CS205045B2 - Process for selective production of isobutylene from mixture of hydrocarbons - Google Patents

Process for selective production of isobutylene from mixture of hydrocarbons Download PDF

Info

Publication number
CS205045B2
CS205045B2 CS688076A CS688076A CS205045B2 CS 205045 B2 CS205045 B2 CS 205045B2 CS 688076 A CS688076 A CS 688076A CS 688076 A CS688076 A CS 688076A CS 205045 B2 CS205045 B2 CS 205045B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
isobutylene
methanol
reaction
mixture
sulfuric acid
Prior art date
Application number
CS688076A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Janos Laky
Rezsoe Csikos
Lajos Peterfy
Istvan Pallay
Lajos Szvetelsky
Original Assignee
Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz filed Critical Magyar Asvanyolaj Es Foeldgaz
Publication of CS205045B2 publication Critical patent/CS205045B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/05Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds
    • C07C41/06Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds by addition of organic compounds only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C07C7/14875Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with organic compounds
    • C07C7/14891Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound with organic compounds alcohols

Description

Vynález se týká způsobu bezprostředního získávání isobutylenu. Způsobem podle vynálezu lze oddělovat isobutylen selektivním působením, metanolu jednak ze směsí plynů, obsahujících isobutylen s vysokým obsahem butadiénu, jednak i ze směsí plynů obsahujících jen butény a butan. Přítem se tvořící metyl-terc.butyléter se dá od Ct-uhlovodíků lehce oddělit.The invention relates to a process for the immediate recovery of isobutylene. By the process according to the invention, isobutylene can be separated by the selective action of methanol on the one hand from gas mixtures containing isobutylene with a high butadiene content and on the other hand from gas mixtures containing only butenes and butane. The methyl tert-butyl ether formed in the process can be easily separated from the C 1 -carbons.

Největší část v celém světě spotřebovávaného isobutylenu pochází z Cnfrakcí py~ rolýzy uhlovodíků, zvláště z krakovacích plynů nejrůznějšího původu a z plynů vzniklých při dehydrogenaci butanu. Při tomto postupu nevzniká však čistý isobutylen, ale produkt obsahuje mimoto ještě nasycené uhlovodíky a některé olefiny a diolefiny. Čistý isobutylen lze získat jen v drahých zařízeních složitým způsobem. Ci-frakce izolovaná při pyrolýze uhlovodíků a různé plynové směsi pocházející z různých postupů dehydrogenace nepřicházely dosud v úvahu jako bezprostřední zdroje isobutylenu pro svůj vysoký obsah butadienu. Při známých postupech se nejdříve oddělí butadien a po extrakci butadiénu se izoluje isobutylen, obecně absorpcí v kyselině sírové. (G. D. Hobson: Modern Petroleum Technik, str. 460). Při absorpci vzni2 ká terč.butanol, který se čistí a pak se dehydratací převede na čistý isobutylen.The largest part of the isobutylene consumed worldwide is derived from hydrocarbon pyrosis fractionation, in particular from cracking gases of various origins and from gases produced by butane dehydrogenation. However, this process does not produce pure isobutylene, but the product also contains saturated hydrocarbons and some olefins and diolefins. Pure isobutylene can only be obtained in expensive installations in a complicated manner. The C1-fraction isolated during the pyrolysis of hydrocarbons and various gas mixtures resulting from different dehydrogenation processes have not been considered as immediate sources of isobutylene because of their high butadiene content. In the known processes, butadiene is first separated and isobutylene is isolated after butadiene extraction, generally by absorption in sulfuric acid. (G. D. Hobson, Modern Petroleum Technician, p. 460). Upon absorption, t-butanol is formed which is purified and then converted to pure isobutylene by dehydration.

Isobutylen lze převést za přítomnosti kyselého. katalyzátoru též působením metanolu na metyl-terc.butyléter. Ten se dá po'dle brit. pat. č. 1 165 479 za přítomnosti např. ΑΙ2Ό3 jako katalyzátoru rozložit na metanol a čistý isobutylen. Další výhodou reakce působením metanolu je, že při tom vznikající metyl-terc.butyléter se dá výborně použít jako komponenta do motorových benzinů s vysokým oktanovým číslem.Isobutylene can be converted in the presence of acidic. by treating the methyl tert-butyl ether with methanol. He can be po'dle brit. U.S. Pat. No. 1,165,479 decompose into methanol and pure isobutylene in the presence of eg. A further advantage of the methanol treatment is that the methyl tert-butyl ether thus formed can be used excellently as a component for high octane motor gasolines.

Tendence projevující se ve stále přísnějších předpisech k ochraně životního prostředí vede nutně k omezení obsahu olova v pohonných látkách, čímž se stává levné získávání benzinových komponent s vysokým oktanovým číslem stále tíživějším problémem. V této oblasti znamená tedy výroba metyl-terc.butyléteru z plynových směsí obsahujících isobutylen podstatný pokrok.The tendency in increasingly stringent environmental regulations necessarily leads to a reduction in the lead content of fuels, thus making the cheap acquisition of high octane gasoline components an increasingly difficult problem. Thus, the production of methyl tert-butyl ether from gas mixtures containing isobutylene is a significant advance in this field.

Reakce isobutylenu s metanolem za přítomnosti kyselých katalyzátorů byla již popsána T. W. Evansem Ind. Eng. Chem. 28The reaction of isobutylene with methanol in the presence of acid catalysts has already been described by T. W. Evans Ind. Eng. Chem. 28

č. 10, 1186. Nejúčinnějším katalyzátorem je kyselina sírová. Také při jiném postupu podle US pat. č. 2 721 222, Esso Res. Eng.No. 10, 1186. The most efficient catalyst is sulfuric acid. Also in another procedure of US Pat. No. 2,721,222, Esso Res. Eng.

Co. se působí kyselinou sírovou jako kata205045 lyzátorem. Reakce se provádí v heterogenní fázi a po jejím proběhnutí se reakční směs zředí velkým množství metanolu, aby se potlačil rozklad při destilaci. Podle jiného způsobu US pat. č. 2 720 547, Standart Oíl Co. se reakce rovněž provádí v heterogenní fázi, ale snížení rozkladu při destilaci se dosahuje méně aktivního katalyzátoru, totiž 80% kyseliny sírové, anebo alkylsulfonové. Oddělení katalyzátoru a recirkulace nebyla však dosud vyřešena uspokojujícím způsobem. Proto pracují novější způsoby všeobecně s pevnými heterogenními katalyzátory. U většiny postupů se používá sulfonových iontoměničů na bázi styren-divinylbenzenu. Takové postupy jsou popsány v některých patentových spisech, napr. belg. pat. č. 612 338, Bayer AG., US patent č. 3 170 000, Sinclair Res. Inc., brit. pat. č.What. is treated with sulfuric acid as a catalyzer lysator. The reaction is carried out in a heterogeneous phase and after the reaction is completed, the reaction mixture is diluted with a large amount of methanol to suppress decomposition during distillation. According to another method, US Pat. No. 2,720,547, Standart Oíl Co. however, the reaction is also carried out in a heterogeneous phase, but a reduction in decomposition in the distillation is achieved with a less active catalyst, namely 80% sulfuric acid or alkylsulfonic acid. However, catalyst separation and recirculation have not yet been solved satisfactorily. Therefore, more recent processes generally work with solid heterogeneous catalysts. In most processes, styrene-divinylbenzene-based sulfonic ion exchangers are used. Such procedures are described in some patents, e.g. belg. U.S. Pat. No. 612,338, Bayer AG., U.S. Patent No. 3,170,000, Sinclair Res. Inc., brit. U.S. Pat. C.

176 620 Shell. Použité katalyzátory jsou však podstatně méně aktivní a mimo· to jsou velmi citlivé vůči nejmenším znečištěním surovin. Uvedené postupy se obecně hodí pouze ke zpracování čistého isobutylenu, protože v tomto případě lze zvýšit nízký stupeň reakce recirkulací buténu a škodlivé příměsi, jako např. butadien, jsou přítomny jen v nepatrných množstvích. Zpracování směsí obsahujících isobutylen a nbutylen je dáno pouze úzkými hranicemi rozsahu reakce. Podle nejnovějších poznatků se nechá zreagovat jen část isobutylenu a zbylá směs, obsahující ještě isobutylen, se zhodnotí jinými způsoby (viz něm. pat. č.176 620 Shell. However, the catalysts used are considerably less active and, moreover, they are very sensitive to the least contamination of the raw materials. Said processes are generally only suitable for processing pure isobutylene, since in this case the low degree of reaction by butene recirculation can be increased and harmful impurities such as butadiene are present only in minor amounts. The treatment of the mixtures containing isobutylene and nbutylene is only limited by the narrow limits of the reaction. According to the latest findings, only a part of isobutylene is reacted and the remaining mixture, still containing isobutylene, is recovered in other ways (see German Pat.

246 00-4).-246 00-4) .-

Předpokladem pro hospodárnou výrobu metyl-terc.butyléteru z isobutylenu je, aby přitom docházelo k bezprostřednímu získání téměř - veškerého isobutylenu ve směsi. Jednou z nejvhodnějších surovin - pro tento účel - je Cí-frakce benzinové pyrolýzy. Isobutylen - z této směsi C-i-uhlovodíků, obsahující asi 40 -% butadienů, nelze dosud známými - - postupy - hospodárným způsobem, tj. bezprostředně získat, protože butadien za přítomnosti silných kyselin snadno- polymeruje a mimoto reaguje s metanolem. Toto je též patrné z postupu podle US pat. č. 2 922 822, Essoi Res. Eng. Co., podle něhož se- . z plynů obsahujících butadien a z metanolu vyrábějí za podmínek podobných isobutylenové reakci nenasycené étery.A prerequisite for the economical production of methyl tert-butyl ether from isobutylene is that almost all of the isobutylene in the mixture is immediately recovered. One of the most suitable raw materials for this purpose is the C 1 fraction of gasoline pyrolysis. Isobutylene - from this C-i-hydrocarbon mixture, containing about 40% butadiene, cannot be obtained in a cost-effective manner, i.e. immediately, because the butadiene readily polymerizes in the presence of strong acids and, moreover, reacts with methanol. This is also evident from the process of US Pat. No. 2,922,822, Essoi Res. Eng. Co., according to which -. butadiene-containing gases and methanol produce unsaturated ethers under conditions similar to the isobutylene reaction.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob selektivního; získávání isobutylenu ze směsi uhlovodíků, obsahující vedle něho zejména C4-uhIovodíky jako n- butyleny, n-butan a butadien a popřípadě Ci až Cs-ulhovodíky, ve formě metyl-terc.butyléteru, působením metanolu za přítomnosti kyseliny sírové, vyznačující se tím, že se na isobutylen v uhlovodíkové směsi působí za přítomnosti méně než 20% kyseliny sírové jako- katalyzátoru, počítáno - na- reakční směs, při teplotě 50 až 120 °C, nejlépe při 80 až 100 °C, v homogenní kapalné fázi 0,1 až 4,0, molárnímí přebytkem metanolu na 1 mel isobutylenu, výsledná směs po průběhu reak ce se chladí na -—25 až +40 °C - a- zároveň se k ní přivádí zpět reakční směs zbavená metanolu a/nebo- směs zbavená isobutylenu, přičemž se po vzniku dvou kapalných fází odvádí spodní fáze, bohatá na kyselinu sírovou, zpět do původní reakce a ze svrchní fáze se po praní vodou oddělí metanol, který se rovněž použije do původní reakce, a ze zbytku se vydestiluje metyl-terc.butyléter.These disadvantages are overcome by the selective method; recovering isobutylene from a hydrocarbon mixture containing, in addition thereto, in particular C4-hydrocarbons such as n-butylenes, n-butane and butadiene and optionally C1-C8 hydrocarbons, in the form of methyl tert-butyl ether, by treatment with methanol in the presence of sulfuric acid; that isobutylene in the hydrocarbon mixture is treated in the presence of less than 20% sulfuric acid as catalyst, calculated on the reaction mixture, at a temperature of 50 to 120 ° C, preferably at 80 to 100 ° C, in a homogeneous liquid phase of 0.1 to 4.0, with a molar excess of methanol per 1 ml of isobutylene, the resulting mixture is cooled to -25 to +40 ° C after the reaction, and the methanol-free reaction mixture and / or the isobutylene-free mixture is returned to it. wherein after the formation of two liquid phases, the bottom phase rich in sulfuric acid is returned to the original reaction and methanol is removed from the top phase after washing with water, which is also used to the original reaction, and methyl tert-butyl ether is distilled off from the residue.

Vzhledem k tomu, - že koncentrace kyseliny sírové jako katalyzátoru a molární přebytek metanolu je závislý na množství isobutylenu v původní směsi, postupuje se při získání isobutylenu tak, že při reakci, prováděné v- homogenní fázi, se zachovává molární poměr metanoo: isobutylen 1,5 až 5,0 : : 1, s výhodou 2,0 až 4,0 : 1, a přidává se 0,5 až 6,0 % hmotnostních, s výhodou 1,0 až 5 % hmotnostních kyseliny sírové a při chlazení se přivádí do reakční směsi 1 až 80 %, s výhodou 10 až 40 % hmotnostních CHrakce, zbavené isobutylenu, a/nebo reakční směsi, zbavené metanolu.Since the concentration of the sulfuric acid catalyst and the molar excess of methanol are dependent on the amount of isobutylene in the original mixture, the isobutylene recovery is carried out so that the methanoo: isobutylene molar ratio of 1 is maintained in the homogeneous phase reaction, 5 to 5.0: 1, preferably 2.0 to 4.0: 1, and 0.5 to 6.0 wt.%, Preferably 1.0 to 5 wt. to a reaction mixture of 1 to 80%, preferably 10 to 40% by weight of an isobutylene-depleted CHrack, and / or a methanol-depleted reaction mixture.

Podobně se při získávání isobutylenu ze směsi Cé-uhlo-vodíků. obsahujících více než 80 % isobutylenu postupuje tak, že se při reakci dodržuje molární poměr metanol : : isobutylen 1,1 až 2,0 : 1, s výhodou 1,2 až 1,4: I, že se použije 0,7 až 13 % hmotnostních s výhodou 0,5 až 7,0 hmotnostních kyseliny sírové, vztaženo na reakční směs.Similarly, in the recovery of isobutylene from a mixture of C6-hydrocarbons. containing more than 80% isobutylene, the reaction is carried out by maintaining a methanol: isobutylene molar ratio of 1.1 to 2.0: 1, preferably 1.2 to 1.4: 1, using 0.7 to 13% by weight. % by weight preferably 0.5 to 7.0 wt.% sulfuric acid based on the reaction mixture.

Za těchto podmínek je polymerace butadienu naprosto nepatrná. Také rychlost adiční reakce metanolu na isobutylen je za uvedených podmínek o více než lOOOOrát vyšší než rychlost, se kterou reaguje butadien. Proto lze tímto- způsobem také - v případě, kdy suroviny obsahují 40—60 % hmotnostních butadienu, isobutylen úplně selektivně metanolem vyizolovat.Under these conditions, the polymerization of butadiene is absolutely negligible. Also, the rate of addition of methanol to isobutylene is more than 100 times higher than the rate at which the butadiene reacts under the stated conditions. Therefore, in the case where the feedstocks contain 40-60% by weight of butadiene, isobutylene can be completely isolated by methanol.

Stále přísnější předpisy o ochraně životního- prostředí vyžadují také snižování odpadové kyseliny sírové, při postupu podle tohoto vynálezu to lze uskutečnit účelnou recirkulací katalyzátoru. Při obsáhlém zkoumání schopnosti odlišně složených reakčních směsí rozpouštět kyselinu -sírovou byl získán nový poznatek, že existují určité podmínky, za nichž, po provedení reakce při 50 až 120 °C v homogenní tekuté fázi vytvoří hlavní podíl katalyzátoru spolu s přebytkem metanolu oddělenou fází v reakční směsi, ochlazené na teplotu místnosti. Vylučující se spodní fáze obsahuje 10— —50 % hmotnostních kyseliny sírové, která může být znovu nasazena jako- katalyzátor v syntéze. Vylučování katalyzátorové fáze po reakci je ovlivněno poměrem metanolu k isobutylenu a obsahem kyseliny sírové. Na obr. 1 jsou znázorněny maximální hodnoty koncentrace kyseliny sírové v hmotnostních procentech při 90 °C a 30 °C pro různé obsahy metanolu. Údaje se vztahují na surovinu obsahující 95 % hmotnostních - isobutylenu. Při stejném obsahu metanolu klesá množství kyseliny sírové přecházející do ' roztoku se snižováním obsahu isobutylenu, zatímco· toto množství stoupá při zvyšování podílu metanolu. Odchylka mezi křivkami, snímanými při různých teplotách, ukazuje na lepší vylučování katalyzátorů při ochlazování. Metanol se dostane do fáze kyseliny sírové, aniž snižuje molární poměr metanolu k isobutylenu, čímž · množství kyseliny sírové vylučující se ve fázi kyselina sírová — metanol dále stoupá.Increasingly stringent environmental regulations also require the reduction of waste sulfuric acid, which can be accomplished by efficient catalyst recirculation in the process of the present invention. By extensively investigating the ability of differently composed reaction mixtures to dissolve sulfuric acid, it has been discovered that there are certain conditions under which, after carrying out the reaction at 50 to 120 ° C in a homogeneous liquid phase, a major portion of catalyst together with excess methanol forms of the mixture cooled to room temperature. The precipitated bottom phase contains 10-50% by weight of sulfuric acid, which can be reused as a catalyst in the synthesis. The precipitation of the catalyst phase after the reaction is influenced by the ratio of methanol to isobutylene and the sulfuric acid content. Figure 1 shows the maximum sulfuric acid concentration values by weight at 90 ° C and 30 ° C for various methanol contents. The data refer to a raw material containing 95% by weight of isobutylene. At the same methanol content, the amount of sulfuric acid passing into the solution decreases as the isobutylene content decreases, while the amount increases as the proportion of methanol increases. The deviation between the curves, sensed at different temperatures, indicates a better elimination of catalysts on cooling. Methanol enters the sulfuric acid phase without reducing the molar ratio of methanol to isobutylene, thereby increasing the amount of sulfuric acid excreted in the sulfuric acid-methanol phase.

Vylučování katalyzátoru ve fázi kyselina sírová — metanol lze ještě stupňovat, jestliže se po proběhnutí reakce reakční směs, nebosahující metanol, nebo z reakce vystu pující Cdirakce, neobsahující již žádný isobutylen, vede · zpět do chladicího· procesu. Překvapující působení . tohoto· zpětného · vedení je znázorněno na obr. 2. Křivka znázorňuje množství od sebe oddělujících fází v závislostí na množství zpětně vedených uhlovodíků. Množství zpětně vedených uhlovodíků je udáno v procentech původního obsahu uhlovodíků v reakční směsi. Pevné parametry křivky jsou tyto: obsah isobutylenu ve výchozí směsi 27 % hmotnostních, molární poměr metanol : isobutylen 3,0 : 1, obsah katalyzátoru 4,29 % ' hmotnostních, přeměna isobutylenu . 90 %. Jak je patrno· z vyobrazení, je množství oddělující se fáze silně ovlivněno zpětným přívodem již malého množství výsledné směsi. ' Recirkulace větších · množství však, jak je rovněž' patrno, nemá zvláštní účinek na množství vylučující se fáze. Oba popsané účinky, tj. snížení teploty a snížení obsahu metanolu, mohou být . jak společně, tak každý zvlášť použity k jednoduchému oddělení velké části katalyzátoru. Oddělující se fáze, · která · má vysoký obsah · kyseliny · sírové, · se použije s výhodou bezprostředně · jako· · katalyzátor. Obsahem metanolu v katalyzátorové · fázi se také sníží náklady na zpětné získání přebytku metanolu.The precipitation of the catalyst in the sulfuric acid-methanol phase can be further increased if, after the reaction, the reaction mixture, which does not contain methanol or from the reaction resulting in a reaction containing no more isobutylene, is returned to the cooling process. Surprising effect. This curve is shown in FIG. 2. The curve illustrates the amount of phase separation from each other as a function of the amount of hydrocarbons recovered. The amount of recycled hydrocarbons is given as a percentage of the initial hydrocarbon content of the reaction mixture. The solid parameters of the curve are as follows: isobutylene content of the starting mixture of 27% by weight, methanol: isobutylene molar ratio of 3.0: 1, catalyst content of 4.29% by weight, conversion of isobutylene. 90%. As can be seen from the figure, the amount of phase separation is strongly influenced by the return of a small amount of the resulting mixture. However, the recirculation of larger amounts does not, as is also apparent, have any particular effect on the amount of phase exclusion. Both the effects of lowering the temperature and lowering the methanol content may be. both together and separately used to easily separate a large portion of the catalyst. The separating phase, which has a high sulfuric acid content, is preferably used immediately as a catalyst. The methanol content of the catalyst phase also reduces the cost of recovering the excess methanol.

Na základě shora uvedených · poznatků vypracovaný způsob bude dále objasněn podle schematického znázornění postupu na obr. 3. Do · reaktoru 4 se přivádí potrubím 1 směs uhlovodíků, obsahující isobutylen, a potrubím 2 metanol. Čerstvý katalyzátor, připravený z kyseliny sírové, přichází do reaktoru 4 potrubím 3 a katalyzátorový roztok, oddělený z reakční směsi, potrubím 9. Reakce proběhne za homogenní kapalné fáze. Reakční směs vystupující z reaktoru 4 potrubím 5 se chladí v chladiči 6. Během· chlazení se odvádí potrubím 7 část uhlovodíkové frakce vystupující z procesu a neobsahující již žádný isobutylen, a potrubími 7 a 14 se vede zpět část reakční směsi, zbavené metanolu. Působením· chlazení a zpětného vedení se rozpadá homogenní reakční směs ve 2 fáze. Fáze se oddělí v separátoru 8 od sebe. Spodní fáze, bohatá na kyselinu sírovou, se vede ze separátoru 8 potrubím 9 do reaktoru, zatímco horní fáze, obsahující málo katalyzátoru, odchází potrubím 10 do pračky 11 s vodou. Potrubím · 12 se přivádí prací voda, která obsahuje, za účelem odstranění stop katalyzátoru, také trochu louhu. · Prací voda, vystupující · z pračky · 11 potrubím 13, obsahuje, přebytek metanolu, uvedený do reakce, který se známým způsobem oddělí destilací a přivede zpět do· reakce. Potrubím· 15 vystupuje reakční směs, zbavená · metanolu, z níž se část · vede potrubím 14 a · 7 zpět do procesu· oddělování ' · fáze obsi^l^i^j’ící · katalyzátor. Zbývající část · se · vede potrubím 15 do destilační kolony 16, kde probíhá oddělování · nezreagovaných uhlovodíků od rnetyl-terc.butyléteru. · Z hlavy ··kolony · postupuje potrubím· 18 uhlovodíková · směs zbavená isobutylenu, z níž se odvádí zpět potrubím · 7 část oddělované · fáze obsahující katalyzátor. Ze spodu kolony se potrubím 17 odvádí metyl-terc.butyléter vzniklý ·z izobutylenu obsaženého v surové směsí, který · lze bezprostředně nebo popřípadě po dalším čištění použít jako komponenty po:honných látek nebo rozložit na metanol a isobutylen.Způsob podle tohoto vynálezu je vhodný pro široký rozsah koncentrace a i v případě výchozích látek obsahujících mnoho butadienu · k přeměně isobutylenu ye směsi uhlovodíků · na metyl-terc.butyléter. ·· Další · výhoda tohoto, způsobu je · v tom, že lze · použít jako katalyzátor katalyticky vysoce · účinnou a přitom levnou kyselinu · sírovou, a že · lze velkou část tohoto: . katalyzátoru po reakci oddělit a nechat znovu · cirkulovat.On the basis of the above, the process elaborated will be further elucidated according to the schematic representation of the process in FIG. The fresh catalyst, prepared from sulfuric acid, enters the reactor 4 via line 3 and the catalyst solution separated from the reaction mixture via line 9. The reaction proceeds under a homogeneous liquid phase. The reaction mixture exiting the reactor 4 via line 5 is cooled in a condenser 6. During cooling, part of the hydrocarbon fraction leaving the process containing no more isobutylene is removed via line 7 and a portion of the methanol-free reaction mixture is returned via lines 7 and 14. Cooling and return conduction disintegrates the homogeneous reaction mixture in 2 phases. The phases are separated in separator 8 from each other. The bottom phase, rich in sulfuric acid, is fed from the separator 8 via line 9 to the reactor, while the upper phase, containing little catalyst, flows through line 10 to the water scrubber 11. Washing water is supplied via line 12 and also contains some caustic to remove catalyst traces. The washing water exiting from the scrubber 11 via line 13 contains an excess of methanol reacted, which is separated in a known manner by distillation and recycled. Through line 15, the methanol-free reaction mixture exits, part of which is passed through line 14 and 7 back to the phase separation process containing the catalyst. The remainder is passed through line 15 to a distillation column 16 where unreacted hydrocarbons are separated from the methyl tert-butyl ether. · From the column head ··. · Is passed through line · 18 hydrocarbon · isobutylene-free mixture from which it is recycled through line · 7 part of the separated phase · catalyst-containing phase. From column bottom 17 through conduit MTBE arising from · isobutylene contained in a crude mixture which · can be directly or optionally after further purification after use as components: honných substances or decomposed into methanol and isobutylen.Způsob of the present invention is suitable for a wide range of concentrations and even in the case of starting materials containing many butadiene · to convert isobutylene into a mixture of hydrocarbons · to methyl tert-butyl ether. Another advantage of this process is that it is possible to use as a catalyst a catalytically highly efficient yet inexpensive sulfuric acid, and that a large part of this can be:. After the reaction, the catalyst is separated and recirculated.

Způsob podle vynálezu bude blíže osvětlen následujícími příklady.The process according to the invention will be explained in more detail by the following examples.

Pří kladl,Example,

Do autoklávu o objemu 0,5 1, obloženého zevnitř polypropylenem, se vnese při —20 stupních Celsia 259,8 ml · 94% (hmotnostně) tekutého isobutylenu, 140,2 ml metanolu · a 9,5 · g 98% kyseliny sírové · Při 910 OC proběhne reakce, směs se stane homogenní a během 20 min je převedeno 87 % isobutylenu na · metyl-terc.butyléter. Při ochlazení reakční · směsi se oddělí těžká spodní fáze, která obsahuje více než 80 % · vložené kyseliny sírové.In a 0.5 liter autoclave lined with polypropylene inside, 259.8 ml · 94% (w / w) liquid isobutylene, 140.2 ml methanol · and 9.5 · g 98% sulfuric acid · are introduced at -20 degrees Celsius · at 910 ° C a reaction takes place, the mixture became homogeneous and in 20 minutes, 87% is converted to isobutylene · MTBE. Upon cooling of the reaction mixture, a heavy bottom phase containing more than 80% of the sulfuric acid loaded is separated.

Katalyzátorová fáze se může znovu použít při další reakci, odpovídající jejímu obsahu metanolu a kyseliny sírové. V průběhu reakce a při vylučování katalyzátoru není žádný rozdíl.The catalyst phase may be reused in a further reaction corresponding to its methanol and sulfuric acid content. There is no difference between the reaction and the precipitation of the catalyst.

P ř í k 1 a d 2Example 1 a d 2

Do reaktoru, pracujícího při tlaku 0,2To a reactor operating at a pressure of 0.2

MPa a 90 °C, se zavádí kontinuálně během hodiny 5 1 tekuté CMrakce (25 % isobutylenu a 41 % butadienu), pocházející z pyrolýzy benzinu, dále 1,22 1 metanolu, 15 mlMPa and 90 ° C, introduced continuously over an hour of 5 L of liquid CMraction (25% isobutylene and 41% butadiene), derived from the pyrolysis of gasoline, followed by 1.22 L of methanol, 15 ml

98% kyseliny sírové a 0,75 1 roztoku katalyzátoru, obsahujícího kyselinu sírovou. Z reakční směsi, která je v reaktoru, se převede 93,8 % výchozího obsahu isobutylenu na metyl-terc.butyléter. Z reaktoru vystupující směs se ochladí a zároveň se k ní přidá 1 1 C4--rakce bez isobutylenu během 1 hod. Těžký katalyzátorový roztok, který se odděluje z reakční směsi, obsahující 26,9 proč, hmotnostních kyseliny sírové, se vede zpět do reaktoru. Vrchní fáze se vede k odstranění nadbytku metanolu do vodní pračky, pracující při 0,5 MPa. Prací voda obsahuje 2 % hmotnostní NaOH k odstranění stop katalyzátoru. Reakční směs, zbavená metanolu, se rozloží v kontinuálně pracujícím cestllačním zařízení asi při 0,4 MPa _ na metyl-terc.butyléter a C4-uhlovodíky. Cást těchto uhlovodíků se vede zpět k oddělení katalyzátorové fáze. Ze zařízení se získává 3,6 1 С4-иЫоуоЬ1^ za 1 hod., které -obsahují 2 °/o hmotnostní isobutylenu a 52 % hmotnostních butadienu.98% sulfuric acid and 0.75 L catalyst solution containing sulfuric acid. From the reaction mixture present in the reactor, 93.8% of the initial isobutylene content was converted to methyl tert-butyl ether. The mixture exiting the reactor is cooled and at the same time 1 L of C4 isobutylene-free reaction is added over 1 hour. The heavy catalyst solution is separated from the reaction mixture containing 26.9 wt.% Sulfuric acid and fed back to the reactor. . The upper phase leads to the removal of excess methanol into a water scrubber operating at 0.5 MPa. The wash water contains 2 wt% NaOH to remove traces of catalyst. The methanol-free reaction mixture is decomposed into methyl tert-butyl ether and C4-hydrocarbons in a continuously operating tumbler at about 400 psig. Some of these hydrocarbons are recycled to the catalyst phase separation. 3.6 liters of 4-iodine per 1 hour are obtained which contain 2% by weight of isobutylene and 52% by weight of butadiene.

Příklad 3Example 3

Do zařízení popsaného v příkladu 2, se zavádí kontinuálně za 1 hod. 5 1 kapalné C4-frakce, procházející z katalytického krakování a obsahující 20 % hmotnostních isobutylenu, 1 1 metanolu, 10 ml 98% kyseliny sírové- a 0,65 1 roztoku katalyzátoru. Do reakční směsi opouštějící reaktor se zavádí zpět 1,2 1 reakční směsi bez metanolu za hodinu a směs se zároveň ochladí na teplotu místnosti. Oddělující se katalyzátorová fáze obsahuje 25,4 % hmot, kyseliny sírové. Z reakční směsi bez katalyzátoru se odstraní metanol praním vodou. Cást reakční směsi, obsahující metyl-terc.butyléter a C4-uhlovodíky se vede zpět do stupně, - v němž se odděluje fáze obsahující katalyzátor, a zbylý podíl se rozdělí na destilačním zařízení na metyl-terc.butyléter a C4-uhlovodíky. Ze vzneseného- isobutylenu bylo přeměněno5 l of liquid C4-fraction passing from the catalytic cracking and containing 20% by weight of isobutylene, 1 l of methanol, 10 ml of 98% sulfuric acid and 0.65 l of catalyst solution are fed continuously into the apparatus described in Example 2 over 1 hour. . 1.2 L of the methanol-free reaction mixture was recycled to the reaction mixture leaving the reactor and cooled to room temperature. The separating catalyst phase contains 25.4 wt% sulfuric acid. Methanol was removed from the reaction mixture without catalyst by washing with water. A portion of the reaction mixture containing methyl tert-butyl ether and C4-hydrocarbons is recycled to the catalyst-phase separation stage and the remaining portion is separated into a methyl tert-butyl ether and C4-hydrocarbons by distillation. It was converted from the raised isobutylene

94,7 %. Vystupující plynná C+frakce obsahuje více než 98 % vzneseného n-butylenu.94.7%. The effluent C + fraction contained more than 98% of the raised n-butylene.

Claims (3)

1. Způsob selektivního získávání isobutylenu ze směsí uhlovodíků, obsahující vedle něho zejména Ci-uhlovodíky, jako n-butylen, n-butan a butadien, a popřípadě Ci až Cs-uldovodíky, ve formě metyl-terc.butylenu, působením . metanolu za přítomnosti kyseliny sírové, vyznačující se tím, že se na isobutylen v uhlovodíkové směsi působí za přítomnosti méně než 20% kyseliny sírové jako katalyzátoru, počítáno na reakční směs, při teplotě 50 až 120 °C, nejlépe při 80 až 100 °C v homogenní kapalné fázi 0,1 až 4,0molárním přebytkem m-etanolu na 1 mol isobutylenu, výsledná směs po průběhu reakce se chladí na —25° až +40 °C a zároveň se- k ní přivádí zpět reakční směs zbavená metanolu a/nebo směs zbavená isobutylenu, přičemž se po vzniku dvou kapalných fází odvádí spodní - fáze, bohatá na kyselinu sírovou, zpět do· původní reakce a - ze svrchní fáze se po praní vodou oddělí metanol, který se rovněž použije do původní reakce, a - ze zbytku se vydestiluje metyl-terc.butyléter.CLAIMS 1. A process for the selective recovery of isobutylene from hydrocarbon mixtures, comprising in particular C1-hydrocarbons, such as n-butylene, n-butane and butadiene, and optionally C1-C6-hydrocarbons, in the form of methyl tert-butylene, by treatment. methanol in the presence of sulfuric acid, characterized in that isobutylene in the hydrocarbon mixture is treated in the presence of less than 20% sulfuric acid as catalyst, calculated on the reaction mixture, at a temperature of 50 to 120 ° C, preferably at 80 to 100 ° C in a homogeneous liquid phase with a 0.1 to 4.0 molar excess of m-ethanol per mole of isobutylene; the resulting mixture is cooled to -25 ° to +40 ° C after the reaction, and the methanol-free reaction mixture is returned to it; isobutylene-free mixture, after the formation of the two liquid phases, the lower - sulfuric acid-rich phase - is returned to the original reaction, and - methanol is removed from the upper phase after washing with water, which is also used in the original reaction, and methyl t-butyl ether was distilled off. 2. Způsob podle bodu 1, k získávání isobutylenu hlavně z C+frakcí, obsahujících 10 až 40 % isobutylenu, vyznačující se tím, že při reakci, prováděné v homogenní fázi, se zachovává molární poměr metarno: isobutylen 1,5 až 5,0 : 1, s výhodou 2,0 až 4,0 : : 1, a přidává se 9,5 až 8 % hmotnostních, s výhodou 1,0 až 5 % hmotnostních, kyseliny sírové a při chlazení se přivádí do reakční směsi 1 až 80 % hmotnostních, s výhodou 10- až 40 % hmotnostních C4-frakče, zbavené isobutylenu, a/nebo reakční směsi, zbavené metanolu.2. The process according to claim 1, for obtaining isobutylene mainly from C + fractions containing 10 to 40% isobutylene, characterized in that the reaction in the homogeneous phase maintains a molar ratio of metarno: isobutylene of 1.5 to 5.0. %, Preferably 2.0 to 4.0: 1, and 9.5 to 8% by weight, preferably 1.0 to 5% by weight, of sulfuric acid are added and, upon cooling, are added to the reaction mixture of 1 to 80% by weight. % isobutylene-free C4-fraction and / or methanol-free reaction mixture, preferably 10-40% by weight. 3. Způsob podle bodu 1, získávání isobutylenu ze směsi C4-uhlovodíků, obsahujících více než 80 -% isobutylenu, vyznačující se tím, že se při reakci dodržuje molární poměr metanol : isobutylen 1,1 až 2,0 - : 1, s výhodou 1,2 až 1,4 : - 1, že se použije 0,7 až 13 %- hmotnostních, s výhodou 0,5 až 7,0 % hmotnostních, kyseliny sírové, vztaženo na reakční směs.3. The process according to claim 1, wherein isobutylene is obtained from a mixture of C4-hydrocarbons containing more than 80% isobutylene, characterized in that the reaction is carried out with a molar ratio of methanol: isobutylene of 1.1 to 2.0 -: 1, preferably 1.2 to 1.4: 1 to use 0.7 to 13% by weight, preferably 0.5 to 7.0% by weight, of sulfuric acid, based on the reaction mixture.
CS688076A 1975-10-29 1976-10-26 Process for selective production of isobutylene from mixture of hydrocarbons CS205045B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUMA002724 HU175954B (en) 1975-10-29 1975-10-29 Process for direct separation of isobutylene form mixtures of hydrocarbones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205045B2 true CS205045B2 (en) 1981-04-30

Family

ID=10998814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS688076A CS205045B2 (en) 1975-10-29 1976-10-26 Process for selective production of isobutylene from mixture of hydrocarbons

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS5257103A (en)
AT (1) AT346297B (en)
BE (1) BE847862A (en)
CA (1) CA1077066A (en)
CS (1) CS205045B2 (en)
DD (1) DD126591A1 (en)
DE (1) DE2649623A1 (en)
FR (1) FR2329622A1 (en)
GB (1) GB1532477A (en)
HU (1) HU175954B (en)
IT (1) IT1079198B (en)
NL (1) NL7611965A (en)
PL (1) PL110592B1 (en)
RO (1) RO71263A (en)
SU (1) SU915797A3 (en)
YU (1) YU39977B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2928509A1 (en) * 1979-07-14 1981-01-29 Basf Ag METHOD FOR THE SIMULTANEOUS PRODUCTION OF METHYL-TERT.-BUTYL ETHER AND PRODUCTION OF ISOBUTEN
DE2928510A1 (en) * 1979-07-14 1981-01-29 Basf Ag METHOD FOR PRODUCING ISOBUTEN FROM ISOBUTEN CONTAINING C TIEF 4-HYDROCARBON MIXTURES
ZA813808B (en) * 1980-06-12 1983-01-26 British Petroleum Co Isobutene by dehydroisomerisation of normal butane
CN113582801B (en) * 2020-04-30 2023-09-05 中国石油化工股份有限公司 Process for preparing isooctenes by mixing carbon four selective overlapping

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3121124A (en) * 1959-05-04 1964-02-11 Sinclair Research Inc Tertiary olefin separation via etherification
US3170000A (en) * 1962-10-24 1965-02-16 Sinclair Research Inc Tertiary olefin separation via etherification with small surface area catalysts
JPS5126401B1 (en) * 1969-03-12 1976-08-06

Also Published As

Publication number Publication date
SU915797A3 (en) 1982-03-23
DD126591A1 (en) 1977-07-27
ATA712976A (en) 1978-03-15
YU39977B (en) 1985-06-30
BE847862A (en) 1977-02-14
NL7611965A (en) 1977-05-03
IT1079198B (en) 1985-05-08
FR2329622B1 (en) 1980-07-25
JPS5614089B2 (en) 1981-04-02
AT346297B (en) 1978-11-10
YU253076A (en) 1982-05-31
CA1077066A (en) 1980-05-06
DE2649623A1 (en) 1977-05-12
GB1532477A (en) 1978-11-15
RO71263A (en) 1981-06-26
HU175954B (en) 1980-11-28
JPS5257103A (en) 1977-05-11
PL110592B1 (en) 1980-07-31
FR2329622A1 (en) 1977-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI344460B (en) Metathesis unit pretreatment process with formation of octene
US4320232A (en) Process for conjointly preparing methyl tert.-butyl ether and obtaining isobutene
JPS638089B2 (en)
KR19980033193A (en) Novel process for preparing isobutene and propylene from hydrocarbon classifications containing four carbon atoms
NZ204126A (en) Producing tert-butyl alkyl ethers and butene-1 from c4 hydrocarbon feedstock
NL8002334A (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF METHYL-TERT-BUTYL ETHER FROM MATHANOL AND ISOBUTENE.
US4469903A (en) Process for the production of isopropyl alcohol
KR20150135488A (en) Process for the purification of 1,3-butadiene from an oxidative dehydrogenation process
US4484013A (en) Process for coproduction of isopropanol and tertiary butyl alcohol
WO1995019946A1 (en) Method for removing contaminants from hydrocarbon streams
US3637889A (en) Process for separating a tertiary olefin
JP2691223B2 (en) Increasing 2-methyl-2-butene concentration in isoamylene
US2775633A (en) Separation of tertiary olefins
US3751514A (en) Preparation of isobutylene and propylene from isobutane
US3671603A (en) Butene recovery
CS205045B2 (en) Process for selective production of isobutylene from mixture of hydrocarbons
US4482767A (en) Process for production of alcohols and LPG
EP0514593B1 (en) Production of ether from alcohol and isoolefin in the presence of H2O with H2O/alcohol recycle
EP1363866B1 (en) Method and apparatus for the preparation of triptane and/or triptene
US3200166A (en) Purification of unsaturated product
JPH0729944B2 (en) Paraffin-based and olefin-based C ▲ lower 4 ▼ Hydrocarbon separation method
US4242526A (en) Process for the direct separation of isobutylene from mixtures of hydrocarbons
US6049020A (en) Process for producing an ether and an olefin from a hydrocarbon cut containing at least one tertiary olefin by synthesising then decomposing an ether, comprising a first step for purifying the olefin by fractionation
US2564278A (en) Selective conversion of alkyne hydrocarbons
US4761504A (en) Integrated process for high octane alkylation and etherification