СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛ-ТРЕТ-АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ ИЛИ ИХ СМЕСЕЙ Российский патент 1999 года по МПК C07C41/06 C07C43/04 

Изобретение относится к области получения высокооктановых компонентов. В частности изобретение относится к области получения алкил-трет-алкиловых эфиров или смесей, содержащих алкил-трет-алкиловые эфиры.

Известны способы получения алкил-трет-алкиловых эфиров путем контактирования углеводородных смесей, содержащих третичные алкены, и спиртов с кислыми катализаторами, например сульфокатионитами в прямоточных (SU 1367854 A3, 15.01.88) [1] или реакционно-ректификационных аппаратах (RU 1037632 C, 10.03.95)
Недостатком способа [1] является использование большого мольного избытка спирта по отношению к трет-алкену и необходимости сложной последующей рекуперации спирта из целевого продукта.

Недостаток способа [2] - относительная сложность необходимого реакционно-ректификационного аппарата и невозможность использования в нем в форме насадки активных мелкозернистых катализаторов.

Наиболее близко к предлагаемому нами является способ по патенту (RU 2032657 C1, 10.04.95) согласно которому осуществляют контактирование изобутиленсодержащей C₄-фракции и метанола в жидкой фазе в присутствии макропористого сульфокатионита в U-форме в двух реакционных зонах с последующим разделением реакционной смеси и выделением целевого продукта, причем контактирование проводят при молярном соотношении метанол: изобутилен 0,90 - 0,99: 1 и поддерживании степени превращения изобутилена в первой реакционной зоне 80-90% и температуре во второй реакционной зоне 20 - 40^oC.

Недостатком способа является относительная низкая конверсия трет-алкена (изобутилена) и крайне низкая скорость реакции во второй реакционной зоне при заявленной температуре 20-40^oC. В особенности затруднено использование способа при переработке углеводородных смесей с высоким содержанием третичного алкена (в частности, изобутилена), например фракций дегидрирования изоалканов и пиролизе бензина (после отделения диенов), в которых концентрация изобутилена достигает 40 - 60%.

Нами предлагается способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров или их смесей с углеводородами и/или спиртами путем контактирования смесей углеводородов, содержащих как минимум трет-алкены, и нетретичного(ых) спирта(ов) в присутствии кислых катализаторов с последующим отделением как минимум части непрореагировавших углеводородов от реакционных продуктов ректификацией, согласно которому как минимум часть потока, отбираемого сверху и/или из верхней части ректификационной зоны и содержащего преимущественно непрореагировавшие углеводороды, подвергают жидкофазному контактированию с катализатором в дополнительной реакционной зоне, возможно с введением в нее спирта(ов), на выходе из которой поддерживают температуру как минимум на 10^oC ниже, чем на выходе из первой реакционной зоны, и полученную реакционную смесь подают в указанную ректификационную зону ниже вывода отбираемого потока.

Предлагается также вариант, согласно которому контактирование с катализатором(ами), предшествующее ректификации, осуществляют в двух или нескольких реакционных зонах и как минимум на выходе из последней поддерживают температуру как минимум на 10^oC ниже, чем на выходе из первой реакционной зоны.

Предлагается вариант, согласно которому при использовании двух или нескольких реакционных зон, предшествующих ректификации, на выходе из дополнительной реакционной зоны поддерживают температуру как минимум на 10^oC выше, чем в предшествующей реакционной зоне и в качестве кубового продукта при ректификации выводят смесь, содержащую как минимум димеры трет-алкенов.

Термин "ниже вывода отбираемого потока" в формуле изобретения понимается как положение, удаленное от вывода в направлении, противоположном движению парового потока.

Направление потоков в реакционных зонах может быть как "снизу вверх", так и "сверху вниз".

Отбор потока из колонны 2 в реактор 3 может осуществляться как в жидком состоянии, так и в паровом состоянии с промежуточной конденсацией.

Использование предложенного способа иллюстрируется фиг. 1 и 2 и примерами (см. таблицу). Указанные рисунки и примеры не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления способа и возможны иные варианты при условии соблюдения сути, изложенной в формуле изобретения.

Согласно фиг. 1 углеводородная смесь F и поток спирта(ов) "C" поступает в реактор 1, из которого реакционная смесь поступает в ректификационную колонну 2. Сверху колонны 2 или/и из ее верхней части выводится поток D' и/или поток D'', как минимум часть котого(ых) поступает в реактор 3, в который может быть подан поток спирта(ов) C'. Реакционная смесь из реактора 3 поступает в колонну 2 ниже вывода отбираемого(ых) потока(ов).

Из куба колонны 2 выводится поток W, содержащий преимущественно алкил-трет-алкиловые эфиры или их смесь с углеводородами.

Согласно фиг. 2 первоначально синтез осуществляется в двух или трех последовательно соединенных реакторах 1А, 1Б и 1В, между которыми осуществляется охлаждение реакционной смеси. Дальнейшая переработка осуществляется аналогично описанному для фиг. 1.

Изобретение относится к области получения высокооктановых компонентов. Алкил-трет-алкиловые эфиры или их смеси с углеводородами и/или спиртами получают контактированиемп смесей углеводородов, содержащих как минимум трет-алкены, и нетретичного/ых/ спирта/ов/ в присутствии кислых катализаторов с последующим отделением как минимум части непрореагировавших углеводородов от реакционных продуктов с тем отличием, что как минимум часть потока, отбираемого сверху и/или из верхней части ректификационной зоны и содержащего преимущественно непрореагировавшие углеводороды, подвергают жидкофазному контактированию с катализатором в дополнительной реакционной зоне, возможно с введением в нее спирта/ов/, на выходе из которой поддерживают температуру как минимум на 10^oС ниже, чем на выходе из первой реакционной зоны, и полученную реакционную смесь подают в указанную ректификационную зону ниже вывода отбираемого потока. Технический результат - повышение конверсии трет-алкена и увеличение скорости реакции во второй реакционной зоне. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров или их смесей с углеводородами и/или спиртами путем контактирования смесей углеводородов, содержащих как минимум трет-алкены, и нетретичного(ых) спирта(ов) в присутствии кислых катализаторов с последующим отделением, как минимум, части непрореагировавших углеводородов от реакционных продуктов ректификацией, отличающийся тем, что как минимум часть потока, отбираемого сверху и/или из верхней части ректификационной зоны и содержащего преимущественно непрореагировавшие углеводороды, подвергают жидкофазному контактированию с катализатором в дополнительной реакционной зоне, возможно с введением в нее спирта(ов), на выходе из которой поддерживают температуру как минимум на 10^oC ниже, чем на выходе из первой реакционной зоны, и полученную реакционную смесь подают в указанную ректификационную зону ниже вывода отбираемого потока. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контактирование с катализатором(ами), предшествующее ректификации, осуществляют в двух или нескольких реакционных зонах и как минимум на выходе из последней поддерживают температуру как минимум на 10^oC ниже, чем на выходе из первой реакционной зоны. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что при использовании двух или нескольких реакционных зон, предшествующих ректификации, на выходе из дополнительной реакционной зоны поддерживают температуру как минимум на 10^oC выше, чем в предшествующей реакционной зоне, и в качестве кубового продукта при ректификации выводят смесь, содержащую как минимум димеры трет-алкенов.