Способ непрерывного получения вторичного бутилового спирта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 С 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АТЕНТУ 8. аявка ФРГ У 24297 7 С 29/04, опубли кл. С 0(прототип),ПОЛУЧ ПИРТАнепоа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) Вильгельм Нейер, Вернер ВеберРайнер Рукхабер, Гюнтер Остербурги Вольф Оствальд (ФРГ)(71) Дойче Тексако АГ (ФРГ)(54)(57) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГ НИЯ ВТОРИЧНОГО БУТИЛОВОГО СФпутем гидратации н-бутена н движном слое кислого катион повьпценных температуре и давлении при подаче исходного сырья снизу вверх через неподвижный слой катиони та с последующей переработкой парового продукта, полученного в верхней части реактора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества целевого продукта, полученный паровой поток дросселируют до давления 5-60 атм, охлаждают при этом давлении до 20-135 С с получением двухфазной жидкой системы, водный слой которой выводят из системы, а органический, содержащий бутены, бутаны и целевой. вторичный бутиловый спирт, испаряют при нагревании и подают на стадию ректификации, где при давлении 6,5-8 атм выделяют в ка честве дистиллята смесь бутенов и бутанов, выводимую из системы, и целевой продукт в качестве кубового продукта.Изобретение относится к усовершенствованному способу получения низших спиртов, в частности к способу непрерывного получения вторичного бутилового спирта, который может 5 быть использован в качестве растворителя.Известен способ получения бутилоных спиртов путем гидратации бутенов при мольном соотношении вода: бутены, 10 рявном 0,06-0,24:1, в присутствии в качестве катализатора кислого катионита при подаче исходного сырья сверху вниз через слой катализатора с получением в нижней части реактора парового потока продукта, который делят на две части, первую выводят на стадию выделения целевого продукта ректификацией, а вторую охлаждают и подают на стадию гидратации. Бутиловый спирт не содержит воды. Селективность процесса до целевого продукта 12,8-60,711 . 15Недостатком способа является низкая селективность процесса до целевого продукта (12,8-60,7%).Известен способ непрерывного получения низших спиртов путем гидратации н-бутона, заключающийся в том,30 что;через неподвижный слой катионита снизу вверх подают олефинсодержащий паровой поток при соотношении реагентов, равном по меньшей мере 1 мольЗ 5 воды на 1 моль олефина;реакцию проводят при температуре и давлении, которые немного ниже или выше критических значений используемого олефина;водную фазу реакционной смеси полностью оставляют в реакционной зоне или основное количество этой фазы рециркулируют в реакционную зону;45из верхней части реактора отводят паровой поток, содержащий непрореагировавший олефин и почти все количество продукта реакции, и из отводимого парового йотока выделяют отпариванием непрореагировавший олефин,подаваемый в реактор, и сырой жидкий продукт, состоящий в основном из образовавшегося спирта, например, путем сброса давления 2 .55Недостаток известного способа заключается в том, что получаемый вторичный бутиловый спирт содержит око ло 10 % воды, которая перед перерабокой спирта, например, для полпения метилэтилкетона, должна удаляться путем дистилляционной сушки,Цель изобретения - повышениекачества получаемого вторичного бутилового спирта (эа счет снижениясодержания воды),Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу непрерывного получения вторичного бутиловогоспирта путем гидратации н-бутена нанеподвижном слое кислого катионитапри повышенной температуре и давлении при подаче исходного сырья снизу вверх через неподвижный слой катионита с получением парового потокапродукта, последний дросселируют додавления 5-60 атм, охлаждают приэтом давлении до 20-135 С с получением двухфазной жидкой системы, водныйслой которой выводят из системы, аорганический, содержащий бутены, бутаны и целевой вторичный бутиловыйспирт, испаряют при нагревании и подают на стадию ректификации, гдепри давлении 6,5-8 атм выделяют вкачестве дистиллята смесь бутенови бутанов, выводимую иэ системь,и целевой продукт в качестве кубового продукта,Предлагаемый способ позволяетполучить вторичный бутиловый спирт,содержащий менее 0,1 воды.На чертеже представлена установка для осуществления предлагаемогоспособа. При помощи дозировочного насоса 1 подаваемый по трубопроводу 2 исходный газ смешивают с циркуляционным газом, подаваемым по трубопроводу 3, испаряют в испарителе 4 и по трубопроводу 5 подают в реактор 6, Посредством насоса 7 воду подают в реактор 6 по трубопроводу 8 после предварительного нагрева в теплообменнике 9. Реактор содержит неподвижный слой катионита на основе стирола и дивинилбензола. Оба реагента пропускают снизу вверх через неподвижный слой катализатора. Из верхней части реактора по трубопроводу 10 отводят паровой поток, содержащий образовавшийся спирт и избыточный исходный газ (бутаны/н-бутены). Этот поток дросселируют до давления 5- 60 атм и пропускают через теплообменники 11 и 12, гпе его охлаждают1106445 5 10 15 20 25 30 45 50 55 ВНИИПИ Заказ 5620/46 Тираж 410 Подписное Филиал ППП "Патентф, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 до 20-135 С, в снабженный тканью из высококачественной с.тали сепаратор 13. Отделившаяся вода, содержащая только незначительное количество спирта (17), отводят через трубопровод 14 и ее можно снова подать через трубопровод 8 в реактор. Отводимая по трубопроводу 15 из сепаратора 13 жидкая органическая фаза, содержащая спирт, бутены и бутаны, испаряется путем противоточного нагрева в теплообменнике 11 и доведения давления до 8 атм в клапане 16. Органическую фазу разделяют в ректификационной колонке 17 на спирт (отводимый по трубопроводу 18) и реакционный газ (отводимый по трубопроводу 19). Посредством насоса 20 в колонну 17 подают по трубопроводу 21 небольшое количество флегмы (флегмовое число 0,2-0,3).П р и м е р 1. Вертикальный трубчатый реактор из высококачественной стали диаметром 26 мм и длиной 3 м наполняют до высоты 2,83 м 1,5 л колец Рашига (высококачественная сталь, размером 4 х 4 мм) и затем наполняют до той же высоты 1,2 л макропористого катионита, сульфинированного сополимера на основе стирола и дпвинилбензола, в водородной формеСнизу и сверху насадку и неподвижный слой катализатора держат проволочными сетками.Снизу в реактор подают смесь 232 г/ч 877.-ной смеси бутенов, содержащей 35.07 бутена - (1), 28,47 цисбутена - (2), 23,67. трансбутена - (2), 11,4% бутена и 1,6 изобутена (3,6 моль бутенов) и 1290 г/ч циркуляционного газа, состоящего из 787 н-бутенов указанного состава и 227. бутенов, а также 58 г/ч (3,2 моль) воды.Реакцию проводят при 150 С и давлении /О атм. Из верхней части реактора отводят 1580,6 г/ч парового потока, содержащего 1414 г смеси нбутенов и бутенов (78:22), 140,2 г втор-бутилового спирта,1,4 г ди-вторбутилового эфира и 25 г воды. Паровой поток дросселируют до давления 5 атм и при этом давлении охлаждают до 20 С. Из получаемой при этом жидкой смеси воды и жидких углеводородов удаляют 24, 5 г/ч воды, содержа. щей 0,87 втор-бутилового спирта. Жидкую органическую фазу, состоящую из 1414 г/ч смеси углеводородов С. (787 бутенов и 227 бутанов), 140 г/ч втор-бутилового спирта, 1,4 г/ч дивтор-бутилового эфира и 0,5 г/ч воды, испаряют путем теплообмена до 140 С и доведения давления до 8 атм и подают на ректификацию в насадочную колонну, снабженную 10 теоретическими тарелками. Ректификацию проводят при температуре в кубе 165 С, температуре в верхней части 62 С, давлении 6,5 атм и флегмовом числе 0,2:1. При этом из верхней части колонны отводят 1696 г/ч газового потока, состоящего из бутенов и бутанов в вышеуказанном соотношении. Его разделяют следующим образом: 282 г/ч газа рециркулируют в качестве флегмы, 124 г/ч выводят из процесса, а,1290 г/ч рециркулируют на реакцию, Поток циркуляционного газа содержит еще 0,45 г воды. Из куба ректификационной колонны отводят 140 г/ч вторбутилового спирта, содержащего 0,05 г воды и 1,4 г ди-втор-бутилового эфира.Выход на единицу объем/время втор-бутилового спирта составляет 1,6 моль на один литр катализатора в час, а селективность составляет больше 997 П р и м е р 2, Повторяют пример 1 с той разницей, что паровой поток . продукта дросселируют до давления60 атм и охлаждают до 135 С. При .этом из куба ректификационной колонны отводят 140 г/ч втор-бутиловогоспирта, содержащего О,1 г водыи 1,4 г ди-втор-бутилового эфира. П р и м е р 3. Повторяют пример 1 с той разницей, что паровой поток продукта дросселируют до 60 атм и охлаждают до 135 С. Кроме того, ректификацию проводят при давлении 8 атм и при 68 С в верхней части и 170 С в кубе. При этом получают 140 г/ч втор-бутилового спирта, содержащего 0,1 г воды и 1,4 г ди-вторбутилового эфира.