FI95024B - Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI95024B FI95024B FI943187A FI943187A FI95024B FI 95024 B FI95024 B FI 95024B FI 943187 A FI943187 A FI 943187A FI 943187 A FI943187 A FI 943187A FI 95024 B FI95024 B FI 95024B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- column
- reactor
- distillation
- reaction
- reaction zone
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 125000005011 alkyl ether group Chemical group 0.000 title 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 12
- 150000005215 alkyl ethers Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims 1
- BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-2-ene Chemical compound CC=C(C)C BKOOMYPCSUNDGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 34
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 14
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 14
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 abstract description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 108
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 2-(3,4-dimethoxyphenyl)-5-hydroxy-7-methoxychromen-4-one Chemical compound C=1C(OC)=CC(O)=C(C(C=2)=O)C=1OC=2C1=CC=C(OC)C(OC)=C1 HIXDQWDOVZUNNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- KFRVYYGHSPLXSZ-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxy-2-methylbutane Chemical compound CCOC(C)(C)CC KFRVYYGHSPLXSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 2-methylbut-1-ene Chemical compound CCC(C)=C MHNNAWXXUZQSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000005217 methyl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
- B01D3/146—Multiple effect distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/05—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds
- C07C41/06—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds by addition of organic compounds only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/34—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C41/40—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation
- C07C41/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation by distillation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Description
95024
Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää 5 tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi katalyyttisessä tislausreaktorijäijestelmässä.
Tällaisen menetelmän mukaan hiilivetylähtöaineen C5-C8-iso-olefiinit saatetaan reagoimaan alempien alkanolien kanssa vastaavien eetterien tuottamiseksi reaktiovyöhykkees-sä, joka sisältää kationinvaihtohartsista koostuvan katalyytin.
10
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 10 johdannon mukaista laitteistoa tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi. Laitteisto käsittää tyypillisesti tislauskolonnin ja siihen liittyvän ainakin yhden ensimmäisen reaktiovyöhykkeen, joka sisältää kationinvaihtohartsista koostuvan katalyytin.
15
Aikaisemmissa hakemuksissamme 921173 ja 921174 on kuvattu erilaisia prosessirat-kaisuja tertiaaristen alkyylieetterien, etenkin tertiaarisen metyyliamyleenieetterin (TAME) ja sitä raskaampien eetterien, valmistamiseksi katalyyttisessä tislausreakto-rijärjestelmässä. Tavallisesti järjestelmä koostuu tislauskolonnista, jonka sisälle on 20 järjestetty yksi tai useampi reaktiopeti, tai tislauskolonnista ja ainakin yhdestä erillisestä reaktorista (= sivureaktori), johon johdetaan sivu-ulosotto kolonnista. Reaktiopeti voidaan myös jäljestää tislauskolonnin sisään siten, että sitä voidaan operoida sivureak-torin tapaan. Edellä mainittua reaktiopetiä (sen sijainnista riippumatta) kutsutaan seuraa-vassa "ensimmäiseksi reaktiovyöhykkeeksi".
25
Tunnetun tekniikan mukaisissa prosesseissa reaktio-olosuhteiden hallittavuus on hyvä. Sivureaktoriratkaisussa voidaan sivureaktoria operoida eri olosuhteissa kuin tislausko-, . lonnia, jolloin ensimmäisen reaktiovyöhykkeen lämpötila ja paine voidaan säätää opti maaliseksi reaktion kannalta. Edelleen tunnetun tekniikan avulla reaktiivista tislausko-30 lonnijärjestelmää voidaan operoida siten, että metyylieetterien valmistuksessa kaikki reagoiman metanoli poistuu atseotrooppina, jolloin erillistä metanolin pesuosaa ei tarvita.
2 95024
Vaikka 2-metyyli-l-buteenin (2MlB:n) konversio tunnetun tekniikan mukaisissa prosesseissa on varsin hyvä, jää 2-metyyli-2-buteenin (2M2B:n) konversio kuitenkin kohtalaisen huonoksi teollisia sovellutuksia ajatellen. Tämä johtuu osaksi TAMEn lähtöaineiden 2M2B:n ja 2MlB:n kiehumispiste-erosta (noin 7 °C). On näet vaikea pitää eri kiehu-5 mispisteen omaavat komponentit samassa kohtaa tislauskolonnissa. Tätä vaikeutta lisää vielä lähtöaineiden erilaiset tasapainokonversiot ja reaktionopeudet. 2MlB:n tasapaino-konversio on noin 90 % ja 2M2B:n vain 50...60 % parhaissa reaktio-olosuhteissa. Reaktionopeuserot ovat samaa luokkaa kuin konversioerotkin.
10 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuun tekniikkaan liittyvät epä kohdat ja saada aikaan uudenlainen menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi.
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että 2-metyyli-2-buteenin (2M2B) konversiota 15 nostetaan yhdistämällä yllä kuvattuun eetteröintiprosessiin ja -laitteistoon sivuväkevöin- tiyksikkö. Tällainen yksikkö käsittää sopivimmin erotuslaitteen, johon voidaan johtaa sivuvirta tislauskolonnin alaosasta ja jolla laitteella sivuvirta voidaan jakaa kevytjakee-seen ja raskasjakeeseen, ja reaktorin, johon erotuslaitteen kevytjae voidaan johtaa ja saattaa reagoimaan uudestaan katalyytin läsnäollessa.
20 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnus-omaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty 25 patenttivaatimuksen 10 tunnusmerkkiosassa.
! Keksinnön mukaisessa menetelmässä sivuväkevöintijäijestelmään johdettava sivuvirta otetaan kolonnin "alaosasta". Tällä termillä tarkoitetaan kohtaa, joka sijaitsee kolonnin pohjan ja alimman ensimmäisen reaktiovyöhykkeen välillä.
30
Keksinnön mukaan sivu-ulosotto johdetaan erotuslaitteeseen, jossa sivu-ulosotto jaetaan *' matalalla kiehuvaan jakeeseen (kevytjae) ja korkealla kiehuvaan jakeeseen (raskasjae).
3 95024
Ainakin osa korkealla kiehuvasta jakeesta palautetaan kolonniin, ja ainakin osa matalalla kiehuvasta jakeesta johdetaan ainakin yhteen toiseen reaktiovyöhykkeeseen, jossa se saatetaan eetteröintireaktioon katalyytin läsnäollessa, minkä jälkeen se palautetaan tislauskolonniin. Edullisesti sivu-ulosotto jaetaan sanottuun kahteen jakeeseen tislaamalla, 5 jolloin toiseen reaktiovyöhykkeeseen johdettava jae käsittää tislauksen ylitteen. Sopivim- min ylite lauhdutetaan ja siihen sekoitetaan eetteröintireaktiossa käytettävää alkanolia reaktioseoksen muodostamiseksi, minkä jälkeen sanottu seos johdetaan toiseen reaktiovyöhykkeeseen. Osa reaktiovyöhykkeen tuotteesta palautetaan tislaukseen ja osa lauhdutetusta ylitteestä palautetaan tislaukseen ennen alkanolin lisäämistä.
10
Keksinnön mukaan ensimmäisen ja toisen reaktiovyöhykkeen katalyytit koostuvat edullisesti periaatteessa yleisesti eetteröintireaktioissa käytettävistä kationinvaihtohartseista. Reaktiovyöhykkeissä käytettävät katalyytit voivat olla samanlaisia tai erilaisia, jossa viimeksi mainitussa tapauksessa katalyyttityyppi voidaan valita tarkkaan ko. reaktio-15 vyöhykkeen hiilivety syötölle sopivaksi.
Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan esillä olevaa sivuväkevöintiyksikkörat-kaisu yhdistetään sellaiseen reaktiiviseen tislauskolonnijärjestelmään, jossa on ainakin yksi sivureaktori yhdistettynä tuotteiden erottamiseen tarkoitettuun pääkolonniin. Tällai-20 sessa sivureaktori-tislauskolonni-jäijestelmässä sivureaktorin palautuskohdan ja pääko- lonnin pohjaosan välillä kolonnissa virtaa sekä lähtöaineita (2MlB:tä hyvin vähän ja • 2M2B:tä hieman enemmän sekä jonkin verran myös alkanolia (esim. metanolia)) että tuotetta (tertiääristä eetteriä, kuten TAMEa).
25 Jotta jäljellä olevat lähtöaineet saataisiin reagoimaan täydellisemmin, niin tarvitaan ainakin yksi reaktori, jonka läpi reagoimattomat komponentit voidaan ajaa. Pääkolonnin : pohjatuotetta ei kuitenkaan voida ajaa suoraan reaktorin läpi, koska 1) reaktio tarvitsee lisää alkanolia (esim. metanolia), jota jää tuotteeseen tasapainoreaktion takia, ja 2) tertiääristä alkyylieetteriä (esim. TAMEa) on paljon ja se reagoi takaisin lähtöaineik-30 seen, jolloin kokonaiskonversio huononee. Toisin sanoen metanolia ei saa jäädä pohja- tuotteeseen, jolloin se on tislattava pois, ja TAMEa ei saa mennä reaktoriin, koska se reagoi takaisinpäin. Edellä mainituista syistä on kehitetty esillä olevan keksinnön mu- 4 95024 kainen sivuväkevöintiyksikköjäqestelmä. Erotuslaitteella, kuten tislauskolonnilla, erotetaan tuote, eli esim. TAME ja muut raskaammat hiilivedyt, tislauskolonnista otettavasta sivuvirrasta ennen kuin tämä johdetaan uuteen reaktoriin, jota seuraavassa kutsutaan sivuväkevöintireaktoriksi. Raskaat hiilivedyt palautetaan tislauskolonniin erotuslaitteen 5 pohjatuotteena. Koska eetteröintireaktio on tasapainoreaktio, jää sivuväkevöintireaktorin tuotteeseen reagoimatonta metanolia. Reaktorituote palautetaan siksi takaisin pääko-lonniin, joka tislaa metanolin pois pohjatuotteesta.
Sivuväkevöintireaktorin läpi kulkenut virta voidaan palauttaa kolonniin kokonaisuudes-10 saan, mutta se voidaan myös jakaa sivuvirroiksi, joista osa palautetaan erotuslaittee- seen, osa yhdistetään erotuslaitteen pohjatuotteeseen, osa yhdistetään tislauskolonnin pohjatuotteeseen ja/tai osa ajetaan reaktiivisen tislauskolonninjärjestelmän reaktiovyö-hykkeen tuotteeseen.
15 Sivuväkevöintireaktorin läpi ajettavaan sivuvirtaan lisätään tarvittaessa alkanolia, esim.
metanolia. Alkanolia tarvitaan usein lisää, koska sen konversio on reaktiivisessa tislaus-kolonnijärjestelmässä jopa 99 %. Valmistettaessa TAMEa voidaan tarvittava lisämeta-noli syöttää tislausreaktorijärjestelmän muihin lisäyskohtiin (esim. sivureaktoriin), koska metanoli on sivuväkevöintikolonnissa kevein komponentti C5-metanoli-atseotroopista 20 johtuen. TAMEn valmistuksessa C4 puuttuu tästä osasta prosessia.
• Sivuväkevöintiyksikön erotuslaite koostuu sopivimmin tavanomaisesta tislauskolonnista (esim. venttiili-, kello- tai seulapohjakolonnista tai täytekappalekolonnista) ja sivuväke-vöintireaktori läpivirtausreaktorista. Kolonnin ja reaktorin välinen kierto voidaan saada 25 aikaan joko pakotettuna kiertona pumpun avulla tai termosifoniperiaatteella, jolloin reaktiolämpö kiehuttaa nestettä aiheuttaen kyseisen ilmiön. Jos kierto on pakotettu, : reaktori voi olla tyypiltään kiintokerros- putki- tai leijukerros-reaktori tai mikä tahansa näiden kombinaatio, tai useampi reaktori sarjassa. Termosifoniperiaatteella toimivassa systeemissä kyseeseen voi tulla ainoastaan kiintokerros- tai putkireaktori.
Sivuväkevöintiyksikössä käytettävän laitteiston ja se operoinnin osalta viitataan FI-patenttihakemuksessamme 921173 annettuun kuvaukseen tislauskolonnista ja sivureakto- 30 5 95024 reistä.
Keksinnön mukaisella ratkaisulla voidaan valmistaa TAMEa ja sitä raskaampia eetteri-tuotteita, kuten terf-amyylietyylieetteriä (TAEE) ja rerr-heksyylimetyylieetteriä 5 (THME). Edullisesti keksintöä käytetään TAMEn valmistukseen, jolloin viimeksi mainittua metyylieetteriä syntyy valmistuksen sivutuotteena.
Esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan se etu, että TAMEn ja raskaampien eettereiden konversio kasvaa merkittävästi. Esimerkeissä esitettyjen tulosten perusteella konversio 10 paranee TAMElla ainakin 91,0 %:iin (lisäystä 4,1 % ) ja THME.llä 49,2 %:iin (lisä ystä 3,1 %). Optimoimalla prosessia päästään vielä parempiin konversioihin.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin selostamaan yksityiskohtaisen selityksen ja muutaman sovellutusesimerkin avulla. Oheisista piirustuksista 15 kuviossa 1 on esitetty keksinnön ensimmäisen edullisen sovellutusmuodon prosessikaa vio, kuviossa 2 on esitetty keksinnön toisen edullisen sovellutusmuodon prosessikaavio ja kuviossa 3 on esitetty keksinnön kolmannen edullisen sovellutusmuodon prosessikaavio.
20 Kuvion 1 mukaisessa koejärjestelyssä TAMEn valmistamiseksi hiilivetylähtöaine, joka sisältää mm. 2MlB:tä, 2M2B:tä ja muita C5-hiilivetyjä sekä C6- ja C6+-hiilivetyjä, ja metanoli sekoitetaan keskenään, seos lämmitetään ja ajetaan esireaktorin 1 läpi. Esi-reaktorit koostuu reaktorista, jotka on täytetty ioninvaihtohartsikerroksella. Reaktori voi tyypiltään olla kiintokerros-, leijukerros- tai putkireaktori. Yhden reaktorin tilalla 25 voidaan käyttää kahta tai useampaa reaktoria, jotka voidaan jäljestää sarjaan tai rinnak kain. Mikäli esireaktoreita on useampia kuin kaksi, ne voidaan myös järjestää sar-jaan/rinnakkain. Reaktion takia lämpötila nousee esiieaktorissa noin 5-15 °C:lla reaktorin lämmöneristyksen tehokkuuden mukaan. Esireaktorista seos ajetaan tislauskolonniin 1. Tislauskolonnin pohjalla on höyrylämmitteinen kiehutin 10. Tislauskolonni 30 voi tyypiltään olla täytekappalekolonni tai venttiili-, seula- tai kellopohjakolonni. Kolon nin huipulta otetaan tislettä, joka viedään lauhduttimen 3 kautta lauhde-säiliöön 4, josta osa viedään eteenpäin jatkokäsittelyyn, esim. MTBE-prosessiin, ja osa palautetaan 6 95024 kolonniin. Palautussuhde kolonnissa on sopivimmin noin xh - 600. Tehdasmittakaavai-sissa kolonneissa käytetään tyypillisesti palautussuhdetta, joka on noin 50 -150. Pilot-laitteistossa suuremmatkin suhteet tulevat kyseeseen. Tislauskolonnin 3 viereen on järjestetty sivureaktorijärjestelmä, joka tässä tapauksessa yksinkertaisuuden vuoksi on 5 merkitty yhdellä reaktorilla 5. Reaktori voi kierrätystavan mukaan olla kiinto- tai leiju- kerrosreaktori tai putkireaktori, kuten selityksen yleisessä osassa todettiin. Sivureak-toriin otetaan kolonnista nestevirta, jonka painetta nostetaan ennen reaktoria. Sivureak-torisyöttöön lisätään tarvittaessa metanolia ja tarvittaessa se jäähdytetään reaktiolämpöti-laan. Lämpötila kohoaa sivureaktorissa vain muutaman asteen. Sivureaktorijärjestel-10 mästä 5 virtaus ohjataan takaisin kolonniin 2. Esimerkin 1 mukaisessa tapauksessa palaute syötetään kolonniin esireaktorista 1 tulevan syötteen alapuolelle, jotta eetteri-tuotteet tislautuvat pois sivureaktorijärjestelmän 5 syötöstä.
Kolonnin 2 alaosaan on yhdistetty sivuväkevöintikolonni 6, johon syöttö otetaan pääko-15 loimista 2 sivureaktorin 5 palautuskohdan alapuolelta. Syöttö voi olla kaasua tai nestet tä. Jos se on kaasua, ei sivuväkevöintikolonni 6 tarvitse välttämättä omaa kiehutintaan, koska tislauksen vaatima kaasuvirta tulee sivuväkevöintikolonniin 6 jo syötön mukana.
Jos se on nestettä, niin sivuväkevöintikolonni 6 tarvitsee oman kiehuttimen. Jos sivuvä-kevöintikolonnissa 6 on oma kiehutin, syöttö voidaan tuoda muuallekin kuin pohjalle.
20 Sivuväkevöintikolonnissa 6 on tarvittava määrä pohjia (tai vastaavia erotusaskeleita), jotta siihen syötettävä sivuvirta saadaan jaettua kahteen jakeeseen, joista kevyemmässä jakeessa eettereiden määrä on olennaisesti vähentynyt sivuväkevöintikolonnin 6 syöttöön nähden. Sivuväkevöintikolonnin 6 ylimenokaasut lauhdutetaan lauhduttimessa 7 ja kerätään ylimenosäiliöön 8. Saatu neste pumpataan osaksi takaisin kolonniin 6 ja osaksi 25 reaktoriin 9. Reaktoriin 9 menevään virtaan voidaan tarvittaessa lisätä metanolia.
Reaktori 9 voi sijaita myös kuvion 2 mukaisessa paikassa heti ylimenosäiliön 8 jälkeen ennen kolonnin 6 tisleen ja huipunpalautuksen erottamista toisistaan.
30 Kuvion 3 mukaisessa keksinnön sovelluksessa sivuväkevöintikolonnia 6 operoidaan kuten hakemuksessamme FI 921174 on selostettu. Tällöin kolonnista 6 otetaan tisle, joka sisältää pääasiassa vain C4-hiilivetyjen ja metanolin seosta atseotrooppina. Reakto- 7 95024 rin 9 syöttöä ei tässä tapauksessa oteta kolonnin 6 huipulta, eli tisleestä, vaan sopivasta kohtaa kolonnin 6 syötön ja huipun välistä, koska kolonnin 6 huipulle ei haluta C5-hiilivetyjä merkittäviä määriä. Reaktorin 9 syöttöön lisätään tarvittaessa metanolia ja se ajetaan sitten reaktorin 9 läpi. Reaktorista 9 saatu reaktorituote palautetaan pääkolonniin 5 2 samalla tavalla kuin kuvion 1 ja 2 mukaisessa jäijestelyssä.
Kuvioissa 1, 2 ja 3 on katkoviivoilla esitetty vaihtoehtoisia prosessiratkaisuja. Reaktorin 9 reaktiotuote voidaan palauttaa tarvittaessa - sivuväkevöintikolonnista 6 takaisin pääkolonniin 2 tulevaan virtaan tai 10 - sivureaktorista 5 takaisin pääkolonniin 2 tulevaan virtaan tai - suoraan pääkolonnin 2 pohjasummuun.
Näin pääkolonniin 2 ei tarvita erillistä yhdettä syöttöjärjestelyineen reaktorituotteen 9 palauttamista varten.
15 Pääkolonnin 2 tisleessä on reagoimatonta metanolia ja jos osa pääkolonnin 2 tisleestä ajetaan kolonnin 6 huipulle, ei reaktoriin 9 välttämättä tarvitse lisätä metanolia.
Vertailuesimerkki 20
Laitteet: Pääkolonni (2).........30 teoreettista pohjaa
Esireaktori (1)..........3 kpl 25 Sivureaktorit (5)........2 kpl
Syöttö oli FCC:n kevyt bensiiniä, jossa on:
Hiilivedyt/p-% 30 C4 2,1 2M1B 1,8 2M2B 11,7 C5 loput 32,8 8 95024 C6 reagoivat 11,3 C6+ loput 40,4
Metanoli 0,0 TAME 0,0 5 THME 0,0
Yhteensä 100,0 Määrä/kg/h 58,137 10
Prosessista saatiin tuotteina:
Taulukko 1 15 Pääkolonni Sivuväkevöintikolonni
Tisle Pohja Syöttö Pohja Reaktorista p-% p-% p-% p-% p-% C4 86,22 0,21 0,00 0,00 0,00 20 2M1B 0,03 0,08 0,00 0,00 0,00_ 2M2B 0,06 1,55 0,00 0,00__0^0_ C5 loput 7,97 31,01 0,00 0,00 0,00 C6 reagoivat 0,00 5,78 0,00 0,00 0,00 C6+ loput 0,00 38,33 0,00__(T00__0;00_ 25 Metanoli 5,72 0,00 0,00__(T00__(TOO_ TAME 0,00 16,20 0,00 0,00 0,00 * THME 0,00 6,84 0,00__(TOO__03X)_
Yhteensä 100,00 100,00 0,00__(T00__(T00_ Määrä, kg/h 1,275 61,204 0 0 0 30
Metanolisyötöt eri kohtiin olivat seuraavat: 9 95024
Reaktori 1 4,100 kg/h MeOH
Reaktori 5 0,24 kg/h MeOH
Reaktori 9 0 kg/h MeOH
5 Esimerkki 1
Laitteet: Pääkolonni (2) .........30 teoreettista pohjaa 10 Palautussuhde 97
Paine 550 kPa
Lämpötila huipulla 58,4 °C
Lämpötila pohjalla 119,5 °C
Esireaktori (1)..........3 kpl
15 Reaktori 1 64,5...77,2 °C
Reaktori 2 47,3...50,5 °C
Reaktori 3 42,6...43,8 °C
Sivureaktorit (5)........2 kpl
Reaktori 1 67,5...71,6 °C
20 Reaktori 2 43,8...44,5 °C
Sivuväkevöinti- kolonni (6)..............10 teoreettista pohjaa
Palautussuhde 0,47 25 Paine 520 kPa
Lämpötila huipulla 78,3 °C
Lämpötila pohjalla 87,2 °C
Reaktori (9).............1 kpl 60,0...61,6 °C 30
Syöttö oli FCC:n kevyt bensiiniä, jossa on: 10 95024
Hiilivedyt/p- % C4 2,1 2M1B 1,8 5 2M2B 11,7 C5 loput 32,8 C6 reagoivat 11,3 C6+ loput 40,4
Metanoli 0,0 10 TAME 0,0 THME 0,0
Yhteensä 100,0 15 Määrä/kg/h 58,137
Prosessista saatiin tuotteina: 20
Taulukko 2 Pääkolonni Sivuväkevöintikolonni 25 Tisle Pohja Syöttö Pohja Reaktorista p-% p-% p-% p-% p-% C4 85,29__022__4J6__M6__019_ 2M1B 0,03 1,04 0,12 0,08 0,07 : 2M2B 0,07 1,04 1,49_ 1,23 0,72 30 C5 loput 8,78 30,85 54,99_ 38,20 61,65 C6 reagoivat 0,00__043__031__039__M2_ C6+ loput 0,00 38,15 13,47 22,13_ 9,69
Metanoli 5,83__013__18,91__19,92__18,59_ TAME 0,00 16,89 3,88 11,15__009_ 35 THME 0,00__024__068__025__058_
Yhteensä 100,00 100,00 100,00__100,00__100,00_ Määrä, kg/h 1,276 61,503 50,000 15,000 35,300 j 40 Metanolisyötöt eri kohtiin olivat seuraavat: „ 95024
Reaktori 1 4,100 kg/h MeOH
Reaktori 5 0,24 kg/h MeOH
Reaktori 9 0,30 kg/h MeOH
5
Esimerkki 2
Laitteet: 10 Pääkolonni (2).........30 teoreettista pohjaa
Palautussuhde 97
Paine 550 kPa
Lämpötila huipulla 58,4 °C
15 Lämpötila pohjalla 118,3 °C
Esireaktori (1)..........3 kpl
Reaktori 1 64,5...77,2 °C
Reaktori 2 47,3...50,5 °C
Reaktori 3 42,6...43,8 °C
20 Sivureaktorit (5)........2 kpl
Reaktori 1 67,5...71,6 °C
Reaktori 2 43,8...44,5 °C
Sivuväkevöinti- 25 kolonni (6).............10 teoreettista pohjaa : Palautussuhde 1,0
Paine 520 kPa
Lämpötila huipulla 78,3 °C
Lämpötila pohjalla 84,8 °C
30 Reaktori (9).............1 kpl
60,0...60,8 °C
Syöttö oli FCC:n kevyt bensiiniä, jossa on: TT- 95024 12
Hiilivedyt/p-% C4 2,1 2M1B 1,8 5 2M2B 11,7 C5 loput 32,8 C6 reagoivat 11,3 C6 + loput 40,4
Metanoli 0,0 10 TAME 0,0 THME 0,0
Yhteensä 100,0 15 Määrä/kg/h 58,137
Prosessista saatiin tuotteina: 20 Taulukko 3 Pääkolonni Sivuväkevöintikolonni
Tisle Pohja Syöttö Pohja Reaktorista p-% p-% p-% p-% p-% 25 C4__85J1__0£3__3A9__T67__5£8_ 2M1B 0,03 0,05 0,12 0,10 0,03 2M2B 0,07 1,11 1,57 1,61 0,45 C5 loput 8,93 30,84 67,12 59,25 74,61 C6 reagoivat 0,00 5,67 1,86 3,26 0,22 30 C6+ loput 0,00 38,15 10,79__18/71_ 2,28
Metanoli 5,86 0,25 11,27__^48_ 15,83 TAME 0,00 16,79 3,24 6,79_ 1,11 THME 0,00 6,92 0,55 1,13 0,10
Yhteensä 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 35 Määrä, kg/h 1,276 61,503 50,000 48,827 24,414 40 13 95024
Metanolisyötöt eri kohtiin olivat seuraavat:
Reaktori 1 4,100 kg/h MeOH Reaktori 5 0,24 kg/h MeOH 5 Reaktori 9 0,30 kg/h MeOH
Claims (10)
1. Menetelmä tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi katalyyttisessä tislausreakto-rijäijestelmässä, joka käsittää tislauskolonnin (2) ja siihen liittyvän ainakin yhden 5 ensimmäisen reaktiovyöhykkeen (5), joka sisältää kationinvaihtohartsista koostuvan katalyytin, jonka menetelmän mukaan - C5-Cg-iso-olefiinit saatetaan reagoimaan alempien alkanolien kanssa vastaavien eetterien tuottamiseksi sanotussa reaktio vyöhykkeessä (5), ja - eetterituote poistetaan kolonnin (2) pohjalta, 10 tunnettu siitä, että - kolonnista (2) otetaan sen pohjan ja alimman ensimmäisen reaktiovyöhykkeen (5) välisestä kohdasta sivu-ulosotto, joka jaetaan tislaamalla matalalla kiehuvaan jakeeseen ja korkealla kiehuvaan jakeeseen, - ainakin osa korkealla kiehuvasta jakeesta palautetaan kolonniin (2), ja 15. ainakin osa matalalla kiehuvasta jakeesta johdetaan ainakin yhteen toiseen reak- tiovyöhykkeeseen (9), jossa se saatetaan eetteröintireaktioon katalyytin läsnäollessa, minkä jälkeen se palautetaan tislauskolonniin (2).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että matalalla 20 kiehuva jae käsittää tislauksen ylitteen.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylite lauhdutetaan ja siihen sekoitetaan eetteröintireaktiossa käytettävää alkanolia reaktioseoksen muodostamiseksi, minkä jälkeen sanottu seos johdetaan toiseen reaktiovyöhykkeeseen 25 (9).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa reaktiovyöhykkeen (9) tuotteesta palautetaan tislaukseen (6).
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että osa lauhdute tusta ylitteestä palautetaan tislaukseen (6) ennen alkanolin lisäämistä. 15 95024
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tislausreaktorijärjestelmänä käytetään tislauskolonnia (2), johon on liitetty ainakin yksi ulkopuolinen reaktori (5).
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tislausreaktorijärjestelmänä käytetään tislauskolonnia, jonka sisään on sovitettu ainakin yksi reaktiopeti.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 valmistetaan metyylieetteriä, kuten TAMEa ja/tai THMEtä.
9. Laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi C5-Cg-iso-olefiineista ja alemmista alkanoleista, joka laitteisto käsittää - tislauskolonnin (2) ja siihen liittyvän ainakin yhden ensimmäisen reak- 15 tiovyöhykkeen (5), joka sisältää kationinvaihtohartsista koostuvan katalyytin, tunnettu - tislauskolonnin (2) alaosaan yhdistetystä sivuväkevöintiyksiköstä (6, 9), joka koostuu tislauskolonnista (6) ja tähän yhdistetyn sivureaktorin (9).
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tislauskolonniin (6) on liitetty lauhdesäiliö (8) ja sivureaktori (9) on virtausyhteydessä sanottuun lauh-desäiliöön. ,β 95024
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI943187A FI95024C (fi) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi |
| PCT/FI1995/000380 WO1996001244A1 (en) | 1994-07-01 | 1995-06-30 | Process and apparatus for preparing tertiary alkyl ethers |
| AU27947/95A AU2794795A (en) | 1994-07-01 | 1995-06-30 | Process and apparatus for preparing tertiary alkyl ethers |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI943187 | 1994-07-01 | ||
| FI943187A FI95024C (fi) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI943187A0 FI943187A0 (fi) | 1994-07-01 |
| FI95024B true FI95024B (fi) | 1995-08-31 |
| FI95024C FI95024C (fi) | 1995-12-11 |
Family
ID=8541047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI943187A FI95024C (fi) | 1994-07-01 | 1994-07-01 | Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU2794795A (fi) |
| FI (1) | FI95024C (fi) |
| WO (1) | WO1996001244A1 (fi) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5919989A (en) * | 1996-07-16 | 1999-07-06 | Catalytic Distillation Technologies | Etherification process |
| CN102675057B (zh) * | 2012-02-25 | 2016-12-14 | 中国石油大学(华东) | 一种合成甲基叔丁基醚的催化蒸馏工艺方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3148109A1 (de) * | 1981-12-04 | 1983-06-09 | EC Erdölchemie GmbH, 5000 Köln | Verfahren zur herstellung von methyl-tert.-butylether (mtbe) und weitgehend von i-buten und vom methanol befreiten kohlenwasserstoff-raffinaten |
| FI92318C (fi) * | 1992-03-18 | 1994-10-25 | Neste Oy | Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen eetterien valmistamiseksi |
| US5243102A (en) * | 1992-10-01 | 1993-09-07 | Uop | Etherification of C5 -plus olefins by sequential catalytic distillation |
| US5248836A (en) * | 1992-10-16 | 1993-09-28 | Chemical Research & Licensing Company | Process for the preparation of ETBE |
-
1994
- 1994-07-01 FI FI943187A patent/FI95024C/fi active
-
1995
- 1995-06-30 AU AU27947/95A patent/AU2794795A/en not_active Abandoned
- 1995-06-30 WO PCT/FI1995/000380 patent/WO1996001244A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI95024C (fi) | 1995-12-11 |
| AU2794795A (en) | 1996-01-25 |
| FI943187A0 (fi) | 1994-07-01 |
| WO1996001244A1 (en) | 1996-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4475005A (en) | Process for preparing tertiary alkyl ethers | |
| CN1990443B (zh) | 由c4烃的工业混合物制备乙基叔丁基醚的方法 | |
| CN1331829C (zh) | 由叔丁醇制备异丁烯的方法 | |
| SU1240352A3 (ru) | Способ получени сложных эфиров уксусной кислоты | |
| US8350095B2 (en) | Method for the production of dimethyl ether | |
| CA2132318C (en) | Process for preparing methyl ethers | |
| EP0640064B1 (en) | Process and apparatus for preparing tertiary alkyl ethers | |
| NO175743B (no) | Fremgangsmåte og apparat for fremstilling av tertiære alkyletere | |
| FI95024B (fi) | Menetelmä ja laitteisto tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi | |
| CN1045952C (zh) | 生产双(氟代甲基)醚以及二氟甲烷的方法 | |
| Sneesby et al. | Detrimental influence of excessive fractionation on reactive distillation | |
| CN100582071C (zh) | 用于催化蒸馏的方法和装置 | |
| FI101220B (fi) | Menetelmä alkyylieetterien ja niiden seosten valmistamiseksi | |
| KR102627301B1 (ko) | 고순도 메탄올 생성을 위한 분리 벽 기술의 사용 | |
| CN106520187A (zh) | 一种轻汽油烃重组醚化催化精馏工艺及其装置 | |
| US5639355A (en) | Method for enhancing the yield of tertiary butyl alcohol in a tertiary butyl alcohol recovery process | |
| US6159344A (en) | Reaction and distillation device | |
| KR19990076672A (ko) | 3차 알킬 에테르를 제조하는 방법 | |
| CN116262178A (zh) | 一种混合碳氢化合物转化装置及其转化方法 | |
| US5364975A (en) | Process for the production of a tertiary alkyl ether comprising a fractionation section | |
| US6362386B1 (en) | Method and device for obtaining isobutenes from conjugated hydrocarbons | |
| RU2103255C1 (ru) | Способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров | |
| CN113717034A (zh) | 一种固体催化剂催化精馏选择性制备二元醇单叔丁醚的方法 |