Способ выделения метилтретичнобутилового эфира

т ееесеа:1 ИМ Ютщтио ЧМ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АЯТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз Сфветскнх Сфцнавнстнчасннх Реснубпнк(51) М. Ка С 07 С 41/12 Госуааретаениый комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТИЛТРЕТИЧНОБУТИЛОВОГО ЭФИРАИзобретение относится к способувыделения метилтретичнобутиловогоэфира (МТБЭ) иэ смеси, содержащейуглеводороды С 4, ИТБЭ и метаноп,который находит широкое применениев органическом синтезе,Известен способ выделения ИТБЭиэ реакционной смеси, содержащейуглеводороды С , МТБЭ и метанол,осуществляемый в несколько стадий,на первой стадии из реакционной смеси отгоняют непрореагирование углеводороды С 4 и небольшое количествометанола в виде азеотропа с углеводородами С 4, последние затем направляют в отмывочную колонну для отмывки углеводородов от метанола водой. На второй стадии оставшийсяв кубе колонны эфир отмывают от метанола водой, Промывные воды, содержащие )7 метилтретичнобутилового эфира, подают в колонну отгонки органических соединений от водыдля возвращения продуктов в рецикл.На третьей стадии полученный ИТБЭподвергают осушке на молекулярныхситах до требуемой степень влажности. Степень извлечения ИТБЭ не превышает 84,5 . Чистота МТБЭ послеосушки 99,6 11,Недостатками этого спосооа являются сложность технологической системы, включающей не менее пяти единиц колонного оборудования, а так же сравнительно низкая степеньизвлечения МТБЭ и значительный процент возращенного в рецикл ИТБЭ,вследствие растворения эфира в водев процессе его отмывки от метанола, 1 О что приводит к увеличению затратна разделение. В связи с низиим коэффициентом распределения метаноламежду эфиром и водой требуется значительное количество промывных вод.16 Кроме того, известный способ требует специальных методов осушки ИТБЭ.Целью изобретения является упрощение процесса и увеличение степениизвлечения целевого продукта. Б 1 Для достижения поставленной целипредложено выделять метилтретично"бутиловый эфир из смеси, содЕржащейнепрореагировавшие углеводороды С 4,МТБЭ и метанол путем экстракции 26 исходной смеси в колонне угдеводородом и водой при весовом отношении их соответственно от 1:5 до 2:1,при 10-90 С, давлении 1-20 ат, причем исходную смесь подают в сред- И нюю часть, углеводород в нижнююз 658 часть, а воду в верхнюю часть колонны, отбором при этом рафината с верха колонны с последующим выделением из него метилтретичнобутилового эфира ректификацией. Степень извлечения МТБЭ 98-99,8 Чистота МТБЭ 99,805Предлагаемый способ более прост технологически и требует для своего осуществления не более трех единиц колонного, оборудования, позволяя при этом повысить степень извле чения МТБЭ и в 75-100 раз уменьшить рецикл МТБЭ в связи со значительным увеличением коэффициента распределения метанола между водным и углеводородным слоями при увеличении в последнем концентрации углеводородов С 4. Так, коэффициент распределения метанола между водой МТБЭ при концентрации метанола в водном слоео75 вес.составляет 1, б, в то время как в тех же условиях, но в присутствии углеводородов С 4 в соотношении к МТБЭ 1:1 коэффициент распределения становится равным 7,0. Этот эффект приводит к снижению количества циркулирующей в системе отмывки воды в 2 раза при одном и том же числе теоретических ступенсй контакта. редлагаемый способ также не требует использования специальных сушителей МТБЭ, 30Эти преимушества позволяют значительно сократить затраты на разделение.П р и м.е р 1. Исходную смесь в количестве 285 г/ч, содержащую, 35 вес,: углеводородов фракции С. 36,21, метилтретичнобутилового эфира 45,51; метанола 17,11; триметилкарбинола 0,06; воды 0,01 и димеров изобутилена 0,10 подают в среднююю часть экст рактора, имеющего восемь теоретических ступеней контакта. В верхнюю часть экстрактора подают из куба колонны отгонки органической части от воды, воду в количестве 142 г/ч, содержащую 0,01 вес. метанола, В нижнюю часть экстрактора подают рецикловую фракцию углеводородов С 4 в количестве 190 г/ч, содержащую метилтретичнобутилового эфира 0,1 вес. и воды 0,1 вес,Экстракцию проводят при 40 фС и давлении 5 ат. Сверху экстрактора отбирают ,рафинат в количестве 428 г/ч, содержащий, вес.: углеводородов фракции С 4 69,11; метилтретичнобутило вого эфира 30,33; метанола 0,01; триметилкарбинола 0,05; воды 0,42; димеров изобутилена 0,08 и подают в ректификационную колонну эффективностью 28 т.т. Температура верха колонны 40 С, температура куба 120 С. Сверху колонны отбирают фракцию углеводородов С 4 в количестве 444 г/ч, содержащую, вес.: углеводородов С,1 99,39; метилтретичнобутилового эфира 0,10; метанола 0,01; воды 0,50, ко 125 4торую подвергают раслаиванию, Нижнийводный слой возвращают в нижнюю частьэкстрактора. Часть верхнего углеводородного слоя в количестве 148 г/чвозвращают в колонну в качествефлегмы, а часть - в количестве190 г/ч возвращают в нижнюю частьэкстрактора, остальное отбирают вкачестве продукта разделения. В качестве бокового отбора колонныотбирают как продукт разделенияметилтретичнобутиловый эфир в количестве 129 г/ч, содержащий, вес.1углеводородов С 4 0,10; триметилкарбикола 0,01 и димеров изобутилена0,02. Из куба колонны в количестве1 г/ч отбирают продукт разделения,содержащий, вес.: метилтретичнобутилового эфира 63,3, триметилкарбинола 8,4 и димеров изобутилена 8,3.Экстракт из куба экстрактора вколичестве 189 г/ч, содержащий,вес.: углеводородов С 4 0,10; метилтретичнобутилового эфира 0,10;метаноча 25,77 и воды 74,03, направляют в колонну эффективностью23 т,т.Температура верха колонны 65 ОС.температура куба 115 С. Сверху колонны отбирают метанол в количестве 150 г/ч, содержащий, вес.:углеводородов С, 0,5; метилтретичнобутилового эфира 0,5 и воды 0,05,Часть метанола в количестве 100 г/чвозвращают в колонну в качестве флегмы, а остальную часть отбирают вкачестве продукта разделения, Из куба колонны отбирают воду в количестве 140 г/ч, содержащую метанола0,01 вес, и направляют в верхнюючасть зкстрактора,Степень извлечения метилтретичнобутилового эфира составляет 99,8,П р и м е р 2. Исходную смесьв количестве 285 г/ч того же состава, что и в примере 1, подаЮт всреднюю часть экстрактора, имеющего восемь теоретических ступенейконтакта. В верхнюю часть экстрактора подают в количестве 142 г/ч воду,в нижнюю часть экстрактора подаютрецикловую фракцию углеводородов С 4.Соотношение вода: фракция углеводородов С 4 поддерживают равным 5:1 повесу.Степень извлечения метилтретичнобутилового эфира составляет 98,чистота метилтретичнобутилового эфира 99,87.П р и м е р 3, Исходную смесьа количестве 285 г/ч того же состава, что и в примере 1, подают в среднюю часть экстрактора, имеющего восемьтеоретических ступеней контакта. Вверхнюю часть экстрактора подаютв количестве 142 ; г/ч воду, в нижнюю часть экстрактора подают рецикловую Фракцию углеводородов ССоотношение вода: Фракция углево 658)2530 45 дородов С 4 поддреживают Равным 1;2по весу.Степень извлечения метилтретичнобутилового эфира составляет 99,8,чистота метилтретичнобутилового эфира 99,87.П р и м е р 4 . (сравнительный). 5Исходную смесь в количестве 285 г/ч,содержащую вес.:углеводородов фракции С37,21;метилтретичнобутиловогоэфира 45,51;метанола 17,11;триметил-карбинола 0,06;воды 0,01 и димеров 10изобутилена 010,подают в колонну эффективностью 30 т.т.Температура верхаколонны 40 С, температура куба 110 С.Снерху колонны отбирают фракцию углеводородов С 4 н виде азеотропа, с метанолом в количестве 220 г/ч, содержащую, вес,Ъ: углеводородов С.96,27, метилтретичнобутилового эфира 0,10; метанола 3,60; воды 0,03.Часть фракции в количестве 110 г/чвозвращают н колонну н качествефлегьы, оставшуюся часть подают наотмывку от метанола в нижнюю частьотмывной колонны, эффективностью двухтеоретических ступеней контакта. Вверхнюю часть этой колонны в количестве 20 г/ч подают фузельную воду,содержащую, нес.Ъ: метилтретичнобутилового эфира 0,01; метанола 0,01;воды 0,03. Снизу колонны отбираютпромывную воду в количестве 24 г/ч,содержащую 0,07 вес.Ъ углеводородон С 4 и 16,48 вес.Ъ метанола, иподают ее в колонну отгонки органики из воды,КУбОВый прОдукт кОлОнны Отгонки 35углеводородон С 4 из исходной смеси в количестве 175 г/ч, содержащий,нес.Ъ; углеводородов С 4 0,07; метилтретичнобутилового эфира 74,06; метанола 25,60 триметилкарбинола 0,10 40и днмеров изобутилена 0,17, подаютв нижнюю часть колонны отмывки метилтретичнобутилового эфира от метанола, эффективностью шести теоретических ступеней контакта.В верхнюю часть колонны в количестве 260 г/ч подают Фузельную воду, содержащую.0,01 вес,Ъ метанола,Сверху колонны отбирают отмытый отметанола метилтретичнобутиловый эфирн количестве 112 г/ч,имеющий следующий состав, вес.Ъ: углеводородыС 4 0,10; триметилкарбинол 0,06; вода 1,47; димеры изобутилена 0,26,который далее подвергают осушкемолекулярными ситами до требуемой 55степени влажности. Из куба колонны в количестве 326 г/ч отбирают .промывную воду, содержащую, вес.Ъ:метилтретичнобутилоного эфира 7,04;метанола 13,73 и триметилкарбинола0,03, которую подают в колонну отгонки органки от воды, Колонна отгонки органки от ноды имеет зффектинность 23 т.т. Температура верхаколонны 65 С, куба колонны 115 С.Сверху колонны отбирают смесь метанола и метилтретичнобутилоного эфир в количестве 210 г/ч, содержащую, вес.Ъ: метилтретичнобутилового эфира 33,90; метанола 65,85, триметилкарбинола 0,15 и воды 010, Часть смеси н количестве 140 г/ч возвращают н колонну в качестве Флегмы, остальную часть отбирают в качестве продукта разделения. Из куба колонны отбирают Фузельную воду в количестве 278 г/ч, содержащую метанола 0,01 нес.Ъ, и направляют в верхнюю часть экстрактора,Степень извлечения метилтретичнобутилоного эфира составляет 84,5. Чистота метилтретичнобутилоного эфира после осушки не более 99,6 .П р и м е р 5. Исходную смесь н количестве 300 г/ч, содержащую, нес.Ъ: углеводородов Фракции С 4 48,1; метилтретичнобутилового эфира 36,6; метанола 9,3; зтанола 1,2; изопропилового спирта 0,8; триметилкарбинола 3,3 и изоамилового спирта 0,7, подают в экстрактор, имеющий десять теоретических ступеней контакта, причем количество теоретических ступеней контакта от точки ввода исходной смеси до нижней части экстрактора равно двум, В верхнюю часть экстрактора подают из куба колонны отгонки органики от воды, воду н количестне 205 г/ч, содержащую, вес,Ъ: 0,01 метанола 0,0 1; триметилкарбинола 0,01 и изоамилового спирта 0,01. В нижнюю часть экстрактора подают рецикловую фракцию углеводородов С н количестве 50 г/ч, содержащую метилтретичнобутилового эфира 0,1 вес.Ъ и воды 0,1 нес.Ъ. Экстракцию проводят при 10 С и избыточном давлении 1 ат. Сверху экстрактора отбирают рафинат в количестве 304 г/ч, содержащий, вес.Ъ: углеводородов Фракции С, 63,66; метилтретичнобутилового эфира 36,00; триметилкарбинола 0,03; изоамилового спирта 0,01; воды 0,3, йодвергают ректификации аналогично примеру 1.Снизу экстрактора отбирают экстракт в количестве 251 г/ч, содержащий, вес.Ъ; углеводородов С 4 0,1; метилтретичнобутилового эфира О, 8, метанола 10,9; этанола 1,4; изопропилового спирта 1,0; триметилкарбинола 3,8; изоамилового спирта 0,8 и воды 81,2, подвергают ректификации аналогично примеру 1.Степень извлечения метилтретичнобутилового эфира составляет 98, чистота метилтретичнобутилового эфира 99,7.П р и м е р 6. Исходную смесь в количестве 285 г/ч, содержащую, вес.Ъ: углеводородов фракции С. ,37,2; метилтретичнобутилового эфира 45,6 и метанола 17,2, подают в среднюю часть экстрактора, имеющую восемь теоретических ступеней кон,".л т ц.СЭуФ,у7такта. В верхнюю часть экстрактора подают иэ куба колонны отгонки органки от воды, воду в количестве 160 г/ч, содержащую 0;01 вес.% метанола. В нижнюю часть экстрактора подают рецикловую Фракцию углеводородов С 4 в количестве 140 г/ч, 5 содержащую метилтретичнобутилового эфира 0,1 вес.З и волы 01 вес.В.ф о Экстракцню проводят.при 90 С и давлении 20 ат. Сверху экстрактора отбирают рафинат в количестве 376 г/ч, 10 содержащий, вес,В: углеводородов фракции С 4 65,0; метилтретичнобутилового эфира 35,4; метанола 0,011 воды 0,6, подвергают ректификации аналогично примеру 1, 15Снизу экстрактора отбирают экстракт в количестве 209 г/ч, содержащий, вес.Ф: углеводородов фракции С 4 0,2; метилтретичнобутилового эфира 0,1; метанола 23,3; воды 76,4, и подвергают ректификации аналогично примеру 1.Степень иэвлечения метилтретичнобутилового эфира составляет 99 чистота метилтретичнобутилового эфира 99,87%.25 Формула изобретения Способ выделении метилтретичнобутилового эфира иэ реакционной смеси, содержащей углеводороды С, метилтретичнобутиловый эфир и метанол, отличающийся тем, что, с целью упрощении процесса и увеличения степени извлечения целевого продукта, исходную смесь, подвергают экстракции углеводородом и водой в колонне при весовом отношении их соответственно от 1:5 до 2;1, при 10-90 С и давлении 1-20 ат, причем исходную смесь подают в среднюю часть, углеводород в нижнюю часть, а воду в верхнюю часть колонны,отбором при этом рафината с верха колонны с последующим выделением иэ него метилтретичнобутилового эфира ректификацией. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1 Л.а.йеюобдв,б.в.эппАп е 1 а 1 фМеОаГеЮег ОЧТВЕ) зеогеэ щеИ ав ЬщЪ Остапедазобпе соеропепСф 016 ай) бай хоцг -паС,16, 4 е 6, бо (197 б).Составитель В.ГорленкоРедактор П.хлудова техрел О.Андрейко корректорм.пожоЗаказ 1981/20 Тираж 512 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035; Москва ЖРа ская наб. д,4 5с с Р"сФилиал ППП Патент, г.ужгород, уд.Проектная,4