异丁烯新的应用领域介绍

目前，随着异丁烯最主要的下游产品MTBE的逐渐禁用，有必要异丁烯的新的用途及应用领域进行研究。异丁烯的应用领域

1、烷基化汽油

随着环保要求的提高和油品质量的升级，烷基化油作为一种理想的汽油调和组分，其需求量必将不断增长。烷基化油的主要成分是以异辛烷为主的异构烷烃。因此，以异丁烯和其他烯烃/烷烃生产烷基化油是未来异丁烯较好的应用方向。异丁烯制备烷基化汽油可分为直接法、间接法和叠合-醚化法。直接法是指异丁烯和异丁烷和在强酸催化剂的作用下发生烷基化反应。间接法是指将异丁烯叠合(齐聚)成异辛烯，异辛烯再加氢生成异辛烷的过程。叠合-醚化法是以异丁烯和甲醇为原料生产异辛烯，再加氢成异辛烷。根据催化剂的不同，直接烷基化工艺又可分为硫酸法、氢氟酸法、固体酸法和离子液体法等。间接法中叠合部分采用树脂、固体磷酸、无定形硅铝等固体酸、齐格勒型络合催化剂，加氢部分采用铂、钯、钌等贵金属催化剂或非晶态镍、负载型镍催化剂等非贵金属催化剂，其生产工艺有InAlk工艺、Nexoctane工艺等。与直接烷基化技术相比，间接烷基化技术具有原料来源广、环境友好及产品质量高等特点，但缺点是需要耗氢，导致成本增加。叠合-醚化法中主要采用树脂组装杂多酸催化剂，该法主要用于生产异辛烯，尚未建立加氢装置将其转化为异辛烷。综上，未来烷基化技术发展方向是安全、清洁生产高辛烷值烷基化产品。

2、乙基叔丁基醚

2017年，国家发改委、国家能源局等十五部委联合印发的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》中提到，到2020年，将在全国范围推广使用车用乙醇汽油，且要求乙醇汽油中氧质量分数不应超过0.5%，ETBE有望替代MTBE成为一种新的汽油添加剂。这是由于与MTBE相比，ETBE中只有含氧量略低，其他性能指标均优于MTBE，尤其对地下水污染较小。ETBE可由C4馏分中的异丁烯与乙醇反应合成，采用的催化剂主要有固体酸催化剂和杂多酸催化剂，生产工艺有CDTECH公司工艺、Axens公司工艺、UOP公司工艺、Uhde公司工艺和Phillips公司工艺。目前，国内有关ETBE生产技术的研究不多，大多处于小试阶段，国内应加快该技术的研究开发，早日实现产业化。

3、丙烯

丙烯是石油化工中三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙醇、丙酮和环氧丙烷等，是重要性仅次于乙烯的基础有机化工原料。在国家大力推广乙醇汽油的形势下，C4烯烃的化工利用是未来的发展方向，C4烯烃制丙烯和乙烯项目引起了较多关注。目前，C4烯烃催化裂解技术在国内已有工业应用装置，但是烯烃转化率和丙烯产率均不高，因此，优化该工艺催化剂的性能是关键。目前，丁烯催化裂解催化剂主要有金属氧化物催化剂和分子筛催化剂，前者主要是以TiO2、MgO、硅铝酸盐、ZrO2、Al2O3等为载体，负载V、Ni、Fe、稀土等的氧化物，由载体提供酸性位，再由金属氧化物提供电子转移供体。与金属氧化物催化剂相比，分子筛催化剂具有比表面积大、酸性位可调控、稳定性好等优点，因此，研究热点主要集中在分子筛催化剂，其中分子筛催化剂包括ZSM-5分子筛、ZSM-23分子筛、MCM-22分子筛、MCM-49分子筛、ITQ-13分子筛、SAPO-34分子筛及上述分子筛的改性材料。低值C4裂解转化为丙烯的技术有MOI工艺和Propylur工艺，制备具有适当酸性和孔道的分子筛及价格低廉、无需改性、稳定性较高的催化剂是丁烯催化裂解制丙烯的研究方向。

4、高附加值产品

甲基丙烯腈

甲基丙烯腈是一种重要的有机合成原料，尤其是制备聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)的原料-重要的芯层材料，用于航空航天、船舶制造、列车机车、风力发电叶片及体育运动器材等领域。异丁烯经过氨氧化法可以制备甲基丙烯腈，该反应温度约400℃，压力0.04MPa，采用浸渍型磷钼铋铁钾催化剂。目前，因甲基丙烯腈只在实验室内小批量生产，生产成本较高，大大限制了PMI泡沫塑料的应用范围和领域。因此，甲基丙烯腈的工业化生产工艺是未来研究的重点。

异戊烯醇

异戊烯醇主要用于合成高效低毒农药拟除虫菊酯杀虫剂的中间体贲亭酸甲酯及其下游产品二氯菊酸酯、DV菊酰氯(二氯菊酰氯)等。异戊烯醇主要有2种合成方法：①以异丁烯和甲醛为原料，通过普林斯缩合反应生成3-甲基-3-丁烯-1-醇，再经异构化进行双键转位制得异戊烯醇，该反应中采用的催化剂主要有氯化锡、固体酸催化剂和碳基化合物等;②采用异丁烯合成异戊二烯，异戊二烯再和氯化氢反应生成氯代异戊烯，其中的1-氯-3-甲基-3-丁烯经转位为1-氯-3-甲基-2-丁烯，再和醋酸钠生成相应的醋酸酯，然后水解得到异戊烯醇。随着异戊烯醇合成工艺的成熟，其在农药中的应用范围也将不断扩大，市场需求量也将大幅上升。

甲代烯丙基氯

甲代烯丙基氯是一种重要的有机中间体，因其同时含有烯键及活泼氯原子，在农药工业、合成纤维工业及环氧树脂行业均有应用。甲代烯丙基氯是以异丁烯为原料经氯化反应制得。随着甲代烯丙基氯下游产品的开发，甲代烯丙基氯也将有较好的市场前景。