背景 [1][2]
异丁烯又称2-甲基丙烯，工业上，异丁烯几乎都是由炼厂气和裂解C4馏分中获得。炼厂气中异丁烯的含量一般为5％～12％，裂解C4馏分中一般为20％～30％。少数情况下用氧化铬－氧化铝催化剂由异丁烷催化脱氢而制得。以丙烯和异丁烷为原料用共氧化法生产环氧丙烷时，异丁烯是其联产物。由碳四馏分分离异丁烯，通常是在先分出其中的丁二烯以后进行的。
最常用的分离异丁烯方法是硫酸吸收法，所得异丁烯纯度>99％，回收率达92％。分子筛吸附法，采用一定孔径范围的分子筛，从C4馏分抽余液中选择性地分离出丁烯及正丁烷，所得异丁烯纯度达99％。离子交换树脂法也可得高纯度异丁烯，但因反应效率低，应用不广。此外，还有以阳离子交换树脂为催化剂，以甲醇与C4馏分中异丁烯反应生成甲基叔丁基醚，以及在酸性催化剂作用下将异丁烯齐聚生成二异丁烯及异丁烯的三聚物，从而与C4馏分抽余液中的其他组分分离等方法。
甲基叔丁基醚法较有前途。工业上高浓度异丁烯主要用于生产聚异丁烯以及和异戊二烯共聚生产丁基橡胶。异丁烯与异丁烷进行烷基化反应，可生产高辛烷值烷基化汽油，与甲醇反应所得甲基叔丁基醚是优良的汽油添加剂，齐聚所得二聚物及三聚物经加氢后是汽化器燃料的添加剂，也适用于作芳烃的烷基化原料。二异丁烯还可作为羰基合成的原料生产异壬醇，进一步制造增塑剂。此外，异丁烯可经氧化得甲基丙烯酸，经氨化氧化得甲基丙烯腈，再水合可制得叔丁醇。
合成[3]
一种甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法，包括以下步骤：
a. 甲基叔丁基醚原料的合成
在温度为55℃～65℃条件下，将含碳四馏分的异丁烯与甲醇加入反应釜中，在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，进行醚化反应，得到甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四；
b. 甲基叔丁基醚原料的分离
将步骤a中得到的甲基叔丁基醚、未反应的异丁烯、未反应的甲醇和未反应的碳四送入催化精馏塔进行催化精馏，得到精制甲基叔丁基醚，从催化精馏塔塔顶得到未反应的甲醇和未反应的碳四送入甲醇水洗塔进行甲醇淋洗，从催化精馏塔塔底得到甲醇水溶液送入甲醇回收塔回收；
c. 甲基叔丁基醚的裂解
将步骤b中得到的精制甲基叔丁基醚经换热器换热后，在反应温度为200℃～240℃、压力为0.6MPa～0.8MPa、精制甲基叔丁基醚的液时空速为2h-1～4.5h-1的条件下，将换热后的精制甲基叔丁基醚送入列管式固定床反应器中，在硅酸铝催化剂作用下进行裂解反应，得到气相异丁烯和液相甲醇的混合液；
d. 气液分离
将步骤c中得到的气相异丁烯和液相甲醇的混合液送入气液分离罐进行气相异丁烯和液相甲醇的分离；
e.异丁烯的提纯
将步骤d中气相异丁烯从气液分离罐排除后送入甲醇水洗塔去除异丁烯中的甲醇，将去除甲醇后的异丁烯依次送入串联的两个异丁烯脱轻塔去除异丁烯内的轻组分，异丁烯脱氢组分后送入依次串联的两个异丁烯脱重塔去除异丁烯内的重组分，得到高纯度异丁烯；
用途[4]
异丁烯的化工利用可以分为两大类，一类是混合C (已抽提丁二烯)馏分直接利用和高纯度异丁烯的加工利用。
1. C 抽余异丁烯的开发利用
1）生产甲基叔丁基醚(MTBE)
甲基叔丁基醚(MTBE)合成技术作为分离c混合物的有效方法，近年来得到了迅速发展，特别随着新配方汽油的推广，更受到炼油行业的普遍关注。我国从20世纪70年代末开始进行MTBE合成技术的研究开发，1983年在齐鲁石化公司合成橡胶厂建成了我国套MTBE工业实验装置，1986年吉化公司建成了我国套万吨级MTBE生产装置，生产能力为27.5kt/a，后扩大到35kt/a，目前我国正在运行或投人建设的MTBE装置达30余套，生产能力合计为1030kt/a，产量约为600kt/a，但仍不能满足市场需求。
我国MTBE生产将会以更快的速度发展，前景广阔。目前，我国现有MTBE装置主要是石化企业利用本厂资源进行生产，但受原料所限，生产规模都较小，一般为20～40kt/a，比国外100kt/a的经济规模能耗高、成本高。而100kt/a以上MTBE装置以1套140kt/a乙烯或300kt/a乙烯副产C 为原料不够用，可考虑多家联合，把副产c 集中用于生产MTBE，在充分利用成本低，投资少的催化裂化和蒸汽裂解C 中异丁烯后，可考虑用异丁烯脱氢、正丁烯异构化等工艺增产MTBE。
2) 生产叔丁醇
叔丁醇可由异丁烯水合进行生产。叔丁醇主要用于生产汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值；用作硝化纤维素和合成树脂的溶剂和稀释剂，用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂；作为苯酚烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要抗氧剂和稳定剂，也是油溶性酚醛树脂的中间体；叔丁醇和醋酐或乙酰氯反应生成的乙酸叔丁酯，广泛应用于多种溶剂型涂料中，且与多种不同的树脂有很好的配伍性，它能够让配方设计者在不损失其产品性能的前提下降低产品的挥发性有机化合物(V0C)的含量。
3)生产甲基丙烯酸甲酯
甲基丙烯酸甲酯(MMA)又名有机玻璃单体，是一种重要的有机化工原料和化工产品，主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)，生产聚氯乙烯助剂ACR、MBS和用作腈纶生产的第二单体，也可用作树脂、胶粘剂、涂料、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂，木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等，用途十分广泛。
目前国际上主要采用异丁烯直接氧化法(c法)，主要生产厂家有日本三菱人造丝公司、日本旭化成公司、Methacryl单体公司、京都单体公司、国Lucky公司等。我国主要有黑龙江龙新化工有限公司和抚顺有机玻璃厂两家。
4)生产聚丁烯
聚丁烯是相对分子量为300～3000的液体，以未经过分离正、异丁烯的抽余C 或催化裂化C 为原料，由大量异丁烯和少量正丁烯共聚而成。由于其无毒、无臭、无味、具有良好的氧安定性、电绝缘性，因而被广泛应用于润滑油的添加剂、粘合剂以及密封填料。20世纪90年代初世界聚丁烯生产能力约为600kt/a，主要生产国有美国、西欧和日本，仅美国年产量就达355kt。国内聚丁烯生产规模较小，仅限于锦州炼油厂、兰州炼油厂和大庆石化公司少数几个厂生产，生产能力约5kt/a，几乎全部用作润滑油的添加剂。
5)生产对叔辛基酚
对叔辛基酚是一种重要的化工产品，具有广泛的用途。对叔辛基酚与甲醛缩聚制成的对叔辛基酚甲醛树~(202树脂)是橡胶工业良好的硫化剂，是子午轮胎需要的配套加工助剂，我国每年约需70kt；与环氧乙烷制得的辛基酚聚氧乙烯醚是优良的非离子型表面活性剂，作为工业及家庭用洗涤剂及纺织工业的匀染剂，国内年需求量超过50kt。
6)生产异戊二烯
异戊二烯是生产异戊橡胶和丁基橡胶的单体，柠檬醛、月桂烯、薰衣草醇、维生素A、E、K、拟除虫菊酯多种附加值很高，经济效益好的精细化学品。目前，生产厂家主要有美国联碳公司、德国BASF公司、日本可乐丽公司、法国RhOne-POulenc公司以及日本瑞翁公司等，其中日本的异戊二烯精细化工利用率最高。
由于目前我国异二烯产品主要依靠进口解决，因而精细化工产品的研究开发远远落后于国外，前国内的生产和研制单位主要有上海石油化工股份有限公司化工研究所、西南化工研究院以及江苏石油化工学院等。
2. 高纯度异丁烯的开发利用
1)生产丁基橡胶
丁基橡胶是异丁烯和少量异戊二烯在催化剂作用下聚合而成的产物。它具有优良的气密性(对空气的透气性比天然橡胶低8倍多)、耐热性、耐老化、耐化学药品性、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震、低吸水性以及回弹性低等特点，广泛用于内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。
2)聚异丁烯
聚异丁烯(PIB)是一种无色、无味、无毒的粘稠或半固体物质，广泛用作胶粘剂基料、增粘剂，表面保护层、润滑剂、填隙腻子、涂料、密封材料、润滑油添加剂、电绝缘材料、粘合剂、腻子胶以及其他高聚物共混改性剂等。目前世界上聚异丁烯的生产能力约为1000kt/a，主要的生产厂家有Infineum公司、AmOcO公司、BP公司以及BASF公司等。
我国聚异丁烯目前总生产能力约为44kt/a，产量约为14.6kt/a，生产厂家主要有兰州炼油厂、锦州石化公司、吉化公司研究院实验厂、大庆石化总厂化纤厂和新疆新峰股份有限公司5家，
3)生产抗氯剂
以异丁烯为烷基化试剂进行叔丁基化反应可以制得不同种类的具有经济价值的叔丁基酚产品。产品主要用于合成抗氧剂、塑料加工助剂和酚醛树脂等。国内徐州化肥厂建成1200t/a装置，河南夏邑有机化工厂、沈阳农药厂和兰州化学工业公司有机厂也有百吨级规模生产装置。
4)生产叔丁胺
叔丁胺是一种重要的有机合成中间体，在医药上，可用于生产利福平、利福霉素，合成治疗支气管炎、哮喘的速效药物叔丁喘灵(博利康尼)，生产镇静药物氨双氯醇胺等；还可用作染料、润滑油添加剂以及用作生产涂料等的中间体等。目前，世界上叔丁胺总生产能力约为50kt/a，实际产量约为35kt/a。
我国生产厂家有近20家，总生产能力约为8500t/a，需求量在8000t/a以上.而目前产量只有约2000t/a，远远不能满足国内实际生产的需求，开发利用前景十分广阔。
5) 甲代烯丙基氯
甲代烯丙基氯在农药工业中，可用于合成克百威、苯丁锡等杀虫杀螨剂，直接用作谷物和种子熏蒸剂。甲代烯丙基氯的二聚物可用作净化剂及合成树脂与天然树脂的溶剂，此外，甲代烯丙基氯还可用于制备甲基甘油、甲代烯丙基醇、异油醛等多种有机化合物。目前我国还没有该产品生产，主要依靠进口解决。
6)三甲基乙酸
三甲基乙酸在医药工业用于生产氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、头孢啉唑类抗菌素。在农药工业中，三甲基乙酸可以合成多种新型的杀菌剂、植物生长调节剂和杀虫剂等。在香料工业中，三甲基乙酸酯类用做香皂、洗发香波、发胶等香味添加剂。另外三甲基乙酸还用于载重汽车刹车油，用作粮食和食品防腐剂，用作金属萃取剂、木材防腐剂等。目前我国三甲基乙酸的需求量在10kt/a以上，而国内产量很少，主要依赖进口解决，开发利用前景十分乐观。
主要参考资料
[1] 中国大百科全书（化工 卷）
[2] 金山. 高纯异丁烯下游产品的开发[J]. 精细化工原料及中间体, 2003 (6): 20-21.
[3] CN201510506138.3 甲基叔丁基醚制备异丁烯的方法
[4] 陈斌. 异丁烯的开发利用[J]. 贵州化工, 2010, 35(1): 22-24.