ES2208841T3 - Dispositivo de reaccion y de destilacion y procedimiento de eterificacion. - Google Patents
Dispositivo de reaccion y de destilacion y procedimiento de eterificacion.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO DE DESTILACION Y DE REACCION QUE COMPRENDE UNA SECCION DE REACCION Y UNA SECCION DE DESTILACION-REACCION, COMPRENDIENDO DICHA SECCION DE DESTILACIONREACCION UNA ZONA DE DESTILACION QUE LLEVA AL MENOS UN MEDIO DE CIRCULACION DEL EFLUENTE DE LA SECCION DE REACCION A DICHA ZONA DE DESTILACION, Y AL MENOS UNA ZONA DE DESTILACION-REACCION, QUE COMPRENDE AL MENOS UN LECHO CATALIZADOR, DISTINTA DE LA ZONA DE DESTILACION Y QUE GARANTIZA AL MENOS EN PARTE EL REFLUJO DE LA ZONA DE DESTILACION; DICHA SECCION DE DESTILACION-REACCION COMPRENDE AL MENOS UNA SECCION DE REACCION COMPLEMENTARIA, QUE LLEVA AL MENOS UN LECHO DE CATALIZADOR. LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE PREPARACION DE AL MENOS UN ETER ALQUILICO TERCIARIO POR REACCION DE AL MENOS UN MONOALCOHOL ALIFATICO, GENERALMENTE EN EXCESO, Y DE AL MENOS UNA OLEFINA.
Description
Dispositivo de reacción y de destilación y
procedimiento de eterificación.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de reacción y de destilación y a un procedimiento de fabricación de
un éter alquílico terciario por reacción de al menos una olefina con
un monoalcohol alifático, generalmente en exceso.
Se conoce preparar éteres alquílicos terciarios
haciendo reaccionar una iso-olefina contenida
generalmente en una fracción de los hidrocarburos con un alcohol
alifático, utilizado en general en exceso, en presencia de un
catalizador de ácido, por ejemplo, el ácido sulfúrico, el ácido
fluorhídrico, el cloruro de aluminio o el fluoruro de boro, o en
presencia de materias carbonadas, que contiene grupos sulfónicos
(-SO3H), por ejemplo, carbonos sulfonados, resinas
fenol-formaldehídos sulfonados, polímeros
cumaronas-indeno sulfonas o, preferentemente,
resinas de copolímeros estireno-divinilbenceno
sulfonadas u otros compuestos, particularmente los compuestos
minerales, que comprenden grupos sulfónicos (por ejemplo, dos
polisiloxanos sulfonados).
Se sabe después de largo tiempo que la reacción
entre un monoalcohol alifático y una olefina terciaria está
equilibrada y que es difícil de obtener los niveles de conversión de
las iso-olefinas con una pureza y un rendimiento
elevados. Los procedimientos convencionales, tales como los
descritos, por ejemplo, en Hydrocarbon Technology International,
Otoño 95, p. 21-27 que comprenden uno o varios
reactor(es) de eterificación en éteres alquílicos terciarios
seguido(s) por al menos una zona de fraccionamiento
generalmente de destilación cuyo producto de cola es éter que
contiene cantidades tan bajas como sea posible de
monoalcohol(es).
Es por lo que la técnica anterior ha previsto,
con vistas a mejorar las actuaciones de esta síntesis, añadir al
reactor principal una sección de reacción complementaria como ésta
descrita, por ejemplo, en la patente a nombre de la firma
solicitante US-A-5.364.975. En esta
patente, la sección de reacción complementaria es según una forma de
realización preferida incluida sobre el reflujo de la sección de
fraccionamiento. Se ha propuesto incluso, por ejemplo, en la patente
US-A-4.503.265 o en las solicitudes
de patente WO-A-93/19.031 y
WO-A-93/19.032, tomar un producto
sobre una placa intermediaria de la sección de fraccionamiento,
enviar este producto a una sección de reacción complementaria y
enviar de nuevo el producto emitido de esta sección de reacción
complementaria en la sección de fraccionamiento a un nivel inferior
al nivel de toma. Esta realización presenta el inconveniente de
perturbar el buen funcionamiento en la destilación de la sección de
fraccionamiento. Se ha descrito igualmente, por ejemplo, en el
Hydrocarbon processing, Marzo de 1995, página 114, un procedimiento
denominado Ethermax de la sociedad UOP en el que el efluente de la
sección principal de eterificación es enviado a una zona de
destilación-reacción. Este procedimiento presenta
el inconveniente, como se mostrará de aquí en adelante en un ejemplo
comparativo de necesitar una columna de mucha altura si se va a
mejorar muy sensiblemente las actuaciones globales. Estos
procedimientos convencionales de fabricación de éteres alquílicos
terciarios se describirán de aquí en adelante, en unión con las
figuras 1, 2 y 3.
Uno de los objetos de la invención es paliar los
principales inconvenientes de los procedimientos descritos en la
técnica anterior y de proponer varios modos de realización de
síntesis de éteres que permitan llevar al máximo la conversión
global de iso-olefinas contenidas en las fracciones
de los hidrocarburos.
En la sección de reacción principal representada
por el reactor R1 sobre las figuras 1 a 9, se introduce la carga
constituida de una mezcla de hidrocarburos de C4, C5, C6 o C7, que
comprende iso-olefinas y al menos un monoalcohol
alifático utilizado habitualmente en exceso. Los reactivos mezclados
se ponen en contacto con un catalizador ácido.
El producto emitido de esta sección R1 es enviado
en una zona de destilación representada por la columna F1 sobre las
figuras 1 y 2, y por la columna F2 sobre la figura 3. En esta
columna, se destila, para producir en la cola, por la línea 9, un
éter alquílico terciario que contiene cantidades tan pequeñas como
sea posible de monoalcohol(es), y en la cabeza, por la línea
2, una mezcla de hidrocarburos reactivos y no reactivos y de
monoalcohol(es) alifático(s), arrastrado(s) por
azeotropia. Este efluente que sale por la línea 2, está condensado
en el condensador E1 y recogido por la línea 3 en el matraz B1, de
donde es tomado, por la línea 4, por la bomba P1.
En el caso esquematizado en la figura 1 (patente
US-A-5.364.975), una parte del
efluente que sale de la bomba P1 es enviada por la línea 10 hacia un
reactor R2, denominado reactor de acabado, cuyo efluente es enviado
por la línea 12 en la columna F1 a título de reflujo y el resto del
efluente salido como destilado por la línea 6.
En el modo de realización tal como se esquematiza
sobre la figura 2 (patente
US-A-4.503.265), se toma un producto
sobre una placa intermediaria de la columna de destilación entre el
punto de introducción del efluente del reactor R1 de eterificación y
el vértice de esta columna y se envía este producto por la línea 10
en un reactor R2, denominado reactor de acabado, cuyo efluente es
enviado por la línea 12 en la columna F1 a un nivel inferior al
nivel del punto de toma. En el caso esquematizado en la figura 2,
una parte del efluente que sale de la bomba P1 es enviado por la
línea 5 en la columna F1 a título de reflujo y el resto del efluente
salido como destilado por la línea 6.
En el modo de realización, tal como se
esquematiza en la figura 3 (Hydrocarbon processing March 1995, p.
114), el efluente de la sección de reacción R1 es enviado en una
columna de destilación de reacción por debajo del primer lecho del
catalizador y una parte del efluente que sale de la bomba P1 es
enviado por la línea 5 en la columna F1 a título de reflujo, y el
resto del efluente salido como destilado por la línea 6.
Sin embargo, un procedimiento de este tipo
necesita en el caso esquematizado sobre la figura 3 un gran número
de zonas de reacción en la columna de destilación de reacción F2
para obtener conversiones elevadas en iso-olefinas y
por consecuente, una altura de columna imponente. Efectivamente, la
obtención de conversiones elevadas que necesitan una columna de
destilación de reacción que contiene numerosas zonas de reacción. De
modo que una sola de estas zonas ocupa aproximadamente 3 metros de
altura en la columna de destilación-reacción, la
altura final de esta columna llega a ser muy rápidamente limitativa.
Sería, por tanto, interesante poder beneficiarse de una conversión
de iso-olefinas muy elevada, evitando un número
limitado de zonas de reacción en la columna y/o limitando la altura
de la columna. Este es uno de los objetivos al que se dirige la
invención, tal como se describirá a continuación, en unión con las
figuras 4, 5, 6, 7 y 8.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de destilación y de reacción para la fabricación de un éter
alquílico terciario por reacción de al menos una olefina con
monoalcohol alifático, que comprende:
- \bullet
- un reactor que comprende un medio de alimentación,
- \bullet
- una sección de destilación-reacción que comprende
- -
- una columna de destilación,
- -
- una columna de destilación-reacción, que comprende un lecho de catalizador,
- -
- un reactor complementario, que comprende un lecho de catalizador, el reactor complementario comprende un conducto de introducción y un conducto de evacuación,
- \bullet
- un medio de circulación de un efluente de dicho reactor en dicha columna de destilación,
- \bullet
- un medio de circulación de un efluente de la cabeza de dicha columna de destilación en dicha columna de destilación-reacción,
- \bullet
- un medio de toma del producto en la cola de la columna de destilación,
estando dispuesto dicho reactor complementario
según una de las disposiciones
siguientes:
- a)
- dicho conducto de introducción y dicho conducto de evacuación están unidos a dicha columna de destilación, y un medio de circulación conduce un efluente desde la cola de dicha columna de destilación-reacción hasta la cabeza de dicha columna de destilación,
- b)
- dicho conducto de introducción y dicho conducto de evacuación están unidos en dicha columna de destilación-reacción, y un medio de circulación conduce un efluente desde la cola de dicha columna de destilación-reacción hasta la cabeza de dicha columna de destilación,
- c)
- dicho conducto de introducción está unido en la cola de dicha columna de destilación-reacción y dicho conducto de evacuación está unido a la cabeza de dicha columna de destilación.
En el dispositivo según la invención, la columna
de destilación-reacción puede comprender al menos un
dispositivo de reflujo. El dispositivo de reflujo comprende al menos
un medio de toma situado en la cabeza de dicha columna de
destilación-reacción, alimentando al menos una zona
de condensación, al menos un medio de circulación de una parte del
efluente de dicha zona de condensación hacia la cabeza de dicha
columna de destilación-reacción y al menos un medio
de toma de otra parte del efluente de la zona de condensación.
En el dispositivo según la disposición a), el
conducto de introducción y el conducto de evacuación del reactor
complementario pueden estar dispuestos a un mismo nivel de dicha
columna de destilación, pudiendo situarse el nivel entre la
alimentación de dicha columna de destilación y la cabeza de dicha
columna de destilación.
En el dispositivo según la disposición b), el
conducto de introducción y el conducto de evacuación están
dispuestos a un mismo nivel de dicha columna de
destilación-reacción, pudiendo estar situado el
nivel entre la cola de dicha columna de
destilación-reacción y la parte inferior del lecho
del catalizador situado más bajo en dicha columna de
destilación-reacción.
El conducto de introducción y/o el conducto de
evacuación del reactor complementario puede comprender al menos un
medio de regulación de la temperatura.
El reactor complementario puede comprender al
menos un medio de alimentación del reactivo.
La invención se refiere igualmente a la
utilización del dispositivo según la invención para preparar al
menos un éter alquílico terciario por reacción de al menos un
monoalcohol alifático y al menos una olefina, en la que:
- a)
- se introducen en dicho reactor al menos una olefina y al menos un alcohol alifático,
- b)
- se toma de la cola de la columna de destilación el éter alquílico terciario,
- c)
- se toma de la cabeza de la columna destilación-reacción un efluente que comprende hidrocarburos que no han reaccionado y alcohol alifático.
Se puede introducir igualmente el alcohol
alifático suplementario en el reactor complementario.
Finalmente, en el procedimiento de eterificación,
la presencia del reactor complementario, permite regular de manera
ventajosa, en el mejor de los casos, dos parámetros importantes que
son la temperatura y la adición de alcohol en dicha sección, lo que
favorece la optimización de la conversión o del rendimiento de
éter(es).
El dispositivo según la invención, tal como se
representa sobre las figuras 4, 5, 6, 7 y 8 comprende una sección de
fraccionamiento F1. El efluente de cola de la columna de
destilación-reacción F2 es utilizado como reflujo de
la columna de fraccionamiento F1, cualquiera que sea el caso, en
presencia del reactor de acabado R2, dicho reactor está alimentado
por una toma de líquido emitido de un nivel de toma de la columna de
destilación-reacción F2, siendo reinyectado dicho
efluente de dicho reactor R2 ligeramente por debajo de dicho nivel
en la columna F2; o bien el efluente de cola de la columna de
destilación-reacción F2 es utilizado como carga del
reactor de acabado R2, cuyo producto sirve a continuación de reflujo
de la columna de fraccionamiento F1; o bien dicho reactor es
alimentado por una toma de líquido emitida desde la columna de
destilación F1, siendo reinyectado ligeramente a continuación el
efluente de dicho reactor R2 ligeramente por debajo de dicho nivel
de la columna F1.
El procedimiento según la invención es más
particularmente un procedimiento de fabricación de éter alcohólico
terciario a partir de isobuteno y de etanol o de otros monoalcoholes
alifáticos, tales como el metanol, el propanol o el isopropanol, así
como la fabricación de otros éteres alquílicos terciarios a partir
de iso-olefinas de C4, C5, C6 y C7 y de
monoalcoholes alifáticos de C1 a C4, en particular, el metanol, el
etanol, el propanol y el isopropanol. De este modo, se hace
referencia más particularmente a la fabricación del metal
tertio-butil éter (MTBE), el etil
tertio-butil éter (ETBE), y el metal
tertio-amil éter (TAME). En todos los casos, el
alcohol (los alcoholes) está (están) generalmente en exceso con
relación a la olefina (a las olefinas).
La carga utilizada para preparar el éter
alquílico terciario según el procedimiento de la invención contiene,
en general, al menos una iso-olefina capaz de
reaccionar con el monoalcohol alifático en la reacción de
eterificación que da lugar al éter alquílico terciario.
La mayoría de las veces, pero eso no es
indispensable absolutamente, las cargas tratadas son fracciones que
provienen del craqueo catalítico y del craqueo al vapor después del
fraccionamiento. Siguiendo el fraccionamiento, estas cargas podrán
contener pequeñas proporciones de hidrocarburos que tienen un número
de átomos de carbono por molécula inferior o superior en éste de las
iso-olefinas a tratar.
Después de la reacción en la sección de reacción
R1, llevada en las condiciones convencionales, (generalmente, en las
condiciones de funcionamiento siguientes: en fase líquida o mixta, a
una presión de 0,2 a 3 MPa, preferentemente, de 0,5 a 2 MPa, a una
temperatura de 30 a 150ºC, preferentemente de 40 a 100ºC), el
efluente que sale del reactor R1 contiene, en general, el éter
alquílico terciario, los hidrocarburos no reactivos contenidos en la
carga, los hidrocarburos no convertidos, y el exceso de monoalcohol
alifático. Este efluente es enviado a la sección de fraccionamiento,
donde es destilado, en general, bajo presión absoluta de 0,3 a 1MPa,
y a una temperatura de cola de 80 a 160ºC.
El efluente de cabeza que sale de la sección de
fraccionamiento F1 por la línea 1 que contiene los hidrocarburos no
reactivos de la carga, los hidrocarburos no convertidos, así como el
exceso de monoalcohol alifático. Este efluente es inyectado a
continuación en la columna de destilación-reacción
F2. El producto de cola de esta columna de
destilación-reacción es utilizado como reflujo de la
columna de fraccionamiento F1 y comprende hidrocarburos no
reactivos, hidrocarburos no convertidos en la primera sección de
reacción R1 y el exceso de monoalcohol alifático y éter. El efluente
de cola que sale de la sección de
destilación-reacción F2 por la línea 7 contiene los
hidrocarburos no reactivos de la carga, los hidrocarburos no
convertidos, así como monoalcohol alifático y éter.
El efluente tomado de la cola por la línea 9
comprende un éter alquílico terciario que contiene cantidades tan
pequeñas como sea posible de mono alcohol(es).
Se recupera por la línea 2 en la cabeza de la
columna de fraccionamiento F2, una mezcla de hidrocarburos reactivos
y no reactivos de monoalcohol(es) arrastrado(s) por
azeotropía.
El catalizador ácido utilizado en el reactor R1,
así como en la zona de destilación-reacción y en el
reactor R2, es elegido generalmente entre todos los catalizadores
conocidos por el técnico en la materia para llevar a cabo la
reacción considerada. Puede elegirse, por ejemplo, entre el ácido
sulfúrico, el ácido fluorhídrico, el cloruro de aluminio, el
fluoruro de boro, las materias carbonadas, sulfonadas, tales como
los carbonos sulfonados, las resinas
fenol-formaldehído sulfonadas, los polímero
cumarona-indeno sulfonadas o, preferentemente, las
resinas
copolímeros-estireno-divinilbenceno
sulfonadas. Se puede utilizar también un catalizador zeolítico. Se
puede utilizar incluso otros compuestos, particularmente los
compuestos minerales, que comprenden grupos sulfónicos (por ejemplo,
los polisiloxanos
\hbox{sulfonados).}
La figura 4 representa esquemáticamente un modo
de realización según la invención del procedimiento de preparación
del éter alquílico terciario en el que el efluente de la sección de
reacción de eterificación R1 es enviado en una columna de
fraccionamiento F1 en la que es destilado, para producir en la cola,
por la línea 9, un éter alquílico terciario que contiene cantidades
tan pequeñas como sea posible de monoalcohol(es), y en la
cabeza, por la línea 1, una mezcla de hidrocarburos y de monoalcohol
alifático arrastrado por azeotropia. Este producto de la cabeza es
enviado en una columna de destilación-reacción F2.
El producto de cola de este columna de
destilación-reacción F2 que sale por la línea 7 es
enviado a continuación por la bomba P2 y la línea 8 como reflujo de
la columna de fraccionamiento F1. En el modo de realización del
procedimiento que comprende un reactor de acabado alimentado por una
salida de líquido (línea 16) emitida desde la columna de destilación
F1, estando reinyectado sensiblemente el efluente de este reactor
ligeramente por debajo del nivel de toma en la columna F1 (línea
19). La carga de este reactor de acabado R2 es mezclada con una
cantidad complementaria de al menos un monoalcohol alifático
introducido por la línea 15. La temperatura de esta mezcla es
ajustada a continuación en el intercambiador de calor E2. El
producto emitido desde este intercambiador es enviado a continuación
al reactor R2 por la línea 17. El efluente de este reactor es
introducido en el intercambiador de calor E3 por la línea 18 para
que su temperatura sea ajustada. El efluente de este intercambiador
E3 es inyectado en la columna de
destilación-reacción por la línea 19. La salida de
un producto líquido se efectúa generalmente por encima del punto de
alimentación de la zona de destilación.
La figura 5 representa esquemáticamente otro modo
de realización según la invención del procedimiento de preparación
del éter alquílico terciario que comprende un reactor de acabado
sobre el reflujo de la columna de fraccionamiento F1 y cuya
temperatura de la carga del reactor de acabado R2 es ajustada por el
intermediario del intercambiador de calor E2 y la temperatura del
efluente de este mismo reactor R2 es ajustada igualmente por el
intermediario del intercambiador de calor E3. Así pues, el producto
que sale de la bomba P2 es enviado en el intercambiador de calor E2
por la línea 8 y el efluente que sale de este intercambiador de
calor E2 por la línea 11 es utilizado como carga del reactor de
acabado R2 y el efluente que sale del reactor R2 por la línea 13 es
enviado a continuación al intercambiador de calor E3. El efluente
que sale de este intercambiador de calor E3 por la línea 14 es
utilizado a continuación como reflujo de la columna de
fraccionamiento F1. Los otros elementos esquematizados sobre esta
figura son idénticos a los descritos en unión con las figuras
precedentes.
La figura 6 representa esquemáticamente otro modo
de realización según la invención del procedimiento en el que se
inyecta por la línea 15, aguas arriba del reactor de acabado R2, una
cantidad complementaria de al menos un monoalcohol alifático, que
puede ser el mismo alcohol que el alcohol puesto en juego en el
reactor principal de eterificación, o un monoalcohol diferente, por
ejemplo, elegido entre el metanol, el etanol, el propanol y el
isopropanol. Así pues, el producto que sale de la bomba P2, por la
línea 8, es mezclado con una cantidad de al menos un monoalcohol
alifático, emitido de la línea 15, y la mezcla es enviada en el
reactor de acabado R2. El efluente que sale del reactor R2 por la
línea 13 es utilizado a continuación como reflujo de la columna de
fraccionamiento F1. Los otros elementos esquematizados sobre esta
figura son idénticos a los descritos en unión con las figuras
precedentes.
La figura 7 representa esquemáticamente otro modo
de realización según la invención del procedimiento que reagrupa los
modos de realización de las figuras 5 y 6, por el hecho de que se
añade una cantidad complementaria de al menos un alcohol alifático
aguas arriba del reactor de acabado R2 por la línea 15 y que se
ajusta la temperatura de la carga y del efluente de este mismo
reactor. Así pues, según esta realización, el producto que sale de
la bomba P2, por la línea 8 es mezclado con una cantidad de al menos
un monoalcohol alifático, salido de la línea 15. Esta mezcla es
enviada, por la línea 20, en el intercambiador de calor E2. El
efluente que sale de este intercambiador de calor E2 por la línea 11
es utilizado como carga del reactor de acabado R2. El efluente que
sale del reactor R2 por la línea 13 es enviado a continuación al
intercambiador de calor E3. El efluente que sale de este
intercambiador de calor E3 por la línea 14 es utilizado a
continuación como reflujo de la columna de fraccionamiento F1. Los
otros elementos esquematizados sobre esta figura son idénticos a
estos descritos en unión con las figuras precedentes.
La figura 8 representa otro modo de realización
del procedimiento que comprende un reactor de acabado alimentado por
una salida de líquido emitida de la columna de
destilación-reacción F2, siendo reinyectado
sensiblemente el efluente de este reactor ligeramente por debajo del
nivel de toma de la columna F2. La carga de este reactor de acabado
R2 (línea 16) es mezclada con una cantidad complementaria de al
menos un monoalcohol alifático introducido por la línea 15. La
temperatura de esta mezcla es ajustada a continuación en el
intercambiador de calor E2. El producto emitido desde este
intercambiador es enviado a continuación al reactor R2 por la línea
17. El efluente de este reactor es introducido en el intercambiador
de calor E3 por la línea 18 para que sea ajustada su temperatura. El
efluente de este intercambiador E3 es inyectado en la columna de
destilación-reacción por la línea 19.
La figura 9 representa esquemáticamente un modo
de realización que no se corresponde con el procedimiento de
preparación del éter alquílico terciario, según la invención. Aquí,
el efluente de la sección de reacción de eterificación R1 es enviado
a una columna de fraccionamiento F1 en la que es destilada, para
producir en la cola, por la línea 9, un éter alquílico terciario que
contiene cantidades tan pequeñas como sea posible de
monoalcohol(es), y en la cabeza, por la línea 1, una mezcla
de hidrocarburos y de monoalcohol alifático arrastrado por
azeotropia. Este producto de cabeza es enviado en una columna de
destilación-reacción F2. El producto de cola de esta
columna de destilación-reacción F2 que sale por la
línea 7 es enviado a continuación por la bomba P2 y la línea 8 como
reflujo de la columna de fraccionamiento F1.
Los ejemplos siguientes ilustran la invención.
Los ejemplos 1, 2 y 3 son comparativos.
Ejemplos 1 a
8
Se ha efectuado la preparación del etil
tertio-butil éter (ETBE), por un lado, según el
esquema convencional (esquemas 1, 2 y 3, en unión respectivamente
con las figuras 1, 2 y 3), y por otro lado, según los modos de
realización descritos en la invención (esquemas 4, 5, 6, 7, 8 y 9 en
unión respectivamente con las figuras 4, 5, 6, 7, 8 y 9).
En la tabla siguiente se indican la composición
de la carga y la conversión del isobuteno en la sección de reacción
principal R1 y las condiciones de funcionamiento empleadas para cada
esquema, en el reactor de acabado cuando están presentes, así como
la conversión global, la cantidad de etanol obtenido en la cola de
la columna de fraccionamiento F1 y en la cabeza de la columna de
destilación-reacción F2.
Condiciones de funcionamiento en el reactor de
acabado:
Catalizador: resina ácida (copolímero de
estireno-divinilbenceno sulfonado)
Tipo de reactor: de lecho fijo
Fase: líquida
Presión: 7,8.10^{5} Pa.
De modo sorprendente, la realización del
procedimiento permite aumentar según la invención la conversión
global de isobuteno con una columna catalítica que contiene menos
zonas de reacción en los modos de realización de los ejemplos 4 a 9
(5 zonas de reacción e lugar en lugar de 9 zonas de reacción). Tal
que una zona de reacción en una columna demanda aproximadamente 3
metros de altura, la altura de la columna de destilación puede estar
disminuida aproximadamente 12 metros, lo que representa una
disminución consecuente de la inversión a realizar.
Por otro lado, la sección de reacción
suplementaria, cuando existe, está en el exterior de la columna de
destilación y puede funcionar, por consecuencia, en las condiciones
óptimas e independientes de la temperatura y de la presión que
permite llevar al máximo así la conversión del isobuteno. Esto es lo
que muestra, por ejemplo, la comparación de los resultados obtenidos
en el caso de la figura 7 comparados con los obtenidos en el caso
representado por la figura 6.
Claims (11)
1. Dispositivo de destilación y de reacción para
la fabricación de un éter alquílico terciario para la reacción de al
menos una olefina con monoalcohol alifático, que comprende:
- \bullet
- un reactor de eterificación (R1) que comprende un medio de alimentación,
- \bullet
- una sección de destilación-reacción que comprende
- -
- una columna de destilación (F1) adaptada para separar el éter etílico terciario en la cola de dicha columna,
- -
- una columna de destilación-reacción (F2), que comprende un lecho de catalizador de eterificación,
- -
- un reactor complementario de eterificación (R2), que comprende un lecho de catalizador, el reactor complementario comprende un conducto de introducción y un conducto de evacuación,
- \bullet
- un medio de circulación de un efluente de dicho reactor (R1) en dicha columna de destilación (F1),
- \bullet
- un medio de circulación de un efluente de la cabeza de dicha columna de destilación (F1) en dicha columna de destilación-reacción (F2),
- \bullet
- un medio de toma (9) del producto en la cola de la columna de destilación (F1),
dicho reactor complementario (R2) está dispuesto
según uno de los dispositivos
siguientes:
- a)
- dicho conducto de introducción (16-17) y dicho conducto de evacuación (18-19) están unidos a dicha columna de destilación (F1), y un medio de circulación (7-8) conduce un efluente de la cola de dicha columna de destilación-reacción (F2) de la cabeza de dicha columna de destilación (F1),
- b)
- dicho conducto de introducción (16-17) y dicho conducto de evacuación (18-19) están unidos a dicha columna de destilación-reacción (F2), y un medio de circulación (7-8) conduce un efluente de la cola de dicha columna de destilación-reacción (F2), en la cabeza de dicha columna de destilación (F1),
- c)
- dicho conducto de introducción está unido en la cola de dicha columna de destilación-reacción y dicho conducto de evacuación está unido en la cabeza de dicha columna de destilación.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, tal que
dicha columna de destilación-reacción (F2) comprende
al menos un dispositivo de reflujo, dicho dispositivo de reflujo
comprende al menos un medio de toma (2) situado en la cabeza de
dicha columna de destilación-reacción (F2)
alimentando al menos una zona de condensación
(B1-E1), al menos un medio de circulación
(4-P1-5), por una parte del efluente
de dicha zona de condensación hacia la cabeza de dicha columna de
destilación-reacción (F2) y al menos un medio de
toma (6) de otra parte de efluente de la zona de condensación.
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, y dispuesto según la disposición a), en el que dicho conducto
de introducción (16-17), y dicho conducto de
evacuación (18-19) están dispuestos en un mismo
nivel de dicha columna de destilación (F1).
4. Dispositivo según la reivindicación 3, tal que
dicho nivel está situado entre la alimentación de dicha columna de
destilación (F1) y la cabeza de dicha columna de destilación
(F1).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 y 2, y dispuesto según la disposición b), en el que dicho conducto
de introducción (16-17) y dicho conducto de
evacuación (18-19) están dispuestos a un mismo nivel
de dicha columna de destilación-reacción (F2).
6. Dispositivo según la reivindicación 5, en el
que dicho nivel está situado entre la cola de dicha columna de
destilación-reacción (F2), y la parte inferior del
lecho del catalizador está situada más abajo en dicha columna de
destilación-reacción (F2).
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 6, en el que dicho conducto de introducción del reactor
complementario comprende al menos un medio de regulación de la
temperatura (E2).
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7, en el que dicho conducto de evacuación del reactor
complementario comprende al menos un medio de regulación de la
temperatura (E3).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8, tal que dicho reactor complementario (R2) comprende al menos
un medio de alimentación reactivo.
10. Utilización del dispositivo según una de las
reivindicaciones precedentes, para preparar al menos un éter
alquílico terciario por reacción de al menos un monoalcohol
alifático y al menos una olefina, en la que:
- a)
- se introducen en dicho reactor al menos una olefina y al menos un alcohol alifático,
- b)
- se toma en la cola de la columna de destilación el éter alquílico terciario,
- c)
- se prevé en la cabeza de la columna de destilación-reacción un efluente que comprende hidrocarburos que no han reaccionado y el alcohol alifático.
11. Utilización según la reivindicación 10, en la
que se introduce el alcohol alifático suplementario en dicho reactor
complementario.
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