СОВМЕСТНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МТБЭ И АЛКИЛАТА Российский патент 2021 года по МПК C07C41/06 C07C2/56 C07C7/04 C07C41/42 C07C43/04 C07C9/00 C07C5/327 

Область изобретения

Настоящее изобретение относится к способу интеграции установки метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) с установкой алкилирования для совместного получения МТБЭ и алкилата.

Предпосылки создания изобретения

Способ конверсии парафинов в олефины включает в себя подачу потока нормального парафина на катализатор с высокой селективностью, при этом нормальный парафин дегидрируется до соответствующего моноолефина. Реакция дегидрирования осуществляется в мягких рабочих условиях, благодаря чему потеря сырья сводится к минимуму.

Типичный способ включает в себя использование реактора с радиальным потоком, в котором парафиновое сырье приводят в контакт с катализатором дегидрирования в условиях протекания реакции. Например, типичные линейные парафины в диапазоне C₂–C₁₁ можно подвергать дегидрированию с получением олефинов, используемых в качестве мономеров при получении полимеров или в качестве пластификаторов, или для дегидрирования парафинов в диапазоне C₁₀–C₁₄ с получением линейных олефинов, используемых в производстве линейных алкилбензолов (ЛАБ), и для дегидрирования парафинов в диапазоне C₁₂–C₁₇ для получения детергентных спиртов или олефинсульфонатов.

Например, при алкилировании серной кислоты в качестве исходного сырья предпочтительно использовать линейные C₄ олефины, поскольку за счет алкилирования н-бутеном и изобутаном получают более высокооктановый алкилат, в результате чего повышается октановое число бензина. Как правило, олефины приобретают у сторонних компаний или отбирают из внутренних потоков НПЗ. При изменении цен на сырье и доступности сырья может появиться интерес сначала к получению необходимых линейных олефинов, а затем — к последующему алкилированию.

Необходимо в полной мере использовать сырье C₄. Существует потребность в способе и устройстве для переработки сырья C₄, с помощью которых можно было бы налаживать и изменять ассортимент продукции по мере изменения требований к продуктам. Другие желательные признаки и характеристики настоящего объекта изобретения станут понятными из приведенного ниже подробного описания объекта изобретения и формулы изобретения, рассматриваемых совместно с сопровождающими графическими материалами и настоящим описанием предпосылок создания объекта изобретения.

Изложение сущности изобретения

Разработаны различные варианты осуществления новых устройств и способов для совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата. Способ обеспечивает совместное получение соединения трет-бутилового эфира и алкилата путем интеграции установки трет-бутилового эфира с установкой алкилирования.

В соответствии с примером осуществления предлагается способ совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, включающий в себя подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины. Продукт дегидрирования подают в установку трет-бутилового эфира с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира. Смешанный поток разделяют с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта из колонны фракционирования, содержащего олефины. Поток верхнего продукта колонны фракционирования подают в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат.

В соответствии с другим примером осуществления предложен способ совместного получения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) и алкилата, включающий в себя подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины. Продукт дегидрирования подают в установку МТБЭ с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и МТБЭ. Смешанный поток разделяют с обеспечением потока продукта МТБЭ и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины. Поток верхнего продукта колонны фракционирования подают в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат. Поток продукта алкилирования подают в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации. Первую часть потока верхнего продукта колонны деизобутанизации подают в установку алкилирования, а вторую часть потока верхнего продукта колонны деизобутанизации рециркулируют в установку дегидрирования. Поток нижнего продукта колонны деизобутанизации подают в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата. Первую часть потока верхнего продукта колонны дебутанизации подают в установку изомеризации для создания потока изомеризата. Поток изомеризата подают в колонну деизобутанизации, причем количество второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, рециркулируемого в установку дегидрирования, регулируется на основании количества первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку изомеризации.

В соответствии с примером осуществления предлагается устройство для совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, включающее в себя установку дегидрирования для дегидрирования потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, и создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины. Установка трет-бутилового эфира находится в сообщении по текучей среде с установкой дегидрирования для получения смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира. Колонна фракционирования трет-бутилового эфира находится в сообщении по текучей среде с установкой трет-бутилового эфира для разделения смешанного потока с получением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины в трубопроводе верхнего продукта колонны фракционирования. Установка алкилирования находится в сообщении с колонной фракционирования трет-бутилового эфира для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат.

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего описания дополнительно разъясняются в представленном ниже подробном описании, на чертежах и в прилагаемой формуле изобретения.

Краткое описание графических материалов

Далее различные варианты осуществления будут описаны в сочетании с рисунками, на которых аналогичные цифровые обозначения обозначают аналогичные элементы.

На Фиг. 1 показана интеграция установки дегидрирования и установки алкилирования в соответствии с вариантом осуществления настоящего описания.

На Фиг. 2 показана интеграция установки дегидрирования и установки алкилирования в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего описания.

Специалистам в данной области будет очевидно, что элементы на рисунках показаны для упрощения и ясности описания и не обязательно представлены в масштабе. Например, для облегчения понимания различных вариантов осуществления настоящего описания размеры некоторых элементов на рисунках могут быть чрезмерно увеличены по сравнению с другими элементами. Кроме того, обычные, но хорошо известные элементы, используемые или требуемые в экономически целесообразном варианте осуществления, могут быть не показаны для облегчения рассмотрения этих различных вариантов осуществления настоящего описания.

Подробное описание

Различные варианты осуществления, приведенные в настоящем документе, относятся к способам совместного получения соединения третичного бутилового эфира (или соединения трет-бутилового эфира) и алкилата. Используемый в настоящей заявке термин «поток» может включать в себя различные углеводородные молекулы, такие как неразветвленные, разветвленные или циклические алканы, алкены, алкадиены и алкины, и необязательно другие вещества, такие как газы, например водород, или примеси, такие как тяжелые металлы, соединения серы и азота. Поток может также включать в себя ароматические и неароматические углеводороды. Более того, молекулы углеводородов могут быть сокращенно обозначены как C₁, C₂, C₃ … Cn, где «n» представляет собой число атомов углерода в одной или более молекулах углеводородов. Более того, вместе с сокращенным обозначением одного или более углеводородов может использоваться надстрочный знак «+» или «-», например C₃₊ или C_3-, что включает в себя сокращение одного или более углеводородов. В качестве примера сокращение «C₃₊» означает одну или более углеводородных молекул c тремя и/или более атомами углерода.

При использовании в настоящем документе термин «установка» может относиться к объекту, включающему в себя одну или более единиц оборудования и/или одну или более зон. Единицы оборудования могут включать в себя один или более реакторов или аппаратов реактора, нагревателей, обменников, труб, насосов, компрессоров и контроллеров. Кроме того, единица оборудования, такая как реактор, осушитель или сосуд, может дополнительно включать в себя одну или более зон или подзон.

Термин «колонна» означает ректификационную колонну или колонны для разделения одного или более компонентов разной летучести. Если не указано иное, в состав каждой колонны может входить конденсатор, расположенный в верхней части колонны, для конденсации и возврата части потока верхнего продукта в качестве орошения обратно в верхнюю часть колонны и нагреватель, расположенный в нижней части колонны, для испарения и направления части потока нижнего продукта обратно в нижнюю часть колонны. Входные потоки колонн можно предварительно нагревать. Верхнее давление представляет собой давление верхнего пара на выпускном отверстии колонны. Температура нижнего продукта представляет собой температуру на выпускном отверстии для жидкости. Ссылка на трубопроводы верхнего продукта и трубопроводы нижнего продукта относится к отводным трубопроводам колонны после контуров конденсации или возврата в колонну в виде орошения.

При использовании в настоящем документе термин «поток верхнего продукта» может означать поток, отводимый в верхней части или вблизи верхней части сосуда, такого как колонна.

При использовании в настоящем документе термин «поток нижнего продукта» может означать поток, отводимый в нижней части или вблизи нижней части сосуда, такого как колонна.

В настоящем документе термин «массовый процент» может быть представлен в виде сокращения «мас.%», и если не указано иное, обозначение «%» относится к «мас.%».

При использовании в настоящем документе термин «богатый» может означать количество по меньшей мере, по существу, 50%, предпочтительно 70% (по мольному содержанию) соединения или класса соединений в потоке.

Как показано, линии технологического потока на рисунках могут упоминаться взаимозаменяемо, как, например, трубопроводы, трубы, ветви, распределительные устройства, потоки, стоки, продукты подачи, продукты, части, катализаторы, отборы, рециклы, отсосы, сливы и каустики.

Соединение трет-бутилового эфира, получаемое настоящим способом, может представлять собой любое подходящее соединение трет-бутилового эфира, включая, без ограничений, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) и этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ). МТБЭ − наиболее часто используемое соединение трет-бутилового эфира. Соответственно, для простоты обсуждения будет использоваться сокращение МТБЭ. Соответственно, устройство настоящего изобретения, описанное ниже, будет упоминаться как установка МТБЭ.

Как показано на Фиг. 1, способ и устройство 100 для совместного получения МТБЭ и алкилата могут включать в себя установку 110 дегидрирования, установку 120 метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), колонну 130 фракционирования МТБЭ, установку 140 алкилирования, колонну 150 деизобутанизации, колонну 160 дебутанизации и установку 170 изомеризации. Поток углеводородного сырья в трубопроводе 102, содержащий C₄ углеводороды, можно подавать в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины. Поток углеводородного сырья может включать 10–90 мас.% н-бутана и 10–90 мас.% изобутана. Вторая часть потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 166 может быть рециркулирована в установку 110 дегидрирования. Продукт дегидрирования в трубопроводе 112 может быть выведен из установки 110 дегидрирования. Продукт дегидрирования можно подавать в установку 120 МТБЭ с получением смешанного потока в трубопроводе 122, содержащего C₄ олефины и МТБЭ. В соответствии с примером осуществления продукт дегидрирования можно подавать в установку селективной гидрогенизации (не показана) для создания продукта селективной гидрогенизации, который затем можно подавать в установку МТБЭ.

Смешанный поток в трубопроводе 122 можно подавать в колонну 130 фракционирования МТБЭ для разделения смешанного потока с обеспечением потока верхнего продукта колонны фракционирования в трубопроводе 132, содержащего олефины, и поток продукта МТБЭ в трубопроводе 134.

Поток верхнего продукта колонны фракционирования в трубопроводе 132 можно подавать в установку 140 алкилирования. Установка алкилирования может представлять собой установку сернокислотного алкилирования, установку алкилирования на ионных жидкостях и т. п. Поток продукта алкилирования в трубопроводе 142, содержащий алкилат, выводят из установки 140 алкилирования.

Соответственно, поток продукта алкилирования в трубопроводе 142 можно подавать в колонну 150 деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 152 и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 158. Поток верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 152 можно подавать в установку 140 алкилирования. В соответствии с примером осуществления, как показано на Фиг. 1, первую часть потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 154 можно подавать в установку 140 алкилирования. Вторую часть верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 156 можно дополнительно подавать в установку 110 дегидрирования. Поток нижнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе 158 можно подавать в колонну 160 дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 162 и продукта алкилата в трубопроводе 168. Первую часть потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 164 можно подавать в установку 170 изомеризации. Установка изомеризации может представлять собой установку изомеризации C₄. Вторую часть потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 166 можно подавать в установку 110 дегидрирования. В настоящем описании, как описано выше, количество второй части потока 156 верхнего продукта колонны деизобутанизации, подаваемого в установку 110 дегидрогенизации, регулируется на основании количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 166, подаваемого в установку 110 дегидрирования. В варианте осуществления количество второй части рециркулируемого потока верхнего продукта колонны деизобутанизации увеличивается по мере уменьшения количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку дегидрирования. В аспекте количество второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и количество второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации можно регулировать с помощью системы управления. Количество в трубопроводе 166, подаваемое в установку 110 дегидрирования, можно регулировать с возможностью изменения количества продукта МТБЭ и продукта алкилата и с возможностью корректировки для обеспечения соответствия различным изменениям ассортимента продукции в разное время в зависимости от требований. Например, в варианте осуществления, когда 100% потока верхнего продукта в трубопроводе 162 может быть направлено в установку 170 изомеризации («макс. кол-во изобутана»), избыток изобутана, полученный таким образом, может быть возвращен обратно в установку 110 дегидрирования по трубопроводу 156 («макс. кол-во МТБЭ»). При таком режиме работы получается высокий выход продукта МТБЭ. Система управления может включать в себя процессор и любую подходящую структуру для взаимодействия с одним или более датчиками и управления одним или более исполнительными механизмами. Система управления может, например, представлять собой многопараметрический контроллер, такой как контроллер с технологией управления Robust Multivariable Predictive Control Technology (RMPCT), или контроллер другого типа с технологией управления на основе прогностической модели (MPC) или другой улучшенной прогностической технологией управления (APC). В качестве конкретного примера каждый контроллер может представлять собой вычислительное устройство, управляющее системой, работающей в режиме реального времени.

В некоторых вариантах осуществления различные функции, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы или поддержаны компьютерной программой, сформированной на основании машиночитаемого программного кода и реализованной на машиночитаемом носителе. Фраза «машиночитаемый программный код» включает в себя любой тип машинного кода, включая исходный код, объектный код и исполняемый код. Фраза «машиночитаемый носитель» включает в себя любой тип носителя, выполненный с возможностью прочтения компьютером, такой как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), жесткий диск, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD), диск Blu-ray или запоминающее устройство любого другого типа. К «нетранзиторному» машиночитаемому носителю не относятся проводные, беспроводные, оптические или другие каналы связи, по которым передаются электрические или другие сигналы. Нетранзиторный машиночитаемый носитель включает в себя носитель, на котором можно хранить данные постоянно, и носитель, на котором можно хранить и впоследствии перезаписывать данные, такой как перезаписываемый оптический диск или стираемое запоминающее устройство.

Что касается верхнего продукта колонны фракционирования в трубопроводе 132, композиция потока верхнего продукта колонны фракционирования зависит от композиции потока углеводородного сырья с ожидаемым соотношением изобутана и олефина в диапазоне 0,12–12. Например, если поток углеводородного сырья содержит 90% nC₄, соотношение изобутана и олефина составляет 0,12. В другом примере, когда поток углеводородного сырья содержит 90% iC₄, соотношение изобутана и олефина составляет 12. В еще одном примере, когда поток углеводородного сырья содержит 40% iC₄ и 60% nC₄, соотношение изобутана и олефина может варьироваться от 0,5 до 2,6 при работе в режиме «макс. кол-во МТБЭ».

Поток изомеризата в трубопроводе 172, выведенный из установки 170 изомеризации, можно подавать в колонну 150 деизобутанизации.

На Фиг. 2 представлен другой пример осуществления способа и устройства 200 для изомеризации углеводородов со ссылкой на способ и устройство 200. Многие элементы на Фиг. 2 имеют такую же конфигурацию, как и на Фиг. 1, обозначены теми же соответствующими номерами позиции и имеют аналогичные рабочие условия. Элементы на Фиг. 2, соответствующие элементам на Фиг. 1, но имеющие другую конфигурацию, обозначены теми же номерами позиций, что и на Фиг. 1, но отмечены символом штриха (’). На Фиг. 2 показаны такие же устройство и способ, как на Фиг. 1, за исключением указанных ниже отличий. В соответствии с примером осуществления, как показано на Фиг. 2, устройство 200 содержит дополнительную колонну 202 деизобутанизации. Поток углеводородного сырья в трубопроводе 102’ можно подавать в дополнительную колонну 202 деизобутанизации для получения дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, обогащенного C₄ углеводородами, который можно затем подавать в установку 110 дегидрирования. Вторую часть потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе 166’ можно также дополнительно подавать в дополнительную колонну 202 деизобутанизации. Как показано на Фиг. 2, дополнительный поток верхнего продукта колонны деизобутанизации, обогащенный бутаном, отводится по трубопроводу 204, а дополнительный поток нижнего продукта колонны деизобутанизации, содержащий C₅₊ углеводороды, — по трубопроводу 206. Из дополнительной колонны 202 деизобутанизации можно также дополнительно отводить поток бокового погона (не показан). Остальная часть процесса аналогична показанной на Фиг. 1.

Хотя это и не показано, дополнительная колонна 202 деизобутанизации может включать в себя соответствующую дополнительную установку изомеризации, и в эту дополнительную установку изомеризации можно подавать поток бокового погона. Дополнительная установка изомеризации создает поток, отправляемый обратно в дополнительную колонну деизобутанизации.

Заявители обнаружили, что благодаря интегрированному способу, включающему в себя установку МТБЭ, как описано в настоящем описании, пользователь может получать МТБЭ, и при этом не нужны значительные вложения капитала в способ интегрированного дегидрирования и алкилирования, поскольку реакторы МТБЭ сравнительно недороги по сравнению с установкой дегидрирования и алкилирования. Кроме того, МТБЭ имеет даже более высокое октановое число, чем алкилат, и может быть превосходным компонентом смешения для получения высооктановых смешанных продуктов. Кроме того, полученный продукт алкилата имеет еще более высокое октановое число, поскольку линейные бутены характеризуются более высокими октановыми числами при сернокислотном алкилировании, а изобутены расходуются в реакторе МТБЭ, и в установку алкилирования поступает большее количество линейных соединений.

В таблице 1 представлена гибкость схемы настоящего изобретения, как описано выше, при изменении ассортимента продукции. В варианте 1 показан базовый вариант без установки МТБЭ. В варианте 2 показано добавление установки МТБЭ для сырья, содержащего 40 мас.% изобутана и 60 мас.% н-бутана. В варианте 3 показано, каким образом в способе настоящего изобретения, описанном выше, можно изменять количества МТБЭ и алкилата путем регулирования количества сырья, подаваемого в установку изомеризации. Как показано ниже в таблице 1, в варианте 2 алкилат — преобладающий продукт, а МТБЭ представлен в небольшом количестве. Однако в варианте 3 преобладающим продуктом является МТБЭ. В приведенной ниже таблице термин «объединенное сырье» относится к сырью, содержащему свежее сырье и часть верхнего продукта колонны дебутанизации, рециркулируемого в установку дегидрирования. Соответственно, с помощью настоящего описания, как описано выше, можно изменять соотношение продуктов без предварительного фракционирования. В данном способе дополнительно предусмотрена возможность изменения количества продукта МТБЭ и продукта алкилата и возможность корректировки для обеспечения соответствия различным изменениям ассортимента продукции в разное время в зависимости от требований.

Таблица 1

Свежее сырье в
установку дегидрирования Вариант 1
(без МТБЭ) Вариант 2
(с МТБЭ) Вариант 3
(макс. кол-во МТБЭ) iC4, мол.% 40 40 40 nC4, мол.% 60 60 60 Объединенное сырье в установку дегидрирования iC4, мол.% 32 28 67 nC4, мол.% 68 72 33 Скорости потока, кг/ч Свежее сырье 5812 5812 5812 Объединенное сырье в установку
дегидрирования 7266 8312 10 462 Продукт МТБЭ 0 1322 4143 Продукт алкилата 5712 4798 2970

Конкретные варианты осуществления

Хотя приведенное ниже описание относится к конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что настоящее описание предназначено для иллюстрации, а не ограничения объема предшествующего описания и прилагаемой формулы изобретения.

Первый вариант осуществления изобретения представляет собой способ совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, включающий в себя подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины; подачу продукта дегидрирования в установку трет-бутилового эфира с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира; разделение смешанного потока с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины; и подачу потока верхнего продукта колонны фракционирования в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором соединение трет-бутилового эфира представляет собой один из метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или этил-трет-бутилового эфира (ЭТБЭ). Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу потока продукта алкилирования в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации; и подачу потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку изомеризации для создания потока изомеризата; и подачу потока изомеризата в колонну деизобутанизации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающие в себя подачу потока углеводородного сырья в дополнительную колонну деизобутанизации для получения дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, обогащенного C₄ углеводородами, и подачу дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу продукта дегидрирования в установку селективной гидрогенизации для создания продукта селективной гидрогенизации и подачу продукта селективной гидрогенизации в реактор МТБЭ. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором установка алкилирования представляет собой установку сернокислотного алкилирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу первой части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку алкилирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя рециркуляцию второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя регулирование количества второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации на основании количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором количество второй части рециркулируемого потока верхнего продукта колонны деизобутанизации увеличивается по мере уменьшения количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до первого варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором верхний продукт колонны фракционирования МТБЭ характеризуется соотношением изобутана и олефина в диапазоне 0,12–12.

Второй вариант осуществления изобретения представляет собой способ совместного получения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) и алкилата, включающий в себя подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины; подачу продукта дегидрирования в установку МТБЭ с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и МТБЭ; разделение смешанного потока с обеспечением потока продукта МТБЭ и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины; подачу потока верхнего продукта колонны фракционирования в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат; подачу потока продукта алкилирования в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации; подачу первой части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку алкилирования и рециркуляцию второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования; подачу потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата; подачу первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку изомеризации для создания потока изомеризата; и подачу потока изомеризата в колонну деизобутанизации; причем количество второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, рециркулируемого в установку дегидрирования, регулируется на основании количества первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку изомеризации. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку дегидрирования, причем количество второй части рециркулируемого потока верхнего продукта колонны деизобутанизации увеличивается по мере уменьшения количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу потока углеводородного сырья в дополнительную колонну деизобутанизации для получения дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, обогащенного C₄ углеводородами, и подачу дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно включающий в себя подачу продукта дегидрирования в установку селективной гидрогенизации для создания продукта селективной гидрогенизации и подачу продукта селективной гидрогенизации в реактор МТБЭ. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до второго варианта осуществления, представленного в данном разделе, в котором установка алкилирования представляет собой установку сернокислотного алкилирования.

Третий вариант осуществления изобретения представляет собой устройство для совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, содержащее установку дегидрирования для дегидрирования потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины; установку трет-бутилового эфира, находящуюся в сообщении по текучей среде с трубопроводом продукта дегидрирования, для обеспечения смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира; колонну фракционирования трет-бутилового эфира, находящуюся в сообщении по текучей среде с установкой трет-бутилового эфира, для разделения смешанного потока с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины, в трубопроводе верхнего продукта колонны фракционирования; и установку алкилирования, находящуюся в сообщении по текучей среде с колонной фракционирования трет-бутилового эфира, для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат. Вариант осуществления изобретения представляет собой один, любой или все из предшествующих вариантов осуществления, представленных в данном разделе, вплоть до третьего варианта осуществления, представленного в данном разделе, дополнительно содержащий колонну деизобутанизации, находящуюся в сообщении по текучей среде с установкой алкилирования, для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе нижнего продукта колонны деизобутанизации; колонну дебутанизации, находящуюся в сообщении по текучей среде с трубопроводом нижнего продукта колонны деизобутанизации, для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата; и установку изомеризации, находящуюся в сообщении по текучей среде с колонной дебутанизации для создания потока изомеризата и в сообщении с колонной деизобутанизации.

Без дополнительной проработки считается, что с использованием предшествующего описания специалист в данной области может в полной мере использовать настоящее изобретение и легко устанавливать основные характеристики данного изобретения, чтобы без отступления от его сущности и объема вносить в изобретение различные изменения и модификации и адаптировать его к различным вариантам применения и условиям. Таким образом, предшествующие предпочтительные конкретные варианты осуществления следует рассматривать как исключительно иллюстративные, не накладывающие каких-либо ограничений на остальную часть описания и охватывающие различные модификации и эквивалентные конструкции, входящие в объем прилагаемой формулы изобретения.

Если не указано иное, в приведенном выше описании все температуры представлены в градусах по шкале Цельсия, а все доли и процентные значения даны по массе.

Настоящее изобретение относится к вариантам способа совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата и к устройству для совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата. Один из вариантов способа включает следующие стадии: подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины; подачу продукта дегидрирования в установку трет-бутилового эфира с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира; разделение смешанного потока с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины; подачу потока верхнего продукта колонны фракционирования в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат; подачу потока продукта алкилирования в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации; подачу потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата; подачу первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку изомеризации для создания потока изомеризата; и подачу потока изомеризата в колонну деизобутанизации. Предлагаемые варианты способа и устройство позволяют перерабатывать сырье C₄, изменяя ассортимент продукции по мере изменения требований к продуктам. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, включающий в себя:

подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины;

подачу продукта дегидрирования в установку трет-бутилового эфира с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира;

разделение смешанного потока с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины;

подачу потока верхнего продукта колонны фракционирования в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат;

подачу потока продукта алкилирования в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации;

подачу потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата;

подачу первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку изомеризации для создания потока изомеризата; и

подачу потока изомеризата в колонну деизобутанизации.

2. Способ по п. 1, в котором соединение трет-бутилового эфира представляет собой один из метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) или этил-трет-бутилового эфира (ЭТБЭ).

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя подачу потока углеводородного сырья в дополнительную колонну деизобутанизации для получения дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, обогащенного C₄ углеводородами, и подачу дополнительного потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования.

4. Способ по п. 2, дополнительно включающий в себя подачу продукта дегидрирования в установку селективной гидрогенизации для создания продукта селективной гидрогенизации и подачу продукта селективной гидрогенизации в реактор МТБЭ.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя рециркуляцию второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования.

6. Способ совместного получения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) и алкилата, включающий в себя:

подачу потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, в установку дегидрирования для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины;

подачу продукта дегидрирования в установку МТБЭ с получением смешанного потока, содержащего C₄ олефины и МТБЭ;

разделение смешанного потока с обеспечением потока продукта МТБЭ и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины;

подачу потока верхнего продукта колонны фракционирования в установку алкилирования для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат;

подачу потока продукта алкилирования в колонну деизобутанизации для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации;

подачу первой части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку алкилирования и рециркуляцию второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в установку дегидрирования;

подачу потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в колонну дебутанизации для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата;

подачу первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку изомеризации для создания потока изомеризата; и

подачу потока изомеризата в колонну деизобутанизации;

причем количество второй части потока верхнего продукта колонны деизобутанизации, рециркулируемого в установку дегидрирования, регулируется на основании количества первой части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку изомеризации.

7. Способ по п. 6, дополнительно включающий в себя подачу второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации в установку дегидрирования, причем количество второй части рециркулируемого потока верхнего продукта колонны деизобутанизации увеличивается по мере уменьшения количества второй части потока верхнего продукта колонны дебутанизации, подаваемого в установку дегидрирования.

8. Устройство для совместного получения соединения трет-бутилового эфира и алкилата, содержащее:

установку дегидрирования для дегидрирования потока углеводородного сырья, содержащего C₄ углеводороды, для создания продукта дегидрирования, содержащего C₄ олефины;

установку трет-бутилового эфира, находящуюся в сообщении по текучей среде с трубопроводом продукта дегидрирования, для обеспечения смешанного потока, содержащего C₄ олефины и соединение трет-бутилового эфира;

колонну фракционирования трет-бутилового эфира, находящуюся в сообщении по текучей среде с установкой трет-бутилового эфира, для разделения смешанного потока с обеспечением потока продукта трет-бутилового эфира и потока верхнего продукта колонны фракционирования, содержащего олефины, в трубопроводе верхнего продукта колонны фракционирования;

установку алкилирования, находящуюся в сообщении по текучей среде с колонной фракционирования трет-бутилового эфира, для получения потока продукта алкилирования, содержащего алкилат;

колонну деизобутанизации, находящуюся в сообщении по текучей среде с установкой алкилирования, для создания потока верхнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе верхнего продукта колонны деизобутанизации и потока нижнего продукта колонны деизобутанизации в трубопроводе нижнего продукта колонны деизобутанизации;

колонну дебутанизации, находящуюся в сообщении по текучей среде с трубопроводом нижнего продукта колонны деизобутанизации, для создания потока верхнего продукта колонны дебутанизации в трубопроводе верхнего продукта колонны дебутанизации и алкилата; и

установку изомеризации, находящуюся в сообщении по текучей среде с трубопроводом верхнего продукта колонны дебутанизации, для создания потока изомеризата, и находящуюся в сообщении по текучей среде с колонной деизобутанизации.