JP6510716B1 - イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 - Google Patents
イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6510716B1 JP6510716B1 JP2018162449A JP2018162449A JP6510716B1 JP 6510716 B1 JP6510716 B1 JP 6510716B1 JP 2018162449 A JP2018162449 A JP 2018162449A JP 2018162449 A JP2018162449 A JP 2018162449A JP 6510716 B1 JP6510716 B1 JP 6510716B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- methanol
- outlet
- mtbe
- distillation column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 146
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 675
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 340
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 180
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 70
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 53
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 74
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 39
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 35
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 28
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 24
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 24
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- -1 isobutylene Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 16
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical compound CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 2,4,4-trimethylpent-1-ene Chemical group CC(=C)CC(C)(C)C FXNDIJDIPNCZQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 4
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N dimethylacetylene Natural products CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FVNIMHIOIXPIQT-UHFFFAOYSA-N 2-methoxybutane Chemical compound CCC(C)OC FVNIMHIOIXPIQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000004231 fluid catalytic cracking Methods 0.000 description 2
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N (2E)-2-Tetradecenal Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C\C=O WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004063 acid-resistant material Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N allene Chemical compound C=C=C IYABWNGZIDDRAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003808 methanol extraction Methods 0.000 description 1
- GGNZMWOPPLQFQU-UHFFFAOYSA-N methanol;2-methoxy-2-methylpropane Chemical compound OC.COC(C)(C)C GGNZMWOPPLQFQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940044654 phenolsulfonic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N propyne Chemical compound CC#C MWWATHDPGQKSAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004230 steam cracking Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C41/00—Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
- C07C41/01—Preparation of ethers
- C07C41/05—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds
- C07C41/06—Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds by addition of organic compounds only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
メタノールを含むMTBE原料が供給される入口と、反応生成物を排出する出口と、を有するMTBE合成反応器、
前記MTBE合成反応器の出口に接続された入口と、塔頂出口と、塔底出口とを有する、又は、前記MTBE合成反応器の出口に接続された入口と、塔頂出口と、塔底出口と、側方出口とを有するMTBE蒸留塔、
前記MTBE蒸留塔の前記塔底出口又は前記側方出口と接続された入口と、イソブチレンとメタノールとを含むMTBE分解物を排出する出口と、を有するMTBE分解反応器、
前記MTBE分解反応器の出口に接続された入口と、メタノール濃度がイソブチレン濃度よりも高い流を排出するメタノール出口、イソブチレン濃度がメタノール濃度よりも高い流を排出するイソブチレン出口と、を有する分解物分離器、
前記分解物分離器の前記メタノール出口と接続された入口と、還流入口と、塔頂出口と、塔底出口と、を有するメタノール蒸留塔、
前記メタノール蒸留塔の塔頂出口に接続された凝縮器、
前記凝縮器に接続された液体メタノールタンク、
前記液体メタノールタンクと前記メタノール蒸留塔の還流入口とを接続するラインLA、
前記液体メタノールタンクまたは前記ラインLAから分岐し、前記MTBE合成反応器の入口に接続されたラインLB、
前記ラインLAに設けられたポンプPA、
前記ラインLBに設けられたポンプPB、並びに、
前記ラインLAにおいて前記メタノール蒸留塔と前記ポンプPAとの間に設けられた流量調節弁V1、を備える。
前記MTBE分解反応器の出口と前記分解物分離器の入口とを接続するラインLFと、
前記ラインLE内の流と前記ラインLF内の流とを熱交換させる熱交換器と、を更に備えることができる。
前記メタノール蒸留塔は、前記抽出器の水相出口と接続された副入口をさらに備えることができる。
触媒を収容した前記MTBE合成反応器にイソブチレンを含む炭化水素混合物及びメタノールを供給し、炭化水素混合物中のイソブチレンとメタノールとを反応させて、MTBE及び炭化水素混合物を含む流(F1)を得る工程、
前記流(F1)を前記MTBE蒸留塔で蒸留してMTBEを主として含む流(F2)と、炭化水素混合物を主として含む流(F3)とを生成する工程、
前記流(F2)中のMTBEを前記MTBE分解反応器で分解してメタノール及びイソブチレンを含む流(F4)を生成する工程、
前記流(F4)を、前記分解物分離器で、メタノール濃度がイソブチレン濃度よりも高い流(F6)と、イソブチレン濃度がメタノール濃度よりも高い流(F5)とに分離する工程、
前記流(F6)を前記メタノール蒸留塔で蒸留して、メタノールを主として含む流(F7)、及び、水を主として含む流(F8)を生成する工程、
前記流(F7)の一部を前記ラインLAで前記メタノール蒸留塔に戻す工程、並びに、
前記流(F7)の一部を前記ラインLBで前記MTBE合成反応器に供給する工程、を備える。
本発明の第1実施形態にかかるイソブチレンの製造装置及び方法を説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態のイソブチレンの製造装置100について説明する。
ラインLDが液体メタノールタンク55に合流する場合、フレッシュメタノール供給停止等のフレッシュメタノールの供給量が変動するトラブルがあったとしても、液体メタノールタンク55に貯蔵しているメタノール量分は、MTBE合成反応器5へ供給されてメタノール量の変動はなく、最終イソブチレンの収率に影響を与えにくくなる。また、トラブル復旧までの時間を稼ぐことができる。
続いて、最初に本実施形態にかかるイソブチレンの製造方法について説明する。
次に、流(F1)を、ラインL1を介してMTBE蒸留塔10に供給して蒸留する。MTBE蒸留塔10の入口での流(F1)の温度は、25〜490℃とすることができる。MTBE蒸留塔10内の圧力は、0.1〜1.2MPa−Gとすることができる。
流(F3)を、熱交換により液相とした上で、ラインL2を介して第2抽出器60の入口60iに供給すると共に、ラインL19を介して第2抽出器60の水入口60wに液体の水を供給する。水との接触により、流(F3)中に存在するメタノールが水に溶けて抽出され、塔底にある水相出口60bからラインL13を介して水とメタノールとの混合物として流(F13)が排出される。なお、流(F3)に対して、第2抽出器60の前にさらにMTBE合成反応器を設けてもよい。
MTBE蒸留塔10で生成した流(F2)を、ラインLEを介してMTBE分解反応器20に供する。
熱交換器72により、ラインLFを流れる流(F4)の顕熱及び潜熱を利用して、ラインLEを流れる流(F2)を加熱して、ガス化させることができる。
次に、ラインLFを介して流(F4)を分解物蒸留塔30に供する。
熱交換器72により、ラインLFを流れる流(F4)の熱を、ラインLEを流れる流(F2)に与えること、及び、必要に応じて熱交換器73によりラインLFを流れる流(F4)の熱を他のラインの流に与えることにより、ラインLFを流れる流(F4)を冷却して液相とすることが好適である。これにより、分解物蒸留塔30に供される流(F4)がメタノール及びイソブチレンを含む液相を有するので、後段でのメタノールとイソブチレンの分離効率が良いという効果がある。熱交換器72だけで流(F4)を液相にできる場合には、熱交換器73を設けなくてもよい。
次に、流(F5)を、熱交換により液相とした上で、ラインL6を介して第1抽出器40の入口40iに供給すると共に、ラインL14を介して第1抽出器40の水入口40wに液体の水を供給する。水との接触により、流(F5)中に存在するメタノールが水に溶けて抽出され、塔底にある水相出口40bからラインL9を介して水とメタノールとの混合物として流(F9)が排出される。
分解物蒸留塔30の塔底出口30bから流(F6)を、ラインL7を介してメタノール蒸留塔50の入口50dに供し、第1抽出器40の水相出口40bから流(F9)を、ラインL9を介してメタノール蒸留塔50の副入口50cに供し、第2抽出器60の塔底にある水相出口60bから流(F13)を、ラインL13を介してメタノール蒸留塔50の副入口50cに供する。上述のように、入口50dを副入口50cよりも上に配置して、メタノール蒸留塔50に対して、流(F6)を、流(F9)及び流(F13)よりも上に供給することが好適である。
流(F7)中の水分量は1.0質量%以下とすることが好適である。
メタノール蒸留塔50からの流(F8)は、ラインL14を介して第1抽出器40に供給したり、ラインL19を介して第2抽出器60に供給したりすることができる。
上述のように、通常、MTBE合成反応器5における圧力Psは、メタノール蒸留塔50の圧力Pdよりも高く設定される。
したがって、図2に示すように、ラインLAにおけるラインLBの分岐点よりも上流側に一つのポンプ53を配置し、ポンプの吐出流をラインLAを介してメタノール蒸留塔50へ供給すると共に、ラインLAから分岐するラインLBを介してMTBE合成反応器5に供給する場合、以下のようになる。すなわち、ポンプ53の吐出圧力を、MTBE合成反応器5に対してメタノールを供給可能とするためにMTBE合成反応器5の圧力よりも高い圧力とせざるを得ない。そうすると、還流用の流量調節弁V1の前後の圧力差が大きくなるため、メタノール蒸留塔50に還流させるメタノールの供給量の調節が困難となり、還流量不足となる場合がある。
図3を参照して、本発明の第2実施形態にかかるイソブチレンの製造装置及び方法を説明する。
本発明が第1実施形態と異なる点について説明する。図3は、本実施形態のイソブチレンの製造装置200のフロー図である。
本実施形態では、第1抽出器40の油相出口40tが、イソブチレン濃度がメタノール濃度よりも高い流を排出するイソブチレン出口となり、水相出口40bが、メタノール濃度がイソブチレン濃度よりも高い流を排出するメタノール出口となる。
また、ラインミキサー62を設けることにより、メタノールとイソブチレンとの混合が良好となる。
MTBE分解反応器20の出口20oから排出させた流(F4)を、ラインLFを介して第1抽出器40の入口40iに供給すると共に、ラインL14を介して第1抽出器40の水入口40wに液体の水を供給する。水との接触により、流(F4)中のメタノールが水に溶けてイソブチレンから抽出され、塔底にある水相出口40bからラインL9を介して水とメタノールとの混合物として流(F6)が排出される。流(F6)において、メタノール濃度は、イソブチレン濃度よりも高い。
次に、ラインL8を介してイソブチレンを含む流(F5)を分解物蒸留塔30の入口30iに供する。分解物蒸留塔30の入口での流(F5)の温度は、15〜80℃とすることができる。
図4を参照して、本発明の第3実施形態にかかるイソブチレンの製造装置及び方法を説明する。
本発明が第2実施形態(図3)と異なる点について説明する。図4は、本実施形態のイソブチレンの製造装置300のフロー図である。
図5を参照して、本発明の第4実施形態にかかるイソブチレンの製造装置及び方法を説明する。
本発明が第1実施形態(図1)と異なる点について説明する。図5は、本実施形態のイソブチレンの製造装置400のフロー図である。
本発明は上記実施形態に限られず、様々な変形態様が可能である。
例えば、第1及び第4実施形態では、MTBE分解反応器20から排出される流(F4)中のメタノールを分解物蒸留塔(分離器に対応)30で一部除去し、得られた流(F5)を第1抽出器40に供給し、第2及び第3実施形態では、MTBE分解反応器20から排出される流(F4)をそのまま第1抽出器(分離器に対応)40に供給し、第1抽出器40の油相を分解物蒸留塔30に供給している。しかしながら、第1及び第4実施形態では第1抽出器40を設けなくても実施は可能であるし、第2及び第3実施形態では、分解物蒸留塔30を設けなくても実施は可能である。蒸留塔及び抽出器以外の分離器として、ガスストリッピング装置なども使用できる。
イソブチレン収率(%)=(MTBEを分解後、精製して製品として得られるイソブチレンの量(単位:t/時間))/(イソブチレンを含有するC4炭化水素混合物流中のイソブチレンの量(単位:t/時間))×100
実施例1では、第1実施形態の図1の装置を用いたシミュレーションを行った。
(1)MTBE合成
酸性イオン交換樹脂としてデュオライトC−26H(商品名、住化ケムテックス株式会社製)を充填した断熱型のMTBE合成反応器5に、イソブチレン45.0質量%、1−ブテン25.0質量%、水0.05質量%を含有するC4炭化水素混合物流13.5t/時間と、メタノール蒸留塔50の留出物であるメタノール含有流5.085t/時間とを合わせ、MTBE合成反応器入口温度=42℃で供給し、圧力2.00 MPa−G、LHSV 15h−1で、メタノールとイソブチレンとを反応させる。MTBE合成反応器5を出た流は、R/Fが1.24となるようにMTBE合成反応器5の入口にリサイクルする。
MTBE合成反応器5を出た流(F1)をMTBE蒸留塔10で蒸留して、塔頂から未反応の炭化水素混合物を含有する流(F3)を得、側方からMTBEを含有する流(F2)を得、塔底からイソブチレンオリゴマー等の高沸点化合物を含有する流(F11)を得る。
側方から得たMTBEを含有する流(F2)を、シリカアルミナを充填した多管型のMTBE分解反応器20に、入口温度217℃で供給し、MTBEを分解することにより、イソブチレンとメタノールとを含有する流(F4)を得る。
イソブチレンとメタノールとを含有する流(F4)を冷却した後、分解物蒸留塔30で蒸留し、塔頂からイソブチレンを含有する流(F5)を、塔底からメタノールを含有する流(F6)を抜き出す。
分解物蒸留塔30の塔頂流(F5)を、第1抽出器40において水で抽出して、塔頂流に含まれる微量のメタノールを除去し、高純度のイソブチレン流(F10)を得る。イソブチレンは、5.425t/時間で得られ、イソブチレン収率は89.3%である。
この装置では、図1のように、還流用のラインLAに還流用のポンプPAが、リサイクル用のラインLBにリサイクル用のポンプPBが設けられているので、還流用の流量調節弁V1の前後の差圧を小さくすることができ、還流量を高精度に調節することが容易である。ここでは、還流量が5.761t/時間、留出量が5.624t/時間である条件で、分解物蒸留塔30の塔底流(F6)と、第1抽出器40の塔底流(F9)とを合わせて、メタノール蒸留塔50で蒸留する。留出物であるメタノール含有流(F7)のうち、5.085t/時間をMTBE合成反応器5にリサイクルする。蒸留塔の圧力は、25kP−G程度である。
(6)メタノール蒸留
メタノール蒸留塔50の還流システムの形式を図2のような形態とし、還流用の流量調節弁V1の前後の差圧が大きくなって還流用の流量調節弁V1による還流量の調整が困難となり、還流量が意図する量より少なくなってしまった場合のモデルとして、還流量が2.927t/時間、留出量が5.676t/時間である条件で、分解物蒸留塔30の塔底流(F6)と、第1抽出器40の塔底流(F9)とを合わせて蒸留する。留出物であるメタノール含有流のうち、5.132t/時間をMTBE合成反応器5にリサイクルする。
MTBE合成反応器5に供給するメタノール含有流の量を5.132t/時間とする以外は、実施例1と同様にして、(1)MTBE合成、(2)MTBE蒸留、(3)MTBE分解、および(4)イソブチレン蒸留を行う。
分解物蒸留塔30の塔頂流(F5)を水で抽出して、塔頂流に含まれる微量のメタノールを除去し、高純度のイソブチレン流(FΒ)を得る。イソブチレンは、5.171t/時間で得られ、イソブチレン収率は85.1%である。
(6)メタノール蒸留
メタノール蒸留塔の還流システムの形式を図2のような形態とし、還流用の流量調節弁V1の前後の差圧が大きくなって還流用の流量調節弁V1による還流量の調整が困難となり、還流量が意図する量より少なくなってしまった場合のモデルとして、還流量が0.452t/時間、留出量が5.793t/時間である条件で、分解物蒸留塔30の塔底流(F6)と、第1抽出器40の塔底流(F9)とを合わせて蒸留する。留出物であるメタノール含有流のうち、5.238t/時間をMTBE合成反応器5にリサイクルする。
MTBE合成反応器5に供給するメタノール含有流の量を5.238t/時間とする以外は、実施例1と同様にして、(1)MTBE合成、(2)MTBE蒸留、(3)MTBE分解、および(4)イソブチレン蒸留を行う。
分解物蒸留塔30の塔頂流(F5)を水で抽出して、塔頂流に含まれる微量のメタノールを除去し、高純度のイソブチレンを得る。イソブチレンは、4.640t/時間で得られ、イソブチレン収率は76.4%である。
Claims (18)
- メタノールを含むMTBE原料が供給される入口と、反応生成物を排出する出口と、を有するMTBE合成反応器、
前記MTBE合成反応器の出口に接続された入口と、塔頂出口と、塔底出口とを有する、又は、前記MTBE合成反応器の出口に接続された入口と、塔頂出口と、塔底出口と、側方出口とを有するMTBE蒸留塔、
前記MTBE蒸留塔の前記塔底出口又は前記側方出口と接続された入口と、イソブチレンとメタノールとを含むMTBE分解物を排出する出口と、を有するMTBE分解反応器、
前記MTBE分解反応器の出口に接続された入口と、メタノール濃度がイソブチレン濃度よりも高い流を排出するメタノール出口、イソブチレン濃度がメタノール濃度よりも高い流を排出するイソブチレン出口と、を有する分解物分離器、
前記分解物分離器の前記メタノール出口と接続された入口と、還流入口と、塔頂出口と、塔底出口と、を有するメタノール蒸留塔、
前記メタノール蒸留塔の塔頂出口に接続された凝縮器、
前記凝縮器に接続された液体メタノールタンク、
前記液体メタノールタンクと前記メタノール蒸留塔の還流入口とを接続するラインLA、
前記液体メタノールタンクまたは前記ラインLAから分岐し、前記MTBE合成反応器の入口に接続されたラインLB、
前記ラインLAに設けられたポンプPA、
前記ラインLBに設けられたポンプPB、並びに、
前記ラインLAにおいて前記メタノール蒸留塔と前記ポンプPAとの間に設けられた流量調節弁V1、を備える、イソブチレンの製造装置。 - 前記ラインLBは、前記ラインLAにおける前記液体メタノールタンクと前記ポンプPAとの間から分岐する、請求項1記載の装置。
- 前記ラインLBは、前記ラインLAにおける前記ポンプPAと前記流量調節弁V1との間から分岐する、請求項1記載の装置。
- 前記ラインLBは、前記液体メタノールタンクから分岐する、請求項1記載の装置。
- 前記ラインLBに設けられた流量調節弁V2をさらに備え、前記流量調節弁V2は前記ポンプPBと前記MTBE合成反応器との間に設けられた、請求項1〜4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ラインLBに合流し、イソブチレンを含む炭化水素混合物を供給するラインLCをさらに備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ラインLBに合流し、イソブチレンを含む炭化水素混合物を供給するラインLCをさらに備え、前記ラインLCは前記流量調節弁V2と前記MTBE合成反応器との間でラインLBと合流する、請求項5に記載の装置。
- 前記ラインLBに設けられた原料タンクをさらに備え、前記原料タンクは前記ラインLCがラインLBと合流する点と前記MTBE合成反応器との間に設けられた、請求項6又は7に記載の装置。
- 前記ラインLBに設けられたラインミキサーをさらに備え、前記ラインミキサーは前記ラインLCがラインLBと合流する点と前記原料タンクとの間に設けられた、請求項8に記載の装置。
- 前記液体メタノールタンクに合流し、フレッシュメタノールを供給するラインLDを更に備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の装置。
- 前記MTBE蒸留塔の前記塔底出口又は前記側方出口と、前記MTBE分解反応器の入口とを接続するラインLEと、
前記MTBE分解反応器の出口と前記分解物分離器の入口とを接続するラインLFと、
前記ラインLE内の流と前記ラインLF内の流とを熱交換させる熱交換器と、を更に備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の装置。 - 前記ラインLF内の流と、前記ラインLF以外のライン内の流とを熱交換させる補助熱交換器を更に備える、請求項11記載の装置。
- 前記分解物分離器は、塔頂出口及び塔底出口を有する蒸留塔であり、前記分解物分離器のメタノール出口が前記蒸留塔の塔底出口であり、前記分解物分離器のイソブチレン出口が前記蒸留塔の塔頂出口である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記蒸留塔の塔頂出口に接続された入口と、水が供給される水入口と、メタノールを含む水相を排出する水相出口と、油相を排出する油相出口と、を有する抽出器をさらに備え、
前記メタノール蒸留塔は、前記抽出器の水相出口と接続された副入口をさらに備える、請求項13記載の装置。 - 前記メタノール蒸留塔の前記副入口は、前記メタノール蒸留塔の前記入口よりも下に配置されている、請求項14記載の装置。
- 前記分解物分離器は、水が供給される水入口、メタノールを含む水相を排出する水相出口、及び、油相を排出する油相出口を有する抽出器であり、前記分解物分離器のメタノール出口が前記抽出器の水相出口であり、前記分解物分離器のイソブチレン出口が前記抽出器の油相出口である、請求項1〜12のいずれか1項記載の装置。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のイソブチレンの製造装置を用いたイソブチレンの製造方法であって、
触媒を収容した前記MTBE合成反応器にイソブチレンを含む炭化水素混合物及びメタノールを供給し、炭化水素混合物中のイソブチレンとメタノールとを反応させて、MTBE及び炭化水素混合物を含む流(F1)を得る工程、
前記流(F1)を前記MTBE蒸留塔で蒸留してMTBEを主として含む流(F2)と、炭化水素混合物を主として含む流(F3)とを生成する工程、
前記流(F2)中のMTBEを前記MTBE分解反応器で分解してメタノール及びイソブチレンを含む流(F4)を生成する工程、
前記流(F4)を、前記分解物分離器で、メタノール濃度がイソブチレン濃度よりも高い流(F6)と、イソブチレン濃度がメタノール濃度よりも高い流(F5)とに分離する工程、
前記流(F6)を前記メタノール蒸留塔で蒸留して、メタノールを主として含む流(F7)、及び、水を主として含む流(F8)を生成する工程、
前記流(F7)の一部を前記ラインLAで前記メタノール蒸留塔に戻す工程、並びに、
前記流(F7)の一部を前記ラインLBで前記MTBE合成反応器に供給する工程、を備える、方法。 - 前記MTBE合成反応器の圧力は、前記メタノール蒸留塔の塔頂の圧力よりも高い、請求項17記載の方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018162449A JP6510716B1 (ja) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 |
CN201910567024.8A CN110204409B (zh) | 2018-08-31 | 2019-06-27 | 异丁烯的制造装置以及异丁烯的制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018162449A JP6510716B1 (ja) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6510716B1 true JP6510716B1 (ja) | 2019-05-08 |
JP2020033316A JP2020033316A (ja) | 2020-03-05 |
Family
ID=66429893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018162449A Expired - Fee Related JP6510716B1 (ja) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6510716B1 (ja) |
CN (1) | CN110204409B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109776247A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-05-21 | 住友化学株式会社 | 异丁烯的制造方法及异丁烯的制造装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6021971B2 (ja) * | 1982-01-14 | 1985-05-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 第3級オレフインの製法 |
FR2672048B1 (fr) * | 1991-01-30 | 1993-05-28 | Inst Francais Du Petrole | Procede de separation d'ethyl tertiobutyl ether a partir de melanges. |
FI101219B (fi) * | 1995-12-22 | 1998-05-15 | Neste Oy | Menetelmä tertiaaristen alkyylieetterien valmistamiseksi |
JP4649782B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2011-03-16 | 住友化学株式会社 | イソブチレン及びメタノールの製造方法 |
JP2007269708A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 第3級オレフィンおよび脂肪族アルコールの製造方法 |
CN101260016A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-09-10 | 天津大学 | 甲基叔丁基醚裂解制高纯异丁烯的精制装置及工艺方法 |
DE102008040511A1 (de) * | 2008-07-17 | 2010-01-21 | Evonik Oxeno Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Isobuten durch Spaltung von MTBE-haltigen Gemischen |
DE102009027404A1 (de) * | 2009-07-01 | 2011-01-05 | Evonik Oxeno Gmbh | Herstellung von Isobuten durch Spaltung von MTBE |
CN206121755U (zh) * | 2016-09-26 | 2017-04-26 | 宁波昊德化学工业股份有限公司 | 一种甲基叔丁基醚裂解制备异丁烯装置 |
-
2018
- 2018-08-31 JP JP2018162449A patent/JP6510716B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2019
- 2019-06-27 CN CN201910567024.8A patent/CN110204409B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020033316A (ja) | 2020-03-05 |
CN110204409A (zh) | 2019-09-06 |
CN110204409B (zh) | 2020-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI440623B (zh) | 1-丁烯流之精製純化方法 | |
TWI444364B (zh) | 由c烴類的工業混合物製造1-丁烯的方法 | |
US7026519B2 (en) | Obtaining tert-butanol | |
CN205235935U (zh) | 用于从含氧化合物生产烯烃的设备 | |
JP6510716B1 (ja) | イソブチレンの製造装置、及び、イソブチレンの製造方法 | |
CN105829269A (zh) | 利用侧馏分馏塔和部分冷凝的节能型环烷烃再循环 | |
US9181159B2 (en) | Method for coproducing isobutene and MTBE from tert-butanol mixture in a catalytic distillation column | |
RU2640578C2 (ru) | Способ получения высокочистого изобутена в результате крекинга простого эфира мтбэ или этбэ и интегрированный способ получения соответствующего простого эфира | |
US5994594A (en) | Process for producing an alpha olefin, a tertiary olefin and/or an ether from an unsaturated hydrocarbon cut | |
CN112521256B (zh) | 一种高效分离环己酮和脱除环己醇中杂质的方法 | |
JP6444555B1 (ja) | 分離方法、及び、これを用いたイソブチレンの製造方法 | |
KR102627301B1 (ko) | 고순도 메탄올 생성을 위한 분리 벽 기술의 사용 | |
CN100582071C (zh) | 用于催化蒸馏的方法和装置 | |
KR20200026946A (ko) | 프로판 탈수소화 및 증기 분해로 재순환하는 프로판을 갖는 증기 분해 방법을 결합하여 프로필렌을 생산하는 공정 및 설비 | |
US11053183B1 (en) | Process and apparatus for separating methanol from other oxygenates | |
JP6440882B1 (ja) | Mtbeの製造装置、イソブチレンの製造装置、mtbeの製造方法、及び、イソブチレンの製造方法 | |
WO2020144576A1 (en) | Process intensification of mtbe synthesis unit | |
RU2773663C1 (ru) | Использование технологии разделительной стенки для производства высокочистого метанола | |
JP6360982B1 (ja) | イソブチレンの製造方法 | |
US2974175A (en) | Process of producing alcohol of improved odor from ether hydration | |
US11465949B2 (en) | High purity isoamylene production from tertiary amyl methyl ether decomposition | |
CN109776247A (zh) | 异丁烯的制造方法及异丁烯的制造装置 | |
TW201529531A (zh) | 使用第三丁醇混合物聯產異丁烯與甲基第三丁基醚之方法 | |
NZ204989A (en) | Methods for the production and separation of 1,2,4,5 tetramethylbenzene(durene) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180925 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180925 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20190108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190122 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190404 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6510716 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |