Способ получения метил-трет-бутилового эфира

(19 Г 51Комитет Ресттйскей Федерацпе патентам и теварйым зн Роесичакой Федерации 1(72) Горшков ВА; Чуркин ВНПавлов СЮСмирнов ВА; Павлова ИПСтолярчук В,ИКаков ВП(7) Способ получения метил-трет-бутилэфира, который находит применение в 4добавки к моторным топливам для повышенияоктанового числа Реагент 1: изобутиленсодержащее сырье. Реагент 2: метанол, Катализа"Яр- тор: ионпитный. Условия протекания процесса:при повышенных температуре и давлении после-довательно в прямоточном и реакционно-ректиза-, фикационном аппаратак Реакционно-ректификационный аппарат имеет три зоны, нижнюю и"Яр- веРхнкио ректификационные, имекхцие 5 - 30 и5 - 50 теоретических тарелок соответ твенно исреднюю реакционно-ректификаци онную зону,имекхцую 3 - 20 теоретичесних тарелок С3, целью снижения энергозатрат и увеличения конеерсии изобутипена отбирают паровой поток с 5- 25 тарелки нижней ректификационной зонцсодержащий 5 - 209 Ь метанола, конденсируютового его, смешиваю 1 с исходйым сырьем и направлякачестве ют в прямоточный аппарат,(а) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯтор. Туда .ке подаю в количестве 54,4 г/чметанол и в количестве 48 г/ч рецикловый поток иэ реакционно-оектификационного, аппарата, имею".,ий следующий состав,мас,:Изобутилен 1,0 Остальные углеводороды 2,0 Метанол5,0 МТБЭ92 0 Условия проведения синтеза МТБЭ впрямоточном реакторе аналогичны примеру 1. Сверху прямоточного реактора отбирают в количестве 351,9 г/ч при температуре 90 реакционную смесь; причем 30 мас.отбир: ют а виде пара и соответственно 70 - в виде жидкости. Суммарный состав реакци отдной смеси, мас.ф.Иэобутилен 6,4 Остальные углеводороды С 4 40,1 Метанол 2,0 МТБЭ, 51,1 ТМК 0,2 Димеры иэобутилена 0,2 Паровой поток, отбираемый иэ прямоточного реа тора, вводят в нижнюю ректификациочную зону реакционноректифи к а ци он ноо а . па рата под катализаторный сдой, а жидкий поток на 5 таоелок ниж парового потока. В верхнюю ректификационную част; реакционно-ректификационнп о аппарата подают в количестве 12,9 г/ч метанол для доисчерпыванияизобутилена во фракции, Условия работыреакционно-ректификационного аппарата; давление верха 8 7 ата, температура верха 60 С, температура в зоне реакции 65-750 С, температура куба 140 С, флегмовое число равно 1,2, Реакционно-ректификационный аппарат имеет три последовательные зоны с эффективностью: верхняя ректификацион ная зона - 30 практических тарелок; средняя катализаторная зона -10 теоретических тарелок; нижняя ректификационная зона - 30 практических тарелок. Количество катализаторов в реакторах аналогично примеру 1, Катализатор - КУФ ПП.Сверху реакцион но-ректификационно",го аппарата "отбирают отработанную фракцию углеводородов С 4 состава и в количестве, аналогичныхпримеру 1.Снизу реакционно-ректификационно го аппарата отбирают в количестве 170,8г/ч кубовый продукт, содержащий 0,1 мас. метанола, 0,3 мас, ТМК, 0,6 мас, димеров изобутилена,остальное МТБЭ до 100,6.Из нижней ректификационной зоны реакционно-ректификационного аппарата с 5-й тарелки, считая снизу, отбирают паровой.поток, который после конденсации направ ляют в прямоточный реактор. Количество и, состав потока представлены выше.Степень извлечения иэобутилена составляет 99,5, селективность 98,8. Рас ход пара 0,17 т/т целевого продуктаП р и м е р 3. Исходную углеводородную фракцию состава и в количестве, аналогичных примеру 1, подают в прямоточный реактор. Туда же подают в количестве 52,3 г/ч 10 метанол и в количестве 19,7 г/ч рецикловый поток из реакционно-ректификационного аппарата, имеющий следующий состав,мас. :Изобутилен 2,515 Остальные углеводороды С 4 5,0Метанол: . 200МТБЭ 72 5Условия проведения синтеза МТБЭ .в прямоточном реакторе аналогичны пример20 1, Сверху прямоточного реактора отбирают в,количестве 321,4 г/ч при температуре 900 С реакционную смесь, причем 36 мас,% ее отбирают. в виде пара и соответственно 64 - в виде жидкости, Суммарный состав 25 реакционной смеси, мас.:Изобутилен 7,0 Остальные углеводороды С 4 43,9 Метанол 2,1 МТБЭ . 46,7 ТМК02 Димеры изобутилена 0,1 Паровой поток, отбираемый иэ прямоточного реактора, вводят в нижнюю 30 ректификационную зону реакционно ректификационного аппарата под катализаторный слой, а жидкий поток.на 5 тарелок ниже парового потока, В верхнюю ректификационную зону реакционно-ректификационного аппарата вколичестве 15,1 г/ч 40 подают метанол для доисчерпывания изобутилена во фракции. Условия работы реакционно-ректификацион ного аппарата: давление верха 8,7 ата, температура верха 600 С, температура в зоне реакции 65-750 С, 45 температура куба 140 С, флегмовое число равно 1. Эффективность зон реакционноректификационного аппарата: верхняя ректификационная зона - 30 практическихтарелок: средняя катадизаторная зона - 1050 теоретических тарелок: нижняя ректификационная зона - 50 практических тарелок,Количество катализатора в реакторах аналогично примеру 1,Сверху реакционно-ректификационно 55 го аппарата отбирают отработанную фракцию углеводородов С 4 состава и вколичестве, аналогичных примеру 1.Снизу реакционно-ректификационногоаппарата отбирают целевой эфир состава ив количестве, аналогичных примеру 1.1814281Из нижней ректификационной зоны ре- ра, взятого в количестве 1 л, осуществляетсяакционно-ректификационного аппарата с очистка сырья от примесей оснг,"ного ха" 25-й тарелки, считая снизу, отбирают паро- рактера.вой поток, который после конденсации на- Из форреактора фракцню, еодержащую правляют в прямоточный реактор. 5 2,24 метанола; в количестве 255,6 г/чподКоличество и состав потока представлены аютв реакционно-ректификационныйапйавыше. ра 1 под слой - сульоионитногоСтепень извлечения изобутилена со- катализатора, Условия работы зтогоаппараставляет 99,5%, селективность 99,2. Рас- та:ход пара 0,14 т/т целевого продукта.10 Давление 8,7 ата .П р и м е р 4. Способ осуществляют в Температура верха 60 лусловиях примера 1. В качестве прямоточ- Температура в зоне реакции 65-75 О ного реактора используют трубчатый аппа- . Температура куба 140 О рат, в трубке которого загружено 0,6 л Флегмовое число, 3,0 катализатора КУ, а съем тепла осуществ Количество катализатора в реакционноляют промышленной водой, В отличие от зктификационном реакторе 1 л. Сверху примера 1 сверху прямоточногореактораот- етого реактора отбирают 147,6 г/ч отрабобирают жидкий поток в количестве и составе, танной С 4-фРакции, содержащей 1,9 изоаналогичных примеру 1, при температуре бутилена и 3,7 метанола. Указанйая 78 С, который подают в реакционно-ректифи фракция подвергается отмывке от метенокационный аппарат под слоем катализатора ла.КИФ. Также в отличие от примера 1 флегмо- Степень извлечения иэобутилена совое число в реакционно-ректификационном ставляет 97,5, селективность 98,6; аппарате равно 1,5, Расход пара на тонну МТБЭ составляетСтепень извлечения изобутилена со 0,31 т.стееляет 99,5";ь, селективность 99,2, Рас- Как видно иэ приведенных примеров; ход пара 0,23 т/т целевого продукта, использование предлагаемого спбсобапоП р и м е р 5(сравнительный). Исходную зволяет достигать конверсии изобутиленаизобутиленсодержащую С 4-фракцию (44 99,5 при селективности 98,8-99,2 и иаФбутилена) подают в форконтактный ап энергозатратах 0,14-0,23 т/т целевого провщрат. количество фракции 250 г/ч, коли- дукта, тогда как в известном способе кон- чество метанола - 5,6 г/ч. Температура в версияизобутиленасоставляетк 97,5 прй реакторе 40 С. В форконтактном аппарате селективности - 98,6 и знергозатратах " в присутствии сульфоионитного катализато,31 т на 1 т МТБЭ,35Формула изобретения ну, имеющую 3-20 теоретичеСких СПОСОБ ПОЛуЧЕНИя МЕТИЛ-ТРЕТ- тарелок, с подачей реакционной массы,БУТИЛОВОГО ЭФИРА взаимодействием выходящей из прямоточногоаппарата метанола . и иэобутиленсодержащега 40 ниже Реакционной зоны реакциоййо- сырья при,повышеннйх температуре и Ректификационного аппарата, отличвЮдавлении в присутствии ионитного кета- щийся тем, что, с целью повцаения,. лизатора последовательно в промежу- конверсии иэобутилена и снижения точном аппарате и реакционно-Ректифи- энергозатрат, отбирают йаровой пбтй с кационном аппарате, имеющем нижнюю 45 5-25 тарелок нижней ректификационной и верхнюю ректификационные зоны, эоны, содержащей 5-20% метанола, кон-,имеющие 5 - 30 и 5 - 50 теоретиче- денсируют его, смешивают с исхбднымских тарелок соответственно, и сред- сырьем и неправляют в" прямоточныйнюю реакционно-ректификационную зо- аппарат 50 Составитель М. МеркуловаРедактор Т. Никольская Техред М.Моргентал Корректор М, ПетроваЗаказ 1052 .Тираж ПодписноеНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5МФМЙФЮЙМЗЙМ б 4 ЫММЙ И ф Ф ЭфФ 4 ФФжюз, ФйПроизводственно.-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101