СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБУТИЛЕНА ИЗ МЕТИЛ- ИЛИ ЭТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВОГО ЭФИРА Российский патент 1997 года по МПК C07C1/213 C07C11/09 

Изобретение относится к получению концентрированного изобутилена, пригодного для производства бутилкаучука.

Извлечение третичных олефинов осуществляется с применением разных катализаторов кислотного типа, в частности серной кислоты, сульфоионитов различного типа и т.д.

Применение жидких неорганических кислот (серной, фосфорной и т.п.) нежелательно, так как вызывает сильную коррозию технологического оборудования.

В отечественной промышленности нашел применение способ получения изобутилена путем гидратации его в составе углеводородных фракций с последующим разложением образовавшегося трет-бутанола на изобутилен и воду. Способ позволяет получать высококонцентрированный изобутилен, но обладает высокой энергоемкостью.

Менее энергоемким является способ получения третичных олефинов в присутствии сульфоионитных катализаторов на основе этерификации третичного олефина в составе углеводородных фракций спиртом с получением алкил-трет-алкилового эфира и последующего разложения образовавшегося эфира на третичный олефин и спирт.

Стадия синтеза алкил-трет-алкилового эфира известна и не является предметом изобретения.

Более трудной является стадия разложения эфира на соответствующий третичный олефин и спирт.

Известны способы получения третичных олефинов, в частности изобутилена, путем разложения соответствующих алкил-трет-алкиловых эфиров в паровой фазе при 100-250^oC в присутствии катализаторов кислотного типа (пат. США 3170000, кл. 260/677, 1965, пат. Франции 2038008, кл. С 07 A, 1970, пат. США 4006198, кл. 260/682, 1977 г.).

Недостатками указанных способов являются высокий выход диалкиловых эфиров, высокие потери спирта и сложные энергоемкие схемы выделения третичных олефинов из продуктов разложения эфиров.

При получении изобутилена разложением метил-трет-бутилового эфира по указанным способам образуется до 10 мас. на изобутилен диметилового эфира, являющегося вредной примесью при производстве бутилкаучука (обычно его содержание при полимеризации изобутилена ограничивается не выше 0.0001 мас.). Отделение диметилового эфира от изобутилена ректификацией требует больших энергозатрат и ведет к существенным потерям изобутилена.

Для снижения выхода диалкилового эфира в реакционный узел разложения эфира вводят воду (пат. Великобритании 1165479, кл. CSE, 1969).

Указанный способ имеет недостаток: вода попадает в спирт и требуется сложная и энергоемкая схема выделения спирта из продуктов разложения.

Известен способ выделения третичных олефинов (Патент РФ N 2005710, 15.01.94 г.) из смесей углеводородов C₄-C₅ путем контактирования с алифатическим спиртом C₁-C₄ в присутствии ионитного формованного катализатора в реакционно-рекфикационном аппарате с получением кубового продукта, содержащего эфир и спирт, и подачи кубового продукта во второй реакционно-ректификационный аппарат на разложение алкил-трет-алкилового эфира в присутствии такого же катализатора, согласно которому спирт используют в количестве, обеспечивающем его содержание в кубовом продукте 10-85 мас. и во второй реакционно-ректификационный аппарат подают кубовый продукт с температурой 100-175^oC в верхнюю ректификационную зону на 5-10 тарелок выше слоя катализатора.

Указанный способ имеет следующие недостатки:
высокая энергоемкость процесса за счет прохождения избыточного количества спирта (10-85 мас. в смеси с эфиром) через реакционно-ректификационный аппарат,
высокая металлоемкость реакционно-ректификационного аппарата для разложения эфира, т.к. кубовый продукт подают на 5-10 тарелок выше катализаторного слоя и содержание эфира в подаваемой на разложение смеси может составлять всего 15 мас.

Наиболее близким к изобретению является способ получения изобутилена (пат. США 4447668, кл. 585/639, 1984).

По этому способу изобутилен получают разложением алкил-трет-бутилового эфира в паровой фазе при температуре до 120^oC в реакторах прямоточного типа или в аппаратах реакционно-ректификационного типа, включающих верхнюю ректификационную, среднюю ректификационную и нижнюю ректификационную зоны.

В последнем случае исходный эфир подают в нижнюю часть катализаторной зоны. Изобутилен выводят сверху реактора, а спирт отбирают из куба реактора.

Указанный способ имеет следующие недостатки:
большой выход побочных продуктов (диизобутилена, диалкиловых эфиров и воды) за счет того, что разложение проводится в паровой фазе при высокой температуре (до 120^oC). В описании указано, что нижняя ректификационная зона предназначена для испарения эфира и отделения эфира от спирта;
при подаче исходного эфира ниже катализаторного слоя эфир попадает в нижнюю ректификационную зону, что усложняет ректификацию эфира от выводимого спирта и приводит к попаданию в спирт эфира, ректификация от которого затруднительна из-за образования азеотропных смесей спирт-эфир.

достижение концентрации эфиров в изобутилене для полимеризации не выше 0,00005 мас. при использовании указанного способа практически невозможно без применения специальных сложных способов очистки (например абсорбция цеолитами) и/или значительных потерь изобутилена.

Нами предлагается способ получения изобутилена из метил или этил-трет-бутилового эфира в системе реакционно-ректификационного типа в присутствии гетерогенного катализатора кислотного типа с отбором изобутилена из верхней ректификационной зоны и спирта из нижней ректификационной зоны с последующей очисткой изобутилена от спирта водной отмывкой и от эфиров путем ректификации, который заключается в том, что метил- или этил-трет-бутиловый эфир подают непосредственно над катализаторной зоной и/или в точку, расположенную на 1-4 тарелки выше катализаторной зоны, и/или в точку между верхом и серединой катализаторной зоны.

Наиболее высокая селективность процесса достигается при температуре разложения на уровне 45-80^oC, предпочтительна температура 45-65^oC.

Требуемое ограничение температуры в реакционной зоне достигается путем поддержания давления на верху реакционно-ректификационного аппарата от 1,0 до 3,0 ата, предпочтительно от 1,0 до 2,0 ата. При этом создание флегмы может быть достигнуто различными способами, такими как конденсация верхнего парового потока низкотемпературными (ниже 0^oC) хладагентами, его копремирование и конденсация обычной оборотной водой и др.

Одним из предпочтительных вариантов является осуществление процесса при давлении до 3,0 ата с парциальной конденсацией отбираемого сверху парового потока с возвратом конденсата в реактор в качестве флегмы и выводом потока с 5-25 мас. исходного эфира на выделение изобутилена с возвратом выведенного исходного эфира после отделения его от изобутилена ректификацией в реактор разложения эфира.

Важным отличием предлагаемого способа от известного является подача исходного эфира непосредственно над катализаторной зоной и/или в точку, расположенную на 1-4 тарелки выше катализаторной зоны, и/или в точку между верхом и серединой катализаторной зоны.

Это позволяет существенно снизить выход диаметров и олигомеров изобутилена и особенно выход диалкиловых эфиров, в частности диметилового эфира, ректификация которого от изобутилена энергоемка и требует потерь изобутилена.

Последовательность узлов водной отмывки изобутилена от спирта, ректификация от диалкилового эфира и ректификация от исходного эфира может быть различной, например, при разложении метил-трет-бутилового эфира: отмывка, ректификация от исходного эфира и ректификация от диметилового эфира или отмывка, ректификация от диметилового эфира и ректификация от исходного эфира или ректификация от исходного эфира, отмывка и ректификация от диметилового эфира.

Предлагается также азеотропная осушка изобутилена в присутствии диметилового эфира, совмещаемая с отгонкой диметилового эфира.

В качестве кислых гетерогенных катализаторов могут быть использованы катиониты, предпочтительно сульфокатиониты, в том числе сульфоионитные катализаторы, сформованные в виде цилиндров, колец или других форм с высокими гидродинамическими и массообменными свойствами.

Могут быть использованы также высококремнистые цеолитные катализаторы, получаемые нанесением кислот на носители, например, фосфорная, серная или молибденовая кислота на носителях типа силикагель, кизельгур и др.

Вариант технологической схемы, иллюстрирующий предлагаемый способ, приведен на чертеже.

Исходный метил- или этил-трет-бутиловый эфир по линии 1 совместно с рецикловым эфиром по линии 12 подаются по линиям 2, 2' и 2'' (или по одной или двум из этих линий) в реакционно-ректификационный аппарат l, в котором осуществляется разложение эфира.

Снизу аппарата l по линии 3 выводится спирт, а сверху аппарата l по линии 4 выводится паровая смесь, содержащая преимущественно изобутилен, а также исходный эфир, спирт и диалкиловый эфир.

Смесь подвергается парциальной конденсации и сконденсированная часть, содержащая преимущественно исходный эфир, спирт и изобутилен, возвращается в аппарат l в виде флегмы по линии 5. Несконденсированный поток по линии 5. Несконденсированный поток по линии 7 направляется в компрессор или по линии 6, минуя его, охлаждается и конденсируется, после чего по линии 8 поступает в аппарат ll, где осуществляется отмывка его от спирта водой, подаваемой по линии 9.

Водный раствор спирта выводится по линии 10 и направляется в систему рекуперации спирта (не показана).

Отмытый поток по линии 11 поступает в ректификационную колонну III, снизу которой по линии 12 выводится поток, содержащий преимущественно исходный эфир, который возвращается в линию 2.

При получении изобутилена разложением метил-трет-бутилового эфира сверху колонны III после дефлегмирования по линии 13 выводится поток, содержащий преимущественно изобутилен, а также диметиловый эфир, который поступает в ректификационную колонну IV.

Из куба колонны IV по линии 14 или из нижней чти колонны по линии 14' выводится чистый изобутилен, в последнем случае из куба колонны IV по линии 19 выводится поток, обогащенный димерами изобутилена, который выводится из системы или возвращается в аппарат разложения эфира в линию 12, а сверху колонны IV по линии 15 выводится паровой поток, который конденсируется и подвергается расслаиванию.

Верхний слой, содержащий преимущественно изобутилен и диметиловый эфир, частично возвращается в колонну IV по линии 16, а частично выводится из системы по линии 17.

Нижний слой, содержащий в основном воду, выводится из системы по линии 18.

При получении изобутилена разложением этил-трет-бутилового эфира ректификация изобутилена от исходного этил-трет-бутилового эфира и от диэтилового эфира осуществляется в одной ректификационной колонне III.

При этом отбираемый сверху колонны изобутилен по линии 13 может быть дополнительно направлен в колонну IV для азеотропной сушки.

Пример 1. Метил-трет-бутиловый эфир (МТВЭ), содержащий 1% метанола, смешивается с рецикловым потоком по МТВЭ по линии 12 и подают в реакционно-ректификационный аппарат l по линии 2 в количестве 100 г/ч непосредственно над слоем катализатора.

Аппарат l имеет внутренний диаметр 32 мм и общую высоту 6,0 м. В средней чти аппарата находится слой сульфоионитного катализатора КУ-2ФПП высотой 2,4 м, в верхней и нижней частях аппарата ректификационные зоны, заполненные массообменной насадкой и имеющие высоту соответственно 1,2 и 2,4 м.

Сверху аппарата l поддерживают давление 1 ата, в слое катализатора - температуру 45-50^oC. Снизу аппарата по линии 3 выводят метанол, содержащий 0,3 мас. МТВЭ в количестве 29,4 г/ч, а сверху аппарата выводят паровую смесь, содержащую преимущественно изобутилен, а также МТВЭ, метанол и диметиловый эфир (ДМЭ).

Смесь подвергают парциальной конденсации при температуре 34-37^oC, и сконденсированную часть, содержащую преимущественно МТВЭ, а также изобутилен и метанол в качестве флегмы по линии 5.

Несконденсированный поток в количестве 71,2 г/ч, содержащий 79,7 мас. изобутилена, а также 16,7% МТБЭ, 3,7% метанола и 0,3% диметилового эфира (ДМЭ) по линии 7 направляют в компрессор, далее охлаждают, конденсируют и по линии 8 подают в колонну ll, в которой проводят его отмывку от метанола водой, подаваемой в количестве 30 г/ч.

Снизу колонны ll воду, содержащую 7,8% метанола в количестве 32,5 г/ч выводят в систему рекуперации метанола, а сверху колонны II в количестве 68,7 г/ч отбирают поток, содержащий 82,6% изобутилена, 17,1% МТБЭ и 0,3% диметилового эфира, который направляют в ректифицированную колонну III, в которой проводят отделение непрореагировавшего МТБЭ от изобутилена.

Сверху колонны III выводят 55,9 г/ч изобутилена, содержащего 0,3 мас. диметилового эфира, который далее направляют в качестве питания в колонну IV, в которой проводят ректификацию изобутилена от диметилового эфира одновременно с азеотропной осушкой изобутилена.

Снизу колонны III поток непрореагировавшего МТБЭ в количестве 12,7 г/ч, содержащий 6,5 мас. изобутилена, возвращают в аппарат разложения МТБЭ в линию 2.

Сверху колонны IV отбирают в поток, содержащий 50 мас. изобутилена и 50 мас. диметилового эфира, который выводят из системы, из куба колонны IV по линии 14 отбирают 54,7 г/ч концентрированного изобутилена.

Пример 2. Исходный МТБЭ, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 1, смешивают с рецикловым потоком по линии 12 и подают по линии 2'' в количестве 170 г/ч в точку ректификационной зоны реакционно-ректификационного аппарата l, аналогичного указанному в примере 1, расположенную на 0,5 м выше катализаторного слоя, что соответствует по разделительной эффективности двум теоретическим тарелкам выше каталитического слоя.

Реакционная зона аппарата l содержит ионитный катализатор КИФ в том же количестве.

В реакционной зоне поддерживают температуру 60^oC.

Снизу аппарата l выводят в количестве 34,6 г/ч поток метанола, содержащий 1,0 мас. изобутилена.

Отбираемый сверху аппарата l паровой поток полностью конденсируют, и часть его возвращают в аппарат l в виде флегмы, а остальную часть конденсата, содержащую 63,9 мас. изобутилена, 31,2 мас. МТБЭ, 3,84 мас. метанола и 0,3 мас. диметилового эфира в количестве 135,4 г/ч, направляют в колонну II, где изобутилен отмывают от метанола водой, подаваемой в колонну II в количестве 60 г/ч.

Снизу колонны II воду, содержащую 8,4 мас. метанола в количестве 65,4 г/ч, выводят в систему рекуперации метанола, а сверху колонны II поток, содержащий 66,3% изобутилена, 33,4% МТБЭ и 0,3% диметилового эфира, в количестве 130,3 г/ч подают в колонну III, в которой осуществляют ректификацию изобутилена от диметилового эфира и азеотропную ректификацию изобутилена от диметилового эфира и азеотропную сушку изобутилена.

Сверху колонны III выводят поток, содержащий 55 мас. изобутилена и 45 мас. диметилового эфира, а из куба колонны в количестве 129,6 г/ч отбирают поток, содержащий 66,3% изобутилена и 33,6% МТБЭ, который направляют в колонну IV, в которой осуществляют ректификацию изобутилена от непрореагировавшего МТБЭ.

Из куба колонны IV выводят 46,6 г/ч МТБЭ, содержащего 7 мас. изобутилена, который возвращают в аппарат разложения МТБЭ в линию 2, а сверху колонны IV отбирают 83,0 г/ч изобутилена с концентрацией >99,9%
Пример 3. Исходный МТБЭ, содержащий 0,5 мас. метанола, смешивают с потоком рециклового МТБЭ и по линиям 2, 2' и 2'' равными потоками соответственно на верх каталитической зоны, в точку на 1,0 м ниже верхнего края катализаторной зоны и в точку на 0,5 м (2 теоретические тарелки) выше верхнего слоя каталитической зоны в общем количестве 125 г/ч подают в реакционно-ректификационный аппарат l, аналогичный указанному в примере 1, в котором осуществляется разложение МТБЭ. В отличие от примеров 1 и 2 в качестве катализатора используется смесь сульфоионитного катализатора КИФ и катализатора "фосфорная кислота на силикагеле" в равном объемном соотношении.

В реакционной зоне поддерживают температуру 70^oC, сверху аппарата давление 2,0 ата.

Снизу аппарата l выводят в количестве 41,5 г/ч метанол, содержащий 0,5 мас. МТБЭ, а сверху аппарата l отбирают поток, содержащий изобутилен, неразложенный МТБЭ, метанол и диметиловый эфир, который подвергают парциальной конденсации и конденсат возвращают в аппарат l в качестве флегмы, а паровой поток, содержащий 85,9 мас. изобутилена, 10,0 мас. МТБЭ, 3,8 мас. метанола и 0,8 мас. диметилового эфира, в количестве 83,5 г/ч подают в колонну II, в которой производят отмывку изобутилена от метанола водой, подаваемой в верхнюю часть колонны II в количестве, обеспечивающем соотношение вода (изобутилен + МТБЭ), равном 1:2,5 по массе.

Из куба колонны II воду, содержащую 9,0 мас. метанола, выводят в систему рекуперации спирта, а сверху колонны II поток, содержащий 88,6 мас. изобутилена, 10,5 мас. МТБЭ и 0,6 мас. диметилового эфира, в количестве 80,2 г/ч направляют в колонну III, в которой осуществляют ректификацию изобутилена от диметилового эфира и азеотропную осушку изобутилена.

Сверху колонны III выводят поток, содержащий 30 мас. диметилового эфира и 70 мас. изобутилена, из нижней части колонны III по линии 14' поток, содержащий 88,6 мас. изобутилена и 11,4 мас. МТБЭ, направляют в колонну IV, в которой осуществляют ректификацию изобутилена от непрореагировавшего МТБЭ, а из куба колонны III отбирают поток, содержащий 55 мас. димеров изобутилена и 45 мас. изобутилена, который смешивают с потоком, выходящим из куба колонны IV, и выводят из системы.

Сверху колонны IV отбирают в количестве 70,3 г/ч изобутилен с концентрацией 99,9 мас. а из куба колонны IV поток, содержащий 91,9 мас. МТБЭ и 8,1 мас. изобутилена, в количестве 9,2 г/ч выводят из системы.

Пример 4. Исходный этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), содержащий 1 мас. этанола, смешивают с потоком рециклового ЭТБЭ по линии 12 и по линии 2 подают в количестве 150 г/ч в аппарат l, аналогичный описанному в примерах 1 3, содержащий слой катализатора КИФ высотой 2,4 м, в точку над верхним краем катализаторного слоя.

В реакционной зоне поддерживают температуру 75 80^oC, а сверху аппарата l давление 2,5-3,0 ата.

Снизу аппарата l выводят 65,2 г/ч этанола, содержащего 1 мас. ЭТБЭ и 2,0 мас. димера изобутилена, а сверху аппарата выводят поток, который подвергают парциальной конденсации, и конденсат возвращают в аппарат l в качестве флегмы, а паровой поток, содержащий 87,8 мас. изобутилена, 9,7 мас. ЭТБЭ, 2,3 мас. этанола и 0,2 мас. диэтилового эфира, в количестве 86,0 г/ч компремируют, конденсируют и направляют в колонну II, в которой осуществляют парофазную водную отмывку потока от этанола.

Из куба колонны II воду, содержащую 4,2 мас. этанола, в количестве 52,1 г/ч направляют в систему рекуперации этанола, а сверху колонны II поток, содержащий 89,8 мас. изобутилена, 10,0 мас. ЭТБЭ и 0,2 мас. диэтилового эфира, в количестве 83.8 г/ч подают в колонну III, в которой изобутилен ректификуют от непрореагировавшего ЭТБЭ и диэтилового эфира.

Снизу колонны III выводят в количестве 8,6 г/ч поток, содержащий непрореагировавший ЭТБЭ, 1,8 мас. диэтилового эфира и 0,9 мас. изобутилена, который выводят из системы.

Сверху колонны III отбирают в количестве 75,2 г/ч изобутилен с концентрацией не менее 99,5 мас. который может быть дополнительно подвергнут азеотропной осушке в колонне IV.

Приме 5. Исходный этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), содержащий 1 мас.этанола, смешивают в потоком рециклового ЭТБЭ по линии 12 и по линиям 2 и 2'' соответственно в точку непосредственно над верхним краем катализаторной зоны и в точку на 0,5 м (на 2 теоретические тарелки) выше верхнего края катализаторной зоны подают в количестве 360 г/ч в аппарат l, аналогичный описанному в примерах 1-4, содержащий слой катализатора КУ-2ФПП высотой 2,4 м.

В реакционной зоне поддерживают температуру 65^oC, давление по верху аппарата 1,0 ата.

Снизу аппарата l выводят 112,0 г/ч этанола, содержащего 2,0 мас. ЭТБЭ и 0,4 мас. димера изобутилена, а сверху аппарата выводят поток, который конденсируют, часть конденсата возвращают в аппарат l в качестве флегмы, а другую часть конденсата в количестве 248,5 г/ч, содержащего 58,3 мас. изобутилена, 36,4 мас. ЭТБЭ, 5,1 мас. этанола и 0.2 мас. диэтилового эфира, направляют в колонну II, в которой осуществляют парофазную водную отмывку потока от этанола.

Из куба колонны II воду, содержащую 6,6 мас. этанола, в количестве 231.2 г/ч направляют в систему рекуперации этанола, а сверху колонны II поток, содержащий 61,4 мас. изобутилена, 38,4 мас. ЭТБЭ и 0,2 мас. диэтилового эфира, в количестве 235,3 г/ч подают в колонну III, в которой изобутилен ректификуют от непрореагировавшего ЭТБЭ и диэтилового эфира.

Снизу колонны III выводят в количестве 91,8 г/ч поток, содержащий непрореагировавший ЭТБЭ 0,5 мас. диэтилового эфира и 1,0 мас. изобитулена, который по линии 12 возвращают в аппарат l разложения ЭТБЭ.

Сверху колонны III отбирают в количестве 143,5 г/ч концентрированный изобитулен, содержащий менее 0,0001 мас. ЭТБЭ и диэтилового эфира.

Пример 6. В качестве сырья используют МТБЭ, содержащий 0,5 мас. метанола.

Реакционно-ректификационный аппарат l имеет внутренний диаметр 32 мм и общую высоту 6,6 м. В средней части аппарата l загружен слой сульфоионитного катализатора КУ-2ФПП высотой 2,4 м В верхней и нижней частях аппарата l расположены ректификационные зоны. Нижняя ректификационная зона имеет высоту 2,4 м и заполнена массообменной насадкой, верхняя ректификационная зона имеет высоту 1,8 м и содержит 30 массообменных тарелок колпачкового типа.

Исходный МТБЭ смешивают с потоком рециклового МТБЭ и по линии 2''подают в реакционно-ректификационный аппарат l на 4-ю тарелку выше верхнего края катализаторной зоны в количестве 240 г/ч. В аппарат l загружен сульфоионитный катализатор КИФ.

В реакционной зоне поддерживают температуру 50-55^oC, при этом давление верха аппарата составляет 1,1 ата.

Снизу аппарата l выводят в количестве 45 г/ч метанол, содержащий 7,5 мас. МТБЭ, а сверху аппарата l отбирают паровой поток, содержащий изобутилен, неразложенный МТБЭ, метанол и диметиловый эфир. Указанный поток подвергают парциальной конденсации и конденсат возвращают в аппарат l в качестве флегмы, а несконденсированный паровой поток, содержащий 91,2 мас. изобутилена, 5,1 мас. МТБЭ, 3,5 мас. метанола и 0,3 мас. диметилового эфира, полностью конденсируют в дополнительном конденсаторе, и конденсат в количестве 85,2 г/ч подают в колонну II, в которой производится отмывка изобутилена от метанола водой, подаваемой в верхнюю часть колоны II в количестве 60 г/ч.

Из куба колонны II вода, содержащая 5,0 мас. метанола, выводится в систему рекуперации спирта, а сверху колонны II поток, содержащий 94,5 мас. изобутилена, 5,2 мас. МТБЭ, 0,2 мас. диметилового эфира, а также 0,15 мас. воды, в количестве 82,2 г/ч направляется в колонну III, в которой осуществляется ректификация изобутилена от диметилового эфира и азеотропная осушка изобутилена.

Сверху колонны III выводят поток, содержащий 37 мас. диметилового эфира и 61 мас. изобутилена, а также воду, который конденсируют и затем подвергают расслаиванию в емкости VI.

Из емкости VI часть углеводородного слоя в количестве 0,6 г/ч отбирают в качестве дистиллята, а остальную часть возвращают в колонную III в качестве флегмы. Водный слой, накапливающийся в емкости в количестве 0,15 г/ч, периодически по линии 17 выводят из системы.

Из куба колонны III поток, содержащий 94,6% мас, изобутилена и 5,4 мас. МТБЭ, направляют в колонну IV, в которой осуществляется ректификация изобутилена от непрореагировавшего МТБЭ.

Сверху колонны IV отбирается в количестве 77,0 г/ч изобитулен с концентрацией 99,9 мас. а из куба колонны IV поток, содержащий 94,7 мас. МТБЭ, 1,6 мас. изобутилена и 3,6 мас. димеров изобутилена, в количестве 4,6 г/ч выводится из системы.

Пример 7. В качестве сырья используют этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), содержащий 0,4 мас. этанола.

Разложение ЭТБЭ осуществляют в реакционно-ректификационном аппарате, отличием которого от реакционно-ректификационного аппарата, указанного в примере 12, является меньшая высота средней (реакционной) части, заполненной катализатором. В данном случае высота реакционной части, заполненной катализатором, равна 1,1 м, кроме этого, в реакционной части над катализаторным слоем установлена одна ректификационная тарелка колпачкового типа. В качестве катализатора используют смесь сульфоионитного катализатора КУ-2ФПП и катализатора "фосфорная кислота на силикагеле" в объемном соотношении 1:1.

Исходный ЭТБЭ по линии 2 подают в аппарат l в количестве 260 г/ч в точку на одну ректификационную тарелку выше катализаторного слоя.

В реакционной зоне поддерживают температуру 75-80^oC, а сверху аппарата l давление 2,0-2,4 ата.

Снизу аппарата l отбирают в количестве 112 г/ч поток, содержащий 74,9 мас. этанола, 24,2 мас. ЭТБЭ, 0,1 мас. диэтилового эфира и 0,6 мас. димера изобутилена, а сверху аппарата l выводят паровой поток, который полностью конденсируют, и часть конденсата возвращают в аппарат l в качестве флегмы, а остальную часть поток, содержащий 72,2 мас. изобутилена, 24,1 мас. ЭТБЭ, 3,0 мас. этанола и 0,15 мас. диэтилового эфира, в количестве 148,5 г/ч направляют в колонну II, в которой осуществляют жидкофазную отмывку потока от этанола водой.

Воду для отмывки в количестве 100 г/ч подают в верхнюю часть колонны II.

Из куба колонны II воду, содержащую 4,3 мас. этанола, в количестве 104,6 г/ч направляют в систему рекуперации этанола, а сверху колоны II поток, содержащий 74,4 мас. изобутилена, 24,8 мас. ЭТБЭ и 0,1 мас. диэтилового эфира, в количестве 143,8 г/ч подают в колонну III, в которой изобутилен ректификуют от непрореагировавшего ЭТБЭ и диэтилового эфира.

Снизу колонны III выводят в количестве 36,7 г/ч поток, содержащий 97,8 мас. ЭТБЭ, 0,4 мас. диэтилового эфира, 0,2 мас. изобутилена и 1,6 мас. димера изобутилена, который выводят из системы.

Сверху колонны III отбирают в количестве 106,6 г/ч изобутилен с концентрацией не менее 99,9 мас. который может быть дополнительно подвергнут азеотропной осушке в колонне IV.

Изобретение относится к получению концентрированного изобутилена, в частности изобутилена, пригодного для производства бутилкаучука. Способ получения изобутилена из мети- или этил-трет-бутилового эфира путем его контактирования с кислым гетерогенным катализаторов в реакционно-ректификационном аппарате с непрерывной отгонкой сверху аппарата образующегося изобутилена, который далее подвергают очистке, и отбором спирта снизу аппарата. Подачу исходного эфира осуществляют не ниже середины катализаторного слоя. Процесс проводят при температуре в катализаторном слое 45-80^oC и давлении по верху аппарата 1,0 до 3,0 ата. Отбираемый сверху изобутилен подвергают водной отмывке от спирта, ректификации от исходного эфира и ректификации от диалкилового эфира. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ получения изобутилена из метил- или этил-трет-бутилового эфира в системе реакционно-ректификационного типа в присутствии гетерогенного катализатора кислотного типа с отбором изобутилена из верхней ректификационной зоны и спирта из нижней ректификационной зоны с последующей очисткой изобутилена от спирта путем водной отмывки и от эфиров путем ректификации, отличающийся тем, что метил- или этил-трет-бутиловый эфир подают непосредственно над катализаторной зоной и/или в точку, расположенную на 1 4 тарелки выше катализаторной зоны, и/или в точку между верхом и серединой катализаторной зоны. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу эфира осуществляют двумя или несколькими потоками в точки, расположенные выше катализаторной зоны, непосредственно над катализаторной зоной и между верхом и серединой катализаторной зоны. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что температуру в катализаторной зоне поддерживают на уровне 45 80^oС, предпочтительно 45 65^oС. 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что процесс проводят при давлении вверху аппарата от 1,0 до 3,0 ата, предпочтительно 1,0 2,0 ата, осуществляют парциальную конденсацию отбираемого сверху парового потока, возвращают конденсат в качестве флегмы и выводят поток, содержащий 5 25 мас. исходного эфира, который в дальнейшем подвергают ректификации от исходного эфира, и эфир возвращают вместе с исходным потоком в систему. 5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что при получении изобутилена из метил-трет-бутилового эфира ректификацию изобутилена от диметилового эфира проводят в одной колонне с выводом эфира сверху колонны, при этом поток, отбираемый сверху колонны отгонки диметилового эфира от изобутилена, после конденсации подвергают расслаиванию и нижний слой и часть верхнего слоя выводят из системы, а другую часть верхнего слоя возвращают в качестве флегмы.