Способ получения метил-трет-бутилового эфира Советский патент 1988 года по МПК C07C43/04 C07C41/06 

СМ

Изобретение относится к способу получения метил-трет бутилового эфира (МТБЭ), который находит применение В качестве добавки к моторному топливу.

Целью изобретения является повышение чистоты целевого продукта.

На чертеже приведена технологическая схема осуществления способа.

Пример 1. В реактор, содержащий 220 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного по- лйстирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по- ,ают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу I), 27,88 кг/ч ме- танола, содержащег о 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу), и 76,45 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефина Cg и 1,44 кг/ч трет бутанола (по трубопроводу 3). При этом молярное соотношение мета- . нола и изобутена составляет 4:1.

При внутри слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 99., 71%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,23 кг/ч метанола, 0,13 кг/ч-нзобутена, 55 кг/ч смеси олефинов бутаном, в числе 26,1 кг/ч бутена-1, 70,29 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,60 кг/ч трет-бутанола. |

Продукт реакции сначала падают .в колонну К 1 (давление в верхней час- ти 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,13 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола. Кубовьй продукт колонны К1, содержащий 75,05 кг/ч метан ола, 70,29 кг/ч МТБЭ, 0,10 .кг/ч олефинов Cg и 1,60 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К2, работающую при давлении 1,35 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают всего 90,23-кг/ч метанола, 88,11 кг/ч МТБЭ,. 0,10 кг/ч олефинов С и 1,60 кг/ч трет-бутанола.

При давлении 1,35 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 14,7% метанола, что COOT-I

ветствует смеси 88,11 кг/ч МТБЭ с 15,18 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 75,05 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,60 кг/ч трет-бутанола. Во избежание обогащения олефинов Ср и трет-бутанола в реакционном

цикле 10% кубового пр одукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из рдботающей при нормальном давлении колонны К4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят О, 13 кг/ч метанола, 0,16 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов Се,. Б качестве

дистиллята получают 7,38 кг/ч метанола, который отводят по трубопрово- . ду 14 и соединяют с основным количё- ством кубового продукта колонны К2, так что по трубопроводу 3 в реактор

рециркулирует 74,92 кг/ч металона, 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,44 кг/ч трет-бутанола.

Грловной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, .

которая работает под давлением 30 ат в.верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 15,18 кг/ч метанола и 17,82 кг/ч МТБЭ, которьгй по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,29 кг/ч МТБЭ чистотой примерно 99,9 вес.%.

Таким образом, из 27,88 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I

получают 70,29 кг/ч высокочистого МТБЭ и 55,13 кг/ч ра,фината II, содержащего 0,24% изобутена (без учета метанола).

Пример 2. В реактор, содержащий 200 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного по лйстирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отврда тепла реакции, при входном давлении примерно 10 ат в виде жидкой смеси подают 100,02 кг/ч фракции С(рафинат I), содержащей 45 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопро-. Боцу 1), 27,94 кг/ч метанола, содер- дащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 37,03 кг/ч смеси 36,51 кг/ч метанола, 0,04 кг/ч олефинов Cg и 0,48 кг/ч трет-бутанола (по трубо

проводу 3). При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 2,51:1. При максимальной температуре примерно в передней части слоя катализатора и в последней трети слоя катализатора конверсия изобутена составляет 99,76% Продукт реакции, содержащий 38,86 кг/ч метанола, 0,11 кг/ч изобутена, 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С4 и бутана (в том числе 26,1 кг/ч буте- на-1), 70,37 кг/ч МТБЭ, 0,05 кг/ч олефинов Со и 0,60 кг/ч трет-бутано10

метанола, 0,04 кг/ч олефинов Cg и 0,48 кг/ч трет-бутанола.

Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, работающую гфи давлении 8,6 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 47 ,34 кг/ч МТБЭ и 20,29 кг/ч металона, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,37 кг/ч МТБЭ чистотой 99,9 вес.%.

Таким образом, из 27,94 кг/ч мела, по трубопроводу 4 подают в колон- 15 танола и 100,02 кг/ч рафината I по- ну К1, работающую при давлении 6 ат в лучают 70,37 кг/ч высокочистого верхней части. Из верхней части этой МТБЭ и 55,11 кг/ч рафината II, содер- колонны по трубопроводу 5 отводят жащего 0,20% изобутена (без учета 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С и бу- метанола).

20

тана, 0,11 кг/ч изобутена, 2,18 кг/ч метанола. Кубовый продукт этой колонны отводят по трубопроводу 6 и по трубопроводу 7 подают в колонну К2, работающую при давлении. 1,35 ат., Он содержит 36,68 кг/ч метанола, 70,37 кг/ч МТБЭ, U,U5 кг/ч олефинов Cg и 0,60 кг/ч трет-бутанола. Таким образом, вместе с головным продуктом колонны КЗ, подаваемым по трубопроводу 8, в колонну К2 подают всего 56,97 кг/ч метанола, 117,71 кг/чМТБЭ, 0,05 кг/ч олефинов Cg и 0,60 кг/ч трет-бутанола. Из верхней части колонны К2 отводят азеотроп 117,71 кг/ч МТБЭ и 20,29 кг/ч метанола. По трубопроводу 9 азеотроп подают в колонну КЗ. Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 36,68 кг/ч метанола, 0,05 кг/ч олефинов Cg и 0,60 кг/ч трет-бутанола.

Бо избежание обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном цикле 20% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 80% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из куба работающей при нормальном давлении колонны К4 отводят 0,3 кг/ч продукта, содержащего наряду с метанолом 0,01 кг/ч олефинов Cg и 0,12 кг/ч трет-бутанола (трубопровод 13). В качестве дис- тиллята одновременно получают 7,17 кг/ч метанола, который отводят по трубопроводу 14 и соединяют с основным количеством кубового продукта колонны К2, так что по трубопроводу 3 в реактор редиркулирует всего 36,51 кг/ч

25

30

35

40

45

50

55

Пример 3. В реактор, содержащий 200 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по трубопроводу 1 подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,000 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бу- тена-1 и 0,02 кг/ч воды, по трубопроводу 2 - 28,04 кг/ч метанола, содержащего 0,02 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 63,71 кг/ч рециркули-, рующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,44 кг/ч трет-бутанола. При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 3,51:1.

При максимальной температуре при- мерно 80°С в передней части слоя катализатора и в последней трети слоя катализатора конверсия изобутена составляет 99,84%. Из реактора по трубопроводу 4 отводят продукт, содержащий 64,62 кг/ч метанола, 0,08 кг/ изобутена, 55,00 кг/ч смеси н-олефи- нов С 4. с бутанол (в том числе 21,6 кг/ч бутена-1), 70,38 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С трет-бутанола.

По трубопроводу 4

подают в колонну К1, работающую при давлении 6 ат в верхней части. Из верхней части этой колонны по трубопроводу 5 отводят всего 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С. с бутаном, 0,07 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1 содержит 62,44 кг/ч метанола, 70j38 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов

и 1 ,60 кг/ч

продукт реакции

метанола, 0,04 кг/ч олефинов Cg и 0,48 кг/ч трет-бутанола.

Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, работающую гфи давлении 8,6 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 47 ,34 кг/ч МТБЭ и 20,29 кг/ч металона, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,37 кг/ч МТБЭ чистотой 99,9 вес.%.

Таким образом, из 27,94 кг/ч ме

5

0

5

0

5

0

5

Пример 3. В реактор, содержащий 200 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по трубопроводу 1 подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,000 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бу- тена-1 и 0,02 кг/ч воды, по трубопроводу 2 - 28,04 кг/ч метанола, содержащего 0,02 кг/ч воды, а по трубопроводу 3 63,71 кг/ч рециркули-, рующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,44 кг/ч трет-бутанола. При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 3,51:1.

При максимальной температуре при- мерно 80°С в передней части слоя катализатора и в последней трети слоя катализатора конверсия изобутена составляет 99,84%. Из реактора по трубопроводу 4 отводят продукт, содержащий 64,62 кг/ч метанола, 0,08 кг/ч изобутена, 55,00 кг/ч смеси н-олефи- нов С 4. с бутанол (в том числе 21,6 кг/ч бутена-1), 70,38 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С трет-бутанола.

По трубопроводу 4

подают в колонну К1, работающую при давлении 6 ат в верхней части. Из верхней части этой колонны по трубопроводу 5 отводят всего 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С. с бутаном, 0,07 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1 содержит 62,44 кг/ч метанола, 70j38 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов

и 1 ,60 кг/ч

продукт реакции

с и 1,60 ,кг/ч трет-бутанола. По трубопроводам 6 и 7 его подают в колон ну К2, работающую при давлении 1,35 ат в верхней части.

Таким образом, вместе с головным продуктом колонны КЗ, подаваемым по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают всего 77,62 кг/ч метанола, ,20 кг/ч МТБЭ, OjlO кг/ч олефинов

Из

Ln, J f Wj

, И 1,60 КГ/Ч трет-бутанола..

верхней части колонны К2 по трубопро™ воду 9 отводят азеотроп 88,20 кг/ч МТБЭ и 15,18 кг/ч метанола, а из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 62,44 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,60 кг/ч трет-бутанола.

Во избежание обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном цик ле 10% Кубового продукта колонны К2. по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 2 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из куба колонны К4, работающей при нормальном давлении, по трубопроводу 13 отводят 0,43 кг/ч продукта, который кроме,метанола содержит 0,01 кг/ч олефинов Cg и Ojl6 кг/ч трет-бутанола. В качестве дистиллята получают 5,98 кг/ч метанола, который отводят по трубопроводу 14 и соединяют с основным количество кубового продукта колонны К2, так что по трубопроводу Зхна реакцию ре- циркулирует всего 62,18 кг/ч метанола, 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,, 44 кг/ .трет-бутанола. .

По трубопроводу 9 головной продук колонны К2 подают в колонну КЗ, работающую при давлении 30 ат в верх- ней части Из верхней части этой колонны отводят азеотроп 17,82 кг/ч МТБЭ и 15,18 кг/ч метанола, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,38 кг/ч МТБЭ чистотой примерно 99,9 вес.%.

Таким образом, из 28,04 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,38 кг/ч высокочистого МТБЭ и 55,07- кг/ч рафината II, содержащего О,-13% изобутена (без учета метанола) .

Пример 4,В реактор, содержащий 900 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и снабженного охлаждающим при

т

15

-20

367854. 6

способлением для отвода тепла реак- ции, подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1. кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 27,75 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 27,39 кг/ч рециркупирующего метанола, содержа- Q щего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 2:1.

При 30°С-внутри слоя катализатора .степень конверсии изобутена составляет 99,71%. Из реактора отводят 28,40 кг/ч метанола, 0,13 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов: С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1), 70,33 кг/ч МТБЭ, О, 10 кг/ч

5

0

5

0

5

0

5

олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола .

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней час- тн 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,0 кг/ч смеси- н-олефинов С с бутаном, 0,13 кг/ч изобутена и 2,18 кг/ч метанола ., Кубовый продукт колонны К1,. содержащий 26,22 кг/ч .метанола, 7D,33 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К2, работающую при давлении 1 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркупирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают все- го 52,28 кг/ч метанола, 160, 18 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

При давлении 1 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 14% метанола, что соответствует смеси 160,10 кг/ч МТБЭ и 26,06 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 26,22 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Во избежание обогащения олефинов Cg и ,трет-бутанола в реакционном.цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 1 1 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей в нормаль- ном давлении колонны К4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта

отводят 0,12 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов С„. Получаемый в

о

качестве дистиллята метанол отводят по трубопроводу 14, он соединяется с основным количеством кубового прО дукта колонны К2 и рециркулирует на реакциюi

Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 5 ат в верхней части. Из верхней части к колонны КЗ отводят азео.троп 26,06 кг/ч метанола и 89,77 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,33 кг/ч МТБЗ чистотой более 99,9 вес.%.

Таким образом, из 27,75 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,33 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,13 кг/ч рафината II, содержащего 0,24% изобутена (без учета метанола).

Пример 5. В реактор, содержащий 150 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 27,79 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 101,87 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,08 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ трет-бутанола (по трубопроводу 3). При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 5:1. При в передней части и в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 99,89%, Из реактора отводят 102,87 кг/ч метанола, 0,05 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1), 70,46 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч н-олефинов С с бутаном, 0,05 кг/ч изобутена и 2,17 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 100,70 кг/ч метанола, 70,46 кг/ч

678548

МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колрнну К2, ра- g . ботающую при давлении 2 ат. Вмгпгте

с головным продуктом KOJICl-IHh КЗ.

рециркулируюпшм по трупопрогодпм 8 и 7, в колонну К2 подают всего 119,35 кг/ч метанола, 92,35 кг/ч 10 МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С и I ,20 кг/ч трет-бутанола.

При давлении 2 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, ср- 15 держащий 16,8%метанола, что соответствует смеси 92,35 кг/ч МТБЭ и 18,65 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 20 100,70 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Во избежание Обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном цикле ; 10% кубового продукта колонны К2 25 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей при нормальном давлении колонны К4 по трубопроводу 13-в качестве кубового продукта отводят 0,12 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов Gg.

Получаемый в качестве дистиллята метанол отводят по трубопроводу 14, он соединяется с основным количеством кубового продукта колонны К2 и рециркулирует на реакцию.

Головной продукт .колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 30 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 18,65 кг/ч метанола и 21,89 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в 45 колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 10 отводят 70,46 кг/ч МТБЭ чистотой более 99,9 вес,%.

Таким образом, из 27,79 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70s46 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,05 кг/ч рафината II, содержащего 0,09% изобутена (без учета метанола).

Пример 6.Б реактор, содержащий 320 г сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, по30

35

40

50

55

дают 100,02 кг/ч.рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч во- ды (по трубопроводу 1), 27,78 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 76,18 кг/ч рециркупирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При этом молярное соотношение метанола и изобутена составляет 2:1. При 50°С в передней части и 30°С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 99,87%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,18 кг/ч метанола, 0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1.кг/ч бутена-) 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 о тводят

55.00кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,06 кг/ч изобутена и 2,17 кГ/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К2, работающую при давлении 1 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают всего 90,90 кг/ч метанола, 92,20 кг/ч , МТБЭ, О, 10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

При давлении 1,35 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащим 14,7% метанола, что соответствует смеси 92,20 кг/ч МТБЭ и 15,89 кг/ч метанола..

Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий

75.01кг/ч метанола, 0,10 кг/ч оле- финов Со и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

D

Во избежание обогащения олефинов С и трет-бутанола в реакционном цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 Подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей при нормальном давлении колонны К4 по трубопроводу 13 в качестве кубово136

10

0

го продукта отводят 0,12 кг/ч трет- бутанола и 0,01 кг/ч олефинов С„.

О

Получаемый в качестве дистиллята метанол отводят по трубопроводу 14, соединяют с основным количеством кубового продукта колонны К2 и рециркулируют на реакцию.

Головной продукт колонны ,К2 .по -трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 20 ат в верхней части. Из верхней час-, ти колонны КЗ отводят азеотроп . 15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/ч 5 МТБЭ, который по трубопроводу 8 ре- циркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,44 кг/ч МТБЭ чистотой более 99,9 вес.%.

Таким образом, из 27,78 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината II, содержащего 0,11% изобутена (без 5 учета метанола).

Пример.7. В реактор, содержащий 100 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированното полистирола, сшитого дивинилбензо- 0 лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реак- ции, подают 100,02 кг/ч рафина.та I содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-i и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 27,78 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 76,18 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3) t При этом молярное соот- . ношение метанола и изобутена составляет 2:1. При 100°С в передней части и 50°С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 99,80%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,19 кг/ч метанола, 0,09 кг/ч изо- бутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1), 70,40 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cj и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по- трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,09 кг/ч изобутена и 2, 18 кг/ч

5

0

5

0

5

11

метанола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 70,40 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов. Сд и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают в колонну К2, работающую при давлении 1 -ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают всего 89,18 кг/ч метанола, 87,03 кг/ч МТБЭ 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

При давлении 1 ат из верхней части колонны K2.no трубопроводу 9 отводят аэеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 1Д% метанола, что соответствует смеси 87,03 кг/ч МТБЭ и 14,17 кг/ч метанола. Из куба колонны К2 по трубопроводу 10 отводят продукт, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов Сд и 1,20.кг/ч трет-бутанола.

13

Во избежание обогащения олефинов С„ и трет-бутанола в реакционном

о

цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающе при нормальном давлении колонны К4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят 0,12 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов Cg .

Получаемый в качестве дистиллята метанол отводят по трубопроводу 14, он соединяется с основным количеством кубового продукта колонны К2 и рециркулирует на реакцию.

Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 5 ат в верхней части. Из верхней части

,

36785412

полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реак ции, подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 26,56 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды

10 (по трубопроводу 2), и 76,18 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При 50°С в передней части и 30°С в

15 последней трети слоя.катализатора

степень конверсии изобутена составляет 99,87%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,18 кг/ч метанола, 0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси

20 н-олефинов С4 с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1), 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Продукт реакции сначала подают в

25 колонну К1 (давление в верхней части 2 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч , смеси н-олефинов С с бутаном, 0,06кг/ч изобутена и 0,95 кг/ч ме-

30 танола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов

С. и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по

О

трубопроводам 6 и 7 подают в колон- ну К2, работающую при давлении

1,35 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирующим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 по- . дают всего 90,90 кг/ч метанола, 92,20 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С- и 1,20 кг/ч трет-бутанола. При давлении 1,35 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержа40

Изобретение касается простых эфиров, в частности получения метил- -трет-бутилового эфира (МБЭ), используемого как добавка в моторном топливе. Цель - повышение стабильности МБЭ. Процесс его получения ведут из метанола и изобутилена, содержащегося 6 смеси С4-углеводородов, при молярном избытке , равном 2 - 5, в присутствии катализатора (КГ), температура слоя которого либо постоянна и равна 30 - 52°С, либо 50 - ЮО) в первых двух из трех зон КТ и 30 - 50°С - в третьей зоне. Отделение перегонкой непрореагировавших углеводородов ведут под давлением 2 - 10 ат, а кубового продукта - 1 - 2 ат. Выделенный дистиллят перегоняют под давлением 5 - 30 ат с получением кубового целевого продукта и дистиллята - азеотропа CHjOH и МБЭ. Азеотроп объединяют с кубовым продуктом после отгонки непрореагировавших углеводородов и перегоняют. В качестве КТ используют сильно- кисльй макропористый ионит - сульфированный полистирол, сшитый диви- : нилбензолом. Способ позволяет получить целевой МБЭ со стабильной чистотой 99,9% при конверсии до 99,8%. 1 ил. § СО оо О) 00 ел 4

50

колонны КЗ отводят азеотроп 14,17 кг/ч 45 ий 14,7% метанола, что соответствуметанола и 16,63 кг/ч МТБЭ, который

по трубопроводу 8 рециркулирует в

колонну К2. Из куба колонны КЗ по

трубопроводу 16 отводят 70,40 кг/ч

МТБЭ чистотой более 99,9 вес.%.

Та ким образом, из 27,78 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,40 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,09 кг/ч рафината II, содержащего 0,16% изобутена (без учета метанола).

Пример 8. В реактор, содержащий 500 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного

55

ет смеси 92,20 кг/ч МТБЭ и 15,89 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопроводу. 10 отводят продукт, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч оле- финов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Во избежание обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей при нормальном давлении колонны К4

ий 14,7% метанола, что соответству

ет смеси 92,20 кг/ч МТБЭ и 15,89 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопроводу. 10 отводят продукт, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч оле- финов С и 1,20 кг/ч трет-бутанола.

Во избежание обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей при нормальном давлении колонны К4

13

по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят О, 1 2 кг/ч трет- бутанола и 0,01 кг/ч олефинов С .

Получаемый в качестве дистиллята метанол отводится по трубопроводу 14, соединяется с основным количеством кубового продукта колонны К2 и рециркулирует на реакцию.

Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 20 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ отводят 70,44 кг/ч МТБЭ чистотой более 99,9 вес,%.

Таким образом, из 26,56 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината II, содержащего 0,11% изобутена (без учета метанола).

Пример 9. В реактор, содержащий 280 л сильнокислого ионита (макропористого сульфонированного полистирола, сшитого дивинилбензо- лом) и-снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината 1, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,1 кг/ч бутана-1 и 0,02 кг/ч воды (по трубопроводу 1), 29,00 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и 76,18 кг/ч рециркулирующего метанола, содержащего 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3). При 50°С в передней части и 30°С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 99,87%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 77,18 кг/ч метанола, 0,06 кг/ч изобутена, 55 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1), 70,44 кг/ч МТБЭ, О, 10 кг/ч олефинов С. и 1,20 кг/ч трет-бута- рола.

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней части 10 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,00 кг/ч смеси н-олефинов С с бутаном, 0,06 кг/ч изобутена и 3,39 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 75,01 кг/ч

67854 4

метанола, 70,44 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Сд и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подар. ют в колонну К2, работающую при давлении 1,35 ат. Вместе с головным продуктом колонны КЗ, рециркулирую- щим по трубопроводам 8 и 7, в колонну К2 подают всего 90,90 .кг/ч ме10 танола, 92,20 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бута - нола.

При давлении 1,35 ат из верхней части колонны К2 по трубопроводу 9

15 отводят азеотроп МТБЭ с метанолом, содержащий 14,7% метанола, что-соответствует смеси 92,20 кг/ч МТБЭ и 15,89 кг/ч метанола.

Из куба колонны К2 по трубопрово-

20 ДУ 10 отводят продукт, содержащий 75,01 кг/ч метанола, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1,20 кг/ч трет-бутанола. Во избежание обогащения олефинов Cg и трет-бутанола в реакционном

25 цикле 10% кубового продукта колонны К2 по трубопроводу 11 подают в колонну К4, а остальные 90% по трубопроводам 12 и 3 рециркулируют непосредственно в реактор. Из работающей

30 при нормальном давлении колонны К4 по трубопроводу 13 в качестве кубового продукта отводят 0,12 кг/ч трет-бутанола и 0,01 кг/ч олефинов

GSПолучаемый в качестве дистиллята метанол отводится по трубопроводу 14, соединяется с основным количеством кубового, продукта колонны К2 и рециркулирует на реакцию.

40 Головной продукт колонны К2 по трубопроводу 9 подают в колонну КЗ, которая работает при давлении 20 ат в верхней части. Из верхней части колонны. КЗ отводят азеотроп

45 15,89 кг/ч метанола и 21,76 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну К2. Из куба колонны КЗ по трубопроводу 15 отводят 70,44-кг/ч МТБЭ чистотой

50 более 99,9 вес.%.

Таким образом, из 29,00 кг/ч метанола и 100,02 кг/ч рафината I получают 70,44 кг/ч высококачественного МТБЭ и 55,06 кг/ч рафината II,gg содержащего 0,11% изобутена (без учета метанола).

Пример 10 (сравнительный). В реактор, содержащий 320 л сильнокислого ионита (макропористого суль35

I

фонированного полистирола, сшитого дивинилбензолом) и снабженный охлаждающим приспособлением для отвода тепла реакции, подают 100,02 кг/ч рафината I, содержащего 45,00 кг/ч изобутена, 26,Г кг/ч бутена-1 и 0,02 кг/ч воды (по-трубопроводу 1), 30,55 кг/ч метанола, содержащего 0,01 кг/ч воды (по трубопроводу 2), и рециркулирующий поток, состоящий из 33,69 кг/ч метанола, 26,75 кг/ч МТЕЭ, 0,09 кг/ч олефинов Сд и 1,08 кг/ч трет-бутанола (по трубопроводу 3) .

При 100°С в передней части и 30°С в последней трети слоя катализатора степень конверсии изобутена составляет 98,98%. По трубопроводу 4 из реактора отводят 38,90 кг/ч метанола, 0,46 кг/ч изобутена, 55 кг/ч .смеси н-олефинов С с бутаном (в том числе 26,1 кг/ч бутена-1) 96,52 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов Cg и 1 ,-20 кг/ч трет-бутанола.

Продукт реакции сначала подают в колонну К1 (давление в верхней части 6 ат), из верхней части которой по трубопроводу 5 отводят 55,0 кг/ч смеси н-олефинов С с бутанолом, 0,46 кг/ч изобутена и 2,19 кг/ч метанола. Кубовый продукт колонны К1, содержащий 36,71 кг/ч метанола, 96,52 кг/ч МТБЭ, 0,10 кг/ч олефинов С8 и 1,20 кг/ч трет-бутанола, по трубопроводам 6 и 7 подают на 10-ю тареку колонны К2, работающей при давлении 1,5 ат. Кроме того, на 30-ю тарелку колонны К2 подают головной продукт колонны КЗ, состоящий из 17,50 кг/ч метанола и 60,28 кг/ч МТБЭ. При этом из куба колонны-К2 отводят продукт, содержащий 33,63 кг/ч метанола, 26,75 кг/ч МТБЭ, 0,09 кг/ч олефинов Cg и 1,08 кг/ч трет-бутанола.

Из верхней части колонны К2 отводят поток, содержащий 20,52 кг/ч метанола, 130,05 кг/ч МТБЭ, 0,01 кг/ олефинов Сц и 0,12 кг/ч трет-бутанола, и подают его в колонну КЗ, которая работает при давлении 5 ат в верхней части. Из верхней части колонны КЗ отводят азеотроп 17.,50 кг/ч метанола и 60,28 кг/ч МТБЭ, который по трубопроводу 8 рециркулирует в колонну,К2 на 30-ю тарелку. Из куба колонны КЗ отводят продукт, содержащий 69,77 кг/ч МТБЭ, 3,02 кг/ч

67854 б

метанола, 0,01 кг/ч олефинов С и 0,12 кг/ч трет-бутанола. Таким образом, МТБЭ имеет чистоту 95,68%. с Предлагаемый способ позволяет

получить целевой продукт со стабильным показателем по чистоте, равным 99,9%, и конверсией 99,71-99,8%, в то время как известный способ поз- 10 воляет получить целевой продукт с чистотой 99,4-99,8%. ,

Проведение предлагаемого способа в условиях, отличных от предлагаемых, снижает чистоту целевого про- 15 дукта и вызывает отложения полимер- ных продуктов.

Форм ула изобретения

20 Способ получения метил-трет-бутилового эфира взаимодействием избытка метанола с изобутиленом в виде смеси углеводородов С в жидкой фазе при температуре постоянной по высо-

25 те слоя катализатора или изменяющейся в пределах ЗО-ЮО С в присутствии .сильнокислого макропористогоионита, отделением из полученной реакционной смеси непрореагировавших углеводоро30 дов перегонкой при повьшгенном давлении, перегонкой полученного при этом кубового продукта и отделением .целевого продукта в виде кубового остатка и азеотропа метанола с метил- -трет-бутиловым эфиром, которые ре- циркулируют, отличающийся тем, что, с целью получения целевого продукта стабильного качества, метанол и изобутилен используют при

дд молярном соотношении, равном 2-5:1, при постоянной температуре в слое катализатора, равной 30-52 С, или при температуре 50-100°С в первых двух третях реакционной зоны и 304g 50°С в последней трети реакционной зоны, а отделение непрореагировавших углеводородов ведут под давлением 2-10 ат, перегонку кубового про- дукта ведут при давлении 1-2 ат с последующей перегонкой дистиллята при давлении 5-30 ат с получением в виде кубового остатка целевого продукта и дистиллята азеотропа метанола с метил-трет-бутиловым эфиром, который соединяют с кубовым продуктом отгонки непрореагировавших углеводородов и вместе подвергают перегонке.

35

50

55

Ра(ринатЕ

HOfl

CB