FI93207C

FI93207C - Förfarande och anläggning för framställning av tertiära etrar

Info

Publication number: FI93207C
Application number: FI922909A
Authority: FI
Inventors: Isto Eilos; Juhani Aittamaa; Juha Jakkula
Original assignee: Neste Oy
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1995-03-10
Also published as: FI93207B; FI922909A0; AU4329493A; FI922909A; WO1994000411A1

Claims

1. Förfarande för framställning av tertiära alkyletrar av isoolefiner eller blandningar av dessa och minst en lägre alifatisk alkohol, varvid 5. en blandning i vätskeform bildas av de ämnen som deltar i reaktionen, vilken blandning leds genom minst en första reaktionszon (35; 45; 55; 65; 75) i ett reaktionskärl, varvid zonen omfattar katalysatorpartiklar, som bestär av sur katjonbytarhaus och bildar en första reaktionsbädd, varvid flödeshastigheten för blandningen Mils pä en sä hög niva, att den första av katalysatorpartiklar bestäende bädden atminstone i nägon män ex- 10 panderar under vätskeblandningens genomflöde, - den blandning som erMlls frän den första reaktionszonen leds genom minst en andra reaktionszon (36; 46; 56; 66; 76), som atminstone väsentligen bestär av en fast reaktionsbädd, som omfattar katalysatorpartiklar av samma typ som den första bädden, och 15. den produkt som erhälls frän den andra reaktionszonen förs vid behov vidare tili fortsatt behandling och separering av produkter, kännetecknat av att - den andra reaktionszonen (36; 46; 56; 66; 76) anordnas i samma reaktionskärl som den första zonen, och 20. blandningen som erhälls frän den första reaktionszonen (35; 45; 55; 65; 75) leds i form av en uppätriktad Ström genom den andra reaktionszonen med en flödeshastighet som är lägre än minimifluidiseringshastigheten för bildning av en reaktionsbädd, som atminstone väsentligen är i fast tillständ, i den andra reaktionszonen. 25

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att efter den första reaktionszonen (35; 45; 55; 65; 75) reduceras blandningens lineära flödeshastighet.

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att blandningens flödeshastighet reduceras tili ett värde, som uppgär till ca 20...40 %, företrädesvis ca 30...35 % av flö- 30 deshastigheten i den första reaktionszonen (35; 45; 55; 65; 75).

4. Förfarande enligt krav 2 eller 3, kännetecknat av att för minskning av blandnin- 93207 gens lineära flödeshastighet anordnas den andra reaktionszonen (36; 46; 56; 66; 76) sä att den uppvisar en tväryta, som är större än den första reaktionszonens.

5. Förfarande enligt nagot av kraven 1-4, kännetecknat av att minst en del av den 5 blandning som erhälls frän den första reaktionszonen (35; 45; 55; 65; 75) separeras före den andra reaktionszonen och kombineras med den första reaktionszonens färskinmatning.

6. Förfarande enligt nagot av kraven 1-5, kännetecknat av att en zon (39) med hög blandningsgrad anordnas vid inmatningsänden för reaktionsblandning i den första 10 reaktionszonen.

7. Förfarande enligt krav 6, kännetecknat av att expansionskoefficienten för bädden i den första reaktionszonen minst uppgär tili ca 50 % vid reaktionszonens inmatnings-ände (39) och företrädesvis minst ca 10 % vid dess avledningsände, och expansionskoeffi- 15 cienten för bädden i den andra reaktionszonen är mindre än 5 %.

8. Förfarande enligt nagot av kraven 1-7, kännetecknat av att reaktionsblandnin-gen avkyls innan den förs i den andra reaktionszonen.

9. Anordning för framställning av tertiära alkyletrar av isoolefiner eller blandningar av dessa och minst en lägre alifatisk alkohol, varvid isoolefinema och alkoholeina i utgängsämnena bringas att reagera med varandra i närvaro av ett katjonbytarharts i ett reaktionsutrymme för bildning av etrar, vilken anordning omfattar - ett med katjonbytarharts fyllt enhetligt och avlängt reaktionskärl (31; 41; 51; 61; 71) 25 med en väsentligen vertikal längdaxel, en inmatningsstuds (30A; 40A; 50A; 60A; 70A) för utgängsämnena och en avledningsstuds (30B; 40B; 50B; 60B; 70B) för produktema, kännetecknad av att - reaktionskärlet uppvisar en undre del, där en virvelbädd (35; 45; 55; 65; 75) kan bildas, och en Övre del, där en fast reaktionsbädd (36; 46; 56; 66; 76) kan bildas, 30. reaktionskärlets undre del (35) är förbunden med den Övre delen (36) medelst ett expansionsstycke (37), som omfattar en kragdel (37) i form av en stympad kon med en konvinkel pä 5° - 45°, och att 93207 - inmatningsstudsen (30A; 40A; 50A; 60A; 70A) för utgängsämnena är kombinerad med reaktionskärlets undre del och avledningsstudsen (30B; 40B; 50B: 60B; 70B) analogt med dess Övre del.

10. Anordning enligt krav 9, kännetecknad avatt den fasta reaktionsbädden (36; 46; 56; 66; 76) kan bildas genom att minska den lineära flödeshastigheten för den vätska som strömmar genom reaktom tili en niva, som ligger under minimifluidiseringshastigheten, och katalysatom i det fasta skiktet kan bytas ut genom att temporärt minska flödeshastigheten hos vätskan i den män, att katalysatom i det fasta skiktet under inverkan av tyngdkraften kommer 10 at att strömma ner i den undre delen av reaktom, varifrän den vid behov kan avlägsnas och ersättas med färsk katalysator.

11. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att reaktionskärlets tväryta vid expansionsstycket utvidgas till den grad att flödeshastigheten för den vätska som strömmar 15 frän den undre delen tili den Övre delen sjunker under minimifluidiseringshastigheten.

12. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att den undre delen och den Övre delen är fyllda med likadana partiklar av katjonbytarharts.

13. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att den övre delen omfattar minst en del av expansionsstycket (37).

14. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att reaktoms tvärsnittsyta vid den övre delen är ca 2...10 ganger större än tvärsnittsytan vid den undre delen. 25

15. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att en inloppsstuds (48) tili cirkulationsrörledningen är anordnad väsentligen ovanför reaktionskärlets undre del och möj-liggör cirkulering tili inmatningsstudsen för utgängsämnena av ätminstone en del av den produktblandning som strömmat genom den undre delen. 30

16. Anordning enligt nägot av kraven 1-14, kännetecknad av att den undre delen och den övre delen är separerade frän varandra medelst en vätskeflödesdelare (47). 93207

17. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att för bildning av en välblandad zon är inmatningsänden hos den undre delen utformad som en konisk expansionsdel (39).

18. Anordning enligt krav 17, kännetecknad av att konvinkeln hos den koniska 5 expansionsdelen (39) uppgär till 5° - 60°, företrädesvis 15° - 45°.

19. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att en värmeutväxlare (57: 67; 77) är anordnad i den undre delen, med vilken värmeutväxlare den reaktionsblandning som strömmar genom virvelbädden kan avkylas före det fasta skiktet. 10

20. Anordning enligt nägot av kraven 9-19, kännetecknad av att inmatningsstud-sen tili reaktionskärlet är kombinerad med en flödesregulator för utgängsämnena, med vilken flödeshastigheten för det vätskeflöde som inmatas i reaktionskärlet kan regleras.

21. Anordning enligt krav 9, kännetecknad av att inmatnings- (108) och avled- ningsstudsama (95) för katjonbytarharts är anordnade i reaktionskärlets undre del.

22. Anordning enligt nägot av föregäende krav, kännetecknad av att den utgör en förreaktor i en MTBE-, ETBE-, TAEE- eller TAME-process. 20

23. Anordning enligt nägot av kraven 9-21, kännetecknad av att den utgör den egentliga företringsreaktom i en TAME-process.

24. Förfarande för användning av en anordning enligt nägot av kraven 9-23, känne-25 t e c k n a t av följande kombination av ätgärder: - reaktionskärlets (31; 41; 51; 61; 71) undre del fylles med en sadan mängd katjonbytar-partiklar, som behövs för bildning av tvä reaktionsbäddar, - en vätskeblandning av de utgängsämnen som skall bringas att reagera med varandra leds frän reaktionskärlets inmatningsstuds (30A; 40A; 50A; 60A; 70A) tili reak- 30 tionskärlets undre del, - flödeshastigheten för vätskeblandningen installs pä en sä hög niva. att katjonbytarparti-klama i kärlets undre del bildar en virvelbädd (35; 45; 55; 65; 75) av önskad storlek 93207 och att den överflödiga katalysatom strömmar med vätskeblandningen till reaktionskär-lets Övre del, - för bildning av ett fast skikt (36; 46; 56; 66; 76) i den Övre delen halls flödeshas-tigheten för vätskeblandningen i reaktionskärlets Övre del pä en niva, som är lägre än 5 minimifluidiseringshastigheten, - virvelbäddsutrymmet i reaktionskärlets undre del och utrymmet för det fasta skiktet i den övre delen upprätthälls under reaktionen mellan utgängsämnena, och - vid behov avlägsnas en del av katjonbytarhartset under reaktionen och ersätts med färskt eller regenererat harts. 10

25. Förfarande enligt krav 24, k ä n n e t e c k n a t av att katalysatom byts ut - genom att öppna den i reaktoms undre del belägna avledningsstudsen (95) för katalysatom, - genom att halla flödeshastigheten för vätskeflödet pä en niva, som är högre än minimi- 15 fluidiseringshastigheten, tills önskad mängd katalysator avlägsnats frän reaktom, - genom att ätminstone delvis stoppa vätskeflödet i reaktom för att fä katalysatom i reaktoms övre del att strömma ner, - genom att medelst vätskecirkulering öka flödeshastigheten för vätska i reaktom, tills den överstiger minimifluidiseringshastigheten, för att pä sä sätt fä önskad mängd 20 katalysator att expandera tili det fasta skiktet i reaktoms övre del, och - genom att mata in en ny katalysatorsats i reaktom och minska flödeshastigheten för vätskan tills fluidiseringsflödeshastigheten är pä önskad nivä.