Способ получения метил-трет-бутилового эфира

Номер патента: 1367854

Авторы: Вильгельм, Фритц

ZIP архив

Текст

(51)4 С 07 С 43/04, 41/06 ООИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Хемише Верке Хюльс АГ (ПЕ)(57) Изобретение касается простыхэфиров, в частности получения метил-трет-бутилового эфира (МБЭ), используемого как добавка в моторномтопливе. Цель - повышение стабильности МБЭ. Процесс его получения ведутиз метанола и изобутилена, содержащегося в смеси С-углеводородов, при.,80 1367854 А 3 молярном избытке СН ОН, равном 2 - 5, в присутствии катализатора (КТ), температура слоя которого либо постоянна и равна 30 - 52 С, либо 50 - 100 С в первых двух из трех зон КТои 30 - 50 С - в третьей зоне. Отделение перегонкой непрореагировавших углеводородов ведут под давлением 2 - 10 ат, а кубового продукта - 1 2 ат. Выделенный дистиллят перегоняют под давлением 5 " 30 ат с получением кубового целевого продукта и дистиллята - азеотропа СНОН и МБЭ. Азеотроп объединяют с кубовым продуктом после отгонки непрореагировавших углеводородов и перегоняют. В качестве КТ используют сильно- кислый макропористый ионит - сульфированный полистирол, сшитый диви" нилбензолом. Способ позволяет полу" чить целевой МБЭ со стабильной чистотой 99,9% при конверсии до 99,8%.1 ил.367854 Раринавй Составитель М. Ме Рыбченко Техред АКравчука ректор А, Обручар дактор писно д изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 6855/58 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва45 50 55 13Изобретение относится к способуполучения метил-трет"бутилового эфира (МТБЭ), который находит применение в качестве добавки к моторному(макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензолом)и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по,дают 100,02 кг/ч рафината 1, со"держащего 45,00 кг/ч изобутена,26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды(по трубопроводу), и 76,45 кг/чрециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефина С и 1,44 кг/чтрет-бутанола (по трубопроводу 3).При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 4:1.При 52 С внутри слоя катализаторастепень конверсии изобутена составляет 99.,71%, По трубопроводу 4 изреактора отводят 77,23 кг/ч метанола, 0,13 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси олефинов Сс бутаном, в том чис"ле 26,1 кг/ч бутена, 70,29 кг/чМТБЗ, 0,10 кг/ч олефинов Св и1,60 кг/ч трет-бутанола,1 Продукт реакции сначала подают в колонну .К 1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,13 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола, Кубовый продукт колонны К 1, содержащий 75,05 кг/ч метанола, 70,29 кг/ч МТБЭ, 0,10 .кг/ч олефинов Св и 1,60 кг/ч трет-бутанола, по тру" бопроводам 6 и 7 подают в колонну К 2, работающую при давлении 1,35 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К 2 подают всего 90,23 кг/ч метанола, 88,11 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,60 кг/ч8трет-бутанола.При давлении 1,35 ат из верхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 14,77 метанола, что соот" 67854 2 ветствует смеси 88,11 кг/ч МТБЗ с15,18 кг/ч метанола.Из куба колонны К 2 по трубопрово"ду 10 отводят продукт, содержащий75,05 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,60 кг/ч трет-бутанола.Во избежание обогащения олефиновС и трет"бутанола в реакционномцйкле 107 кубового продукта колон"ны К 2 по трубопроводу 11 подают вколонну К 4, а остальные 907. по тру"бопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Иэ работающей при нормальном давлении колон"ны К 4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят 0,13 кг/чметанола, 0,16 кг/ч трет"бутанолаи 0,01 кг/ч олефинов Св,. В качестве20 дистиллята получают 7,38 кг/ч метанола, который отводят по трубопроводу 14 и соединяют с основным количе"ством кубового продукта колонны К 2,так что по трубопроводу 3 в реактор25 рециркулирует 74,92 кг/ч металона,0,09 кг/ч олефинов Св и 1,44 кг/чтрет-бутанола,Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,30 которая работает под давлением 30 атв.верхней части, Из верхней частиколонны КЗ отводят азеотроп 15,18 кг/чметанола и 17,82 кг/ч МТБЭ, которьщпо трубопроводу 8 рециркулирует вколонну К 2Из куба колонны КЗ по35трубопроводу 15 отводят 70,29 кг/чМТБЭ чистотой примерно 99,9 вес,%.Таким образом, иэ 27,88 кг/чметанола и 100,02 кг/ч рафината 1 получают 70,29 кг/ч высокочистого МТБЭ и 55,13 кг/ч рафината 11, содержащего 0,247 изобутена (без учета метанола).П р и м е р 2, В реактор, содержащий 200 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного по" листирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, при входном давлении примерно 10 ат в виде жидкой смеси подают 100,02 кг/ч фракции С(рафинат 1), содержащей 45 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды (по трубопро-, .воду 1), 27,94 кг/ч метанола, содердащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 37,03 кг/ч смеси 36,51 кг/ч метанола, 0,04 кг/ч олефинов С и 0,48 кг/ч трет-бутанола (по трубо44метанола, 0,04 кг/ч олефинов С и0,48 кг/ч трет-бутанола.Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,работающую при давлении 8,6 ат вверхней части, Из верхней части ко."лонны КЗ отводят азеотроп 47,34 кг/чМТБЭ и 20,29 кг/ч металона, которыйпо трубопроводу 8 рециркулирует вколонну К 2. Из куба колонны КЗ потрубопроводу 15 отводят 70,37 кг/чМТБЭ чистотой ) 99,9 вес.7.Таким образом, из 27,94 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината 1 получают 70,37 кг/ч высокочистогоМТБЭ и 55,11 кг/ч рафината Т 1, содержащего 0,203 изобутена (без учетаметанола).П р и м е р 3, В реактор, содержащий 200 л сильнокислого ионита(макропористого сульфонированногополистирола, сшитого дивинилбензо"лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по трубопроводу 1 подают100,02 кг/ч рафината 1, содержащего45,000 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды, по трубопроводу 2 - 28,04 кг/ч метанола, содержащего 0,02 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 - 63,71 кг/ч рециркули-,рующего метанола, содержащего 0,09 кг/чолефинов С и 1,44 кгч трет-бутано-ла. При этом молярное соотношениеметанола и изобутена составляет3,5111,При максимальной температуре примерно 80 С в передней части слоя катализатора и 40 С в последней третислоя катализатора конверсия изобутена составляет 99,84 Ж. Из реактора потрубопроводу 4 отводят продукт, содержащий 64,62 кг/ч метанола, 0,08 кг/чизобутена, 55,00 кг/ч смеси н-олефи-нов Сс бутанол (в том числе21,6 кг/ч бутена), 70,38 кг/ч МТБЭ,О, 10 кг/ч олефинов Си 1, 60 кг /чтрет"бутанолаПо трубопроводу 4 продукт реакцииподают в колонну К 1, работающую придавлении 6 ат в верхней части. Изверхней части этой колонны по трубопроводу 5 отводят всего 55,00 кг/чсмеси н-олефинов С с бутаном,0,07 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К 1содержит 62,44 кг/ч метанола,70,38 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов 3 136785проводу 3). При этом молярное соотношение метанола и изобутена сос"тавляет 2,51:1. При максимальной тем"пературе примерно 80 С в переднейо 5части слоя катализатора и 40 С впоследней трети слоя катализатораконверсия изобутена составляет 99,763,Продукт реакции, содержащий 38,86 кг/чметанола, 0,11 кг/ч изобутена,1055,00 кг/ч смеси н-олефинов С и бутана (в том числе 26,1 кг/ч буте"на), 70,37 кг/ч МТБЭ, 0,05 кг/чолефинов С 8 и 0,60 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводу 4 подают в колон" 15ну К 1, работающую при давлении 6 ат вверхней части. Из верхней части этойколонны по трубопроводу 5 отводят55,00 кг/ч смеси н-олефинов С и бутана, 0,11 кг/ч изобутена, 2,18 кг/ч 20метанола. Кубовый продукт этой колонны отводят по трубопроводу 6 и потрубопроводу 7 подают в колонну К 2,работающую при давлении . 1,35 атОн содержит 36,68 кг/ч метанола,70,37 кг/ч МТБЭ, 0,05 кг/ч олефиновСи 0,60 кг/ч трет-бутанола. Такимобразом, вместе с головным продуктомколонны КЗ, подаваемым по трубопроводу 8, в колонну К 2 подают всего 3056,97 кг/ч метанола, 117,71 кг/ч МТБЭ,0,05 кг/ч олефинов Св и 0,60 кг/чтрет-бутанола. Из верхней части колонны К 2 отводят азеотроп 117,71 кг/чМТБЭ и 20,29 кг/ч метанола, По трубопроводу 9 азеотроп подают в колонну КЗ, Из куба колонны К 2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержа"щий 36,68 кг/ч метанола, 0,05 кг/чолефинов С и 0,60 кг/ч трет"бутанола,Во избежание обогащения олефиновСв и трет-бутанола в реакционномцикле 20 кубового продукта колонныК 2 по трубопроводу 11 подают в колонну К 4, а остальные 80 Ж по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор, Из куба работающей при нормальном давлении колонныК 4 отводят 0,3 кг/ч продукта, содержащего наряду с метанолом 0,01 кг/чолефинов Св и 0,12 кг/ч трет"бутанола (трубопровод 13)В качестве дистиллята одновременно получают 7, 17 кг/чметанола, который отводят по трубопроводу 14 и соединяют с основнымколичеством кубового продукта колон"ны К 2, так что по трубопроводу 3 вреактор рециркулирует всего 36,51 кг/ч5 13С и 1,60,кг/ч трет-бутанола. По трубопроводам б и 7 его подают в колонну К 2, работающую при давлении 1,35 атв верхней части.Таким образом, вместе с головнымпродуктом колонны КЗ, подаваемым потрубопроводам 8 и 7, в колонну К 2подают всего 77,62 кг/ч метанола,88,20 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефиновС и 1,60 кг/ч трет-бутанола Изверхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп 88,20 кг/чМТБЭ и 15,18 кг/ч метанола, а иэ куба колонны К 2 по трубопроводу 10 от"водят продукт, содержащий 62,44 кг/чметанола, 0,10 кг/ч олефинов Си1,60 кг/ч трет-бутанола,Во избежание обогащения олефиновС и трет-бутанола в реакционном цикле 1 ОЕ кубового продукта колонны К 2по трубопроводу 11 подают в колоннуК 4, а остальные 90 Е по трубопроводам2 и 3 рециркулируют непосредственнов реактор. Из куба колонны К 4, работающей при нормальном давлении, потрубопроводу 13 отводят 0,43 кг/чпродукта, который кроме метаноласодержит 0,01 кг/ч олефинов С и0,16 кг/ч трет-бутанолаВ качестведистиллята получают 5,98 кг/ч метанола, который отводят по трубопроводу14 и соединяют с основным количествомкубового продукта колонны К 2, такчто по трубопроводу З,на реакцию рециркулирует всего 62,18 кг/ч метанола, 0,09 кг/ч олефинов С 8 и 1,44 кг/ч.трет-бутанола.По трубопроводу 9 головной продуктколонны К 2 подают в колонну КЗ, работающую при давлении 30 ат в верхней части, Из верхней части этой колонны отводят азеотроп 17,82 кг/чМТБЗ и 15,18 кг/ч метанола, которыйно трубопроводу 8 рециркулирует вколонну К 2. Из куба колонны КЗ потрубопроводу 15 отводят 70,38 кг/чМТБЭ чистотой примерно 99,9 вес,Х.Таким образом, из 28,04 кг/ч мета"нола и 100,02 кг/ч рафината 1 получают 70,38 кг/ч высокочистого МТБЗи 55,07 кг/ч рафината 11, содержащего 0,133 изобутена (без учета метанола).П р и м е р 4. В реактор, содержащий 900 л сильнокислого ионита(макропористого сульфонированногополистирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженного охлаждающим при 67854 6способлением для отвода тепла реак" ции, подают 100,02 кг/ч рафината 1,содержащего 45,00 кг/ч изобутена,26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды(по трубопроводу 2), и 27,39 кг/чрециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов С и 1,08 кг/чтрет-бутанола (по трубопроводу 3).При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 2:1.При 30 С внутри слоя катализатора .степень конверсии изобутена составляет 99,713. Из реактора отводят28,40 кг/ч метанола, 0,13 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов:Сс бутаном (в том числе 26,1 кг/ч20 бутена), 70,33 кг/ч МТБЗ, 0,10 кг/чолефинов Си 1,20 кг/ч трет-бутанола,Продукт реакции сначала подают вколонну К 1 (давление в верхней час 25 ти б ат), из верхней части которойпо трубопроводу 5 отводят 55,0 кг/чсмеси н-олефинов С с бутаном,0,13 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанолаКубовый продукт колонны К 1,содержащий 26,22 кг/ч .метанола,70,33 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефиновС и 1,20 кг/ч трет-бутанола, потрубопроводам 6 и 7 подают в колоннуК 2, работающую при давлении 1 ат.Вместе с головным продуктом колонны35КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К 2 подают всего 52,28 кг/ч метанола, 160,18 кг/чМТБЗ, 0,10 кг/ч олефинов С и1,20 кг/ч тре г-бутанола.При давлении 1 ат из верхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 147 метанола, что соответствует смеси 60,10 кг/ч МТБЭ и26,06 кг/ч метанола,Из куба колонны К 2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий26,22 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олеФинов С и 1,20 кг/ч трет"бутанола.Во избежание обогащения олефиновСи,трет-бутанола в реакционном.цикле 1 ОЕ кубового продукта колонны К 2по трубопроводу 11 подают в колоннуК 4, а остальные 907. по трубопроводам12 и 3 рециркулируют непосредственнов реактор. Из работающей в нормальном давлении колонны К 4 по трубопро-воду 13 в качестве кубового продукта13678 45 71отводят 0,12 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов С. Получаемый в качестве дистиллята метанол отводят по трубопроводу 14, он соединяется с основным количеством кубового про" дукта колонны К 2 и рециркулирует на реакцию.Головной продукт колонны К 2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, 10 которая работает при давлении 5 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 26,06 кг/ч метанола и 89,77 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в 15 колонну К 2. Из куба колонны КЗ потрубопроводу 15 отводят 70,33 кг/ч МТБЭ чистотой более 99,9 вес.7.Таким образом, из 27,.75 кг/ч ме" танола и 100,02 кг/ч рафината 1 по" 20 лучают 70,33 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,13 кг/ч рафината Т 1, содержащего 0,247 изобутена (без учета метанола).П р и м е р 5. В реактор, содер жащий 150 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо" лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реак ции, подают 100,02 кг/ч рафината 1, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 27,79 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 101,87 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,08 кг/ч олефинов С и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При этом малярное соотношение мета иола и изобутена составляет 5:1. При 100 С в передней части и 30 С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составля" ет 99,893, Из реактора отводят 102,87 кг/ч метанола, 0,05 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена), 70,46 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутано" ла.Продукт реакции сначала подают в колонну К 1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч н-олефинов С 1 с бутаном, 0,05 кг/ч изобутена и 2,17 кг/ч метанола, Кубовый продукт колонны К 1, содержащий 100,70 кг/ч метанола, 70,46 кг/ч 54 8МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К 2, работающую при давлении 2 ат. В:а стес головным продуктом колонн К 3,рециркулируюшим по трубопро.:,:.;:",т 8и 7, в колонну К 2 подают всего119,35 кг/ч метанола, 92,35 кг/чМТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и,20 кг/ч трет-бутанола.При давлении 2 ат из верхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом со 9держащий 16,87.метанола, что соответствует смеси 92,35 кг/ч МТБЭ и18,65 кг/ч метанола,Из куба колонны К 2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий100,70 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олеФинов Сц и 1,20 кг/ч трет-бутанола.Во избежание обогащения олефиновС и трет-бутанола в реакционном цикле 10 кубового продукта колонны К 2по трубопроводу 11 подают в колоннуК 4, а остальные 907 по трубопроводам12 и 3 рециркулируют непосредственнов реактор, Из работающей при нормальном давлении колонны К 4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продуктаотводят 0,12 кг,ч трет-бутанола и0,01 кг/ч олефинов СПолучаемый в качестве дистиллятаметанол отводят но трубопроводу 14,он соединяется с основным количествомкубового продукта колонны К 2 и рециркулирует на реакцию.Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,которая работает при давлении 30 атв верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 18,65 кг/чметанола и 21,89 кг/ч МТБЭ, которыйпо трубопроводу 8 рециркулирует вколонну К 2, Из куба колонны КЗ потрубопроводу 1 О отводят 70,46 кг/чМТБЭ чистотой более 99,9 вес,7Таким образом, из 27,79 кг/чметанола и 100,02 кг/ч рафината Тполучают 70,46 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,05 кг/ч рафината Т 1,содержащего 0,097 изобутена (безучета метанола).П р и м е р 6. В реактор, содержащий 320 г сильнокислого ионита(макропористого сульфонированного по.листирола, сшитого дивинилбензолом)и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по 913дают 100,02 кг/ч рафината 1, содержащего 45,00 кг/ч изобутена,26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч во"ды (по трубопроводу 1), 27,78 кг/ч. метанола, содержащего 0,01 кг/ч во"ды (по трубопроводу 2), и 76,18 кг/чрециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов С и 1,08 кг/чтрет-бутанола (по трубопроводу 3).При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 2:1. При50 С в передней части и 30 С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет99,873, По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,18 кг/ч метанола,0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смесин-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 .кг/ч бутена), 70,44 кг/чМТБЗ, 0,10 кг/ч олефинов Сц и 1,20 кг/чтрет-бутанола.Продукт реакции сначала подаютв колонну К (давление в верхнейчасти 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 бтводят55,00 кг/ч смеси н-олефинов Сс бутаном, 0,06 кг/ч изобутена и 2,17 кг/чметанола. Кубовый продукт колонныК 1, содержащий 75,01 кг/ч метанола,70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефииовСв и 1,20 кг/ч трет-бутанола, потрубопроводам 6 и 7 подают в колоннуК 2, работающую при давлении 1 ат,Вместе с головным продуктом колон"ны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К 2 подают всего 90,90 кг/ч метанола, 92,20 кг/чМТБЗ, О, 10 кг/ч олефинов С 8 и 1, 20 кг/чтрет-бутанола.При давлении 1,35 ат из верхнейчасти колонны К 2 по трубопроводу 9отводят азеотроп МТБЭ с метанолом,содержащим 14,7 Е метанола, что соответствует смеси 92,20 кг/ч МТБЭи 15,89 кг/ч метанола.Из куба колонны К 2 по трубопрово"ду 10 отводят продукт, содержащий75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет"бутанола.Во избежание обогащения олефиновС и трет-бутанола в реакционном8цикле 1 ОЕ кубового продукта колонныК 2 по трубопроводу 11 подают в колонну К 4, а остальные 903 по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор; Из работающейпри нормальном давлении колонны К 4по трубопроводу 13 в качестве кубово" 67854 10го продукта отводят 0,12 кг/ч третбутанола и 0,01 кг/ч олефинов Св,Получаемый в качестве дистиллятаметанол отводят по трубопроводу 14,соединяют с основным количеством ку"бового продукта колонны К 2 и рециркулируют на реакцию.Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,которая работает при давлении 20 атв верхней части. Из верхней час-,ти колонны КЗ отводят аэеотроп15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/чМТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К 2, Из кубаколонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,44 кг/ч МТБЭ чистотой более99,9 вес. .Таким образом, из 27,78 кг/чметанола и 100,02 кг/ч рафината 1получают 70,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината 11,содержащего 0,117 изобутена (без25 учета метанола),П р и м е р 7В реактор, содер"жащий 100 л сильнокислого ионита(макропористого сульфонированногополистирола, сшитого дивинилбензо 30 лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината 1,содержащего 45,00 кг/ч иэобутена,26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды(по трубопроводу 2), и 76, 18 кг/чрециркулирующего метанола, содержа.щего 0,09 кг/ч олефинов С и40 1,08 кг/ч трет"бутанола (по трубопро"воду 3). При этом молярное соот-:ношение метанола и изобутена состав"ляет 2:1. При 100 С в передней части и 50 С в последней трети слоя45 катализатора степень конверсии изо"бутена составляет 99,802. По трубопроводу 4 из реактора отводят77,19 кг/ч метанола, 0,09 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов Сс бутанам (в том числе 26,1 кг/чбутена), 70,40 кг/ч МТБЭ, О, 10 кг/чолефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутано"ла,Продукт реакции сначала подаютв колонну К 1 (давление в верхней55части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят55,00 кг/ч смеси н-олефинов Сс бу"таном, О, 09 кг/ч изобутена и 2, 18 кг/ч35 11 . 13678метанола, Кубовый продукт колонныК 1, содержащий 75,01 кг/ч метанола,70,40 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефиновСв и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по5трубопроводам 6 и 7 подают в колоннуК 2, работающую при давлении 1 ат.Вместе с головным продуктом колонныКЗ, рециркулирующим по трубопроводам8 и 7, в колонну К 2 подают всего 1089,18 кг/ч метанола, 87,03 кг/ч МТБЭ,0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/чтрет-бутанола,При давлении 1 ат из верхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят аэеотроп МТБЭ с метанолом,содержащий 14% метанола, что соответствует смеси 87,03 кг/ч МТБЭ и14,17 кг/ч метанола.Из куба колонны К 2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20.кг/ч трет-бутанола.Во избежание обогащения олефиновС и трет-бутанола в реакционном25цикле 10 кубового продукта колонныК 2 по трубопроводу 11 подают в колонну К 4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Иэ работающей З 0при нормальном давлении колонны К 4по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят 0,12 кг/чтрет-бутанола и 0,01 кг/ч олефиновС 8.Получаемый в качестве дистиллятаметанол отводят по трубопроводу 14,он соединяется с основным количеством кубового продукта колонны К 2 ирециркулирует на реакцию, 40Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,которая работает при давлении 5 атв верхней части. Из верхней частиколонны КЗ отводят аэеотроп 14,17 кг/ч 45метанола и 16,63 кг/ч МТБЭ, которыйпо трубопроводу 8 рециркулирует вколонну К 2, Из куба колонны КЗ потрубопроводу 16 отводят 70,40 кг/чМТБЭ чистотой более 99,9 вес.%.Таким образом, из 27,78 кг/ч ме"танола и 100,02 кг/ч рафината 1 получают 70,40 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,09 кг/ч рафината 11,содержащего 0,16 изобутена (без уче"та метанола).П р и м е р 8. В реактор, содержащий 500 л сильнокислого ионита(макропористого сульфонированного 54полистирола, сшитого дивинилбенэолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината 1, содержащего 45,00 кг/ч иэобутена, 26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 26,56 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 76,8 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов С и 1,08 кг/ч трет"бутанола (по трубопроводу 3), При 50 С в передней части и 30 С в последней трети слоя.катализатора степень конверсии иэобутена составля" ет 99,87%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,18 кг/ч метанола, 0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов Сс бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена), 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Си 1,20 кг/ч трет-бутанола.Продукт реакции сначала подают в колонну К (давление в верхней части 2 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55, 00 кг/ч смеси н-олефинов С 4 с бутаном, 0,06 кг/ч изобутена и 0,95 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К 1, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К 2, работающую при давлении 1,35 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К 2 подают всего 90,90 кг/ч метанола, 92,20 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутанолаПри давлении 1,35 ат иэ верхней части колонны К 2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 14,7 . метанола, что соответству- ет смеси 92, 20 кг/ч МТБЭ и 15, 89 кг/ч метанола.Из куба колонны К 2 по .трубопроводу. 1 О отводят продукт, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола,Во избежание обогащения олефинов Св и трет-бутанола в реакционном цикле 10 . кубового продукта колонны К 2 по трубопроводу 11 подают в колонну К 4, а остальные 90 по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Иэ работающей при нормальном давлении колонны К 413 13по трубопроводу 13 в качестве кубо"вого продукта отводят О, 12 кг/ч трет"бутанола и 0,01 кг/ч олефинов С .Получаемый в качестве дистиллятаметанол отводится по трубопроводу14, соединяется с основным количест"вом кубового продукта колонны К 2и рециркулирует на реакцию.Головной продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,которая работает при давлении 20 ат,в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/чМТБЗ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К 2. Из кубаколонны КЗ отводят 70,44 кг/ч МТБЭчистотой более 99,9 вес. .Таким образом, из 26,56 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината 1получают 70,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината 11,содержащего 0,11 изобутена (безучета метанола),П р и м е р 9, В реактор, содержащий 280 л сильнокислого ионита(макропористого сульфонированногополистирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината 1,содержащего 45,00 кг/ч изобутена,26,1 кг/ч бутанаи 0,02 кг/ч воды(по трубопроводу 2), и 76,18 кг/чрециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов С и1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При 50 С в передней час"ти и 30 С в последней трети слоякатализатора степень конверсии изобутена составляет 99,87 . По трубопроводу 4 из реактора отводят77,18 кг/ч метанола, 0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С,с бутаном (в том числе 26,1 кг/чбутена), 70,44 кг/ч МТБЗ, О, 10 кг/чолефинов С 8 и 1,20 кг/ч трет-бутанола.Продукт реакции сначала подаютв колонну К 1 (давление в верхнейчасти 10 ат), из верхней части кото"рой по трубопроводу 5 отводят55,00 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,06 кг/ч изобутена и3,39 кг/ч метанола. Кубовый продуктколонны К 1, содержащий 75,01 кг/ч 67854 14метанола, 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/чолефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам б и 7 пода"ют в колонну К 2, работающую придавлении 1,35 ат. Вместе с головнымпродуктом колонны КЗ, рециркулирую"щим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К 2 подают всего 90,90 .кг/ч ме 1 О танола, 92,20 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/чолефинов С и 1,20 кг/ч трет-бута"иола.При давлении 1,35 ат из верхнейчасти колонны К 2 по трубопроводу 9отводят азеотроп МТБЗ с метанолом,содержащий 14,7 метанола, что соответствует смеси 92,20 кг/ч МТБЭ и15,89 кг/ч метанола,Из куба колонны К 2 по трубопрово 20 цу 10 отводят продукт, содержащий75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олеФинов С 8 и 1,20 кг/ч трет-бутанола.Во избежание обогащения олефиновС и трет-бутанола в реакционном825 цикле 10% кубового продукта колонныК 2 по трубопроводу 11 подают в колонну К 4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор, Из работаюшейпри нормальном давлении колонны К 4по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят 0,12 кг/чтрет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов8Получаемый в качестве дистиллята35метанол отводится по трубопроводу14, соединяется с основным количеством кубового. продукта колонны К 2 ирециркулирует на реакцию.40 Головнои продукт колонны К 2 потрубопроводу 9 подают в колонну КЗ,которая работает при давлении 20 атв верхней части. Из верхней части колонны. КЗ отводят азеотроп15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/чМТБЭ, который по трубопроводу 8рециркулирует в колонну К 2, Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15отводят 70,44 кг/ч МТБЭ чистотойболее 99,9 вес. .Таким образом, из 29,00 кг/чметанола и 100,02 кг/ч рафината 1получают 0,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината 11,содержащего 0,11 . изобутена (безучета метанола).П р и м е р 10 (сравнительный),В реактор, содержащий 320 л сильнокислого ионита (макропористого суль"513 фонированного полистирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный ох" лаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината 1, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутенаи 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 30,55 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и рециркулирующий поток, состоящий из 33,69 кг/ч метанола, 26,75 кг/ч МТЕЭ, 0,09 кг/ч олефинов Сп и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3).При 100 С в передней части и 30 С в последней трети слоя катали" затора степень конверсии изобутена составляет 98,987. По трубопроводу 4 из реактора отводят 38,90 кг/ч метанола, 0,46 кг/ч изобутена, 55 кг/ч .смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена), 96,52 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Си и 1,20 кг/ч трет-бутанола.Продукт реакции сначала подают в колонну К 1 (давление в верхней час" ти 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,0 кг/ч смеси н-олефинов С с бутанолом, 0,46 кг/ч изобутена и 2,19 кг/ч ме" танола, Кубовый продукт колонны К 1, содержащий 36,71 кг/ч метанола, 96,52 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Сп и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают на 10-ю тарелку колонны К 2, работающей при давлении 1,5 ат. Кроме того, на 30-ю тарелку колонны К 2 подают головной продукт колонны КЗ, состоящий из 17,50 кг/ч метанола и 60,28 кг/ч МТБЭ. При этом из куба колонны,К 2 отводят продукт, содержащий 33,63 кг/ч метанола, 26,75 кг/ч МТБЭ, 0,09 кг/ч олефинов С и 1,08 кг/ч трет-бутанола.Из верхней части колонны К 2 отводят поток, содержащий 20,52 кг/ч метанола, 130,05 кг/ч МТБЭ, 0,01 кг/ч олефинов Сп и 0,12 кг/ч трет-бутанола, и подают его в колонну КЗ, которая работает при давлении 5 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 17.,50 кг/ч метанола и 60,28 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К 2 на 30"ю тарелку. Из куба колонны КЗ отводят продукт, содержащий 69,77 кг/ч МТБЭ, 3,02 кг/ч6785416 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 метанола, 0,01 кг/ч олефинов С и 0,12 кг/ч трет-бутанола. Таким образом, МТБЭ имеет чистоту 95,687Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт со стабильным показателем по чистоте, равным 99,9 , и конверсией 99,71-99,8 Ж, в то время как известный способ позволяет получить целевой продукт с чистотой 99,4-99,87.Проведение предлагаемого способа в условиях, отличных от предлагае" мых, снижает чистоту целевого продукта и вызывает отложения полимерных продуктов. Формула изобретения Способ получения метил-трет-бу" тилового эфира взаимодействием избытка метанола с изобутиленом в виде смеси углеводородов С в жидкой фазе при температуре постоянной по высоте слоя катализатора или изменяющей" ся в пределах 30-100 С в присутствии сильнокислого макропористогоионита, отделением из полученной реакционной смеси непрореагировавших углеводоро" дов перегонкой при повьппенном давлении, перегонкой полученного при этом кубового продукта и отделением целевого продукта в виде кубового остатка и азеотропа метанола с метил- -трет-бутиловым эфиром, которые ре" циркулируют, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью получения целевого продукта стабильного качества, метанол и изобутилен используют при молярном соотношении, равном 2-5:1, при постоянной температуре в слое катализатора, равной 30-52 С, или при температуре 50-100 С в первых двух третях реакционной зоны и 30- 50 С в последней трети реакционной зоны, а отделение непрореагировавших углеводородов ведут под давлением 2-10 ат, перегонку кубового продукта ведут при давлении 1-2 ат с последующей перегонкой дистиллята при давлении 5-30 ат с получением в виде кубового остатка целевого продукта и дистиллята азеотропа метанола с метил-трет-бутиловым эфиром, который соединяют с кубовым продуктом отгонки непрореагировавших углеводородов и вместе подвергают перегон" ке.

Смотреть

Заявка

2853139, 12.12.1979

Хемише Верке Хюльс АГ

ВИЛЬГЕЛЬМ ДРОСТЕ, ФРИТЦ ОБЕНАУС

МПК / Метки

МПК: C07C 41/06, C07C 43/04

Метки: метил-трет-бутилового, эфира

Опубликовано: 15.01.1988

Код ссылки

<a href="https://patents.su/10-1367854-sposob-polucheniya-metil-tret-butilovogo-ehfira.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения метил-трет-бутилового эфира</a>

Похожие патенты