TWI474995B - 生產異戊二烯之製程及系統 - Google Patents

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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C11/12—Alkadienes
    • C07C11/173—Alkadienes with five carbon atoms
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by cracking a single hydrocarbon or a mixture of individually defined hydrocarbons or a normally gaseous hydrocarbon fraction
    • C07C4/04—Thermal processes

Description

生產異戊二烯之製程及系統
所揭示之實施例通常係關於2-甲基-2-戊烯及異戊二烯之生產且更具體而言係關於使用混合C4 流來生產2-甲基-2-戊烯，隨後將其轉化為異戊二烯。
2-甲基-2-戊烯係在低濃度下於蒸氣裂解流出物中發現之產物。由於多種沸點接近的C5 及C6 烯烴異構體之存在使得大量回收困難且成本高。
自美國專利第6,538,168號獲知可自C4 烴流生產C5 /C6 烯烴。C4 烯烴之初始複分解反應產生C2 -C6 烯烴與丁烷之混合物。於美國專利第6,538,168號中所闡述之一個實施例中，在多級蒸餾製程中對C2 -C6 烯烴混合物實施分餾，得到含有C2 -C4 烯烴及丁烷、或C2 -C3 烯烴之低沸點餾份A、含有丁烯及丁烷之較高沸點(但仍為低沸點)餾份B、含有戊烯及甲基丁烯之中間沸點餾份C、及含有己烯及甲基戊烯之高沸點餾份D。在一些情形下，藉由分餾將C5 及C6 烯烴彼此分離。在其中所闡述之實例3中，產物流含有99.5重量%的3-己烯。1-丁烯轉化率為91重量%且2-丁烯轉化率為50重量%。在複分解前去除異丁烯以便用於複分解之反應物流僅含有2.0%的異丁烯。在此情形下2-甲基-2-戊烯之濃度較低(<1%)。
其他已知製程自丙烯生產2-甲基-2-戊烯。有關使丙烯二聚以形成甲基-戊烯及二甲基-丁烯之製程闡述於美國專利第3,686,352號中。然而，當使用丙烯作為反應物形成2-甲基-2-戊烯時，原料成本較高。
異戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯)係1,4-聚異戊二烯(其係天然橡膠之合成形式)之前體。通常，自石腦油或重質油蒸氣裂解之流出物之C5 餾份回收異戊二烯。將蒸汽裂解物C5 流送至溶劑萃取製程，該製程通常使用丙烯腈作為溶劑。由於存在之環戊二烯亦藉由溶劑選擇性地去除而使此途徑複雜化。
在20世紀50年代及60年代，Goodyear Tire及Rubber Company開發出將2-甲基-2-戊烯轉化為一系列烴(主要為異戊二烯、甲烷及異丁烯)之製程。隨後可使2-甲基-2-戊烯在熱解反應器中裂解，形成異戊二烯及其他產物，如「Factors Affecting Methyl Pentene Pyrolysis」,Frech等人，ACS Symposium Series,1976中所闡述。產物包含甲烷、乙烯、丁二烯、異戊二烯、丁烯及C6 二烯。反應在600℃或更高之溫度下並在高度稀釋下進行以避免異戊二烯聚合。Goodyear製程使用HBr、或H2 S與NH3 之混合物作為均相觸媒以改良熱裂解反應中異戊二烯之選擇性。使用HBr之Goodyear測試顯示來自2-甲基-2-戊烯之異戊二烯之單次通過產率為54.5莫耳%。然後可使用萃取蒸餾將異戊二烯從此混合物中分離出來。此工作闡述於Lloyd M. Elkin,Isoprene,Stanford Research Institute Process Economics Report第28號(第60頁)，1967中。
替代異戊二烯生產途徑係使異戊烯(甲基丁烯)脫氫。在商業上，脫氫步驟係藉由Air Products使用其Catofin製程來實施。異戊烯通常已藉由對C5 產物流實施蒸氣裂解來回收。然而，在彼等情形下，環戊二烯之存在致使製程複雜化。需要對C5 產物流實施選擇性氫化以去除可快速污染脫氫觸媒之二烯。脫氫步驟成本亦極高，其需要真空作業及大量資本費用。異戊烯亦可藉由丁烯與丙烯之複分解形成，如Ind. & Eng. Chemistry Prod. Res. Develop.，第10卷，第1,1071號，第46頁中所闡述。然後可按照上文使此等異戊烯脫氫為異戊二烯。
開發出自混合C4 烯烴流產生高產率2-甲基-2-戊烯並具有高丁烯轉化率之製程將甚為有用。然後，可使用2-甲基-2-戊烯來生產異戊二烯。
一個實施例係製程，其包含：使包含異丁烯以及1-丁烯及2-戊烯中之至少一者之混合C4 複分解進料流在第一複分解反應器中在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流以該混合C4 複分解進料流中新鮮進料之烯烴含量計包含至少30重量% 2-甲基-2-戊烯、以及乙烯及丙烯中之至少一者；分離出2-甲基-2-戊烯；對所分離2-甲基-2-戊烯實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流；及使用分餾將異戊二烯分離至異戊二烯產物流中。
另一實施例係製程，其包含：使包含異丁烯及1-丁烯之混合C4 複分解進料流在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流包含2-甲基-2-戊烯、以及乙烯及丙烯中之至少一者；對該中間產物流實施分餾以形成2-甲基-2-戊烯流、以及乙烯流及丙烯流中之至少一者；對所分離2-甲基-2-戊烯流實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流；及使用分餾將異戊二烯分離以形成異戊二烯產物流。
又一實施例係製程，其包含：使包含異丁烯及2-戊烯之混合C4 複分解進料流在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流包含丙烯、2-甲基-2-戊烯、乙烯、2,3-二甲基-2-丁烯及2-丁烯；在多級分餾製程中對中間產物流實施分離以形成2-甲基-2-戊烯流、含有乙烯及丙烯之餾出物流、及2,3-二甲基-2-丁烯流；對所分離2-甲基-2-戊烯流實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流；及使用分餾將異戊二烯分離至異戊二烯產物流中。
再一實施例係系統，其包含第一複分解反應器、第二反應器、第一多級分餾系統、熱解加熱器及第二多級分餾系統。第一複分解反應器經構造以使異丁烯與1-丁烯及2-戊烯中之至少一者反應以生產2-甲基-2-戊烯。第二反應器包含下列中之至少一者：經構造以使2-丁烯異構化以形成1-丁烯之異構化反應器、及經構造以使2-丁烯與乙烯及1-丁烯中之至少一者反應以生產丙烯之複分解反應器。第一多級分餾系統經構造以生產2-甲基-2-戊烯流及2,3-二甲基-2-丁烯流。熱解加熱器經構造以使2-甲基-2-戊烯裂解以生產異戊二烯及其他烴。第二多級分餾系統經構造將使異戊二烯與其他烴分離。
本文闡述使用異丁烯作為反應物來有效生產異戊二烯之系統及製程。該等製程能夠在不使用如將為二聚所需之昂貴丙烯之情況下生產高濃度異己烯材料。然後，可利用熱裂解途徑使用2-甲基-2-戊烯來生產異戊二烯，熱裂解途徑比涉及異戊烯之催化脫氫成本更低且產率更高。在一些實施例中，生產其他有價值之產物流，包括乙烯及丙烯。
本文所用「轉化率」係指轉化為產物之反應物之莫耳%。若無競爭反應發生，則本文及表1中所用「實際產率」係指所獲得產物之實際質量或重量(已扣除因吹掃流及分餾所造成的產物損失)除以產物預期質量或重量。產率可以百分比形式表示，且係基於總體物質平衡。本文表1中所用「選擇性」係指以百分比形式表示之所形成特定產物化合物之質量除以所形成全部產物(不包括未轉化之反應物)之質量。選擇性係基於總體物質平衡。
本文所述製程使用異丁烯作為複分解反應器中之反應物。在一個實施例中，將2-丁烯異構化為1-丁烯，然後送至複分解反應器，於其中使其與異丁烯反應以形成乙烯及2-甲基-2-戊烯。在其他情形下，將異丁烯與1-丁烯之複分解反應所生產之乙烯用於2-丁烯與乙烯之複分解反應以生產丙烯作為額外產物。在另一實施例中，使1-丁烯與2-丁烯在一個複分解反應器中反應以形成丙烯及2-戊烯，且然後使2-戊烯與異丁烯在另一複分解反應器中反應以形成2-甲基-2-戊烯。在每一情形下，使用一組蒸餾塔來獲得期望產物及再循環流。
複分解觸媒可為任一適宜之複分解觸媒，其包括(但不限於)載體上之第VIB族及第VIIB族金屬之氧化物。非限制性實例包括鎢、鉬及錸氧化物。觸媒載體可為任一類型且可包括氧化鋁、二氧化矽、其混合物、水滑石、氧化鋯及沸石。除複分解觸媒外，複分解反應器中之觸媒可包括雙鍵異構化觸媒，例如氧化鎂或氧化鈣。複分解反應通常在介於50°與450℃之間(較佳地介於300°至400℃之間)的溫度下發生。
使2-丁烯雙鍵異構化以形成1-丁烯之方法闡述於共同受讓之美國專利第6,875,901號中，該案之全部內容以引用方式併入本文中。用於將2-丁烯異構化為1-丁烯之觸媒之非限制性實例係鹼性金屬氧化物觸媒。
在裂解製程中將於複分解反應中產生之2-甲基-2-戊烯轉化為異戊二烯，隨後使用溶劑萃取或液體吸收系統回收異戊二烯。在此類典型製程中，熱解製程產生以下全系列產物：甲烷氣體、C2 、C3 及C4 烴、C5 烴(包括異戊二烯、環戊二烯、甲基-丁烯及1,3-戊二烯)、未轉化之2-甲基-2-戊烯及其他C6 烴及重質烴。然後用苛性鹼溶液淬滅混合物。在分離出水後，將混合物送至蒸餾/吸收區段，於其中使用C6 +液體吸收C5 物質。去除塔頂的甲烷及一些C4 或輕質組份。塔底餾份(C6 +)流向分餾步驟。然後從重質C6 +液體中汽提出C5 流(主要為異戊二烯)。任一環戊二烯皆已二聚為二環戊二烯並從此汽提塔底部流出。然後將2-甲基-2-戊烯作為此第二塔之塔底餾份流送至第三塔，於其中在塔頂對其實施蒸餾並使其再循環至裂解爐。將塔底餾份重質液體作為溶劑再循環。在萃取蒸餾塔中將汽提塔頂部之C5 石蠟與單烯烴(包括甲基-丁烯)分離，使異戊二烯留在溶劑中。在汽提塔中將異戊二烯與溶劑分離並經水洗滌以去除痕量溶劑。將粗製異戊二烯送至分餾工序，其中在第一蒸餾塔中將炔作為餾出物去除且第二蒸餾塔將戊間二烯作為塔底餾份流去除並將異戊二烯作為餾出物收集。如熟習此項技術者所瞭解，在自裂解流出物分離異戊二烯時可能存在變化形式且以上製程係非限制性實例。
本文所述製程之優點包括下列：
1. 2-甲基-2-戊烯係自C4 流以高濃度生產。如上文所提及，因丙烯比丁烯更昂貴，故自丙烯生產2-甲基-2-戊烯之習用方法導致原料成本較高。
丙烯+丙烯→2-甲基-2-戊烯→異戊二烯+甲烷相反，在本文所述之某些實施例中，
1-丁烯+異丁烯→2-甲基-2-戊烯+乙烯2-甲基-2-戊烯→異戊二烯+甲烷
2-戊烯+異丁烯→2-甲基-2-戊烯+丙烯2-甲基-2-戊烯→異戊二烯+甲烷
因此，本文所述製程使用混合C4 烴來生產2-甲基-2-戊烯以及乙烯或丙烯(二者皆為有價值之烯烴)，而不用消耗有價值之丙烯。此可實質上減少生產每單位2-甲基-2戊烯之淨進料成本。
2.　本文所述製程利用固定床複分解觸媒代替均相觸媒用於丙烯二聚，用以經由其他製程生產2-甲基-2戊烯。此因無需連續觸媒進料而降低作業成本。注意：本發明中所給出之所有複分解反應中均可使用相同固定床觸媒。其他2-甲基-2-戊烯製程(例如丙烯二聚、及自異丁烯及甲醛合成異戊二烯)使用均相觸媒。
3.　對2-甲基-2-戊烯與乙烯及/或丙烯之全部之總體複分解選擇性可為至少90%、或至少95%。
4.　該製程利用作為副產物自裂解單元獲得之混合C4 流。C4 烯烴至乙烯或丙烯及異戊二烯之轉化可潛在地增加進料流之價值。競爭製程涉及異戊烯之脫氫。就異戊烯而言，若使用蒸氣裂解器之C5 流作為進料，則需要對環戊二烯進行全面分離。另一選擇為，異戊烯可藉由涉及高成本丙烯作為進料之丙烯與丁烯之複分解來生產。
5.　該製程之一些實施例使用可將2-丁烯轉化為1-丁烯之異構化反應器，使得該製程適用於各種C4 進料組成。
6.　該製程可與烯烴轉化技術(OCT)整合用以丙烯生產且可實現額外效果：
‧　該製程所生產之乙烯可用作經由傳統複分解反應生產丙烯之OCT製程所需乙烯進料之一部分2-丁烯+乙烯→丙烯+丙烯
‧　整合製程可將丁烯吹掃物送至OCT製程用以額外反應，因此達成較高之丁烯利用
‧　在OCT中，異丁烯將不會經由複分解與乙烯反應，且因此通常將其去除並送至燃料作為LPG。在本文所述整合製程中，可將送至LPG之異丁烯升級為更高價值的異戊二烯及乙烯或丙烯
‧　OCT不期望之副反應涉及1-丁烯與2-丁烯生產丙烯及2-戊烯之反應。OCT之2-戊烯副產物可用作2-甲基-2-戊烯生產之進料
‧　塔頂輕質氣體(乙烯及/或丙烯)可在OCT分餾系統中回收
‧　因觸媒類似，故整合允許使用該製程常用之再生及處理設施
7.　自裂解流出物回收2-甲基-2-戊烯產生少量產物，此會限制了異戊二烯之生產能力，意欲生產2-甲基-2-戊烯之製程產生更大量及高濃度。
該製程尤其可用於以100重量%的1-丁烯、2-丁烯、異丁烯及丁烷計含有5-50重量%或10-30重量% 1-丁烯、5-50重量%或10-30重量% 2-丁烯、5-70重量%或10-60重量%異丁烯及0-25重量%丁烷的混合C4 進料流。可存在少量丁二烯、C3化合物及C5化合物。在一個實施例中，進料流以100份進料流計具有0.1-0.3份的丁二烯、0-1份的C3化合物及0-1份的C5化合物。
本文所述製程提供以新鮮進料之C4 烯烴含量計實際產率為至少30重量%、或至少40重量%或至少50重量%的2-甲基-2-戊烯。在一些情形下，2-甲基-2戊烯之實際產率為30-70重量%、或40-70重量%或50-70重量%。此外，可獲得實際產率為至少10重量%、或至少20重量%或至少30重量%的丙烯。可獲得實際產率為至少5重量%、或至少10重量%、或至少20重量%的乙烯。乙烯及丙烯可用於該製程之某些實施例中及/或可作為產物去除。
以下實例包括一些不同選擇性及轉化率取決於進料組成之情形。與OCT整合，對丙烯之選擇性允許丙烯作為有價值產物回收。
實例1-4
在Aspentech HYSYS中模擬由C4 烯烴之複分解反應生產2-甲基-2-戊烯之四個製程。每一製程均係利用具有50重量%異丁烯、25重量%1-丁烯及25重量%2-丁烯之典型蒸氣裂解物萃餘物I進料摻合物進行模擬。然後使用所獲得之2-甲基-2-戊烯來生產異戊二烯。萃餘物I定義為已去除丁二烯之混合C4 進料。丁二烯可經由選擇性氫化或藉由溶劑萃取來去除。為在複分解反應器中進行處理，應將丁二烯去除達至較低濃度。萃餘物I包含異丁烷、異丁烯、1-丁烯、順式/反式2-丁烯及正丁烷之混合物。實例中所用之流組成係以純淨烯烴進料(無異丁烷或正丁烷石蠟)計。此等組成決非具有限制性且用於闡釋本發明。在實際應用中，因石蠟在複分解觸媒上不反應，致使再循環物中石蠟之濃度積聚，故自此等流去除石蠟係藉由額外分餾及/或自反應迴路吹掃來達成。
實例1自藉由催化蒸餾-去異丁烯(CD-DIB)及異丁烯與1-丁烯之複分解反應所獲得之2-甲基-2-戊烯利用異構化迴路生產異戊二烯及乙烯
首先參照圖1，自混合C4 流生產異戊二烯之總體製程表示為100。該總體製程包括形成2-甲基-2-戊烯之複分解製程101、以及生產異戊二烯之熱解及分離製程103。
在塔104中以催化方式對含有50重量%異丁烯、25重量%1-丁烯及25重量%2-丁烯之流102中之新鮮萃餘物I實施蒸餾以使塔頂餾份流106中之異丁烯與塔底餾份流108中之正丁烯分離。當進行分餾時，所使用之催化蒸餾利用蒸餾結構內之加氫異構化觸媒以使1-丁烯異構化成2-丁烯。在缺乏此異構化功能時，進料中部分1-丁烯及2-丁烯將留在塔頂並與塔頂異丁烯產物混合。如此進行以使將引導至複分解反應之塔頂異丁烯產物中之2-丁烯降至最小程度。流108主要包含2-丁烯。然後將流108與再循環流110合併為流112，將其送至異構化反應器114，於其中使2-丁烯與1-丁烯之比率保持平衡(在350℃下為約3.5:1)。反應產物流116含有1-丁烯及2-丁烯，在蒸餾塔118中將二者分離。含有2-丁烯之塔底餾份流為再循環流110，使其再循環返回異構化反應器114中。將自蒸餾塔118蒸餾出之含有1-丁烯之塔頂餾份流120與塔104之含有異丁烯之塔頂餾份流106及再循環流122混合於流124中。將流124送至複分解反應器126，於其中進行以下複分解反應至平衡：
異丁烯+1-丁烯乙烯+2-甲基-2-戊烯
異丁烯+異丁烯乙烯+2,3-二甲基-2-丁烯
1-丁烯+1-丁烯乙烯+3-己烯
反應器流出物128含有12重量%未反應之1-丁烯及43重量%未反應之異丁烯、以及25重量%2-甲基-2-戊烯、9重量%乙烯、6重量%2,3-二甲基-2-丁烯及2重量%3-己烯。將反應器流出物流128送至蒸餾塔130，於其中乙烯作為產物以塔頂餾份流132形式去除。將含有C3+ 之塔底餾份液體流134送至蒸餾塔136，於其中C3 流、3-己烯及未反應之異丁烯及1-丁烯以餾出物流138形式去除，且塔底餾份流140為2-甲基-2-戊烯與2,3-二甲基-2-丁烯之混合物。將此塔底餾份流140送至蒸餾塔142，於其中期望產物2-甲基-2-戊烯作為餾出物流144收集。將含有副產物2,3-二甲基-2-丁烯之塔底餾份流146與蒸餾塔136之餾出物流138合併以形成再循環流122，其成為進給至複分解反應器126之流124之一部分。此再循環流中之2,3-二甲基-2-丁烯及3-己烯可抑制形成副反應之副產物並促進對期望產物之選擇性。總體性能數據(即，圖1上整個製程(自進口流102至出口流144)之總體進料轉化率及產物選擇性)顯示於下文表1中。注意：「每一次通過」之選擇性或轉化率關係到特定反應器或單元之性能，在此情形下為反應器126。「總體」及「每一次通過」之性能(具體而言轉化率)可視製程內部再循環流之排列而有所不同。
未對獲得異戊二烯之製程之其餘部分進行模擬，但圖解說明自含有高濃度2-甲基-2-戊烯之流144生產異戊二烯。如上文指示，熱解及分離製程表示為103。將餾出物流144與再循環流148合併以形成流150，其係富含2-甲基-2-戊烯之流。將流150進給至熱裂解爐152，於其中將其轉化為一系列烴，主要為異戊二烯、甲烷及異丁烯。將爐流出物流154送至蒸餾塔156，於其中甲烷及輕質氣體(包括C4 烴)作為餾出物流158去除。將含有異戊二烯及環戊二烯之塔底餾份流160進給至容器161，於其中將其加熱至100℃，使環戊二烯二聚成二環戊二烯。將容器161之流出物流162送至蒸餾塔163，於其中C5 烴作為流164離開塔頂。二環戊二烯及C6 +烴係自塔以塔底餾份流165形式去除。視需要可在塔159中對此流實施進一步分離以便以流167形式收集二環戊二烯，同時其餘C6 +烴以流148形式再循環至裂解爐152，或整個流165可作為流148再循環。
將含有異戊二烯之流164進給至萃取蒸餾容器166，於其中使其與流169之溶劑接觸。石蠟及單烯烴留在容器頂部作為流168，同時將溶劑及萃取流170進給至溶劑汽提塔172。使溶劑流176作為流169之一部分自此塔再循環至萃取蒸餾容器166或進給至溶劑再生系統(未顯示)。將含有異戊二烯之流174及C5 烴進給至水洗滌塔178。水流180接觸烴並去除痕量的溶劑作為塔底餾份流182。將此流送至蒸餾塔184，於其中分離出溶劑作為流186並作為流169之一部分再循環至萃取蒸餾容器166，使水流180再循環至塔178。
異戊二烯及C5 烴流181作為餾出物離開水洗滌塔178並進給至蒸餾塔188。在蒸餾塔188中分離出炔流190作為餾出物，並將含有異戊二烯之塔底餾份流192進給至蒸餾塔194。異戊二烯產物流196作為餾出物收集且含有戊間二烯之塔底餾份流198係自塔底部離開。
使用上文所述熱解及分離製程，對熱裂解爐使用含有96.7重量%2-甲基-2-戊烯及1.8重量% 2,3-甲基-2-丁烯之經純化2-甲基-2-戊烯進料，每100 kg C4 烯烴進料可獲得至少60 kg異戊二烯。以初始進料流之C4 烯烴含量計，60重量%進料轉化為異戊二烯、<1重量%進料轉化為丙烯，且25重量%進料轉化為乙烯。
應注意，可使用各種其他分離製程代替所闡釋分離製程來獲得異戊二烯產物。大體而言，分餾製程涉及多個蒸餾塔且視需要包括溶劑萃取及/或萃取蒸餾。
實例2自藉由異丁烯與1-丁烯之複分解反應並結合可生產丙烯之乙烯與2-丁烯之複分解反應獲得之2-甲基-2-戊烯生產異戊二烯及丙烯
實例2圖解說明生產丙烯及省略實省去例1之正丁烯異構化步驟及催化蒸餾的製程，藉此節約了生產2-甲基-2-戊烯之成本並簡化了處理步驟。此外，實例2之製程生產有價值之丙烯產物。
參照圖2，自丁烯生產異戊二烯之製程表示為200。將含有50重量%異丁烯、25重量%1-丁烯及25重量%2-丁烯之進料流202中之新鮮萃餘物I與含有81重量%異丁烯、9.5重量%1-丁烯及8.5重量% 2-丁烯之再循環流204以1.5 kg再循環流/1 kg新鮮進料之比率混合。在習用蒸餾塔208中對合併的C4 流206實施蒸餾以使餾出物流210中之異丁烯及1-丁烯與塔底餾份流212中之2-丁烯分離。將含有81重量%異丁烯及19重量%1-丁烯之餾出物流210送至複分解反應器213，於其中進行以下反應至平衡：
異丁烯+1-丁烯乙烯+2-甲基-2-戊烯
異丁烯+異丁烯乙烯+2,3-二甲基-2-丁烯
1-丁烯+1-丁烯乙烯+3-己烯
塔208之作業參數控制複分解反應器213進料中2-丁烯之濃度。儘管有意地限制塔頂餾份流210中2-丁烯之量，但因塔不含如實例1中之觸媒，故一些2-丁烯通過塔頂。大部分2-丁烯作為塔底餾份流212自塔208去除。
在反應器213之進料中存在2-丁烯可達成2-丁烯與1-丁烯及異丁烯之平衡反應：
2-丁烯+1-丁烯丙烯+2-戊烯
2-戊烯+異丁烯丙烯+2-甲基-2-戊烯
2-丁烯+異丁烯丙烯+2-甲基-2-丁烯
2-甲基-2-丁烯+1-丁烯2-甲基-2-戊烯+丙烯
2-戊烯+異丁烯丙烯+2-甲基-2-戊烯
流214中之反應器流出物含有57重量%未反應之異丁烯及7重量%未反應之1-丁烯，相當於每通過一次時總進料轉化率為約37莫耳%。複分解反應器流出物流214亦含有17重量% 2-甲基-2-戊烯、9重量%乙烯、10重量% 2,3-二甲基-2-丁烯及0.5重量% 3-己烯。將複分解反應器流出物流214與第二複分解流出物流216合併以形成流218。將流218送至蒸餾塔220，於其中乙烯以餾出物流222形式離開塔頂。餾出物流222之一部分作為產物以乙烯流224形式收集，而將於再循環流226中之其餘部分與含有2-丁烯之塔底餾份流212合併，形成流228。將流228進給至第二複分解反應器230中。流228之莫耳組成為66%乙烯及33% 2-丁烯，乙烯與丁烯之比率為2:1。在第二複分解反應器230中，進行初級反應至平衡：
乙烯+2-丁烯丙烯+丙烯
反應器230之流出物以流216形式含有16重量% 2-丁烯(轉化率為67莫耳%)、32重量%乙烯及50%丙烯產物。將流216與流214合併以形成流218，如上文指示，將其送給至蒸餾塔220中。將蒸餾塔220之塔底餾份流234送至蒸餾塔236，於其中丙烯產物作為餾出物流238去除。與其中使用丙烯作為進料以經由二聚生產2-甲基-2-戊烯之先前已知製程相比，丙烯流238代表有價值之烯烴產物。
將蒸餾塔236之塔底餾份流240送至蒸餾塔242，於其中富含異丁烯之C4 流作為餾出物流244去除。將餾出物流244分成再循環流204(將其與進料流202混合)及可選吹掃流246。塔242之塔底餾份流248含有62重量%期望的2-甲基-2-戊烯產物及19重量% 2,3-二甲基-2-丁烯副產物。在蒸餾塔250中將此兩個組份彼此分離。2-甲基-2-戊烯以塔頂餾份流252形式去除且2,3-二甲基-2-丁烯以塔底餾份流254形式去除。總進料轉化率為99.89%，該製程之主要產物為37重量%丙烯、35重量% 2-甲基-2-戊烯、20%2,3-二甲基-2-丁烯、6%乙烯及1%3-己烯。
未對獲得異戊二烯之製程之其餘部分進行模擬，但圖解說明自流252中之2-甲基-2-戊烯生產異戊二烯之製程。注意：圖2所顯示之多級蒸餾製程可由結合圖1所闡述之萃取蒸餾製程替代。此外，可使用其他涉及具有或不具有萃取之分餾之製程代替圖1及2中所示之製程。
將流252與再循環流258合併以形成流260。將流260送至熱裂解爐262，於其中將其轉化為一系列烴，主要為異戊二烯、甲烷及異丁烯。將爐流出物流264送至蒸餾塔266中，自其去除甲烷餾出物流268。在大多數情形下，此流變成製程熱所需之燃料。將塔底餾份流270送至蒸餾塔272中。粗製異戊二烯餾出物係自塔272以流274形式去除。使塔底餾份流258作為流260之一部分返回爐262。將異戊二烯餾出物流274進給至蒸餾塔286中。2-甲基-1-丁烯以餾出物流288形式去除且異戊二烯以塔底餾份流290形式去除。將塔底餾份流290進給至蒸餾塔292中。高純度異戊二烯作為餾出物流294去除且2-甲基-2-丁烯以塔底餾份流296形式去除。
使用圖2之熱解及分離製程，當熱裂解爐之進料係含有96.7重量%2-甲基-2-戊烯及1.8重量%2,3-甲基-2-丁烯之經純化2-甲基-2-戊烯流時，每100 kg C4 烯烴進料可獲得至少28 kg異戊二烯。以初始進料流之C4 烯烴含量計，28重量%進料轉化為異戊二烯，37重量%進料轉化為丙烯，且7重量%進料轉化為乙烯。以流144之2-甲基-2-戊烯含量計，實際異戊二烯產率為50-65重量%。
作為自蒸餾塔250之塔底收集2,3-二甲基-2-丁烯之另一選擇，可使流254之全部或一部分以流256形式再循環至複分解反應器213以抑制異丁烯自身之反應。然而，因異丁烯在C4 再循環迴路中積聚，故需要較大量之異丁烯吹掃物。因在複分解反應器中每通過一次1-丁烯之轉化率增加90莫耳%，而每通過一次總體反應器C4 轉化率下降10莫耳%，故發生異丁烯之積聚。由於期望產物產率之增加可忽略不計，故在吹掃流244或254中用於異丁烯之2,3-二甲基-2-丁烯與更高再循環比率之成本之間存在基本折衷。當在新鮮進料中異丁烯與1-丁烯之比率達到1:1(而非在此實例中之2:1)時，至反應器213之循環流254變得更有益。儘管不太可能將此另一選擇在本文所例示進料組成之情況下使用，但其可在其他進料組成(所含異丁烯與1-丁烯之比率為1:1之進料)之情況下使用，此乃因此再循環流將改良對2-甲基-2-戊烯之選擇性。
實例3自藉由2-丁烯與乙烯之複分解、隨後異丁烯與1-丁烯之複分解獲得之2-甲基-2-戊烯生產異戊二烯及丙烯
實例3係實例2中所用構造之變化形式。儘管實例2以「並聯」方式利用自2-丁烯及乙烯生產丙烯之複分解反應器及自異丁烯及1-丁烯合成2-甲基-2-戊烯之複分解反應器，但實例3以「串聯」方式排列此等製程。
實例3之總體製程顯示於圖3中且表示為300。將含有50重量%異丁烯、25重量% 1-丁烯及25重量% 2-丁烯之流302中之新鮮萃餘物I與乙烯流304混合以形成進料流306。流302中新鮮C4 與流304中再循環C2 之比率為2.0。將流306進給至複分解反應器308，於其中進行初級反應至平衡：
乙烯+2-丁烯丙烯+丙烯
應注意，存在乙烯會抑制異丁烯或1-丁烯自身之反應且另外，異丁烯或1-丁烯將不與乙烯反應。反應器流出物流310含有2重量% 2-丁烯、32重量%乙烯、27重量%異丁烯、12重量% 1-丁烯及19重量%丙烯產物。反應器流出物流310亦含有來自異丁烯與1-丁烯之反應之4重量% 2-甲基-2-戊烯、1.6重量% 2-甲基-2-丁烯、1.4重量% 2-戊烯、0.6重量% 2,3-二甲基-2-丁烯及0.5重量% 3-己烯。
將反應器流出物流310與主要含有乙烯(9.4重量%)、異丁烯(71重量%)及1-丁烯(8重量%)之再循環流312混合以形成流314。將流314進給至蒸餾塔316中並實施分餾以形成含有乙烯之塔頂餾份流318，約90%的乙烯以流304形式再循環至複分解反應器308用於丙烯生產。另外10%作為乙烯產物以流320形式收集。蒸餾塔316之塔底餾份流322含有16重量%丙烯，其作為餾出物以塔頂餾份流324形式自蒸餾塔326收集。丙烯係有價值之烯烴產物。蒸餾塔326之塔底餾份產物(流328)含有72重量%異丁烯、15重量%1-丁烯及13重量%2-丁烯以及C5 +烯烴，將其進給至複分解反應器330，於其中進行以下反應至平衡：
異丁烯+1-丁烯乙烯+2-甲基-2-戊烯
異丁烯+2-戊烯丙烯+2-甲基-2-戊烯
異丁烯+異丁烯乙烯+2,3-二甲基-2-丁烯
1-丁烯+1-丁烯乙烯+3-己烯
反應器流出物流332含有50重量%未反應之異丁烯及6重量%未反應之1-丁烯、18重量%2-甲基-2-戊烯、10重量%2,3-二甲基-2-丁烯、7重量%乙烯、4重量%丙烯及3重量%2-甲基-2-丁烯。將反應器流出物流332送至塔334，於其中2-甲基-2-戊烯及2,3-二甲基-2-丁烯以塔底餾份流336形式分離。乙烯、丙烯、C4 流及C5 流作為餾出物以流335形式收集並以流312形式再循環至塔316，於其中如先前所論述對其實施進一步分離。需要來自流335之少量吹掃物(在圖3上顯示為337)以自系統去除任一積聚石蠟。將塔334之塔底之2-甲基-2-戊烯及2,3-二甲基-2-丁烯以流336形式送至塔338中以實施進一步分離，於其中2-甲基-2-戊烯產物作為餾出物以流340去除且2,3-二甲基-2-丁烯作為塔底餾份流342去除。
未對獲得異戊二烯之製程之其餘部分進行模擬，但圖解說明自含有高濃度2-甲基-2-戊烯之流340生產異戊二烯。2-甲基-2-戊烯流340在344下經歷熱解。在348下對裂解流346實施分離製程以分離出期望純度之異戊二烯。通常，分離製程涉及多級蒸餾，其用於以一或多個單獨的流(在圖3中顯示為350)形式去除輕質物質(例如甲烷及輕質C4 烴)，並以流352形式去除重質副產物，以提供具有期望純度之異戊二烯產物流354。亦可使用萃取作為萃取蒸餾製程之一部分或作為分離步驟。實例1及2中所述之熱解及分離製程以及其他可達成異戊二烯產物流期望純度之製程均係適宜的。以流144之2-甲基-2-戊烯含量計，實際異戊二烯產率為50-65重量%。
注意：儘管實例2及3之總體產物組成類似，但因在進入第一反應器之前未將異丁烯與2-丁烯及1-丁烯分離，故實例3所需之蒸餾塔比實例2少一個。在該兩種情形下，均需要較小吹掃流以平衡組成，同時去除任何少量的與新鮮進料一起進入之石蠟。
實例4自藉由異丁烯與2-戊烯之複分解獲得之2-甲基-2-戊烯生產異戊二烯及丙烯
實例4之總體製程顯示於圖4中且通常表示為400。將含有50重量%異丁烯、25重量% 1-丁烯及25重量% 2-丁烯之流402中之新鮮萃餘物I與含有68%異丁烯、2重量% 1-丁烯及30重量% 2-丁烯之再循環流404混合以形成進料流406。流404中再循環進料與流402中新鮮進料之比率為2.1。將流406進給至蒸餾塔408，於其中異丁烯作為餾出物以流410形式去除。此塔不同於其中塔頂產物係相對純淨之異丁烯且將大部分正丁烯當作塔底餾份產物之先前情形。將包含丁烯-1及丁烯-2之正丁烯塔底餾份流412送至複分解反應器414，於其中進行以下複分解反應至平衡：
1-丁烯+2-丁烯丙烯+2-戊烯
1-丁烯+1-丁烯乙烯+3-己烯
乙烯+2-丁烯丙烯+丙烯
反應器414流出物流416含有67重量%未反應之2-丁烯及2重量%未反應之1-丁烯、18重量%2-戊烯、11重量%丙烯及1重量%3-己烯。
將塔408之流410中之異丁烯餾出物與含有2-戊烯及2-甲基-2-丁烯之再循環流418合併以形成進料流420，將其進給至第二複分解反應器422中。進料流420亦含有37重量%自蒸餾序列(下文所述)再循環之2,3-二甲基-2-丁烯作為流418之一部分，以抑制異丁烯自身之反應。在複分解反應器422中進行以下反應至平衡：
2-戊烯+異丁烯丙烯+2-甲基-2-戊烯
2-戊烯+異丁烯1-丁烯+2-甲基-2-丁烯
異丁烯+異丁烯乙烯+2,3-甲基-2-丁烯
2-戊烯+2-戊烯2-丁烯+3-己烯
2-甲基-2-丁烯+異丁烯丙烯+2,3-甲基-2-丁烯
2-甲基-2-丁烯+2-戊烯2-甲基-2-戊烯+2-丁烯
複分解反應器422之流出物流424含有42重量%未反應之異丁烯、9重量% 2-甲基-2-戊烯、7重量% 2-甲基-2-丁烯、37重量% 2,3-二甲基-2-丁烯、2重量%丙烯及1重量%乙烯。將反應器流出物流416及反應器流出物流424合併以形成流426，將其進給至蒸餾塔428中。將丙烯及乙烯以餾出物流430形式自蒸餾塔428去除，且塔底餾份流432含有C4 、C5 及C6 烯烴。將塔底餾份流432進給至蒸餾塔434，於其中未反應之C4 流作為餾出物流436去除且C5 流及C6 流以塔底餾份流438形式去除。將餾出物流436分離成吹掃流440及再循環流404，將再循環流404與流402中之新鮮進料合併。將塔底餾份流438進給至蒸餾塔442，於其中2-戊烯及2-甲基-2-丁烯以餾出物流444形式去除且其餘C6 流以塔底餾份流446形式去除。將塔底餾份流446進給至蒸餾塔448，於其中2-甲基-2-戊烯以餾出物流450形式去除且2,3-二甲基-2-丁烯以塔底餾份流452形式去除並將其與流444合併以形成再循環流418。將含有2,3-二甲基-2-丁烯之再循環流418與流410合併並進給至第二複分解反應器422，以抑制異丁烯自身之反應。
未對獲得異戊二烯之製程之其餘部分進行模擬，但圖解說明自含有高濃度2-甲基-2-戊烯之流450生產異戊二烯。2-甲基-2-戊烯流450在454下經歷熱解。在458下對裂解流456實施分離製程以分離出具有期望純度之異戊二烯。通常，分離製程涉及多級蒸餾用，其用於以一或多個單獨的流(在圖4中顯示為460)形式去除輕質物質(例如甲烷及輕質C4 烴)，並以流462形式去除重質副產物，以提供具有期望純度之異戊二烯產物流464。亦可使用萃取作為萃取蒸餾製程之一部分或作為分離步驟。實例1及2中所述之熱解及分離製程以及其他可達成異戊二烯產物流期望純度之製程均係適宜的。以流144之2-甲基-2-戊烯含量計，實際異戊二烯產率為50-65重量%。
四種模擬有關期望2-甲基-2-戊烯產物之總體莫耳進料轉化率、重量選擇性及產率之結果匯總於下文表1中。亦顯示乙烯及丙烯副產物之選擇性及產率。
當不期望丙烯產物且欲使給定量C4 烯烴之2-甲基-2-戊烯(用於異戊二烯)之量最大化時，實例1之製程尤為適用。當C烯烴之量超過生產期望2-甲基-2-戊烯(用於異戊二烯)所需量時，實例2之製程甚為有利。因此，有價值之丙烯作為共產物而產生。實例3之製程係具有不同分餾/反應序列之情形2之變化形式。所獲得每一產物之量可媲美實例2之結果。注意：實例3適用於各種C4 進料組成。實例4之製程闡釋其中期望2-甲基-2-戊烯及丙烯二者之中間體生產之處理工序。該工序可適合某些生產能力情況。
應瞭解，上文所揭示以及其它各種特徵及功能或其替代方案可理想地結合至許多其它不同系統或應用中。此外，熟習此項技術者隨後可於其中作出各種目前未預見或預料之替代方案、修改、變化形式或改良，此等亦意欲涵蓋於以下申請專利範圍中。
100．．．總體製程表
101．．．複分解製程
102．．．流
103．．．熱解及分離製程
104．．．塔
106．．．塔頂餾份流
108．．．塔底餾份流
110．．．再循環流
112．．．流
114．．．異構化反應器
116．．．反應產物流
118．．．蒸餾塔
120．．．塔頂餾份流
122．．．再循環流
124．．．流
126．．．複分解反應器
128．．．反應器流出物
130．．．蒸餾塔
132．．．塔頂餾份流
134．．．塔底餾份液體流
136．．．蒸餾塔
138．．．餾出物流
140．．．塔底餾份流
142．．．蒸餾塔
144．．．流
146．．．塔底餾份流
148．．．再循環流
150．．．流
152．．．熱裂解爐
154．．．爐流出物流
156．．．蒸餾塔
158．．．餾出物流
159．．．塔
160．．．塔底餾份流
161．．．容器
162．．．流出物流
163．．．蒸餾塔
164．．．流
165．．．塔底餾份流
166．．．萃取蒸餾容器
167．．．流
168．．．流
169．．．流
170．．．萃取流
172．．．溶劑汽提塔
174．．．流
176．．．溶劑流
178．．．塔
180．．．水流
181．．．C5 烴流
182．．．塔底餾份流
184．．．蒸餾塔
186．．．流
188．．．蒸餾塔
190．．．炔流
192．．．塔底餾份流
194．．．蒸餾塔
196．．．異戊二烯產物流
198．．．塔底餾份流
200．．．自丁烯生產異戊二烯之製程
202．．．進料流
204．．．再循環流
206．．．C4 流
208．．．蒸餾塔
210．．．餾出物流
212．．．塔底餾份流
213．．．複分解反應器
214．．．流
216．．．第二複分解流出物流
218．．．流
220．．．蒸餾塔
222．．．餾出物流
224．．．乙烯流
226．．．再循環流
228．．．流
230．．．第二複分解反應器
234．．．塔底餾份流
236．．．蒸餾塔
238．．．餾出物流
240．．．塔底餾份流
242．．．蒸餾塔
244．．．餾出物流
246．．．吹掃流
248．．．塔底餾份流
250．．．蒸餾塔
252．．．塔頂餾份流
254．．．塔底餾份流
256．．．流
258．．．再循環流
260．．．流
262．．．熱裂解爐
264．．．爐流出物流
266．．．蒸餾塔
268．．．甲烷餾出物流
270．．．塔底餾份流
272．．．蒸餾塔
274．．．流
286．．．蒸餾塔
288．．．餾出物流
290．．．塔底餾份流
292．．．蒸餾塔
294．．．餾出物流
296．．．塔底餾份流
300．．．總體製程
302．．．流
304．．．流
306．．．流
308．．．複分解反應器
310．．．反應器流出物流
312．．．再循環流
314．．．流
316．．．蒸餾塔
318．．．塔頂餾份流
320．．．流
322．．．塔底餾份流
324．．．塔頂餾份流
326．．．蒸餾塔
328．．．流
330．．．複分解反應器
332．．．反應器流出物流
334．．．塔
335．．．流
336．．．塔底餾份流
337．．．吹掃流
338．．．塔
340．．．流
342．．．塔底餾份流
346．．．裂解流
350．．．流
352．．．流
354．．．異戊二烯產物流
400．．．總體製程
402．．．流
404．．．再循環流
406．．．進料流
408．．．蒸餾塔
410．．．流
412．．．正丁烯塔底餾份流
414．．．反應器
416．．．流出物流
418．．．再循環流
420．．．進料流
422．．．第二複分解反應器
424．．．流出物流
426．．．流
428．．．蒸餾塔
430．．．餾出物流
432．．．塔底餾份流
434．．．蒸餾塔
436．．．餾出物流
438．．．塔底餾份流
440．．．吹掃流
442．．．蒸餾塔
444．．．餾出物流
446．．．塔底餾份流
448．．．蒸餾塔
450．．．餾出物流
452．．．塔底餾份流
456．．．裂解流
460．．．流
462．．．流
464．．．異戊二烯產物流
圖1係上文所述第一製程及系統之流程圖；
圖2係上文所述第二製程及系統之流程圖；
圖3係上文所述第三實施例之流程圖；及
圖4係第四實施例之流程圖。
100．．．總體製程表
101．．．複分解製程
102．．．流
103．．．熱解及分離製程
104．．．塔
106．．．塔頂餾份流
108．．．塔底餾份流
110．．．再循環流
112．．．流
114．．．異構化反應器
116．．．反應產物流
118．．．蒸餾塔
120．．．塔頂餾份流
122．．．再循環流
124．．．流
126．．．複分解反應器
128．．．反應器流出物
130．．．蒸餾塔
132．．．塔頂餾份流
134．．．塔底餾份液體流
136．．．蒸餾塔
138．．．餾出物流
140．．．塔底餾份流
142．．．蒸餾塔
144．．．流
146．．．塔底餾份流
148．．．再循環流
150．．．流
152．．．熱裂解爐
154．．．爐流出物流
156．．．蒸餾塔
158．．．餾出物流
159．．．塔
160．．．塔底餾份流
161．．．容器
162．．．流出物流
163．．．蒸餾塔
164．．．流
165．．．塔底餾份流
166．．．萃取蒸餾容器
167．．．流
168．．．流
169．．．流
170．．．萃取流
172．．．溶劑汽提塔
174．．．流
176．．．溶劑流
178．．．塔
180．．．水流
181．．．C5 烴流
182．．．塔底餾份流
184．．．蒸餾塔
186．．．流
188．．．蒸餾塔
190．．．炔流
192．．．塔底餾份流
194．．．蒸餾塔
196．．．異戊二烯產物流
198．．．塔底餾份流

Claims (29)

  1. 一種方法，其包含：使包含異丁烯以及1-丁烯及2-戊烯中之至少一者之混合C4 複分解進料流在第一複分解反應器中在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流以該混合C4 複分解進料流中新鮮進料之烯烴含量計包含至少30重量% 2-甲基-2-戊烯、以及乙烯及丙烯中之至少一者，分離出該2-甲基-2-戊烯，對所分離之2-甲基-2-戊烯實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流，及使用分餾將該異戊二烯分離成異戊二烯產物流。
  2. 如請求項1之方法，其中該混合C4 複分解進料流係藉由以下步驟形成：獲得含有異丁烯、1-丁烯及2-丁烯之混合C4 流並去除該2-丁烯之至少一部分，在異構化反應器中將所去除部分異構化以獲得額外1-丁烯，及將該額外1-丁烯與該混合C4 流合併以形成該混合C4 複分解進料流。
  3. 如請求項1之方法，其中在熱解前2-甲基-2-戊烯之實際產率以新鮮進料之C4 烯烴含量計為30-70重量%。
  4. 如請求項3之方法，其中該混合C4 複分解進料流中至少50重量%的1-丁烯係藉由在異構化反應器中使2-丁烯異構化而獲得。
  5. 如請求項2之方法，其中將自該異構化反應器去除之2-丁烯與1-丁烯分離並使其再循環至該異構化反應器。
  6. 如請求項1之方法，其中該混合C4 複分解進料流係藉由以下步驟形成：獲得含有異丁烯、1-丁烯及2-丁烯之混合C4 流，並分離該混合C4 流以形成2-丁烯流及該混合C4 複分解進料流。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包含使該2-丁烯流與乙烯在第二複分解反應器中反應以生產丙烯。
  8. 如請求項7之方法，其中與該2-丁烯反應之該乙烯係自該中間產物流獲得。
  9. 如請求項7之方法，其中將未反應之乙烯回收並使其再循環。
  10. 如請求項1之方法，其中該混合C4 複分解進料流係藉由以下步驟形成：使混合C4 流與乙烯在第二複分解反應器中反應以獲得包含乙烯、丙烯、異丁烯及1-丁烯之複分解產物流，及去除該乙烯及丙烯之至少一部分以形成該混合C4 複分解進料流。
  11. 如請求項1之方法，其中該第一複分解進料流之異丁烯係藉由對混合C4 進料流實施分離以獲得異丁烯餾出物及包含1-丁烯及2-丁烯之塔底餾份流而獲得。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含使該塔底餾份流在第二複分解反應器中反應以形成2-戊烯及丙烯。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包含分離該2-戊烯及使該2-戊烯再循環至該混合C4 複分解進料流。
  14. 如請求項1之方法，其中該第一複分解反應器含有固定床觸媒。
  15. 如請求項1之方法，其中對該異戊二烯實施分離包括分餾與萃取之組合。
  16. 如請求項1之方法，其中該中間產物以新鮮進料之烯烴含量計含有至少40重量%2-甲基-2-戊烯。
  17. 如請求項1之方法，其中使用萃取蒸餾對該異戊二烯實施分離。
  18. 一種方法，其包含：使包含異丁烯及1-丁烯之混合C4 複分解進料流在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流包含2-甲基-2-戊烯以及乙烯及丙烯中之至少一者，對該中間產物流實施分餾以形成2-甲基-2-戊烯流以及乙烯流及丙烯流中之至少一者，對所分離之2-甲基-2-戊烯流實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流，及使用分餾分離出該異戊二烯以形成異戊二烯產物流。
  19. 如請求項18之方法，其中該混合C4 複分解進料流係藉由以下步驟形成：獲得含有異丁烯、1-丁烯及2-丁烯之混合C4 流及去除該2-丁烯之至少一部分，在異構化反應器中將該經去除部分異構化以獲得額外1-丁烯，及將該額外1-丁烯與該混合C4 流合併以形成該混合C4 複分解進料流。
  20. 如請求項18之方法，其中在熱解前2-甲基-2-戊烯之實際產率以新鮮進料之C4 烯烴含量計為30-70重量%。
  21. 一種方法，其包含：使包含異丁烯及2-戊烯之混合C4 複分解進料流在第一複分解觸媒存在下在足以生產中間產物流之條件下反應，該中間產物流包含丙烯、2-甲基-2-戊烯、乙烯、2,3-二甲基-2-丁烯及2-丁烯，在多級分餾製程中分離該中間產物流以形成2-甲基-2-戊烯流、含有乙烯及丙烯之餾出物流、及2,3-二甲基-2-丁烯流，對所分離之2-甲基-2-戊烯流實施熱解以生產包含異戊二烯之反應產物流，及使用分餾將異戊二烯分離成異戊二烯產物流。
  22. 如請求項21之方法，其中與2-戊烯反應之異丁烯係藉由對混合C4 進料流實施分餾以獲得異丁烯餾出物及包含1-丁烯及2-丁烯之塔底餾份流而獲得。
  23. 如請求項22之方法，其進一步包含對包含1-丁烯及2-丁烯之塔底餾份流實施複分解反應，以形成用於該混合C4 進料流之該2-戊烯。
  24. 如請求項21之方法，其中使用萃取蒸餾對異戊二烯實施分離。
  25. 一種系統，其包含：第一複分解反應器，其經構造以使異丁烯與1-丁烯及2-戊烯中之至少一者反應以生產2-甲基-2-戊烯，第二反應器，其包含以下中之至少一者：異構化反應器，其經構造以使2-丁烯異構化形成1-丁烯；及複分解反應器，其經構造以使2-丁烯與乙烯及1-丁烯中之至少一者反應以生產丙烯，第一多級分餾系統，其經構造以生產2-甲基-2-戊烯流及2,3-二甲基-2-丁烯流，熱解加熱器，其經構造以使該2-甲基-2-戊烯裂解以生產異戊二烯及其他烴，及第二多級分餾系統，其經構造以使異戊二烯與該等其他烴分離。
  26. 如請求項25之系統，其中該第二反應器係異構化反應器且於其中形成之該1-丁烯係進給至該第一複分解反應器。
  27. 如請求項25之系統，其中該第二反應器係複分解反應器，其經構造以使2-丁烯與乙烯反應並生產丙烯。
  28. 如請求項25之系統，其中該第二反應器係複分解反應器，其經構造以使1-丁烯與自身及2-丁烯反應以形成乙烯、丙烯及2-戊烯，及使其中所生產乙烯之一部分與2-丁烯反應以生產丙烯。
  29. 如請求項25之系統，其中該多級分餾區段包括至少一個萃取蒸餾塔。
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