CS232749B2 - Method of methyl tertiary butylether production - Google Patents

Description

Způsob výroby methylterc.butyletheru reakcí isobutylenu ' obsaženého v uhlovodíkové vsázce, ' která ·' rovněž ' obsahuje butadien v koncentraci v rozmezí od· 10 · do 70 procent hmot. s methanolem v· alespoň jednom reaktoru s náplní katalyzátoru tvořeného ionexovou pryskyřicí, přičemž · použije-ii se více . než jednoho reaktoru, jsou · reaktory zapojeny do série, při teplotě v · reaktoru nebo reaktorech v rozmezí od · 50 do 60 °C, s výhodou od 50 do 55 “C, · který· je charakteristický tím, že se reakční složky a · reakční produkty nechají téci reaktorem nebo reaktory' ''směrem zdola nahoru líneárhí rychlostí · · v· · rozmezí od · 0,5 do 2 cm/s.

Methylterc.bůtylether nalézá ' · v praxi použití jako- · rozpouštědlo, ' ' · extrakční činidlo· a jako meziprodukt· pro syntézu četných dalších produktů,

Vynález se týká způsobu výroby terc.butylalkyletherů v přítomnosti butadienu.

.Adice alkoholů na terciární olefiny·, jako lsobuten, za vzniku terc.butylalkyletherů je exotermní reakce, která je katalyzována kyselinami. .

V přítomnosti vhodných katalyzátorů, jakými jsou makroporézní ionexové pryskyřice, proběhne reakce, do rovnovážného stavu za dobu, která je z průmyslového hlediska zajímavá, i při poměrně nízkých teplotách (40 až 50^QC).

Je známo, že na výrobu není potřeba používat vysoce čistého isobutenu, nýbrž se к tomuto účelu hodí kterákoliv frakce obsahující isobuten, poněvadž adice alkoholu probíhá selektivně na dvojných vazbách vycházejících z terciárního atomu uhlíku. Jako výchozí vsázky se hodí obzvláště frakce vznikající při katalytickém krakování a frakce vznikající při krakování párou, přičemž posledně uvedených frakcí se může používat buď před nebo po extrakqi butadienu.

Když se jako olefinické vsázky používá Cí frakce z katalytického krakování nebo z krakování párou po extrakci butadienu, jako alkoholu se používá methanolu nebo ethanolu a jako katalyzátoru se používá sulfonované makroporézní pryskyřice typu Amberlyst 15 nebo Levvatit SPC 108, může se reakce využít průmyslově v širokém rozsahu typů reaktorů a provozních podmínek zaměřených na optimalizaci konverze jedné nebo druhé reakční složky. V těchto případech se vždy dosahuje vysoké selektivity spolu s dobrou výkonností katalyzátoru, ať již je tato výkonnost charakterizována katalytickou aktivitou nebo životností katalyzátoru.

Když se jako výchozí vsázky použije olefinické frakce s vysokým obsahem butadienu, jako Cé frakce z parního krakování, která nebyla podrobena extrakci butadienu, mu. sí se přesně definovat provozní podmínky, aby se umožnila regenerace butadienu převyšující 98 až 99 Zejména je nutno· dodržovat striktní vztah mezi teplotou a prostorovou rychlostí, jak je to popsáno v patentu USA č. 4 039 590.

Zjistilo se však, že když se etherifikace isobutenu provádí v přítomnosti butadienu v trubkovém reaktoru obsahujícím makroporézní pryskyřici a reakční složky se do reaktoru dávkují normálním způsobem shora dolů, dochází s průběhem času ke zvýšení tlakové ztráty, i když se pracuje za podmínek umožňujících vysokou regeneraci butadienu (99 % nebo· vyšší) a kromě toho dochází к mírnému poklesu konverze.

Při stejné zkoušce, která se všalc provádí za použití frakce neobsahující butadien, nedochází ke zvyšování tlakové ztráty ani ke snižování konverze. S překvapením se zjis tilo, že když se vsázky obsahující tyutadlen uvádějí do reaktoru tak, že tekou od spodní části směrem vzhůru za podmínek mírné expanze lože, zůstává tlaková ztráta у závislosti na Čase konstantní. Vynález se opírá právě o toto zjištění.

Předmětem vynálezu Je způsob výroby methylterc.butyletheru reakcí isobufylenu obsaženého v uhlovodíkové vsázce, která rovněž obsahuje butadien v koncentraci,у rozmezí od 10 do 70 °/o hmotnostních s methanolem v alespoň jednom reaktoru š náplní katalyzátoru tvořeného ionexovou pryskyřicí, přičemž použije-li se více než jednoho reaktoru, jsou tyto reaktory zapojeny do série, při teplotě v reaktoru nebo reaktorech v rozmezí od 50 do 60 °C, s výhodou od 50 do 55 °C, který se provádí tak, že se nechají reakční složky a reakční produkty téci reaktorem nebo reaktory směrem zdola nahoru lineární rychlostí v rozmezí od 0,5 do 2 cm/ /s. Jako katalyzátoru se při způsobu podle vynálezu používá kyselé makroporézní ionexové pryskyřice.

Methylterc.butyletheru se používá zejména jako rozpouštědla, dále slouží jako extrakční činidlo á může se ho používat též jako mezipoduktu při četných organických syntézách.

Dále uvedené příklady slouží к bližšímu objasnění vynálezu. Příklady mají pouze Ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují.

Příklad 1

Cí frakce následujícího složení

Látka	Obsah (°/o hmotnostní)
propylen	0,46
isobutan	6,87
n-butan	11,80
1-buten	11,39
isobutylen	30,19
2+-bUten	3,25
cis-2-buten	1,55
butadien	34,43

se smísí s methanolem v takovém množství, že molární poměr isobutylen/methanol je roven 0,85 a směs se vede při prosazení 14 1/h a teplotě 50 °C dvěma reaktory zapojenými do. série, které mají celkový objem 4,5 1 a jsou ^naplněny 4 1 katalyzátoru. Jako katalyzátoru se používá makroporézní pryskyřice se sulfonovýml výměnnými skupinami o výměnné kapacitě 4,6 mekv. H⁺/g sušiny. Reakční složky tekou ve směru zdola nahoru lineární rychlostí 1 cm/s.

Zjistí se následující hodnoty konverze a tlakových ztrát v závislosti na čase:

Doba (h)	24	500	2000
Tlaková ztráta v 1. reaktoru (kPa)	20	20	20
Tlaková ztráta ve 2. reaktoru (kPa)	20	20	20
Obsah methylterc.butyletheru (% hmot.)	38,1	38	38
Obsah dimerů a kodimerů (°/o hmotnostní)	0,05	0,05	0,05
Obsah butenyletherů (°/o hmotnostní)	0,2	0,15	0,2
Konverze isobutenu	96,6	96,4	96,4
Regenerace butadienu	> 99	> 99	> - 99

Příklad 2 (srovnávací příklad)

Vsázka popsaná, ve shora uvedeném příkladu 1 se , za stejné teploty a při stejné prostorové rychlosti uvádí, do dvou reaktorů vzájemně spolu spojených do série, ale

Doba (h)

Tlaková ztráta v 1. reaktoru (kPa)

Tlaková ztráta ve 2. reaktoru (kPa) Obsah methylterc.butyletheru (% hmot.) Obsah dimerů a kodimerů (% hmotnostní) Obsah butenyletherů (°/o hmotnostní) Konverze isobutenu

Regenerace butadienu

Příklad 3 (srovnávací příklad)

K olefinické frakci obsahující 35 % hmotnostních isobutenu a 0,2 % hmotnostních butadienu se přidá methanol v takovém takovým způsobem, že -směr toku reakčních složek je shora dolů.

Na počátku zkoušky se dosahuje analogických výsledků jako při postupu posaném v příkladu 1, ale s pokračující dobou je sledováno- postupné zvyšování tlakové ztráty a- mírný pokles konverze.

v

500 2000

30	40	150
30	50	180
38	37,9	36
0,1	0,1	0,05
0,2	0,2	0,2
96,4	96,1	91,3
> 99	> 99	> 99

množství, že molární poměr isobutenu k methanolu je 0,85.

Směs ,se , při prosazení 14 1/h a teplotě 50° Celsia vede dvěma reaktory, které jsou zapojeny do- série, přičemž směr toku je shora dolů. V nepřítomnosti butadienu není pozorován žádný vzrůst tlakové ztráty ani pokles konverze v závislosti na čase.

Doba (h)	24	500	2000
Tlaková ztráta v 1. reaktoru (kPa)	30	30	30
Tlaková ztráta ve 2. reaktoru (kPa)	30	30	30
Obsah methylterc.butyletheru (% hmot.)	43,1	42,9	43
Obsah dimerů a kodimerů (°/o hmotnostní)	0,3	0,3	0,2
Konverze isobutenu	96,8	96,6	96,6

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Způsob výroby methylterc.butyletheru reakcí isobutylenu obsaženého v uhlovodíkové vsázce, která rovněž obsahuje butadien v koncentraci v rozmezí od 10 do -70 % hmotnostních s methanolem v alespoň jednom reaktoru s náplní katalyzátoru tvořeného- ionexovou pryskyřicí, přičemž použije-li se více než jednoho- reaktoru, jsou re aktory zapojeny do- série, při teplotě v reaktoru nebo reaktorech v rozmezí od 50 do 60 °C, s výhodou od 50 do 55 °C, vyznačující se tím, že se reakční složky a reakční produkty - nechají téci reaktorem nebo' reaktory směrem zdola nahoru lineární rychlostí v rozmezí od 0,5 do 2 cm/s.