Способ выделения метил-третбути-лового эфира

Союз Советских Социалистических Республик(,51)М, Кл,зС 07 С 41/34 С 07 С 43/04 с присоедиивиием заявки М -Государственнвй коинтет СССР но делам нзобретеннй н отнрытнй(53) УДК 547, 27. .03(088 8) Дата опубликования описания 170281 вловД,М. Кутьирчук(72) Авт изобр ркин В А. Го ряхилева, Г. А Е. Добровински Н,ыения. ков, С. Ю. ПСтепанов, Аи В. И. Стол Щ,Наяда," тг р.(71) Заявитель 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ.БУТИЛОВОГО ЭФИРА буэфине- обаво тавлена технолодлагаемого способа, ерез рекуператор 2, обрабатываемую Изобретение относится к сносо выделения метил-трет.бутилового ра (МТБЭ), который находит приме ние в качестве высокооктановой д5 ки к моторным топливам,Известен способ выделения МТБЭ из смеси углеводородов С 4, метанола и других спиртов путем экстракции двумя растворителями, одним из которых являются углеводороды С 4, а другим- вода, при весовом соотношении последних 1:5-2:1, при температуре 10-90 ОС давлении 1-20 атм, причем исходную смесь подают в среднюю часть, углеводород в нижнюю часть, а воду в верх нюю часть колонны, отбором при этом рафината с верха колонны с последующим выделением из него МТБЭ ректификациейСтепень извлечения 98-99,8. чистота 99,8 1Недостатками данного способа являются необходимость достаточно высоко- энергоемкого процесса регенерации води го экстрагента от накапливающихся примесей, а также наличие большого количества химзагрязненных сточных вод, Так на регенерацию из схемы .разделения выводят 5 вес. от циркулируюцего водного зкстрагента, что при мощности установки 500 тыс.т МТБЭ в год составляет 31250 т воды, обезвреживаемой огневым методом. При этом энергозатраты на регенерацию составляют от 125 до 344 тыс:руб, в зависимости от возможности рекуперации тепла при обезвреживании.Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса и количества сточных вод.Поставленная цель достигается способом выделения МТБЭ из реакционной смеси, содержащей углеводороды С 4, МТБЭ и метанол, путем удаления последнего с использованием разделяющего агента и выделением метил-.трет. бутилового эфира из оставшейся смеси ректификацией, отличительная особенность которого состоит в том, что реакционную смесь подвергают экстрактивной ректификации в присутствии безводного триметилкарбинола или содержащего от 0,5 до 25 вес.воды в качестве разделяющего агента.Предложенный способ обеспечивает степень извлечения до 99,8 чистоту до 99,8.На чертеже предсгическая схема преИсходную смесь ч1 подают в колоннучерез кипятильник 3. Экстрагент в колонну 2 вводят по линии 4. Сверху колонны отбирают углеводороды С 4 и метил-трет.бутиловый эфир, которые конденсируют в конденсаторе 5. Конденсатсливают в емкость 6, откуда его частично возвращают в колонну 2 по линии7 в качестве Флегьы, а частично полинии 8 направляют на разделение вколонну 9, обогреваемую через кипятильник 10, Сверху колонны 9 отбираютуглеводороды С 4 и конденсируют в конденсаторе 11. Конденсат сливают вемкость 12, откуда его частично возвращают в колонну 9 по линии 13 вкачестве Флегмы, а частично по линии14 отбирают как целевой продукт разделений, Из куба колонны 9 по линии15 отбирают метил-трет.бутиловый эфирв качестве продукта разделения.Кубовый продукт колонны 2 подаютпо линии 16 в колонну 17, обогревае- Щмую через кипятильник 18. Сверху колонны 17 отбирают метанол и конденсируют в конденсаторе 19. Конденсат сливают в емкость 20, откуда его частично возвращают в колонну 17 по линии21 в качестве Флегмы, а частично полинии 22 отбирают как целевой продуктразделения,Кубовый продукт колонны 17 -триметилкарбинол - через рекуператор 1и холодильник 23 по линии 4 возвраща- З 0ют в колонну 2. Часть экстрагентаподвергают регенерации, Концентрацияэкстрагента на тарелках колонны 2 составляет от 5 до 90 вес.В.Согласно предложенному способу,при использовании безводного экстрагента вода в системе разделения отсутствует. При использовании триметилкарбинола, содержащего до 25 В воды,количество экстрагентавыводимого на 40регенерацию, составляет 0,5 В от весациркулирующего экстрагента, что примощности установки 500 тыс. т МТБЭв год составляет 10000 т, Регенерация экстрагента триметилкарбинола) 45в предложенном способе заключаетсяв переиспарении части экстрагента отнакапливающихся солей и полимеров.Остаток от переиспарения направляется на сжигание. При этом не требуется дополнительных затрат топлива, таккак сжигаемый продукт содержит горючее вещество - триме илкарбинол. Приэтом общие затраты на регенерацию.экстрагента составляют 26250 р. в год.Таким образом, согласно предлагаемому способу обеспечивается экономический эффект от 100 до 300 тыс.р.в год, что составляет от 0,3 до 0,1 Вот полной затраты на производствоМТБЭ. 60П р и м е р 1. Исходную. смесь в количестве 570 г/ч, содержащую вес:,В,углеводородов С 4 37,21, метил-трет.бутилового эфира 45,51, метанола17,11, триметилкарбинола 0,06, воды65 0,01, димера изобутилена 0,10, подают в колонну 2 непрерывного действияэффективностью 69 т,т. на 30 т.т. Вэту же колонну на 51 т,т. подаютэкстрагент из куба колонны 17 в количестве 1090 г/ч, содержащий .0,04 вес.В метанола, 99,96 вес.В триметилкарбинола. Температура верха колонны 40 ОС, температуракуба 120 ОС.Сверху колонны отбирают смесь в количестве 2115 г/ч, содержащую,вес.В .углеводородов С 445,03, метил-трет. -бутилового эфира 549 метанола) )0,002, триметилкарбинола 0,01, воды0,01. Часть указанных продуктов вколичестве 1635 г/ч возвращают в колонну 2 в качестве флегмы, а остальную часть направляют в колонну 9 непрерывного действия, эффективностью23 т.т. на 9 т.тТемпература верхаколонны 40 ОС, температура куба 1100 С.Сверху колонны 9 отбиоают Фракцию.углеводородов С 4 в количестве 318 г/ч,содержащую, вес В: углеводородовС 4 99,80, метил-трет.бутилового эФира0,16, метанола 0,01, триметилкарбинола 0,03. Часть фракции в количестве106 г/ч возвращают в колонну 9 в качестве Флегмы, а остальную часть отправляют в качестве целевого продукта разделения. Кубовый продукт колонны 9 в количестве 258 г/ч, содержащий, вес.В: углеводородов С 4 0,06,метил-трет.бутилового эфира 99,92,триметилкарбинола 0,02 отправляютв качестве целевого продукта разделения,Кубовый продукт колонны 2 в количестве 1188 г/ч, содержащий,вес.В:метил-трет.бутилового эфира 0,05,метанола 8,25, триметилкарбинола91,65 и димеров изобутилена 0,05,подают в колонну 17 непрерывногодействия, эффективностью 67 т,тна 31 т.т,Температура верха колонны 65 С07 температура куба 105 С. Сверху колонны отбирают метанол в количестве 1676 г/ч, содержащий,вес.В МТБЭ 0,61, триметилкарбинола 0,23,димеров изобутилена 0,58Часть метанолав количестве 1578 г/ч возвращают вколонну 17 в качестве флегмы, остальную часть отбирают в качестве целевого продуктаразделения.Кубовый продукт колонны 17 в количестве 1090 г/ч, содержащий0,04 вес.В метанола и 99,96 вес.В триметилкарбинола возвращают в колонну 2 в качестве экстрагента. Часть экстрагента подвергают регенерации.П р и м е р 2. Исходную смесь в том же количествеи того же состава, что и в примере 1, подают в колонну 2 непрерывного действия, эффектив" ность 69 т.т, на 30 т.т. В эту же колонну на 51 т.т. подают экстрагент из куба колонны 17 в количестве 1090 г/чР содержащий,вес.В: метанола 0,04,триметилкарбинола 99,46 и воды 0,5.Температура верха колонны 40 С, температура куба 120 С. Сверху колонны отбираютсмесь в количестве 2130 г/ч, содержащую,вес.Ъ: углеводородов С 444,70, метил-трет.бутиловогоэфира 54,58, 5метанола 0,002, триметилкарбинола0,01 и воды 0,7. Часть указанных продуктов в количестве 1635 г/ч возвращают в колонну 2 в качестве флегмы,а остальную часть направляют в колонну 9 непрерывного действия, эффективностью 23 т.т. на 9 т.т. Температура верха колонны 40 С, температуракуба 110 ОС. Сверху колонны 9 отбирают фракцию углеводородов С 4 в количестве 848 г/ч, содержащую, вес.Ъ: 15углеводородов С 4 99,80, метил-трет.бутилового эфира 0,13, метанола 0,01, триметилкарбинола 0,03и воды 0,03. Часть фракции в количестве 636 г/ч возвращают в колонну 209 в качестве флегмы, а остальнуючасть отправляют в качестве целевого продукта разделения. Во флегмовойемкости колонны отслаивается 3,5 г/чводы,. которая возвращается в систему разделения,Кубовый продукт колонны 9 в количестве 258 г/ч, содержащий,вес.Ъ:углеводородов С 4 0,06, метил-трет.бутилового эфира 99,92, триметилкарбинола 0,02,отправляют в качестве целевого продукта разделения.Кубовый продукт колонны 2 в ко-личестве 1188 г/ч, содержащий, вес,Ъ.метил-трет,бутилового эфира 0,05,метанола 8,25, триметилкарбинола 91,15,димеров изобутилена 0,05 и воды0,50, подают в колонну 17 непрерывного действия, эффективностью 67 т.т.на 31 т,т. Температура верха колонны65 С, температура куба 105 дС.,Сверху 40колонны отбирают метанол в количестве 1676 г/ч, содержащий весЪ: метил-трет.бутилового эфира 0,61, триметилкарбинола 0,23, димеров иэобутилена 0,58 и воды 0,05Часть метанола в количестве 1578 г/ч возвращаютв колонну 17 в качестве флегмы, остальную часть отбирают в качестве целевого продукта разделения.Кубовый продУкт колонны 17 в коли- очестве 1090 г/ч, содержащий 0,04 вес,Ъметанола 99,46 вес.Ъ триметилкарбинола и 0,50 вес.Ъ воды возвращают вколонну 2 в качестве экстрагента.Часть экстрагента подвергают регенерации.П р и м е р 3. Процесс, описанныйв примере 2, повторяют с использованием в качестве экстрагента триметилкарбинола с содержанием 25 вес.Ъ воды,. При этом эффективность колонны 2 составляет 75 т.т. Исходную смесь подают на 30 т.т., экстрагент на 60 т.т, Количество :одаваемого экстрагента составляет 1200 г/ч. Темпеоратура верха колонны 40 С, температура куба 120 С. Состав дистиллята и флегмовое число в колонне 2 аналогичны примеру 2.Переработка верхнего продукта колонны 2 производится аналогично примеру 2Метил-трет,бутиловый эфир, отбираемый иэ куба колонны 9 в качестве целевого продукта, имеет следующий состав, вес.Ъ: углеводородов С 4 0,06, метил-трет.бутиловый эфир 99,92, триметилкарбинол 0,02.Кубовый продукт колонны 2 в количестве 1298 г/ч, содержащий,вес.Ъ; метил-трет.бутилового эфира 0,05, метанола 7,55, триметилкарбинола 69,26, воды 23,09 идимеров изобутилена 0,05, подают н колонну 17 непрерывного действия эффективностью 70 т.тна 25 т.т. Температура верха колонны 65 С,температура куба 115 ОС. Состав дистиллята и флегмовое числов в колонне 17 аналогичны примеру 2.Кубовый продукт колонны 17 в количестве 1200 г/ч, содержащий 0,04 вес.Ъ метанола, 74,96 вес.Ъ триметилкарбинола и 25,00 вес.Ъводы возвращают в колонну 2 в качестве экстрагента. Часть экстрагента подвергают регенерации.Формула изобретенияСпособ выделения метил-трет.бутилового эфира из реакционной смеси,содержащей углеводороды С 4, МТБЭ иметанол, путем удаления последнего сиспользованием разделяющего агентаи выделением метил-трет.бутиловогоэфира из оставшейся смеси ректификацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем,чтО, с целью снижения энергозатрати сокращения сточных вод, реакционнуюсмесь подвергают экстрактивной ректификации в присутствии безводного триметилкарбинола или содержащего от0,.5 до 25 вес.Ъ.воды, в качестве разделяющего агента.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2349123/23-04,кл. С 07 С 41/12, 19.04.76 прототип).ед Тираж 45ПИ Государственного комитет делам изобретений и открыт 35 Москва ЖРа акая 8 О дписноеСССР б 4 НИ п 13Составитель В,Горленко Тех С.Мигунова Ко ал ППП атент , г. Ужгород, ул. Проек