FR2737131A1

FR2737131A1 - Catalytic distillation process and device separating liquid and vapour - so the vapour is only in contact with the liquid during distillation and not during reaction

Info

Publication number: FR2737131A1
Application number: FR9509060A
Authority: FR
Inventors: Marie Claire Marion; Jean Charles Viltard; Philippe Travers; Isabelle Harter; Alain Forestiere
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-01-31
Anticipated expiration: 2001-07-24
Also published as: FR2737131B3

Abstract

Reactive distn. process where the reactants are introduced, possibly diluted by a diluent and with an excess of one of the reactants, into at least one level of a reactive distn. zone which includes: (a) at least one catalytic reaction zone with at least one catalytic bed containing catalyst; (b) at least one lower distn. zone located below the catalytic zone; and (c) at least one other upper distn. zone above the catalytic zone. The conditions are maintained to have a liq. and a vapour phase in the reactive distn. zone. The majority of the liq. and vapour is circulated from bottom to top across the catalyst in the catalytic zone, such that the vapour is not in contact with the catalyst. Part of the required reaction product is recovered, as are part of the possible diluent and the reactants. Most of the liq. from the upper distn. zone is collected in at least one collector so it arrives in the centre of the catalytic zone, below each bed, without coming in contact with the catalyst. Most of the liq. below the bed is circulated radially using at least one circulator to introduce it into at least one zone for dividing the liq.. Most of the liq. is recovered after its passage through the bed by at least one liq. discharge, which removes the liq. to the lower distn. zone. Also claimed is a reactive distn. device to carry out the above process, comprising the zones (a), (b) and (c) described above, with at least one means of circulating most of the liq. from bottom to top across the catalyst in each bed, at least one means of circulating vapour from bottom to top of the catalytic zone, such that the vapour is not in contact with the catalyst, and at least one collector designed so liq. from the upper distn. zone arrives at the centre of the catalytic zone under each bed. This collector has an upper collection zone and at least one pipe transferring the liq. from top to bottom of the catalytic zone without contact with the catalyst. The device also contains at least one means of circulating the liq. radially below each bed in the catalytic zone such as to introduce it to at least one partition zone, and at least one means of discharging the liq. from the bed which comprises at least one pipe, so that the liq. after its passage through the catalytic bed is discharged into the lower distn. zone.

Description

L'invention concerne un procédé de distillation réactive (appelée aussi distillation catalytique), qui permet d'effectuer à la fois au moins une réaction chimique en présence de catalyseur et la séparation par distillation du mélange réactionnel obtenu. L'invention concerne aussi un dispositif de distillation réactive.The invention relates to a reactive distillation process (also known as catalytic distillation), which makes it possible to carry out at least one chemical reaction in the presence of a catalyst and the separation by distillation of the reaction mixture obtained. The invention also relates to a reactive distillation device.

Le procédé et le dispositif de l'invention peuvent s'appliquer à diverses réactions équilibrées, en phase liquide, pour lesquelles on peut isoler le produit de réaction par distillation dans les conditions de température et de pression auxquelles on réalise la réaction, et particulièrement à la préparation d'éthers alkyliques tertiaires tels que le méthyltertiobutyléther (MTBE), le méthyltertioamyléther (TAME), l'éthyltertiobutyléther (ETBE), ou encore l'éthyltertioamyléther (TAEE), par réaction catalytique sur l'oléfine appropriée (isobutêne ou isopentène) de l'alcool approprié (méthanol ou éthanol, suivant le cas). En ce qui concerne plus particulièrement les réactions d'éthérification par distillation réactive, divers procédés ont déjà été proposés dans l'art antérieur.The method and the device of the invention can be applied to various balanced reactions, in liquid phase, for which the reaction product can be isolated by distillation under the conditions of temperature and pressure at which the reaction is carried out, and particularly at the preparation of tertiary alkyl ethers such as methyltertiobutylether (MTBE), methyltertioamylether (TAME), ethyltertiobutylether (ETBE), or alternatively ethyltertioamylether (TAEE), by catalytic reaction on the appropriate olefin (isobutene or isopentene) appropriate alcohol (methanol or ethanol, as appropriate). With particular reference to reactive distillation etherification reactions, various methods have already been proposed in the prior art.

Le brevet US-A-4.847.430 décrit un procédé d'étherification dont une des caractéristiques est la disposition dans le(s) lit(s) catalytique(s) de passages ou cheminées pour la vapeur de distillation ascendante, permettant d'éviter les inconvénients que procurerait le passage de ladite vapeur au sein du lit catalytique.US-A-4,847,430 discloses an etherification process, one of the characteristics of which is the provision in the catalytic bed (s) of passages or chimneys for the upward distillation steam, making it possible to avoid the disadvantages that would result from the passage of said vapor within the catalytic bed.

Le brevet US-A-5.130.102 décrit une colonne de distillation réactive comprenant une zone dans laquelle sont effectuées concurremment une réaction catalytique et la séparation par distillation des produits de ladite réaction, cette zone comportant au moins un "plateau" de réaction supportant un catalyseur particulaire et au moins un plateau de distillation, plus particulièrement du type plateau à calottes, ledit plateau de réaction étant "couplé" avec ledit plateau de distillation au moyen d'une masse liquide continue immergeant, en sa zone inférieure ledit catalyseur et en sa zone supérieure ledit plateau de distillation.Le plateau de réaction comporte une cheminée (en fait c'est la cheminée de la calotte qui a été étendue pour tenir compte de la présence de la masse catalytique et de sa hauteur), destinée à amener la vapeur montant de la zone située au-dessous de l'ensemble "couplé" vers un distributeur de vapeur situé au-dessous du plateau de distillation. La hauteur de la masse liquide entre le plateau de réaction et le plateau de distillation doit être suffisante pour éviter l'entraînement des particules du catalyseur. La phase liquide s'écoule de la partie supérieure de l'ensemble couplé par débordement par dessus un déversoir par l'intermédiaire d'une descente soit vers un plateau de distillation classique, soit vers un autre ensemble "couplé" situé au-dessous de l'ensemble "couplé" considéré.De même, le plateau de réaction d'un ensemble "couplé" est alimenté en phase liquide par une descente provenant, par débordement par-dessus un déversoir, soit d'un plateau de distillation classique soit d'un autre ensemble "couplé", situé au-dessus de l'ensemble "couplé" considéré.US-A-5,130,102 discloses a reactive distillation column comprising a zone in which a catalytic reaction is carried out concurrently and the products of said reaction are separated by distillation, this zone comprising at least one "plateau" of reaction supporting a reaction. particulate catalyst and at least one distillation tray, more particularly of the cap-plate type, said reaction plate being "coupled" with said distillation tray by means of a submerging continuous liquid mass, in its lower zone said catalyst and in its upper zone said distillation tray.The reaction plate comprises a chimney (in fact it is the chimney of the cap which has been extended to take into account the presence of the catalytic mass and its height), intended to bring the steam amount of the area below the "coupled" assembly to a steam distributor located below the distillation tray. The height of the liquid mass between the reaction plate and the distillation tray must be sufficient to avoid entraining the catalyst particles. The liquid phase flows from the top of the overflow coupled assembly over a weir via a descent to either a conventional distillation tray or another "coupled" assembly located below the "coupled" assembly considered. Similarly, the reaction plate of a "coupled" assembly is supplied in the liquid phase by a descent coming, by overflow over a weir, either from a conventional distillation plate or from a 'another set "coupled", located above the set "coupled" considered.

Le brevet US-A-5.368.691 décrit un procédé mettant en jeu une configuration telle que les zones de réaction, alternant avec des zones de distillation, sont nettement séparées de ces dernières, c'est-à-dire sans masse liquide continue entre une zone de réaction et la zone de distillation voisine. Ladite demande décrit un procédé de distillation réactive caractérisé en ce que on introduit les réactifs, généralement séparément ou en mélange, purs ou
dilués, en au moins un niveau d'une colonne de distillation réactive qui renferme
(a) au moins une zone réactionnelle catalytique renfermant un lit du catalyseur
approprié ; et
(b) au moins une zone de distillation constituée par au moins un plateau de
distillation, chaque zone de distillation étant séparée de la (ou des) zone(s)
catalytique(s) consécutive(s);
on maintient des conditions de distillation dans ladite colonne de façon à avoir
une phase liquide et une phase vapeur dans ladite colonne
on fait circuler une partie, de préférence ia totalité, de la phase liquide du bas
vers le haut à travers le catalyseur dans chaque zone catalytique;
on fait circuler une partie, de préférence la totalité, de la phase vapeur de la
distillation du bas vers le haut à travers chaque zone de distillation, de telle
manière que ladite phase vapeur soit en contact avec la phase liquide dans les
zones de distillation;;
on recueille une partie, de préférence la totalité, du produit recherché à une
extrêmité de ladite colonne de distillation réactive; et
on recueille une partie, de préférence la totalité, du diluant éventuel des réactifs
et de tout excès de réactif(s) à l'autre extrêmité de ladite colonne.US-A-5,368,691 discloses a method involving a configuration such that the reaction zones, alternating with distillation zones, are clearly separated from the latter, that is to say without continuous liquid mass between a reaction zone and the neighboring distillation zone. Said application describes a reactive distillation process characterized in that the reactants are introduced, generally separately or in admixture, pure or
diluted, at least one level of a reactive distillation column which contains
(a) at least one catalytic reaction zone containing a catalyst bed
appropriate; and
(b) at least one distillation zone consisting of at least one
distillation, each distillation zone being separated from the zone (s)
consecutive catalytic (s);
distillation conditions are maintained in said column so as to have
a liquid phase and a vapor phase in said column
a portion, preferably all, of the bottom liquid phase is circulated
upwardly through the catalyst in each catalytic zone;
a part, preferably all, of the vapor phase of the
distillation from bottom to top through each distillation zone, such
way that said vapor phase is in contact with the liquid phase in the
distillation zones;
a portion, preferably all, of the desired product is collected at a
extremity of said reactive distillation column; and
a portion, preferably all, of the optional diluent of the reagents is collected
and any excess reagent (s) at the other end of said column.

De manière préférée, on fait circuler la totalité de la phase vapeur de la distillation de manière qu'elle ne soit en contact avec la phase liquide que dans les zones de distillation et non dans les zones catalytiques. Preferably, the entire vapor phase of the distillation is circulated so that it is in contact with the liquid phase only in the distillation zones and not in the catalytic zones.

Le procédé et le dispositif selon l'invention, explicités ci-après, constituent un perfectionnement du procédé et du dispositif décrits dans le brevet US-A-5.368.691. The method and the device according to the invention, explained hereinafter, constitute an improvement of the process and the device described in US Pat. No. 5,368,691.

Le procédé et le dispositif de l'invention peuvent s'appliquer à diverses réactions équilibrées, en phase liquide, pour lesquelles on peut isoler le produit de réaction par distillation dans les conditions de température et de pression auxquelles on réalise la réaction. Ils peuvent s'appliquer aux réactions d'alkylation d'hydrocarbures aromatiques, généralement le benzène, par réaction catalytique avec l'oléfine appropriée, par exemple l'éthylène ou le propylène, pour former l'alkylbenzène correspondant, par exemple l'éthylbenzéne ou le cumène. Mais ils peuvent aussi s'appliquer par exemple aux réactions d'isomérisation de paraffines, aux réactions d'isomérisation d'oléfines ou à la production de butène-2 par hydroisomérisation.De façon préférée, ils s'appliquent aux réactions d'éthérification entre une isooléfine (par exemple l'isobutène et l'isopentène) et un monoalcool aliphatique (tel que le méthanol ou 'éthanol), particulièrement à la préparation d'éthers alkyliques tertiaires tels que le méthyltertiobutyléther (MTBE), le méthyltertioamyléther (TAME), l'éthyltertiobutyléther (ETBE), ou encore l'éthyltertioamyléther (TAEE), par réaction catalytique sur l'oléfine appropriée (isobutène ou isopentène) de l'alcool approprié (méthanol ou éthanol, suivant le cas).The process and apparatus of the invention can be applied to various balanced reactions in the liquid phase for which the reaction product can be isolated by distillation under the temperature and pressure conditions at which the reaction is carried out. They can be applied to alkylation reactions of aromatic hydrocarbons, generally benzene, by catalytic reaction with the appropriate olefin, for example ethylene or propylene, to form the corresponding alkylbenzene, for example ethylbenzene or cumene. But they can also be applied, for example, to isomerization reactions of paraffins, to olefin isomerization reactions or to the production of butene-2 by hydroisomerization. Preferably, they apply to etherification reactions between an isoolefin (for example isobutene and isopentene) and an aliphatic monoalcohol (such as methanol or ethanol), particularly in the preparation of tertiary alkyl ethers such as methyltertiobutylether (MTBE), methyltertioamylether (TAME), ethyl tert-butyl ether (ETBE), or ethyl tert-amyl ether (TAEE), by catalytic reaction on the appropriate olefin (isobutene or isopentene) of the appropriate alcohol (methanol or ethanol, as the case may be).

Le procédé de distillation réactive de l'invention est tel que: - on introduit les réactifs, I'un des réactifs pouvant être excédentaire, en au moins
un niveau d'une zone de distillation réactive qui renferme
a) au moins une zone réactionnelle catalytique renfermant au moins un lit
catalytique comportant le catalyseur,
b) au moins une zone de distillation située au-dessous de la zone catalytique
précédente, ou zone de distillation inférieure,
c) au moins une autre zone de distillation située au-dessus de la zone
catalytique précédente, ou zone de distillation supérieure,
on maintient des conditions de distillation de façon à avoir une phase liquide et
une phase vapeur dans la zone de distillation réactive,
on fait circuler la majeure partie, de préférence la quasi-totalité, du liquide du bas
vers le haut à travers le catalyseur dans la zone catalytique,
on fait circuler la majeure partie de la vapeur du bas vers le haut dans la zone
catalytique, de telle manière que ladite vapeur ne soit pratiquement pas en
contact avec le catalyseur,
on recueille une partie, de préférence la majeure partie, du produit de réaction
recherché dans une zone inférieure, appelée aussi zone d'épuisement, de la
zone de distillation réactive,
et on recueille une partie, de préférence la majeure partie, d'un diluant éventuel
et des réactifs, dans une zone supérieure, appelée aussi zone de rectification, de
la zone de distillation réactive, ledit procédé étant caractérisé en ce que
on collecte la majeure partie du liquide issu de la zone de distillation supérieure
par au moins un moyen collecteur de façon à ce que le liquide arrive en zone
sensiblement centrale de la zone catalytique, au-dessous de chaque lit
catalytique de la zone catalytique, sensiblement sans avoir de contact avec le
catalyseur,
on fait circuler radialement la majeure partie du liquide au-dessous dudit lit
catalytique par au moins un moyen de circulation sensiblement radiale de façon
à l'introduire dans au moins une zone de répartition du liquide,
on récupère la majeure partie du liquide après son passage dans le lit catalytique
par au moins un moyen de déversement du liquide, de façon à ce que le liquide
se déverse dans la zone de distillation inférieure.The reactive distillation process of the invention is such that: - the reactants, one of the reactants which may be surplus, are introduced into at least one
a level of a reactive distillation zone that encloses
a) at least one catalytic reaction zone containing at least one bed
catalyst comprising the catalyst,
b) at least one distillation zone located below the catalytic zone
previous, or lower distillation zone,
(c) at least one other distillation zone located above the zone
catalytic converter, or upper distillation zone,
distillation conditions are maintained so as to have a liquid phase and
a vapor phase in the reactive distillation zone,
most, preferably almost all, of the bottom liquid is circulated
upwards through the catalyst in the catalytic zone,
most of the steam is circulated from bottom to top in the area
in such a way that said vapor is practically not
contact with the catalyst,
a portion, preferably most, of the reaction product is collected
searched in a lower zone, also known as an area of exhaustion, of the
reactive distillation zone,
and a portion, preferably most, of a possible diluent is collected
and reagents, in an upper zone, also called rectification zone, of
the reactive distillation zone, said method being characterized in that
most of the liquid from the upper distillation zone is collected
by at least one collecting means so that the liquid arrives in the zone
substantially central to the catalytic zone, below each bed
catalytic zone of the catalytic zone, substantially without having contact with the
catalyst,
the majority of the liquid is circulated radially below said bed
catalytic by at least one substantially radial circulation means so
introducing it into at least one liquid distribution zone,
most of the liquid is recovered after passing through the catalytic bed
by at least one means for discharging the liquid, so that the liquid
flows into the lower distillation zone.

Le moyen collecteur peut être tel que la majeure partie du liquide arrive pratiquement exempte de vapeur au-dessous dudit lit catalytique, c'est-à-dire que ledit moyen prend toute forme adéquate pour réaliser une alimentation de la zone de répartition par au moins un moyen de circulation sensiblement radiale du liquide correcte, évitant en particulier tout gaz entraîné dans ledit liquide. Ainsi, le liquide se répartit sans turbulences excessives dans le moyen de circulation sensiblement radiale puis dans la zone de répartition.The collecting means may be such that most of the liquid is substantially vapor-free below said catalyst bed, i.e., said means is of any shape suitable for supplying the distribution zone with at least one means for substantially radial circulation of the correct liquid, in particular avoiding any gas entrained in said liquid. Thus, the liquid is distributed without excessive turbulence in the substantially radial circulation means and in the distribution zone.

La zone de répartition du liquide, alimentée par au moins un moyen de circulation sensiblement radiale, permet la régulation et l'homogénéisation du liquide avant son entrée dans chaque lit catalytique de la zone catalytique. Ainsi un des avantages de la présente invention est d'améliorer la circulation du liquide dans chaque lit catalytique de la zone catalytique. Par suite, le procédé est tel que le liquide s'étale sur toute la section de la zone de distillation réactive qui lui est accessible avant d'entrer en lit catalytique, dans au moins une zone de répartition du liquide.The liquid distribution zone, fed by at least one substantially radial circulation means, allows the regulation and homogenization of the liquid before it enters each catalytic bed of the catalytic zone. Thus one of the advantages of the present invention is to improve the circulation of the liquid in each catalytic bed of the catalytic zone. As a result, the process is such that the liquid spreads over the entire section of the reactive distillation zone which is accessible to it before entering a catalytic bed, in at least one zone of distribution of the liquid.

De préférence, la majeure partie de vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule dans la zone catalytique n'est sensiblement pas en contact avec du liquide (circulant dans le moyen collecteur et/ou dans le moyen de déversement).Preferably, the majority of steam from the lower distillation zone and circulating in the catalytic zone is substantially not in contact with liquid (circulating in the collecting means and / or in the discharge means).

De manière préférée, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique.Preferably, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone.

Dans un premier mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique et la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule dans la zone catalytique circule en zone sensiblement centrale. Dans ce cas, de préférence, le moyen de circulation sensiblement radiale de chaque lit catalytique comporte au moins un bras de distribution, de préférence de 2 à 10 bras de distribution, de manière encore plus préférée de 2 à 6 bras de distribution.In a first preferred embodiment of the process according to the invention, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone and the major part of the steam coming from the lower distillation zone and which circulates in the catalytic zone circulates in the substantially central area. In this case, preferably, the substantially radial circulation means of each catalyst bed comprises at least one distribution arm, preferably from 2 to 10 distribution arms, even more preferably from 2 to 6 distribution arms.

Dans le premier mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, de manière préférée, la phase vapeur issue de la zone de distillation inférieure, qui passe en majeure partie en zone sensiblement centrale de la zone catalytique passe en quasi totalité en zone sensiblement centrale de la zone catalytique. Dans ce cas, le moyen de déversement du liquide est situé de préférence en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique et ledit moyen est tel qu'il ne permet pratiquement pas de passage de phase vapeur dans le sens ascendant.In the first preferred embodiment of the process according to the invention, preferably, the vapor phase resulting from the lower distillation zone, which passes for the most part in a substantially central zone of the catalytic zone, almost completely passes into a substantially central zone. of the catalytic zone. In this case, the liquid discharge means is preferably located in a substantially peripheral zone of the catalytic zone and said means is such that it practically does not allow vapor phase passage in the ascending direction.

De plus, de manière préférée, dans ledit mode de réalisation, la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule en zone sensiblement centrale de la zone catalytique, n'est pratiquement pas en contact avec le liquide qui circule en zone sensiblement centrale de ladite zone catalytique.In addition, preferably, in said embodiment, the steam from the lower distillation zone and which circulates in a substantially central zone of the catalytic zone, is practically not in contact with the liquid which circulates in a substantially central zone. of said catalytic zone.

Dans un second mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique et la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule dans la zone catalytique circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique. Alors, un premier mode de réalisation qui est donc un troisième mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention est tel que la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique est au moins en partie, de préférence en majeure partie, en contact avec du liquide.Et un second mode de réalisation qui est donc un quatrième mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention est tel que la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique n'a sensiblement pas de contact avec du liquide (circulant dans le moyen collecteur et/ou dans le moyen de déversement).In a second preferred embodiment of the process according to the invention, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone and the major part of the steam coming from the lower distillation zone and which circulates in the catalytic zone flows in substantially peripheral zone of the catalytic zone. Then, a first embodiment which is thus a third preferred embodiment of the process according to the invention is such that the majority of the steam coming from the lower distillation zone and circulating in substantially peripheral zone of the catalytic zone is at least in part, preferably for the most part, in contact with liquid. And a second embodiment which is thus a fourth preferred embodiment of the process according to the invention is such that the major part of the steam coming from the lower distillation zone and circulating in a substantially peripheral zone of the catalytic zone has substantially no contact with liquid (flowing in the collecting means and / or in the discharge means).

De manière préférée, quel que soit le mode de réalisation du procédé selon l'invention, le liquide qui se déverse dans la zone de distillation inférieure passe en majeure partie en zone sensiblement périphérique.Preferably, whatever the embodiment of the process according to the invention, the liquid which flows into the lower distillation zone passes for the most part in a substantially peripheral zone.

Quel que soit le mode de réalisation du procédé selon l'invention, le moyen de circulation radiale peut comporter au moins un bras de distribution, de préférence de 2 à 10 bras de distribution, de manière encore plus préférée de 2 à 6 bras de distribution.Whatever the embodiment of the method according to the invention, the radial circulation means may comprise at least one distribution arm, preferably from 2 to 10 distribution arms, even more preferably from 2 to 6 distribution arms. .

Bien entendu, la vapeur produite lors de la réaction catalytique rejoint la vapeur issue de la zone de distillation inférieure en haut de la zone catalytique, de façon à alimenter la zone de distillation supérieure, quel que soit le mode de réalisation.Of course, the steam produced during the catalytic reaction joins the steam from the lower distillation zone at the top of the catalytic zone, so as to feed the upper distillation zone, whatever the embodiment.

Tout autre mode de réalisation du procédé selon l'invention, combinant les différents modes de réalisation préférés du procédé selon l'invention, est aussi envisageable.Any other embodiment of the method according to the invention, combining the various preferred embodiments of the method according to the invention, is also conceivable.

Par exemple, il est possible de combiner les troisième et premier modes de réalisation préférés décrits précédemment, c'est-à-dire qu'une partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique et que l'autre partie de ladite vapeur circule en zone sensiblement centrale de la zone catalytique.For example, it is possible to combine the third and first preferred embodiments described above, that is to say that a portion of the steam from the lower distillation zone circulates in a substantially peripheral zone of the catalytic zone and that the other part of said vapor circulates in a substantially central zone of the catalytic zone.

La zone de distillation réactive selon l'invention comporte au moins une colonne catalytique. Dans les cas connus de l'homme du métier où la mise en oeuvre d'une seule colonne pose des problèmes, on préfère généralement scinder ladite colonne de façon à utiliser finalement deux colonnes qui, mises bout à bout, réalisent ladite colonne, c'est-à-dire que les zones de rectification, de distillation catalytique et d'épuisement se répartissent sur les deux colonnes. En pratique, ce sont généralement les zones de rectification et/ou d'épuisement qui se trouvent dans au moins une colonne différente de la colonne comprenant la zone catalytique.The reactive distillation zone according to the invention comprises at least one catalytic column. In the cases known to those skilled in the art where the implementation of a single column causes problems, it is generally preferred to split said column so as to finally use two columns which, placed end to end, make said column, that is, the areas of rectification, catalytic distillation and exhaustion are distributed over the two columns. In practice, it is generally the areas of rectification and / or exhaustion that are in at least one column different from the column comprising the catalytic zone.

La zone supérieure ou zone de rectification de la zone de distillation réactive comporte généralement soit au moins un plateau distributeur éventuellement situé au-dessus d'une zone comportant au moins un garnissage assurant la distillation, soit au moins un plateau de distillation, qui peut être conventionnel, ainsi que toute combinaison de garnissage(s), de plateau(x) distributeur(s) et de plateau(x) de distillation assurant la distillation selon toute technique connue de l'homme du métier.The upper zone or rectification zone of the reactive distillation zone generally comprises either at least one distributor plate possibly located above an area comprising at least one lining for distillation, or at least one distillation tray, which can be conventional, as well as any combination of packing (s), tray (x) distributor (s) and tray (x) distillation for distillation according to any technique known to those skilled in the art.

De même, la zone d'épuisement de la zone de distillation réactive comporte généralement soit au moins un plateau distributeur éventuellement situé au-dessus d'une zone comportant au moins un garnissage assurant la distillation, soit au moins un plateau de distillation, qui peut être conventionnel, ainsi que toute combinaison de garnissage(s), de plateau(x) distributeur(s) et de plateau(x) de distillation assurant la distillation selon toute technique connue de l'homme du métier.Similarly, the depletion zone of the reactive distillation zone generally comprises either at least one distributor plate possibly located above an area comprising at least one lining for distillation, or at least one distillation tray, which can be conventional, as well as any combination of packing (s), tray (x) distributor (s) and tray (s) distillation for distillation according to any technique known to those skilled in the art.

Le corps de garnissage éventuellement utilisé dans le procédé de la présente invention est choisi en fonction de l'efficacité nécessaire à la fonction distillation. Le corps de garnissage est choisi parmi les corps de garnissage bien connus de l'homme du métier, tels que par exemple des solides sous forme d'anneaux, d'extrudés polylobés ou de selles. A titre d'exemple non limitatif de corps de garnissage, on peut citer les anneaux de Raschig, les anneaux de Pall, les anneaux d'lntos, les selles de Berl, les selles Novalox et les selles Intalox.The packing body optionally used in the process of the present invention is selected according to the efficiency required for the distillation function. The packing body is chosen from packing bodies well known to those skilled in the art, such as, for example, solids in the form of rings, poly-lobed extrusions or saddles. By way of non-limiting example of packing body, mention may be made of Raschig rings, Pall rings, lntos rings, Berl saddles, Novalox saddles and Intalox saddles.

Le plateau distributeur éventuellement utilisé dans le procédé de la présente invention est un simple plateau permettant le passage ascendant de la vapeur et la collecte puis le déversement de liquide, tel que tout plateau distributeur connu de l'homme du métier, et tout particulièrement si la zone de distillation à laquelle il appartient comprend en majeure partie des garnissages. The dispenser plate possibly used in the process of the present invention is a simple tray allowing the upward passage of the vapor and the collection and then the spill of liquid, such as any distributor plate known to those skilled in the art, and especially if the The distillation zone to which it belongs mainly comprises packings.

Dans le cas où l'on utilise, selon le procédé de la présente invention, un plateau de distillation, celui-ci est choisi parmi les plateaux de distillation connus de l'homme de l'art, notamment les plateaux perforés, les plateaux à caiottes, les plateaux à clapets, et il comporte::
au moins une table de travail discontinue, c'est-à-dire munie de discontinuités
pour le passage de la phase vapeur, chaque table de travail étant destinée au
brassage et au mélange des courants liquide et vapeur,
au moins une descente (ou goulotte) , de préférence située au centre ou à la
périphérie de chaque plateau de distillation, pour le conditionnement du liquide
et le contrôle de la régularité de son écoulement (descente à travers laquelle va
s'écouler le liquide se trouvant auparavant sur la table de travail dudit plateau), et
au moins un déversoir (ou petite margelle) bordant chaque descente, destiné au
maintien d'un certain niveau de liquide sur la table de travail dudit plateau et
donc au contrôle de la régularité de l'évacuation du liquide de ladite table de
travail.In the case where, according to the method of the present invention, a distillation plate is used, it is chosen from distillation trays known to those skilled in the art, in particular perforated trays, trays with shelves, flap trays, and it features:
at least one discontinuous work table, that is to say provided with discontinuities
for the passage of the vapor phase, each working table being intended for
mixing and mixing the liquid and vapor streams,
at least one descent (or chute), preferably in the center or at the
periphery of each distillation tray, for the conditioning of the liquid
and the control of the regularity of its flow (descent through which
flowing the liquid previously on the worktable of said tray), and
at least one weir (or small coping edge) bordering each descent, intended for
maintaining a certain level of liquid on the work table of said tray and
therefore to the control of the regularity of the evacuation of the liquid of said table of
job.

Selon la présente invention, il est par exemple envisageable que toute zone de distillation située entre deux zones catalytiques comprenne un nombre impair de plateaux de distillation, de préférence à double passe (alternance de plateau(x) à moyen de déversement en partie central et de plateau(x) à moyen(s) de déversement en partie périphérique(s), ainsi qu'il est bien connu de l'homme du métier).According to the present invention, it is possible for example to envisage that any distillation zone situated between two catalytic zones comprises an odd number of distillation trays, preferably double-pass trays (alternation of tray (x) with central part discharge and platen (x) means (s) spill peripheral part (s), as is well known to those skilled in the art).

Le catalyseur à installer dans l'ensemble des lits catalytiques des zones catalytiques est généralement constitué de particules catalytiques. II peut être conditionné sous toute forme adéquate, notamment sous forme de particules de forme sensiblement cylindrique ou de forme sensiblement sphérique, les dimensions desdites particules de catalyseur étant généralement comprises entre 0,1 et 20 mm. La nature dudit catalyseur dépend de la réaction envisagée, ainsi qu'il est bien connu de l'homme du métier. Dans le cas de Is synthèse de méthyltertiobutyléther par exemple, on utilise en général un catalyseur du type résine sulfonique, par exemple une résine polystyrène-divinylbenzène sulfonée, dont la granulométrie est généralement comprise entre 0,1 et 1,2 mm. The catalyst to be installed in all of the catalytic zone catalyst beds generally consists of catalytic particles. It may be packaged in any suitable form, especially in the form of particles of substantially cylindrical shape or of substantially spherical shape, the dimensions of said catalyst particles generally being between 0.1 and 20 mm. The nature of said catalyst depends on the reaction envisaged, as is well known to those skilled in the art. In the case of synthesis of methyl tert-butyl ether, for example, a catalyst of the sulphonic resin type, for example a sulphonated polystyrene-divinylbenzene resin, whose particle size is generally between 0.1 and 1.2 mm, is generally used.

Dans chaque lit catalytique de la zone catalytique, le catalyseur peut être enfermé dans une ou plusieurs enveloppes perméables au liquide mais imperméables aux particules catalytiques (c'est-à-dire ne laissant pas passer lesdites particules solides de catalyseur), enveloppes constituées par exemple par une toile en tissu, en matériau synthétique (par exemple en polypropylène) ou en tissu métallique.In each catalytic bed of the catalytic zone, the catalyst may be enclosed in one or more envelopes permeable to the liquid but impervious to the catalytic particles (that is to say, not allowing said solid particles of catalyst to flow), envelopes constituted for example by a cloth fabric, synthetic material (for example polypropylene) or metal fabric.

Le catalyseur peut également être disposé en vrac, c'est-à-dire librement, à l'intérieur de chaque lit catalytique de la zone catalytique. Dans ce cas, pour maintenir le catalyseur en place et pour éviter qu'il soit entraîné par le courant de liquide qui le traverse, on prévoit généralement que tout lit catalytique compris dans la zone catalytique repose sur tout dispostif permettant le passage du liquide mais imperméable aux particules catalytiques, telles que par exemple une grille de type
Johnson ou des busettes de type Johnson réparties régulièrement sur une surface imperméable aux flux gazeux, liquides ou solides (catalyseur).Avantageusement, ledit dispositif est légèrement surélevé par rapport à l'arrivée du (des) moyen(s) de circulation sensiblement radiale, sur le fond de la zone catalytique, de manière à créer une zone de répartition située en partie au-dessous du lit catalytique de la zone catalytique.The catalyst can also be arranged in bulk, that is to say freely, inside each catalytic bed of the catalytic zone. In this case, to maintain the catalyst in place and to prevent it being driven by the liquid stream flowing through it, it is generally expected that any catalytic bed included in the catalytic zone is based on any device allowing the passage of liquid but impermeable catalytic particles, such as for example a grid of the type
Johnson or Johnson-type nozzles regularly distributed on a surface impermeable to gaseous, liquid or solid streams (catalyst). Advantageously, said device is slightly raised relative to the arrival of the means (s) of substantially radial circulation, on the bottom of the catalytic zone, so as to create a distribution zone located partly below the catalytic bed of the catalytic zone.

II est possible aussi de prévoir la présence d'une grille supérieure sur tout lit catalytique compris dans la zone catalytique, imperméable au passage des particules catalytiques, de façon à confiner lesdites particules dans ledit lit. Mais il peut être aussi envisagé, et c'est un mode de réalisation préféré de l'invention, de mettre en place tout dispostif permettant le passage du liquide mais imperméable aux particules catalytiques, au niveau du moyen de déversement en partie périphérique par lequel s'écoule le liquide après son passage en zone catalytique, telle qu'une grille de type Johnson. It is also possible to provide the presence of an upper gate on any catalytic bed included in the catalytic zone, impervious to the passage of the catalytic particles, so as to confine said particles in said bed. But it can also be envisaged, and this is a preferred embodiment of the invention, to set up any dispositive allowing the passage of the liquid but impervious to catalytic particles, at the level of the peripheral discharge means by means of which the liquid flows after passing through the catalytic zone, such as a Johnson type grid.

Lorsque le catalyseur est disposé en vrac, on peut prévoir de l'utiliser sous forme de lit fixe, de lit expansé ou de lit fluidisé. Que le catalyseur soit disposé en vrac ou enfermé dans une pluralité d'enveloppes, le taux de vide que l'on peut lui conférer est compris généralement entre 30 et 70%.When the catalyst is arranged in bulk, it can be used in the form of fixed bed, expanded bed or fluidized bed. Whether the catalyst is arranged in bulk or enclosed in a plurality of envelopes, the void rate that can be conferred is generally between 30 and 70%.

Lors du fonctionnement de la zone de distillation réactive, dans le procédé selon l'invention, en raison de l'entraînement possible par le liquide de fragments de particules catalytiques constituant le catalyseur (ou fines), il peut être avantageux de prévoir de collecter le liquide s'écoulant par exemple de la zone catalytique située le plus bas dans la zone de distillation catalytique, de soutirer ce liquide, de le filtrer dans au moins un dispositif de filtrage (situé à l'extérieur de la zone de distillation réactive), et de le réintroduire dans la zone de distillation réactive entre la position d'où il a été soutiré et la zone de distillation inférieure. Ce filtrage permet d'éliminer tous les fragments éventuels de catalyseur entraînés par la phase liquide et, en particulier, les empêche de venir en fond de la zone de distillation réactive.In operation of the reactive distillation zone, in the process according to the invention, because of the possible entrainment by the liquid of catalyst particle fragments constituting the catalyst (or fines), it may be advantageous to provide for the collection of the liquid flowing for example from the catalytic zone located lowest in the catalytic distillation zone, withdrawing this liquid, filtering it in at least one filtering device (situated outside the reactive distillation zone), and reintroducing it into the reactive distillation zone between the position from which it was withdrawn and the lower distillation zone. This filtering makes it possible to eliminate any possible catalyst fragments entrained by the liquid phase and, in particular, prevents them from coming to the bottom of the reactive distillation zone.

Le chargement du catalyseur se fait généralement dans la zone de distillation réactive par tout moyen connu de l'homme du métier, tel un trou d'homme ou tout moyen de distribution dont l'arrivée est située juste au-dessus de chaque lit catalytique, permettant un chargement de préférence étanche du catalyseur (par exemple sous milieu organique). Le déchargement du catalyseur se fait généralement par tout moyen connu de l'homme du métier. Ainsi le déchargement du catalyseur peut se faire par aspiration, par exemple par un trou d'homme, ou par une conduite de vidange.The loading of the catalyst is generally carried out in the reactive distillation zone by any means known to those skilled in the art, such as a manhole or any distribution means whose arrival is located just above each catalytic bed, allowing a preferably sealed loading of the catalyst (for example under organic medium). The unloading of the catalyst is generally done by any means known to those skilled in the art. Thus the unloading of the catalyst can be done by suction, for example by a manhole, or by a drain line.

Les cheminements de la phase liquide et de la phase vapeur à l'intérieur de la zone de distillation réactive, et en particulier à l'intérieur de la zone catalytique, sont caractéristiques d'un des aspects du procédé selon l'invention.The pathways of the liquid phase and the vapor phase within the reactive distillation zone, and in particular within the catalytic zone, are characteristic of one of the aspects of the process according to the invention.

Le dispositif de distillation réactive de l'invention comprend:
a) au moins une zone réactionnelle catalytique renfermant au moins un lit
catalytique comportant le catalyseur,
b) au moins une zone de distillation située au-dessous de la zone catalytique
précédente, ou zone de distillation inférieure,
c) au moins une autre zone de distillation située au-dessus de la zone
catalytique précédente, ou zone de distillation supérieure,
au moins un moyen de circulation de la majeure partie, de préférence la quasi
totalité, du liquide du bas vers le haut à travers le catalyseur,
au moins un moyen de circulation de la vapeur du bas vers le haut, de telle
manière que ladite vapeur ne soit pratiquement pas en contact avec le
catalyseur, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte
au moins un moyen collecteur adapté de façon à ce que le liquide issu de la zone
de distillation supérieure arrive en zone sensiblement centrale de la zone
catalytique, au-dessous de chaque lit catalytique de la zone catalytique, ledit
moyen collecteur comportant en partie au-dessus de la zone catalytique une
zone collectrice et ledit moyen comportant un conduit qui permet la traversée du
liquide de haut en bas de la zone catalytique sensiblement sans avoir de contact
avec le catalyseur,
au moins un moyen de circulation sensiblement radiale du liquide au-dessous de
chaque lit catalytique de la zone catalytique de façon à l'introduire dans au moins
une zone de répartition du liquide,
au moins un moyen de déversement du liquide qui comporte au moins un
conduit, de façon à ce que le liquide, après son passage dans ledit lit catalytique,
se déverse dans la zone de distillation inférieure.The reactive distillation device of the invention comprises:
a) at least one catalytic reaction zone containing at least one bed
catalyst comprising the catalyst,
b) at least one distillation zone located below the catalytic zone
previous, or lower distillation zone,
(c) at least one other distillation zone located above the zone
catalytic converter, or upper distillation zone,
at least one means of circulation of the major part, preferably the quasi
all of the liquid from bottom to top through the catalyst,
at least one means of circulation of the steam from bottom to top, of such
way that said vapor is practically not in contact with the
catalyst, said device being characterized in that it comprises
at least one collector means adapted so that the liquid coming from the zone
higher distillation arrives in a substantially central zone of the zone
catalytic bed, below each catalytic bed of the catalytic zone, said
collector means partially comprising above the catalytic zone a
collecting zone and said means comprising a conduit which allows the crossing of the
liquid from top to bottom of the catalytic zone substantially without having contact
with the catalyst,
at least one means for substantially radial circulation of the liquid below
each catalytic bed of the catalytic zone so as to introduce it into at least
a zone of distribution of the liquid,
at least one liquid discharge means which comprises at least one
led, so that the liquid, after passing through said catalytic bed,
flows into the lower distillation zone.

La zone collectrice du moyen collecteur peut permettre le désengagement de la vapeur, c'est-à-dire qu'elle permet de réaliser, par le conduit compris dans ledit moyen puis par au moins un moyen de circulation sensiblement radiale du liquide, une alimentation de la zone de répartition correcte, évitant en particulier tout gaz entraîné dans ledit liquide. Ainsi, le liquide se répartit sans turbulences excessives dans ledit conduit puis dans le moyen de circulation sensiblement radiale pour enfin rejoindre la zone de répartition.The collecting zone of the collecting means can allow the disengagement of the vapor, that is to say that it makes it possible to carry out, by the conduit comprised in said means and then by at least one means of substantially radial circulation of the liquid, a feed of the correct distribution zone, avoiding in particular any gas entrained in said liquid. Thus, the liquid is distributed without excessive turbulence in said conduit and then in the substantially radial circulation means to finally reach the distribution zone.

De manière préférée, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique. Preferably, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone.

De façon préférée, le moyen de circulation de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure comporte au moins un conduit, tout conduit dudit moyen de circulation étant distinct de tout conduit dans lequel circule du liquide (conduit du moyen de déversement et/ou conduit du moyen collecteur).Preferably, the means for circulating the steam from the lower distillation zone comprises at least one duct, any duct of said circulation means being distinct from any duct in which liquid circulates (duct of the discharge means and / or duct collector means).

Dans un premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique et le moyen de circulation de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique. De préférence, le moyen de circulation de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure comporte au moins un conduit, tout conduit dudit moyen de circulation étant distinct du conduit du moyen collecteur de liquide. Dans ce cas, de préférence, le moyen de circulation sensiblement radiale est un dispositif de type "araignée" comportant au moins un bras de distribution, de préférence de 2 à 10 bras de distribution, de manière encore plus préférée de 2 à 6 bras de distribution. (voir figure 3A par exemple).In a first preferred embodiment of the device according to the invention, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone and the circulation means of the steam coming from the lower distillation zone is situated in a substantially central zone of the catalytic zone. Preferably, the circulation means of the steam from the lower distillation zone comprises at least one duct, any duct of said circulation means being distinct from the duct of the liquid collecting means. In this case, preferably, the substantially radial circulation means is a "spider" type device comprising at least one distribution arm, preferably from 2 to 10 distribution arms, even more preferably from 2 to 6 arms. distribution. (see Figure 3A for example).

Dans le premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, de manière préférée, le dispositif est tel que le moyen de déversement du liquide, situé en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique, est tel qu'il ne permet pratiquement pas de passage de phase vapeur dans le sens ascendant.In the first preferred embodiment of the device according to the invention, preferably, the device is such that the liquid discharge means, located in a substantially peripheral zone of the catalytic zone, is such that it practically allows no vapor phase transition in the ascending direction.

De manière préférée, dans ledit mode de réalisation, le moyen de circulation de la phase vapeur issue de la zone de distillation inférieure comporte au moins un conduit, et tout conduit dudit moyen est distinct de tout conduit du moyen collecteur.Preferably, in said embodiment, the means for circulating the vapor phase from the lower distillation zone comprises at least one conduit, and any conduit of said means is distinct from any conduit of the collecting means.

Dans un second mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, le moyen collecteur est situé en zone sensiblement centrale de la zone catalytique et la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule dans la zone catalytique circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique. Alors, un premier mode de réalisation qui est donc un troisième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention est tel que la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique est au moins en partie, de préférence en majeure partie, en contact avec le liquide. Ainsi, le moyen de circulation de la vapeur comporte au moins un conduit, et tout conduit dudit moyen peut aussi être un conduit du moyen de déversement du liquide. Et un second mode de réalisation qui est donc un quatrième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention est tel la majeure partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure et qui circule en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique n'a sensiblement pas de contact avec du liquide. Ainsi, le moyen de circulation de la vapeur comporte au moins un conduit, tout conduit dudit moyen de circulation étant distinct de tout conduit de tout moyen dans lequel circule du liquide (conduit du moyen de déversement et/ou conduit du moyen collecteur).In a second preferred embodiment of the device according to the invention, the collecting means is situated in a substantially central zone of the catalytic zone and the major part of the steam coming from the lower distillation zone and which circulates in the catalytic zone flows in substantially peripheral zone of the catalytic zone. Then, a first embodiment which is therefore a third preferred embodiment of the device according to the invention is such that the majority of the steam coming from the lower distillation zone and circulating in substantially peripheral zone of the catalytic zone is at least in part, preferably for the most part, in contact with the liquid. Thus, the steam circulation means comprises at least one conduit, and any conduit of said means may also be a conduit of the liquid discharge means. And a second embodiment which is therefore a fourth preferred embodiment of the device according to the invention is such that most of the steam from the lower distillation zone and circulating in substantially peripheral zone of the catalytic zone has substantially no contact with liquid. Thus, the steam circulation means comprises at least one duct, any duct of said circulation means being distinct from any duct of any means in which liquid circulates (duct of the discharge means and / or duct of the collecting means).

De manière préférée, quel que soit le mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le liquide qui se déverse dans la zone de distillation inférieure passe en majeure partie en zone sensiblement périphérique. Ainsi, le moyen de déversement comporte au moins un conduit, et tout conduit dudit moyen est situé en zone sensiblement périphérique.Preferably, regardless of the embodiment of the device according to the invention, the liquid which flows into the lower distillation zone passes for the most part in a substantially peripheral zone. Thus, the spill means comprises at least one conduit, and any conduit of said means is located in a substantially peripheral zone.

De manière préférée, quel que soit le mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le moyen de circulation de liquide du bas vers le haut à travers le catalyseur comporte au moins un moyen d'injection dudit liquidedans chaque lit catalytique de la zone catalytique, qui est de préférence une busette.Preferably, irrespective of the embodiment of the device according to the invention, the liquid circulation means from bottom to top through the catalyst comprises at least one means for injecting said liquid into each catalytic bed of the catalytic zone. which is preferably a nozzle.

Quel que soit le moyen de réalisation du dispositif selon l'invention, le moyen de circulation radiale peut comporter au moins un bras de distribution, de préférence de 2 à 10 bras de distribution, de manière encore plus préférée de 2 à 6 bras de distribution.Whatever the means of embodiment of the device according to the invention, the radial circulation means may comprise at least one distribution arm, preferably from 2 to 10 distribution arms, even more preferably from 2 to 6 distribution arms .

Bien entendu, la vapeur produite lors de la réaction catalytique rejoint la vapeur issue de la zone de distillation inférieure en haut de la zone catalytique, de façon à alimenter la zone de distillation supérieure.Of course, the steam produced during the catalytic reaction joins the steam from the lower distillation zone at the top of the catalytic zone, so as to feed the upper distillation zone.

Tout autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, combinant les différents modes de réalisation préférés du dispositif selon l'invention, est aussi envisageable.Any other embodiment of the device according to the invention, combining the different preferred embodiments of the device according to the invention, is also conceivable.

Par exemple il est possible de combiner le premier et le troisième modes de réalisation préférés décrit précédemment, c'est-à-dire qu'une partie de la vapeur issue de la zone de distillation inférieure circule dans au moins un conduit en zone sensiblement périphérique de la zone catalytique et que l'autre partie de ladite vapeur circule dans au moins un conduit en zone sensiblement centrale de la zone catalytique. For example it is possible to combine the first and third preferred embodiments described above, that is to say that a portion of the steam from the lower distillation zone circulates in at least one conduit in a substantially peripheral zone. of the catalytic zone and that the other part of said vapor circulates in at least one conduit in a substantially central zone of the catalytic zone.

Le dispositif de distillation réactive selon l'invention comporte au moins une colonne catalytique. Dans les cas connus de l'homme du métier où la mise en oeuvre d'une seule colonne pose des problèmes, on préfère généralement scinder ladite colonne de façon à utiliser finalement deux colonnes qui, mises bout à bout, réalisent ladite colonne, c'est-à-dire que les zones de rectification (ou zone supérieure), de distillation catalytique et d'épuisement (ou zone inférieure) se répartissent sur les deux colonnes. En pratique, ce sont généralement les zones de rectification et/ou d'épuisement qui se trouvent dans au moins une colonne différente de la colonne comprenant la zone catalytique.The reactive distillation device according to the invention comprises at least one catalytic column. In the cases known to those skilled in the art where the implementation of a single column causes problems, it is generally preferred to split said column so as to finally use two columns which, placed end to end, make said column, that is, the rectification (or upper zone), catalytic distillation, and depletion zones (or lower zone) are distributed over the two columns. In practice, it is generally the areas of rectification and / or exhaustion that are in at least one column different from the column comprising the catalytic zone.

La zone de rectification du dispositif selon l'invention comporte généralement soit au moins un plateau distributeur éventuellement situé au-dessus d'une zone comportant au moins un garnissage assurant la distillation, soit au moins un plateau de distillation, qui peut être conventionnel, ainsi que toute combinaison de garnissage(s), de plateau(x) distributeur(s) et de plateau(x) de distillation assurant la distillation selon toute technique connue de l'homme du métier.The rectification zone of the device according to the invention generally comprises either at least one distributor plate possibly located above an area comprising at least one lining for distillation, or at least one distillation tray, which may be conventional, as well as that any combination of packing (s), tray (x) distributor (s) and tray (x) distillation for distillation according to any technique known to those skilled in the art.

De même, la zone d'épuisement du dispositif selon l'invention comporte généralement soit au moins un plateau distributeur éventuellement situé au-dessus d'une zone comportant au moins un garnissage assurant la distillation, soit au moins un plateau de distillation, qui peut être conventionnel, ainsi que toute combinaison de garnissage(s), de plateau(x) distributeur(s) et de plateau(x) de distillation assurant la distillation selon toute technique connue de l'homme du métier.Similarly, the depletion zone of the device according to the invention generally comprises either at least one distributor plate possibly located above an area comprising at least one lining for the distillation, or at least one distillation tray, which can be conventional, as well as any combination of packing (s), tray (x) distributor (s) and tray (s) distillation for distillation according to any technique known to those skilled in the art.

Les caractéristiques du plateau distributeur, du corps de garnissage et du catalyseur pour le dispositif selon l'invention sont les mêmes que celles données précédemment dans le cas du procédé selon l'invention.The characteristics of the distributor plate, the packing body and the catalyst for the device according to the invention are the same as those given previously in the case of the method according to the invention.

Le dispositif de distillation réactive selon l'invention peut comprendre au moins un moyen de collecte d'une partie du liquide s'écoulant de la zone catalytique sur la zone de distillation inférieure, au moins un moyen de filtrage (situé généralement à l'extérieur de la zone de distillation réactive), qui permet de retenir les fragments éventuels des particules catalytiques constituant le catalyseur éventuellement entraînées par la phase liquide, et au moins un moyen de redistribution du liquide (sensiblement exempt de fragments de particules catalytiques) dans la zone de distillation réactive, généralement entre la position d'où il a été soutiré et la zone de distillation inférieure.The reactive distillation device according to the invention may comprise at least one means for collecting a portion of the liquid flowing from the catalytic zone on the lower distillation zone, at least one filtering means (generally located outside of the reactive distillation zone), which makes it possible to retain any fragments of catalytic particles constituting the catalyst possibly entrained by the liquid phase, and at least one liquid redistribution means (substantially free of catalytic particle fragments) in the zone of reactive distillation, generally between the position from which it was withdrawn and the lower distillation zone.

Dans un mode de réalisation préféré du dispositif selon la présente invention, toute zone de distillation située entre deux zones catalytiques comprend un nombre impair de plateaux de distillation, de préférence à double passe (alternance de plateau(x) à moyen de déversement en partie central et de plateau(x) à moyen(s) de déversement en partie périphérique(s), ainsi qu'il est bien connu de l'homme du métier).In a preferred embodiment of the device according to the present invention, any distillation zone situated between two catalytic zones comprises an odd number of distillation trays, preferably double-pass (alternation of plateau (x) with medium of discharge in central part and tray (s) to means (s) spill peripheral part (s), as is well known to those skilled in the art).

Les cheminements de la phase liquide et de la phase vapeur à l'intérieur de ladite zone de distillation réactive, et en particulier à l'intérieur de la zone catlaytique, sont imposés par les internes de la zone de distillation réactive et sont caractéristiques d'un des aspects du dispositif selon l'invention.The pathways of the liquid phase and the vapor phase inside said reactive distillation zone, and in particular inside the catlaytic zone, are imposed by the internals of the reactive distillation zone and are characteristic of the reaction zone. one of the aspects of the device according to the invention.

Par ailleurs, dans le cas de réactions exothermiques, par exemple pour la synthèse des éthers alkyliques tertiaires, un avantage du procédé de l'invention est que la circulation en courant ascendant de la phase liquide à travers les lits de catalyseur permet en outre d'évacuer aisément la phase vapeur générée sur le catalyseur par la chaleur de réaction.Moreover, in the case of exothermic reactions, for example for the synthesis of tertiary alkyl ethers, an advantage of the process of the invention is that the upward circulation of the liquid phase through the catalyst beds also makes it possible to easily evacuate the vapor phase generated on the catalyst by the heat of reaction.

Le procédé et le dispositif de l'invention seraient mieux expliqués ci-après par les figures ci-jointes. La figure 1 illustre sous une forme schématique l'agencement général de ladite zone les figures 2, 3A, 3B et 3C illustrent la configuration de zones de distillation et de zones catalytiques qui composent au moins en partie ladite zone, selon le premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention ; les figures 4, 4A et 4C illustrent la configuration de zones de distillation et de zones catalytiques qui composent au moins en partie ladite zone, selon le troisième mode de réalisation préféré du dispositf selon l'invention; les figures 5 et 5A illustrent la configuration de zones de distillation et de zones catalytiques qui composent au moins en partie ladite zone, selon le quatrième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Les mêmes numéros sont utilisés pour représenter les mêmes éléments sur toutes les figures.The method and the device of the invention would be better explained hereinafter by the attached figures. FIG. 1 illustrates in a schematic form the general arrangement of said zone. FIGS. 2, 3A, 3B and 3C illustrate the configuration of distillation zones and catalytic zones which at least partly compose said zone, according to the first embodiment. preferred device according to the invention; Figures 4, 4A and 4C illustrate the configuration of distillation zones and catalytic zones that compose at least in part said zone, according to the third preferred embodiment of the dispositf according to the invention; FIGS. 5 and 5A illustrate the configuration of distillation zones and catalytic zones which at least partly compose said zone, according to the fourth preferred embodiment of the device according to the invention. The same numbers are used to represent the same elements in all figures.

La zone de distillation réactive utilisée dans le procédé de l'invention qui est représentée sur la figure 1 est une colonne catalytique qui comprend essentiellement trois zones, à savoir : une zone catalytique (C), dans laquelle progressent la distillation et la réaction chimique, I'une favorisant l'autre, un sommet (S) (ou zone de rectification) et une base (B) (ou zone d'épuisement).The reactive distillation zone used in the process of the invention which is shown in FIG. 1 is a catalytic column which essentially comprises three zones, namely: a catalytic zone (C), in which the distillation and the chemical reaction proceed, One favoring the other, a vertex (S) (or rectification zone) and a base (B) (or depletion zone).

Le sommet (S) est équipé d'une ligne 1 pour l'évacuation des vapeurs des constituants les plus volatils et d'une ligne 2 pour l'introduction d'un reflux liquide constitué par une fraction des vapeurs condensées dans l'échangeur Es.The top (S) is equipped with a line 1 for evacuating the vapors of the most volatile constituents and a line 2 for the introduction of a liquid reflux consisting of a fraction of condensed vapors in the exchanger Es .

La base (B) est équipée d'une ligne 3 pour l'évacuation des constituants les moins volatils sous forme liquide et d'une ligne 4 pour l'introduction de la vapeur de rebouillage générée par vaporisation partielle du liquide de fond, dans l'échangeur
Eb. Elle est également équipée d'une ou plusieurs conduites pour l'introduction éventuelle de tout ou partie des réactifs. Dans la figure 1, on n'a pas représenté une telle introduction.The base (B) is equipped with a line 3 for the evacuation of the less volatile constituents in liquid form and a line 4 for the introduction of the reboil vapor generated by partial vaporization of the bottom liquid, in the exchanger
Eb. It is also equipped with one or more conduits for the possible introduction of all or part of the reagents. In Figure 1, no such introduction has been shown.

La zone catalytique (C) reçoit, de manière interne, une phase liquide générée par le reflux introduit au sommet de la zone de distillation réactive et une phase vapeur générée par la vapeur de rebouillage introduite à la base de la zone de distillation réactive ainsi que, de manière externe, à au moins un niveau, un appoint éventuel d'au moins un des réactifs, pur ou dilué.The catalytic zone (C) receives, internally, a liquid phase generated by the reflux introduced at the top of the reactive distillation zone and a vapor phase generated by the reboiling vapor introduced at the base of the reactive distillation zone as well as , externally, at least one level, a possible supplement of at least one reagent, pure or diluted.

Une description du lit catalytique de la zone catalytique, associé à deux zones de distillation et formant une des caractéristiques du dispositif selon l'invention, est décrit ci-après en liaison avec les figures 2, 3A, 3B et 3C, qui en illustrent deux formes de réalisation dans le cas du premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. La zone catalytique (C) comprend un seul lit catalytique 8 et est bordée en sa partie supérieure par un plateau de distillation 5 et en sa partie inférieure par un plateau de distillation 14.Le plateau 5 de distillation, qui comporte un déversoir central, est situé au-dessus du lit catalytique et est soit le plateau le plus bas de la zone (S), soit l'unique plateau de la zone (S) si celle-ci ne comprend qu'un seul plateau, soit le plateau le plus bas d'une zone de distillation comprise dans la zone catalytique (C), soit l'unique plateau de ladite zone comprise dans la zone (C) si celle-ci ne comprend qu'un seul plateau. Le plateau 14 de distillation, qui comporte un déversoir central, est situé au-dessous du lit catalytique et est soit le plateau le plus haut de la zone (B), soit l'unique plateau de la zone (B) si celle-ci ne comprend qu'un seul plateau, soit le plateau le plus haut d'une zone de distillation comprise dans la zone de distillation catalytique (C), soit l'unique plateau de ladite zone comprise dans la zone (C) si celle-ci ne comprend qu'un seul plateau.A description of the catalytic bed of the catalytic zone, associated with two distillation zones and forming one of the characteristics of the device according to the invention, is described below in conjunction with FIGS. 2, 3A, 3B and 3C, which illustrate two of them. embodiments in the case of the first preferred embodiment of the device according to the invention. The catalytic zone (C) comprises a single catalytic bed 8 and is bordered in its upper part by a distillation plate 5 and in its lower part by a distillation plate 14.The distillation plate 5, which comprises a central weir, is located above the catalytic bed and is either the lowest plateau of the zone (S), or the only plateau of the zone (S) if it comprises only one plateau, or the plateau most bottom of a distillation zone in the catalytic zone (C), the only plate of said zone included in the zone (C) if it comprises only one plate. The distillation tray 14, which includes a central weir, is located below the catalytic bed and is either the highest plateau of the zone (B) or the only plateau of the zone (B) if it comprises only one plate, ie the highest plateau of a distillation zone included in the catalytic distillation zone (C), or the only plateau of the zone included in zone (C) if this zone only includes one tray

Tout plateau de distillation à déversoir central selon les figures (par exemple le plateau 5) est choisi parmi les plateaux de distillation connus de l'homme de l'art et comporte une table de travail discontinue, au moins une descente (ou goulotte) (par exemple la descente 6), au moins un déversoir (ou petite margelle) central (par exemple le déversoir 7) bordant chaque descente.Each central spillway distillation tray according to the figures (for example the plate 5) is chosen from distillation trays known to those skilled in the art and comprises a discontinuous worktable, at least one descent (or chute) ( for example the descent 6), at least one central weir (or small lip) (for example the weir 7) bordering each descent.

Le klit catalytique 8 est adapté pour être traversé de bas en haut par la phase liquide sans être traversé par la phase vapeur issue de la zone de distillation, cette dernière traversant uniquement les zones de distillation, dans lesquelles elle est mise en contact avec la phase liquide.The catalytic klit 8 is adapted to be traversed from bottom to top by the liquid phase without being traversed by the vapor phase from the distillation zone, the latter passing through only the distillation zones, in which it is brought into contact with the phase liquid.

Le catalyseur à installer dans l'ensemble des lits catalytiques 8 est conditionné sous toute forme adéquate, notamment sous forme de particules catalytiques de forme sensiblement cylindrique ou de forme sensiblement sphérique, les dimensions des particules de catalyseur étant comprises entre 0,1 et 20 mm. Pour maintenir le catalyseur en place et pour éviter qu'il soit entraîné par le courant de liquide qui le traverse, le lit catalytique repose sur une grille inférieure 15a.Avantageusement, la grille inférieure 15a est légèrement surélevée par rapport à l'arrivée des moyens de distribution de liquide 17, sur le fond (plaque 15b) de la zone catalytique, de manière à créer une zone de répartition de la phase liquide 23, dans laquelle arrive la phase liquide issue du moyen de circulation sensiblement radiale du liquide au-dessous de la zone catalytique, avant que la phase liquide ne circule dans le lit catalytique.The catalyst to be installed in the set of catalytic beds 8 is conditioned in any suitable form, especially in the form of catalytic particles of substantially cylindrical shape or substantially spherical shape, the dimensions of the catalyst particles being between 0.1 and 20 mm . To maintain the catalyst in place and to prevent it being driven by the liquid stream flowing through it, the catalytic bed rests on a lower grid 15a. Advantageously, the lower grid 15a is slightly raised relative to the arrival of the means. of liquid distribution 17, on the bottom (plate 15b) of the catalytic zone, so as to create a distribution zone of the liquid phase 23, in which happens the liquid phase from the substantially radial circulation means of the liquid below of the catalytic zone, before the liquid phase circulates in the catalytic bed.

Il est possible aussi de prévoir la présence d'une grille supérieure 16a imperméable au passage des particules catalytiques, de façon à confiner lesdites particules dans le lit catalytique. De façon alternative, il est possible de prévoir tout moyen tels que les moyens 16b ou 16c, illustrés ci-après, de façon à éviter que le catalyseur ne déborde du lit catalytique lors du fonctionnement. II est aussi possible de combiner des moyens tels que ceux des références 1 6a, 1 6b ou 1 6c illustrés sur la figure 2.
Plus particulièrement, le cas du premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention est représenté aux figures 2 ,3A, 3B et 3C, les figures 3B et 3C représentant chacune une possibilité de coupe de la figure 2 suivant l'axe BB, et la figure 3A représentant une coupe de la figure 2 suivant l'axe AA.Le lit catalytique 8 de la zone catalytique reçoit la phase liquide contenant les réactifs s'écoulant du plateau de distillation 5 par débordement par-dessus le déversoir central 7 et par la descente 6. L'alimentation du lit catalytique en liquide de distillation est une des caractéristiques de la présente invention. II se fait par l'intermédiaire d'un moyen de circulation radiale 20 du liquide comportant huit bras d'alimentation 17, qui permet le passage de la phase vapeur dans la conduite 21 de la zone de distillation inférieure à la zone de distillation supérieure sans contact avec le liquide. La figure 3A permet de bien comprendre une structure particulière possible dudit moyen 20 comportant les bras de distribution 17, la référence 1 9 étant explicitée ci-après.It is also possible to provide the presence of an upper grid 16a impervious to the passage of the catalytic particles, so as to confine said particles in the catalyst bed. Alternatively, it is possible to provide any means such as means 16b or 16c, illustrated below, so as to prevent the catalyst from overflowing the catalyst bed during operation. It is also possible to combine means such as those of references 1 6a, 1 6b or 1cc illustrated in FIG.
More particularly, the case of the first preferred embodiment of the device according to the invention is represented in FIGS. 2, 3A, 3B and 3C, FIGS. 3B and 3C each representing a cutting possibility of FIG. 2 along the axis BB, and FIG. 3A showing a cross-section of FIG. 2 along axis AA. Catalytic bed 8 of the catalytic zone receives the liquid phase containing the reagents flowing from distillation tray 5 by overflow over central weir 7 and by descent 6. The supply of the catalytic bed with a distillation liquid is one of the characteristics of the present invention. It is done by means of a radial circulation means 20 of the liquid comprising eight feed arms 17, which allows the passage of the vapor phase in the pipe 21 of the lower distillation zone to the upper distillation zone without contact with the liquid. FIG. 3A makes it possible to clearly understand a possible particular structure of said means 20 comprising the distribution arms 17, the reference 1 9 being explained below.

A travers le lit catalytique 8, la phase liquide se déplace du bas vers le haut et se déverse sur le plateau de distillation 14 par débordement par dessus le déversoir 9 et écoulement par la descente 19. Il est possible dans le cadre de la présente invention de mettre, au-dessus du déversoir 9, tout moyen tel que le moyen 16b illustré sur la figure 2, perméable au liquide et imperméable aux particules catalytiques, par exemple une grille de type Johnson. Le plateau 14 présente une descente centrale 13 et un déversoir 12. De préférence, comme représenté sur la figure 2, la descente 19 est telle qu'elle comprend un moyen 18 ne permettant pratiquement pas de passage de phase vapeur dans le sens ascendant dans ladite descente 19. Dans ce cas, le plateau 14 ne comprend bien évidemment pas de moyen de contact liquide-vapeur, susceptible de générer de la vapeur de distillation, à sa périphérie au-dessous de ladite descente 1 9. Through the catalytic bed 8, the liquid phase moves from the bottom upwards and pours on the distillation plate 14 by overflow over the weir 9 and flow by the descent 19. It is possible in the context of the present invention to put, above the weir 9, any means such as the means 16b shown in Figure 2, permeable to the liquid and impervious to catalytic particles, for example a Johnson-type grid. The plate 14 has a central downcomer 13 and a weir 12. Preferably, as shown in FIG. 2, the downcomer 19 is such that it comprises a means 18 that makes it practically impossible for the vapor phase to pass in the ascending direction in said In this case, the plate 14 obviously does not include a liquid-vapor contact means capable of generating distillation steam at its periphery below said descent 19.

D'autre part, la phase vapeur générée par la zone de distillation inférieure circule dans le sens ascendant en zone sensiblement centrale de la zone catalytique par la conduite 21, son passage vers la conduite 21 étant possible grâce à la structure du moyen de distribution 20 (voir en particulier la figure 3A). II est possible dans le cadre de la présente invention de mettre en sortie de la conduite 21, ladite sortie se situant au-dessus du lit catalytique, tout moyen tel que le moyen 16c, illustré sur la figure 2, perméable à la vapeur et imperméable aux particules catalytiques, par exemple une grille de type Johnson. On the other hand, the vapor phase generated by the lower distillation zone circulates in the upward direction in a substantially central zone of the catalytic zone via the pipe 21, its passage towards the pipe 21 being possible thanks to the structure of the distribution means 20 (see in particular Figure 3A). It is possible, in the context of the present invention, to put outlet 21 of the pipe, said outlet being located above the catalytic bed, any means such as the means 16c, illustrated in FIG. 2, permeable to vapor and impermeable. catalytic particles, for example a Johnson type grid.

Le chargement du catalyseur se fait généralement dans la zone de distillation réactive par tout moyen connu de l'homme du métier, tel le trou d'homme 24 illustré sur la figure 2. Quant au déchargement, plusieurs configurations sont possibles dans
le cadre du premier mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, parmi lesquelles deux possibilités ont été illustrées plus particulièrement aux figures 3B et 3C qui présentent toutes deux une coupe de la figure 2 suivant l'axe BB. Ainsi le déchargement du catalyseur peut se faire par aspiration, par exemple par le trou d'homme 24 lorsque la configuration est celle de la figure 3B, ou par une conduite de vidange 22 spécialement aménagée à cet effet lorsque la configuration est celle de la figure 3C.The loading of the catalyst is generally carried out in the reactive distillation zone by any means known to those skilled in the art, such as the manhole 24 illustrated in FIG. 2. As for the unloading, several configurations are possible in
the frame of the first preferred embodiment of the device according to the invention, among which two possibilities have been illustrated more particularly in Figures 3B and 3C which both have a section of Figure 2 along the axis BB. Thus the unloading of the catalyst can be done by suction, for example by the manhole 24 when the configuration is that of Figure 3B, or by a drain pipe 22 specially designed for this purpose when the configuration is that of Figure 3C.

Le procédé et le dispositif de l'invention présentent notamment l'avantage de bien contrôler la circulation de liquide à l'intérieur des zones catalytiques. En particulier, il est préféré dans le cadre de la présente invention que toute section de zone catalytique soit telle que le liquide circulant dans le lit catalytique au niveau de ladite section puisse librement se répartir dans ledit niveau, c'est-à-dire que toutes les particules catalytiques constituant le catalyseur soient en contact au niveau d'une même section. De plus, I'existence d'une zone de répartition 23 (figure 2) permet d'améliorer notablement l'irrigation du lit catalytique.En outre, la mise en oeuvre d'un courant ascendant de phase liquide à travers les lits de catalyseur amène une expansion et une certaine mobilité de ces lits ainsi que la possibilité d'entraînement et d'évacuation des fines (fragments des particules catalytiques constituant le catalyseur) avec la phase liquide, ce qui permet d'éviter de colmater les lits catalytiques. Enfin, la descente 6 du liquide est optimisée de façon à permettre une arrivée homogène du liquide descendant avant sa distribution par ie moyen 20.In particular, the process and the device of the invention have the advantage of controlling the circulation of liquid inside the catalytic zones. In particular, it is preferred in the context of the present invention that any catalytic zone section should be such that the liquid flowing in the catalytic bed at the level of said section can freely be distributed in said level, that is to say that all the catalytic particles constituting the catalyst are in contact at the same section. In addition, the existence of a distribution zone 23 (FIG. 2) makes it possible to significantly improve the irrigation of the catalytic bed. In addition, the implementation of an upward flow of liquid phase through the catalyst beds. brings about an expansion and a certain mobility of these beds as well as the possibility of entrainment and evacuation of the fines (fragments of catalytic particles constituting the catalyst) with the liquid phase, which makes it possible to avoid clogging the catalytic beds. Finally, the descent 6 of the liquid is optimized so as to allow a homogeneous arrival of the descending liquid before its distribution by the means 20.

Les figures 4, 4A, et 4B permettent d'illustrer deux formes de réalisation dans le cas du troisième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Les références de la figure 2 s'appliquent à la figure 4, mais dans ce cas la vapeur circule en majeure partie à la périphérie, en remontant par la descente 25 par laquelle s'écoule le liquide qui est passé à travers le lit catalytique 8, par déversement par dessus le déversoir 9. Dans ce cas, le moyen de circulation radiale 20a du liquide prend une forme sensiblement différente du moyen 20 illustré sur la figure 2. Il comprend essentiellement une plaque 26 qui empêche le passage de la vapeur en zone centrale de la zone catalytique. Mais ce n'est qu'une possibilité.Figures 4, 4A, and 4B illustrate two embodiments in the case of the third preferred embodiment of the device according to the invention. The references of FIG. 2 apply to FIG. 4, but in this case the steam circulates for the most part at the periphery, going up the descent 25 through which the liquid which has passed through the catalytic bed 8 flows. by pouring over the weir 9. In this case, the radial circulation means 20a of the liquid takes a shape substantially different from the means 20 illustrated in FIG. 2. It essentially comprises a plate 26 which prevents the passage of steam in the zone. central of the catalytic zone. But this is only a possibility.

Parmi d'autres possibilités, un dispositif (non représenté sur la figure 4) composé du moyen 20 avec des bras d'alimentation 17 associé à une plaque 26. Les figures 4A et 4B présentent deux possibilités de coupe de la figure 4 suivant l'axe AA. Le déchargement du catalyseur peut se faire par aspiration, par exemple par le trou d'homme 24 lorsque la configuration est celle des figures 4 et 4A, ou par une conduite de vidange 22 lorsque la configuration est celle de la figure 4B.Among other possibilities, a device (not shown in FIG. 4) composed of the means 20 with feed arms 17 associated with a plate 26. FIGS. 4A and 4B show two cutting possibilities of FIG. 4 according to FIG. axis AA. Unloading of the catalyst can be done by suction, for example by the manhole 24 when the configuration is that of Figures 4 and 4A, or by a drain line 22 when the configuration is that of Figure 4B.

Les figures 5 et 5A permettent d'illustrer une forme de réalisation dans le cas du quatrième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. Les références de la figure 2 s'appliquent à la figure 5, comme il a été expliqué ci-dessus, mais dans ce cas la vapeur circule en majeure partie à la périphérie, en remontant par deux espaces 36 tandis que le liquide qui est passé à travers le lit catalytique 8 se déverse par dessus deux déversoirs 9 dans deux descentes 27. Dans ce cas, le moyen de circulation radiale du liquide 20a est sensiblement le même que celui décrit cidessus dans le cas du troisième mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention. La figure 5A présente une coupe de la figure 5 suivant l'axe AA. Le déchargement du catalyseur se fait par une conduite de vidange 22.Bien sûr, dans ce cas, le dispositif est muni de tout moyen adéquat pour empêcher sensiblement totalement la remontée de vapeur par les descentes de liquide 27, et pour empêcher le débordement d'une partie du liquide qui a traversé le lit catalytique 8 dans les espaces 36.Figures 5 and 5A illustrate an embodiment in the case of the fourth preferred embodiment of the device according to the invention. The references of FIG. 2 apply to FIG. 5, as explained above, but in this case the steam circulates for the most part at the periphery, going up through two spaces 36 while the liquid that has passed through the catalytic bed 8 flows over two weirs 9 in two descents 27. In this case, the radial circulation means of the liquid 20a is substantially the same as that described above in the case of the third preferred embodiment of the device according to the invention. the invention. Figure 5A shows a section of Figure 5 along the axis AA. The catalyst is discharged through a drain line 22. Of course, in this case, the device is provided with any means adequate to prevent substantially the rise of vapor by the liquid descents 27, and to prevent the overflow of part of the liquid which has passed through the catalytic bed 8 in the spaces 36.

Comme il a été exposé précédemment, le procédé et le dispositif de l'invention peuvent s'appliquer à diverses réactions équilibrées, en phase liquide, pour lesquelles on peut isoler le produit de réaction par distillation dans les conditions de température et de pression auxquelles on réalise la réaction, et notamment les réactions d'alkylation d'hydrocarbures aromatiques avec l'oléfine appropriée, les réactions d'isomérisation de paraffines, les réactions d'isomérisation d'oléfines ou la production de butène-2 par hydroisomérisation. Le procédé et le dispositif de l'invention peuvent s'appliquer à diverses réactions équilibrées, en phase liquide, pour lesquelles on peut isoler le produit de réaction par distillation dans les conditions de température et de pression auxquelles on réalise la réaction.Ils peuvent s'appliquer aux réactions d'alkylation d'hydrocarbures aromatiques, généralement le benzène, par réaction catalytique avec l'oléfine appropriée, par exemple l'éthylène ou le propylène, pour former l'alkylbenzène correspondant, par exemple l'éthylbenzène ou le cumène. Mais ils peuvent aussi s'appliquer par exemple aux réactions d'isomérisation de paraffines, aux réactions d'isomérisation d'oléfines ou à la production de butène-2 par hydroisomérisation. De façon préférée, ils s'appliquent plus particulièrement aux réactions d'éthérification entre une isooléfine (par exemple l'isobutène ou l'isopentène) et un monoalcool aliphatique (par exemple le méthanol ou l'éthanol) pour former les éthers correspondants. Les conditions de mise en oeuvre de ces réactions sont bien connues de l'homme du métier.Cependant à titre indicatif on donne ci-après les conditions de synthèse du méthyltertiobutyléther.As has been explained above, the process and the device of the invention can be applied to various balanced reactions, in the liquid phase, for which the reaction product can be isolated by distillation under the conditions of temperature and pressure which are performs the reaction, including alkylation reactions of aromatic hydrocarbons with the appropriate olefin, paraffin isomerization reactions, isomerization reactions of olefins or production of butene-2 by hydroisomerization. The process and the device of the invention can be applied to various balanced reactions, in the liquid phase, for which the reaction product can be isolated by distillation under the conditions of temperature and pressure at which the reaction is carried out. to apply to alkylation reactions of aromatic hydrocarbons, generally benzene, by catalytic reaction with the appropriate olefin, for example ethylene or propylene, to form the corresponding alkylbenzene, for example ethylbenzene or cumene. But they can also be applied, for example, to isomerization reactions of paraffins, to isomerization reactions of olefins or to the production of butene-2 by hydroisomerization. Preferably, they apply more particularly to etherification reactions between an isoolefin (for example isobutene or isopentene) and an aliphatic monoalcohol (for example methanol or ethanol) to form the corresponding ethers. The conditions for carrying out these reactions are well known to those skilled in the art. However, as an indication, the conditions for synthesizing methyl tert-butyl ether are given below.

Les conditions habituellement mises en oeuvre sont généralement une pression comprise entre 0,4 et 1,6 MPa, une température de fond de zone de distillation réactive, fonction de la pression choisie, comprise entre 110 et 170 "C et une température de tête de zone de distillation réactive, fonction de la pression choisie, comprise entre 40 et 90 "C. On maintient en général un taux de reflux par rapport au distillat compris entre 0,5:1 et 5:1. Par ce procédé il est possible de convertir la quasi totalité de l'isobutène et d'obtenir du MTBE avec une pureté élevée, en général d'au moins 98% en moles.La charge contenant de l'isobutène est en général constituée d'une coupe C4 (charge hydrocarbonée comprenant en majeure partie des composés ayant 4 atomes de carbone par molécule), provenant notamment d'une unité de vapocraquage, d'un craquage catalytique ou de la déshydrogénation de l'isobutane. Dans une première zone de réaction, elle est mise en contact avec du méthanol, dans des conditions réactionnelles bien connues de l'homme du métiert.The conditions usually used are generally a pressure of between 0.4 and 1.6 MPa, a reactive distillation zone bottom temperature, depending on the chosen pressure, of between 110 and 170 ° C. and a head temperature of reactive distillation zone, depending on the chosen pressure, between 40 and 90 ° C. In general, a reflux ratio relative to the distillate of between 0.5: 1 and 5: 1 is maintained. By this process it is possible to convert substantially all of the isobutene and obtain MTBE with a high purity, generally at least 98 mol%. The feed containing isobutene generally consists of a C4 cut (hydrocarbon feedstock comprising mainly compounds having 4 carbon atoms per molecule), especially from a steam cracking unit, a catalytic cracking or the dehydrogenation of isobutane. In a first reaction zone, it is brought into contact with methanol, under reaction conditions well known to those skilled in the art.

Cette réaction, équilibrée, permet de convertir une partie de l'isobutène (en général de 70 à 90 %) en MTBE. C'est le mélange issu de cette première zone qui est ensuite traité selon le procédé de distillation réactive de l'invention ou dans le dispositif de distillation réactive selon l'invention. La charge contenant de l'isobutène et du méthanol non convertis est généralement introduite juste au-dessous de la zone catalytique. Un appoint de méthanol est généralement introduit juste au-dessus de ladite zone. On peut également prévoir une introduction de cet appoint en plusieurs points répartis au long de la zone catalytique. Le catalyseur est placé dans les zones catalytiques de la zone de distillation réactive comme décrit plus haut.This balanced reaction makes it possible to convert part of the isobutene (generally 70 to 90%) into MTBE. It is the mixture resulting from this first zone which is then treated according to the reactive distillation method of the invention or in the reactive distillation device according to the invention. The feedstock containing unconverted isobutene and methanol is generally introduced just below the catalytic zone. A makeup of methanol is generally introduced just above said zone. It is also possible to provide an introduction of this booster at several points distributed along the catalytic zone. The catalyst is placed in the catalytic zones of the reactive distillation zone as described above.

Les exemples suivants illustrent l'invention. The following examples illustrate the invention.

EXEMPLE 1
Dans cet exemple, réalisé selon le premier mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, on traite une charge issue d'une première section réactionnelle d'éthérification où l'isobutène a été converti à 88 %. La composition de l'alimentation de la colonne de distillation réactive, selon l'invention, est donnée dans la troisième colonne du tableau 1. Elle tient compte d'un appoint d'alcool supplémentaire fourni à la colonne, représentant 0,5 pour 100 en poids.EXAMPLE 1
In this example, carried out according to the first preferred embodiment of the process of the invention, a charge is processed from a first etherification reaction section where the isobutene has been converted to 88%. The feed composition of the reactive distillation column, according to the invention, is given in the third column of Table 1. It takes into account an extra booster of alcohol provided to the column, representing 0.5 percent in weight.

TABLEAU 1

TABLE 1

<tb> <SEP> Charge <SEP> Fond <SEP> de <SEP> Tête <SEP> de <SEP> colonne
<tb> <SEP> Charge <SEP> unité <SEP> colonne <SEP> colonne <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> <SEP> catalytique <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> Isobutène <SEP> 22,5 <SEP> 2,70 <SEP> < <SEP> 0,002 <SEP> 0,62
<tb> n-butane <SEP> 7,0 <SEP> 7,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 10,64
<tb> butènes <SEP> 39,0 <SEP> 39,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 59,28
<tb> isobutane <SEP> 18.0 <SEP> 18,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 27,36
<tb> méthanol <SEP> 13,5 <SEP> 2,69 <SEP> ** <SEP> 2,10
<tb> MTBE <SEP> 31,11 <SEP> > <SEP> 99 <SEP> < 0,02 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100,5
<tb> Conversion <SEP> 88 <SEP> % <SEP> 98,2 <SEP> % <SEP>
<tb> de <SEP> l'isobutène
<tb> ** un appoint supplémentaire de méthanol (0,5 pour 100) est fournie à la colonne.<tb><SEP> Load <SEP> Background <SEP> of <SEP> Head <SEP> of <SEP> column
<tb><SEP> Load <SEP> unit <SEP> column <SEP> column <SEP> (% <SEP> weight)
<tb><SEP> catalytic <SEP> (% <SEP> weight)
<tb> Isobutene <SEP> 22.5 <SEP> 2.70 <SEP><<SEP> 0.002 <SEP> 0.62
<tb> n-butane <SEP> 7.0 <SEP> 7.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 10.64
<tb> butenes <SEP> 39.0 <SEP> 39.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 59.28
<tb> isobutane <SEP> 18.0 <SEP> 18.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 27.36
<tb> methanol <SEP> 13.5 <SEP> 2.69 <SEP> ** <SEP> 2.10
<tb> MTBE <SEP> 31.11 <SEP>><SEP> 99 <SEP><0.02<SEP>
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100.5
<tb> Conversion <SEP> 88 <SEP>% <SEP> 98.2 <SEP>% <SEP>
<tb> of <SEP> isobutene
<tb> ** additional methanol (0.5 percent) is provided to the column.

On utilise une colonne de hauteur 350 cm et de diamètre 5 cm. Elle présente une zone supérieure (zone de rectification) équipée de 8 plateaux de distillation double passe et une zone inférieure (zone d'épuisement) équipée de 15 plateaux de distillation double passe. La zone catalytique est constituée d'une alternance de zone de distillation et de zone de réaction, selon ie premier mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention. (voir figures 2, 3A et 3B). Dans cette zone catalytique, il y a cinq lits catalytiques, contenant chacun 6 cm3 de catalyseur (résine sulfonique, vendue par Rohm & Haas sous la marque déposée Amberlyst 15), séparés des uns des autres par trois plateaux de distillation double passe. A column of height 350 cm and diameter 5 cm is used. It has an upper zone (rectification zone) equipped with 8 double-pass distillation trays and a lower zone (depletion zone) equipped with 15 double-pass distillation trays. The catalytic zone consists of an alternation of distillation zone and reaction zone, according to the first preferred embodiment of the device of the invention. (see Figures 2, 3A and 3B). In this catalytic zone, there are five catalytic beds, each containing 6 cm 3 of catalyst (sulfonic resin, sold by Rohm & Haas under the trademark Amberlyst 15), separated from each other by three double-pass distillation trays.

La colonne est opérée sous une pression relative de 0,7 MPa, avec un taux de reflux del :1.The column is operated under a relative pressure of 0.7 MPa, with a reflux ratio del: 1.

La charge est alimentée au niveau du vingt-sixième plateau (compté de haut en bas). L'appoint de méthanol est injecté sur le plateau juste au dessus du premier lit catalytique (c'est-à-dire sur le plateau 8). Après mise en régime, il s'établit dans la colonne un profil de température allant de 62 "C en tête à 139 OC en fond.The load is fed at the twenty-sixth plateau (counted from top to bottom). The extra methanol is injected on the plate just above the first catalytic bed (that is to say on the plate 8). After startup, a temperature profile is established in the column, ranging from 62 ° C at the top to 139 ° C at the bottom.

Pour une alimentation de la colonne de 1800 g/h (plus 9 g/h de méthanol), on sort en tête un distillat ayant la composition donnée dans le tableau 1 avec un débit de 1183 g/h. On sort en fond 623 g/h d'un produit MTBE d'une pureté supérieure à 99 %. La conversion de l'isobutène dans la colonne s'élève à 85 %.For a feed of the column of 1800 g / h (plus 9 g / h of methanol), a distillate having the composition given in Table 1 at the top with a flow rate of 1183 g / h is taken out. 623 g / h of an MTBE product with a purity higher than 99% is taken out. The conversion of isobutene in the column is 85%.

EXEMPLE 2
Dans cet exemple, réalisé selon le troisième mode de réalisation préféré du procédé de l'invention, on traite une charge issue d'une première section réactionnelle d'éthérification où l'isobutène a été converti à 88 %. La composition de l'alimentaion de la colonne de distillation catalytique, selon l'invention, est donnée dans la troisième colonne du tableau 2. Elle tient compte d'un appoint d'alcool supplémentaire fournie à la colonne, représentant 0,5 pour 100 en poids.EXAMPLE 2
In this example, carried out according to the third preferred embodiment of the process of the invention, a charge is processed from a first etherification reaction section where the isobutene has been converted to 88%. The feed composition of the catalytic distillation column according to the invention is given in the third column of Table 2. It takes account of an extra booster of alcohol supplied to the column, representing 0.5 percent in weight.

TABLEAU 2

TABLE 2

<tb> <SEP> Charge <SEP> Fond <SEP> de <SEP> Tête <SEP> de <SEP> colonne
<tb> <SEP> Charge <SEP> unité <SEP> colonne <SEP> colonne <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> <SEP> catalytique <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> Isobutène <SEP> 22,5 <SEP> 2,70 <SEP> < 0,002 <SEP> 0,66
<tb> n-butane <SEP> 7,0 <SEP> 7,0 <SEP> < 0,01 <SEP> 10,63
<tb> butènes <SEP> 39,0 <SEP> 39,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 59,24
<tb> isobutane <SEP> 18,0 <SEP> 18,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 27,34
<tb> méthanol <SEP> 13,5 <SEP> 2,69 <SEP> - <SEP> 2,12
<tb> MTBE <SEP> 31,11 <SEP> > 99 <SEP> < 0,02 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100,5
<tb> Cv.<SEP> de <SEP> 88 <SEP> % <SEP> 98,1 <SEP> %
<tb> l'isobutène <SEP>
<tb> *t un appoint supplémentaire de méthanol (0,5 pour 100) est fournie à la colonne.
On utilise une colonne de hauteur 350 cm et de diamètre 5 cm. Elle présente une zone supérieure (zone de rectification) équipée de garnissage Sulzer et une zone inférieure (zone d'épuisement) équipée également de garnissage Sulzer. La zone catalytique est constituée d'une alternance de zone de distillation et de zone de réaction, selon le troisième mode de réalisation préféré du dispositif de l'invention.<tb><SEP> Load <SEP> Background <SEP> of <SEP> Head <SEP> of <SEP> column
<tb><SEP> Load <SEP> unit <SEP> column <SEP> column <SEP> (% <SEP> weight)
<tb><SEP> catalytic <SEP> (% <SEP> weight)
<tb> Isobutene <SEP> 22.5 <SEP> 2.70 <SEP><0.002<SEP> 0.66
<tb> n-butane <SEP> 7.0 <SEP> 7.0 <SEP><0.01<SEP> 10.63
<tb> butenes <SEP> 39.0 <SEP> 39.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 59.24
<tb> isobutane <SEP> 18.0 <SEP> 18.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 27.34
<tb> methanol <SEP> 13.5 <SEP> 2.69 <SEP> - <SEP> 2.12
<tb> MTBE <SEP> 31.11 <SEP>> 99 <SEP><0.02<SEP>
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100.5
<tb> Cv. <SEP> of <SEP> 88 <SEP>% <SEP> 98.1 <SEP>%
<tb> isobutene <SEP>
<tb> * additional methanol (0.5 percent) is provided to the column.
A column of height 350 cm and diameter 5 cm is used. It has an upper zone (grinding zone) equipped with Sulzer packing and a lower zone (depletion zone) also equipped with Sulzer packing. The catalytic zone consists of an alternation of distillation zone and reaction zone, according to the third preferred embodiment of the device of the invention.

(voir figures 4 et 4A). Dans cette zone catalytique, il y a cinq lits catalytiques, contenant chacun 6 cm3 de catalyseur (résine sulfonique, vendue par Rohm & Haas sous la marque déposée Amberlyst 15), séparés des uns des autres par trois plateaux de distillation double passe.(see Figures 4 and 4A). In this catalytic zone, there are five catalytic beds, each containing 6 cm 3 of catalyst (sulfonic resin, sold by Rohm & Haas under the trademark Amberlyst 15), separated from each other by three double-pass distillation trays.

La colonne est opérée sous une pression relative de 0,7 MPa, avec un taux de reflux de 1:1.The column is operated under a relative pressure of 0.7 MPa, with a reflux ratio of 1: 1.

La charge est alimentée au niveau du vingt-sixième plateau (compté de haut en bas). L'appoint de méthanol est injecté sur le plateau juste au dessus du premier lit catalytique (c'est-à-dire le plateau 8). Après mise en régime, il s'établit dans la colonne un profil de température allant de 62 "C en tête à 139 "C en fond.The load is fed at the twenty-sixth plateau (counted from top to bottom). The extra methanol is injected onto the plate just above the first catalytic bed (that is to say the plate 8). After startup, a temperature profile is established in the column, ranging from 62 ° C at the top to 139 ° C at the bottom.

Pour une alimentation de la colonne de 1 800 g/h (plus 9 g/h de méthanol), on sort en tête un distillat ayant la composition donnée dans le tableau 1 avec un débit de 1182 g/h. On sort en fond 622 g/h d'un produit MTBE d'une pureté supérieure à 99 %. La conversion de l'isobutène dans la colonne s'élève à 84 %.For a column feed of 1800 g / h (plus 9 g / h of methanol), a distillate having the composition given in Table 1 at the top with a flow rate of 1182 g / h is taken out. 622 g / h of an MTBE product with a purity higher than 99% is taken out in the bottom. The conversion of isobutene in the column is 84%.

EXEMPLE 3
Dans cet exemple, réalisé selon le quatrième mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, on traite une charge issue d'une première section réactionnelle d'éthérification où l'isobutène a été converti à 88 %. La composition de l'alimentaion de la colonne de distillation catalytique, selon l'invention, est donnée dans la troisième colonne du tableau 3. Elle tient compte d'un appoint d'alcool supplémentaire fournie à la colonne, représentant 0,5 pour 100 en poids. EXAMPLE 3
In this example, carried out according to the fourth preferred embodiment of the process according to the invention, a charge is processed from a first etherification reaction section where the isobutene has been converted to 88%. The composition of the feed of the catalytic distillation column according to the invention is given in the third column of Table 3. It takes account of an extra booster of alcohol supplied to the column, representing 0.5 percent in weight.

TABLEAU 3

TABLE 3

<tb> <SEP> Charge <SEP> unité <SEP> Charge <SEP> Fond <SEP> de <SEP> Tête <SEP> de <SEP> colonne
<tb> <SEP> colonne <SEP> colonne <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> <SEP> catalytique <SEP> (% <SEP> poids)
<tb> Isobutène <SEP> 22,5 <SEP> 2,70 <SEP> < <SEP> 0,002 <SEP> 0,57
<tb> n-butane <SEP> 7,0 <SEP> 7,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 10,65
<tb> buténes <SEP> 39,0 <SEP> 39,0 <SEP> < <SEP> 0,01 <SEP> 59,32
<tb> isobutane <SEP> 18,0 <SEP> 18,0 <SEP> < 0,01 <SEP> 27,38
<tb> méthanol <SEP> 13,5 <SEP> 2,69 <SEP> * <SEP> <SEP> 2,08
<tb> MTBE <SEP> 31,11 <SEP> > <SEP> 99 <SEP> < <SEP> 0,02
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100,5
<tb> Cv.<SEP> de <SEP> 88 <SEP> % <SEP> <SEP> 98,3 <SEP> % <SEP>
<tb> I'isobutène
<tb> ** un appoint supplémentaire de méthanol (0,5 pour 100) est fournie à la colonne.<tb><SEP> Load <SEP> Unit <SEP> Load <SEP> Bottom <SEP> of <SEP> Head <SEP> of <SEP> Column
<tb><SEP> column <SEP> column <SEP> (% <SEP> weight)
<tb><SEP> catalytic <SEP> (% <SEP> weight)
<tb> Isobutene <SEP> 22.5 <SEP> 2.70 <SEP><<SEP> 0.002 <SEP> 0.57
<tb> n-butane <SEP> 7.0 <SEP> 7.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 10.65
<tb> butenes <SEP> 39.0 <SEP> 39.0 <SEP><<SEP> 0.01 <SEP> 59.32
<tb> isobutane <SEP> 18.0 <SEP> 18.0 <SEP><0.01<SEP> 27.38
<tb> methanol <SEP> 13.5 <SEP> 2.69 <SEP> * <SEP><SEP> 2.08
<tb> MTBE <SEP> 31.11 <SEP>><SEP> 99 <SEP><SEP> 0.02
<tb> TOTAL <SEP> (g) <SEP> 100 <SEP> 100.5
<tb> Cv. <SEP> of <SEP> 88 <SEP>% <SEP><SEP> 98.3 <SEP>% <SEP>
<tb> isobutene
<tb> ** additional methanol (0.5 percent) is provided to the column.

On utilise une colonne de hauteur 350 cm et de diamètre 5 cm. Elle présente une zone supérieure (zone de rectification) équipée de garnissage Sulzer et une zone inférieure (zone d'épuisement) équipée également de garnissage Sulzer. La zone catalytique est constituée d'une alternance de zone de distillation et de zone de réaction, selon le quatrième mode de réalisation du dispositif de l'invention. (voir figures 5 et 5A). Dans cette zone catalytique, il y a cinq lits catalytiques, contenant chacun 6 cm3 de catalyseur (résine sulfonique, vendue par Rohm & Haas sous la marque déposée Amberlyst 15), séparés des uns des autres par trois plateaux de distillation double passe.A column of height 350 cm and diameter 5 cm is used. It has an upper zone (grinding zone) equipped with Sulzer packing and a lower zone (depletion zone) also equipped with Sulzer packing. The catalytic zone consists of an alternation of distillation zone and reaction zone, according to the fourth embodiment of the device of the invention. (see Figures 5 and 5A). In this catalytic zone, there are five catalytic beds, each containing 6 cm 3 of catalyst (sulfonic resin, sold by Rohm & Haas under the trademark Amberlyst 15), separated from each other by three double-pass distillation trays.

La colonne est opérée sous une pression relative de 0,7 MPa, avec un taux de reflux de 1 :1. The column is operated under a relative pressure of 0.7 MPa, with a reflux ratio of 1: 1.

La charge est alimentée au niveau du vingt-sixième plateau (compté de haut en bas). L'appoint de méthanol est injecté sur le plateau juste au dessus du premier lit catalytique (c'est-à-dire le plateau 8). Après mise en régime, il s'établit dans la colonne un profil de température allant de 62 "C en tête à 139 "C en fond. The load is fed at the twenty-sixth plateau (counted from top to bottom). The extra methanol is injected onto the plate just above the first catalytic bed (that is to say the plate 8). After startup, a temperature profile is established in the column, ranging from 62 ° C at the top to 139 ° C at the bottom.

Pour une alimentation de la colonne de 1 800 g/h (plus 9 g/h de méthanol), on sort en tête un distillat ayant la composition donnée dans le tableau 1 avec un débit de 1183 g/h. On sort en fond 623 g/h d'un produit MTBE d'une pureté supérieure à 99 %. La conversion de l'isobutène dans la colonne s'élève à 86 %. For a column feed of 1800 g / h (plus 9 g / h of methanol), a distillate having the composition given in Table 1 at the top with a flow rate of 1183 g / h is taken out. 623 g / h of an MTBE product with a purity higher than 99% is taken out. The conversion of isobutene in the column is 86%.

Claims

1. A method of reactive distillation such that the reagents are introduced, one of the reagents may be surplus, in at least

a level of a reactive distillation zone that encloses

a) at least one catalytic reaction zone containing at least one bed

catalyst comprising the catalyst,

b) at least one distillation zone located below the catalytic zone

previous, or lower distillation zone,

(c) at least one other distillation zone located above the zone

catalytic converter, or upper distillation zone,

distillation conditions are maintained so as to have a liquid phase and

a vapor phase in the reactive distillation zone,

most of the liquid is circulated from bottom to top through the

catalyst in the catalytic zone,

most of the steam is circulated from bottom to top in the area

in such a way that said vapor is practically not

contact with the catalyst,

a portion of the desired reaction product is collected in a lower zone

the reactive distillation zone,

and a portion of a diluent and reagents are collected in an area

of the reactive distillation zone, said method being characterized in that

most of the liquid from the upper distillation zone is collected

by at least one collecting means so that the liquid arrives in the zone

substantially central to the catalytic zone, below each bed

catalytic zone of the catalytic zone, substantially without having contact with the

catalyst,

the majority of the liquid is circulated radially below said bed

catalytic by at least one substantially radial circulation means so

to introduce it into at least one zone of distribution of the liquid, the majority of the liquid is recovered after passing through the catalytic bed

at least at least one means for discharging the liquid, so that

the liquid flows into the lower distillation zone.

2 - The method of claim 1 such that the collector means is such that most of the liquid arrives substantially free of steam below said catalyst bed.

3. Method according to one of claims 1 or 2 such that the collector means is located in substantially central zone of the catalytic zone.

4 - Process according to one of claims 1 to 3 such that most of the steam from the lower distillation zone and flowing in the catalytic zone is substantially not in contact with the liquid.

5 - Process according to one of claims 1 to 4 such that the majority of the steam from the lower distillation zone and flowing in the catalytic zone circulates in a substantially central zone.

6 - Process according to claim 5 such that the substantially radial circulation means comprises at least one distribution arm.

7 - Process according to one of claims 1 to 4 such that most of the steam from the lower distillation zone and flowing in the catalytic zone, circulates in substantially peripheral zone of the catalytic zone.

8 - Process according to claim 7 such that most of the steam from the lower distillation zone and which circulates in substantially peripheral zone of the catalytic zone has substantially no contact with liquid.

9 - Process according to one of claims 1 to 8 such that the liquid which flows into the lower distillation zone passes for the most part substantially peripheral zone of the catalytic zone.

Catalyst flows into the lower distillation zone.

least one duct, so that the liquid after passing through said bed

at least one means for pouring liquid into said bed which comprises at least

liquid distribution,

each bed of the catalytic zone so as to introduce it into at least one zone

at least one means for substantially radial circulation of the liquid below

with the catalyst,

liquid from top to bottom of the catalytic zone substantially without having contact

collecting zone and said means comprising a conduit which allows the crossing of the

collector means having, partly above the catalytic zone, a

catalytic bed, below each catalytic bed of the catalytic zone, said

higher distillation arrives in a substantially central zone of the zone

at least one collector means adapted so that the liquid coming from the zone

catalyst, said device being characterized in that it comprises

way that said vapor is practically not in contact with the

at least one means of circulation of the steam from bottom to top, of such

high through the catalyst,

at least one means of circulation of most of the liquid from the bottom to the

catalytic converter, or upper distillation zone,

(c) at least one other distillation zone located above the zone

previous, or lower distillation zone,

b) at least one distillation zone located below the catalytic zone

catalyst comprising the catalyst,

a) at least one catalytic reaction zone containing at least one bed

Reactive distillation device comprising:

11 - Process according to claim 10 such that the collecting zone of the collecting means allows the disengagement of the steam.

12. Device according to one of claims 10 or 11 such that the collector means is located in substantially central zone of the catalytic zone.

13 - Device according to one of claims 10 to 12 such that the steam circulation means from the lower distillation zone comprises at least one conduit, any conduit of said circulation means being distinct from any conduit in which liquid circulates .

14 - Device according to one of claims 10 to 13 such that the steam circulation means from the lower distillation zone is located in substantially central zone of the catalytic zone.

15 - Device according to claim 14 such that the substantially radial circulation means comprises at least one distribution arm.

16 - Device according to one of claims 10 to 13 such that the circulation means of the steam from the lower distillation zone is located in substantially peripheral zone of the catalytic zone.

17 - Device according to claim 16 such that the steam circulation means comprises at least one conduit, any conduit of said circulation means being distinct from any conduit in which liquid circulates.

18 - Device according to claim 16 such that the circulation means comprises at least one conduit, and any conduit of said means may also be a conduit of the liquid discharge means.

19 - Device according to one of claims 10 to 18 such that the discharge means of the liquid which flows into the lower distillation zone is located in substantially peripheral zone of the catalytic zone.

20 - Device according to one of claims 10 to 19 such that the liquid circulation means from bottom to top through the catalyst comprises at least one means for injecting said liquid into each catalytic bed of the catalytic zone.