JPH03505338A - Etherification of olefins with paraffin dehydrogenation and conversion to liquid fuels - Google Patents

Etherification of olefins with paraffin dehydrogenation and conversion to liquid fuels

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JPH03505338A
JPH03505338A JP1505211A JP50521189A JPH03505338A JP H03505338 A JPH03505338 A JP H03505338A JP 1505211 A JP1505211 A JP 1505211A JP 50521189 A JP50521189 A JP 50521189A JP H03505338 A JPH03505338 A JP H03505338A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 パラフィンの脱水素を伴うオレフィンのエーテル化および液体燃料への転化 本発明はオレフィン系炭化水素を液体燃料に転化する方法に関する0本発明は特 に、オレフィンのガソリンへの転化およびパラフィンの脱水素によるオレフィン の製造と共にメチル第3級アルキルエーテルを製造する系に関する。[Detailed description of the invention] Etherification of olefins with paraffin dehydrogenation and conversion to liquid fuels The present invention relates to a method for converting olefinic hydrocarbons into liquid fuels. olefins by conversion of olefins to gasoline and dehydrogenation of paraffins. The present invention relates to a system for producing methyl tertiary alkyl ether as well as production of methyl tertiary alkyl ether.

高オクタン価ガソリン製造のための近年の研究の主流は、原料をオクタン価向上 剤および補助燃料としての低級脂肪族アルキルエーテルとブレンドすることにあ る。C1〜crメチルアルキルエーテル、特にメチル第3級ブチルエーテル(M TBE)および第3級アミルメチルエーテル(TAME)が、ガソリンのオクタ ン価向上に持に宵月であることがわかった。The mainstream of research in recent years for producing high-octane gasoline has been to improve the octane value of raw materials. for blending with lower aliphatic alkyl ethers as agents and auxiliary fuels. Ru. C1-cr methyl alkyl ethers, especially methyl tertiary butyl ether (M TBE) and tertiary amyl methyl ether (TAME) are It turned out that there was a significant increase in the price of the product.

インブチレンを酸性触媒の存在下にメタノールと反応させてMTBEを提供する ことができ、インブチレンを酸性触媒の存在下にメタノールと反応させてTAM Eを製造することができることが知られている。これらのエーテル化方法におけ る重要な間層は、メタノ−ルが全て転化することはないことである。エーテル化 反応生成物からのメタノールの分離は、メタノールが炭化水素と非常に希薄な共 沸混合物を形成する傾向があること、および水および炭化水素の両方に対するメ タノールの溶解度が大きいことにより困難となる。Reacting imbutylene with methanol in the presence of an acidic catalyst to provide MTBE TAM can be obtained by reacting imbutylene with methanol in the presence of an acidic catalyst. It is known that E can be produced. In these etherification methods An important interlayer is that not all of the methanol is converted. etherification Separation of methanol from the reaction products requires that methanol coexist with hydrocarbons in a very dilute manner. The tendency to form boiling mixtures and the measurability of both water and hydrocarbons This is made difficult by the high solubility of tanol.

エーテル化において大過剰のメタノールを用いることは平衡の観点からは有利か もしれないが、上記分離の問題によりそうすることはできない。これらの因子が 主な原因となって、エーテル化反応における一般的なメタノールの分離および再 循環に関する費用は、全エーテル化方法の費用の約30%をしめる。Is it advantageous from an equilibrium point of view to use a large excess of methanol in etherification? Possibly, but the separation problem mentioned above prevents it from doing so. These factors The main reason for this is the separation and recycling of common methanol in etherification reactions. The costs associated with circulation represent approximately 30% of the cost of the entire etherification process.

米国特許第4,684.757号は、ゼオライト型触媒がメタノールをオレフィ ンに転化する既知の能力を、オレフィンへのゼオライト接触転化にエーテル化反 応からの未反応メタノールを導き、それによりメタノールを分離し再循環させる 必要性を取り除くことにより、利用し得ることを開示している。米国特許第3. 9130.978号および同第4.021..502号は、C2〜C,オレフィ ンを単独でまたはパラフィン成分と混合して、酸性度の制御された結晶性ゼオラ イトを用いて高級炭化水素に転化することを開示している。穏やかな苛酷度の反 応条件は、パラフィンをほとんど転化しないでオレフィンを主にガソリン沸騰範 囲生成物に転化するのに有利である。U.S. Pat. No. 4,684.757 discloses that a zeolite-type catalyst converts methanol into an olefin. etherification reaction to zeolite catalytic conversion to olefins. directing unreacted methanol from the reaction, thereby separating and recycling the methanol. It discloses that it can be utilized by removing the need for it. U.S. Patent No. 3. No. 9130.978 and No. 4.021. .. No. 502 is C2-C, olefin Alone or mixed with paraffinic components to produce crystalline zeola with controlled acidity. discloses the conversion to higher hydrocarbons using carbonate. Anti-mild severity The reaction conditions are mainly olefins in the gasoline boiling range with little paraffin conversion. It is advantageous for conversion to chloride products.

穏やかな反応温度および高い操作圧力により、留出物範囲燃料および低級オレフ ィンを製造することができる。米国特許第4.150゜062号、同第4,21 1,640号、同第4.227.992号、同第3.931.349号および同 第4,404.414号、およびチャン(C,D、Chang)、カタリシス・ レビュー・サイエンティフィック・エンジニアリング(Catal、 Rev、  −5ci、 Eng、 )、25.1(1983)は、メタノールおよびオレ フィンを原料として用いることのできるこの分野の加工技術を記−している。Mild reaction temperatures and high operating pressures allow for distillate range fuels and lower olefins. can produce fins. U.S. Patent No. 4.150゜062, U.S. Patent No. 4,21 1,640, 4.227.992, 3.931.349, and No. 4,404.414, and Chang, C.D., Catalysis. Review Scientific Engineering (Catal, Rev, -5ci, Eng, ), 25.1 (1983) Processing techniques in this field in which fins can be used as raw materials are described.

本発明の目的は、インアルケン富含炭化水素からメチル第3級アルキルエーテル と共に、高オクタン価ガソリンを製造する改良されt;方法を提供することにあ る。The object of the present invention is to obtain methyl tertiary alkyl ether from in-alkene-rich hydrocarbons. and to provide an improved method of producing high octane gasoline. Ru.

メタノールのような低級アルコールを化学量論的に大過剰で用いることのできる 改良されたエーテル化方法を用いて高オクタン価ガソリンを製造し得ることが見 い出されl;。場合により、脱水素工程からC1−炭化水素を分離してゼオライ トzSM−5のようなメタロシリケート触媒を含むオレフィン転化領域に送るこ とができる。Lower alcohols such as methanol can be used in large stoichiometric excess It has been found that high octane gasoline can be produced using an improved etherification process. It was taken out. Optionally, C1-hydrocarbons may be separated from the dehydrogenation process to produce zeolite. to an olefin conversion zone containing a metallosilicate catalyst such as SM-5. I can do it.

本発明によれば、エーテル富含燃料およびオレフィン系ガソリンを調製する方法 は、C4+インアルケンおよび過剰の低級アルコールを含む原料を酸性エーテル 化触媒の存在下に反応させてC−第3級アルキルエーテルを含む生成物流を得、 該生成物流を分離してエーテル富含ガソリン範囲炭化水素、未反応アルコールお 上びC4−またはC6−炭化水素を得、未反応アルコールおよびC4−/ Cs −炭化水素を、中間孔ゼオライトを含んでなる触媒の存在下に高温で、C1〜C ,パラフィン、C1−炭化水素および軽質ガスからなる混合物とC。According to the invention, a method for preparing ether-rich fuels and olefinic gasolines converts raw materials containing C4+ alkenes and excess lower alcohols into acidic ethers. reacting in the presence of a catalyst to obtain a product stream comprising a C-tertiary alkyl ether; The product stream is separated to remove ether-rich gasoline range hydrocarbons, unreacted alcohol and C4- or C6-hydrocarbons are obtained, unreacted alcohol and C4-/Cs - hydrocarbons at elevated temperature in the presence of a catalyst comprising an intermediate pore zeolite, from C1 to C , paraffin, C1- with a mixture consisting of hydrocarbons and light gases.

十オレフィン系ガソリンを含む液体生成物とに転化し、該パラフィンを脱水素条 件下にC4〜C,オレフィンに再転化し、該オレフィンを循環して該C1+イソ アルケンと共に供給することを含む。The paraffins are converted into a liquid product containing decaolefinic gasoline, and the paraffins are subjected to dehydrogenation conditions. Under conditions, the C4-C, olefins are reconverted and the olefins are recycled to form the C1+ isocarbons. Including feeding with alkenes.

好ましい低級アルコールはメタノールであり、好ましいエーテルはC3+メチル 第3級アルキルエーテルを含む。原料は液相でニーチル化触媒に接触させること ができ、さらにC4〜C1炭化水素からなっていてよく、C4〜C,アルケンお よびC6+ガソリン範囲エーテル化不能脂肪族炭化水素を含む。エーテル化の次 の分離は蒸留により行うことができる。The preferred lower alcohol is methanol and the preferred ether is C3+ methyl Contains tertiary alkyl ether. The raw material is brought into contact with the neetilization catalyst in the liquid phase. may further consist of C4-C1 hydrocarbons, C4-C, alkenes and and C6+ gasoline range including non-etherifiable aliphatic hydrocarbons. Next to etherification The separation can be carried out by distillation.

ゼオライト触媒との接触により得られた混合物は、ゼオライト触媒に接触させる 原料よりも平均分子量が高く、分岐状C6〜C,炭化水素を有利に含む。そのC 1−炭化水素を再循環して未反応アルコールおよびC4−/ C6−炭化水素と 共に供給することができる。The mixture obtained by contacting with the zeolite catalyst is brought into contact with the zeolite catalyst. It has a higher average molecular weight than the raw material and advantageously contains branched C6-C hydrocarbons. That C 1-Recycle the hydrocarbons to remove unreacted alcohol and C4-/C6-hydrocarbons. Can be supplied together.

エーテル化工程に戻って、得られた未反応アルコールおよびc、−/ CS−炭 化水素は共沸混合物を形成することができる。低級アルコールは、エーテル化触 媒に接触させる原料中にC6+イソアルケンに対して2〜50%の化学量論的過 剰で存在することが適当であり、好ましくは3〜33%、より好ましくは3〜1 0%の過剰量で存在する。この原料の成分は、ブチレン異性体、軽質オレフィン 系ナフサおよびメタノールの混合物からなっていてよい。エーテル富合ガ混合物 からなることが有利である。ゼオライト触媒に接触させる原料は、未反応メタノ ール、パラフィンおよびブチレンの混合物からなることができる。Returning to the etherification step, the obtained unreacted alcohol and c,-/CS-charcoal Hydrogen oxides can form azeotropes. Lower alcohols can be used as catalysts for etherification. A stoichiometric excess of 2 to 50% relative to the C6+ isoalkene is present in the raw material to be brought into contact with the medium. Suitably present in excess, preferably 3 to 33%, more preferably 3 to 1% Present in 0% excess. The components of this raw material are butylene isomers and light olefins. It may consist of a mixture of naphtha and methanol. ether rich mixture It is advantageous to consist of The raw material brought into contact with the zeolite catalyst is unreacted methane. It can consist of a mixture of paraffin, paraffin and butylene.

特に好ましいフローシートにおいて、エーテル化からの生成物流は、未反応メタ ノールの水性抽出および蒸留により分離され、該蒸留からの未反応メタノールの 一部およびc a −/ c s−炭化水素を含む塔頂蒸気流は該ゼオライト触 媒に供給され、該蒸留からの塔底液体流はエーテル富含ガソリンを含み、残りの 未反応メタノールは水性流の一部をなしそこから回収され再循環されてエーテル 化触媒に供給される。In a particularly preferred flowsheet, the product stream from the etherification is The methanol is separated by aqueous extraction and distillation, from which unreacted methanol is removed. The overhead vapor stream containing a portion of the zeolite catalyst and ca-/cs-hydrocarbons is The bottom liquid stream from the distillation contains ether-rich gasoline and the remaining Unreacted methanol forms part of the aqueous stream from which it is recovered and recycled to produce ether. is supplied to the catalyst.

エーテル化触媒は、スルホン酸樹脂が適当であり、その場合、40〜80℃で反 応が行われる。ゼオライトは好ましくは拘束指数が1〜12のものであり、シリ カ/アルミナモル比が25〜80であり少なくとも一部が水素型であるZSM− 5が好適であり、その場合、転化は204〜500℃の温度および420〜21 00kPaの圧力下に有利に行われる。A suitable etherification catalyst is a sulfonic acid resin, in which case the reaction is carried out at 40 to 80°C. A response will be taken. The zeolite preferably has a constraint index of 1 to 12, and has a silicon ZSM- in which the carbon/alumina molar ratio is 25 to 80 and at least a portion is in the hydrogen type. 5 is preferred, in which case the conversion is carried out at a temperature of 204-500°C and 420-21°C. It is advantageously carried out under a pressure of 00 kPa.

脱水素反応は触媒を用いて行うことができ、その場合、第■族金属を含む触媒が 好ましく使用され、脱水素条件は550〜650°Cの温度および16.95〜 I O1,7kPaの圧力を含む。The dehydrogenation reaction can be carried out using a catalyst, in which case a catalyst containing a group III metal is used. Preferably used, the dehydrogenation conditions are a temperature of 550-650°C and a temperature of 16.95-650°C. Contains a pressure of IO1,7kPa.

別の要旨において、本発明はC1十炭化水素をエーテル富含液体燃料および高品 質脂肪族/芳香族ガソリンに転化する方法であり、(a)C,+イソアルケンを 含む新しい炭化水素流を、過剰のメタノールと共にエーテル化領域においてエー テル化条件下に酸性エーテル化触媒に接触させて反応させ、メチル第3級アルキ ルエーテルを含む流出液流を得、 (b)エーテル化流出液流を分離してエーテル富含ガソリン範囲炭化水素を含む 第1の流れおよび未反応メタノールおよびC4−またはC,−炭化水素を含む第 2の流れを得、(c)第2の流れを転化領域内でオレフィンオリゴマー化条件下 に高温で酸性メタロシリケート触媒に接触させ、(d)転化領域オレフィンオリ ゴマー化流出液流を分離して、C6〜C,炭化水素、C1炭化水素および軽質ガ スからなる成分流、およびC6+オレフイン系ガソリンを得、(e)c、〜CS 炭化水素流を、脱水素条件下に脱水素触媒に接触させてC6〜C,パラフィンを オレフィンに転化し、Cf’)脱水素流出液流を分離しC6十才しフィンを含む その一部を新しい炭化水素流およびメタノールと共にエーテル化領域に送ってメ チル第3級アリールアルキルエーテルに転化することを含む。In another aspect, the present invention provides the use of C10 hydrocarbons as ether-rich liquid fuels and high grade This is a method for converting (a) C, + isoalkenes into aliphatic/aromatic gasolines. The fresh hydrocarbon stream containing The methyl tertiary alkyl obtain an effluent stream containing ether; (b) separating the etherification effluent stream to contain ether-rich gasoline range hydrocarbons; A first stream and a second stream containing unreacted methanol and C4- or C,-hydrocarbons. (c) subjecting the second stream to olefin oligomerization conditions in the conversion zone; (d) contacting the conversion zone olefin oligomer with an acidic metallosilicate catalyst at an elevated temperature; The gomerized effluent stream is separated to produce C6-C, hydrocarbons, C1 hydrocarbons and light gases. A component stream consisting of C and C6+ olefinic gasoline is obtained, (e) c, ~CS A hydrocarbon stream is contacted with a dehydrogenation catalyst under dehydrogenation conditions to remove C6-C paraffins. Separate the dehydrogenated effluent stream (converted to olefins, Cf’) containing C60 and fins. A portion of it is sent to the etherification zone along with the fresh hydrocarbon stream and methanol to tertiary arylalkyl ether.

第1図は本発明の一態様のプロセス70−ダイヤグラムの概略図本発明の好まし い態様において、既知の方法の主成分を一体化して、精製技術において大きな利 益および驚くべき進歩を提供するように高オクタン価ガソリンおよび留出物を製 造する。既知の方法を、成分加工性能の向上および複合方法の驚くべき利益の達 成を提供するような独自の方法で組み合わせる。複合された方法は、エーテル化 によるMTBEおよびTAMEのようなエーテルの製造、メタノールのようなア ルコールのガソリンへの転化(MTG法として知られている)およびオレフィン のガソリンへの転化(MOG法として知られている)を含む。MTOおよびMO G法は、中間孔(5〜7μ+m)ゼオライトを触媒として用いる密接に関連した 方法であり、その操作条件は、転化反応がオレフィンの製造およびオレフィンの ガソリンへの転化を促進するように選択される。上記方法にさらに脱水素工程を 新規方法により複合することにより完全に一体化された本発明の方法が得られる 。FIG. 1 is a schematic diagram of a process 70 of one embodiment of the present invention. In a new embodiment, the main components of known methods can be integrated to provide great advantages in purification technology. Producing high octane gasoline and distillates to provide benefits and amazing advances. Build. Known methods can be used to improve component processing performance and achieve surprising benefits of combined methods. combinations in unique ways that provide Combined method is etherification production of ethers such as MTBE and TAME, ethers such as methanol Conversion of alcohol to gasoline (known as MTG process) and olefins (known as the MOG process). MTO and MO The G method is a closely related method that uses intermediate pore (5-7μ+m) zeolites as catalysts. The conversion reaction is used for the production of olefins and for the production of olefins. Selected to promote conversion to gasoline. In addition to the above method, a dehydrogenation step is added. Combining with the novel method results in a fully integrated method of the invention .

メタノールとインブチレンおよびインブチレンとの穏やかな条件下における樹脂 触媒を用いた反応は確立された技術であり、レイノルズ(R,W、 Reyno lds)、ジ・オイル・アンド・ガス・ジャーナル(The Oil and  Gas Journal)、1975年7月16日1ペツチ(S、 Pecci )およびフローリス(T、 Floris)、/Xイドロカーボン・プロセッシ ング(Hydrocarbon Processing)、1977年12月、 およびチェイス(J 、 D、 Chase)ら、ジ・オイル・アンド・ガス・ ジャーナル、1979年4月9日、149〜152頁に記載されている。好まし い触媒は、反応体流をエーテル化および異性化する二官能イオン交換樹脂である 。典型的な酸触媒は、アンバーリスト(Amberlyst) 15スルホン酸 樹脂である。Resin under mild conditions with methanol and imbutylene and imbutylene Catalytic reactions are a well-established technology, and were developed by Reynolds (R,W, Reyno lds), The Oil and Gas Journal Gas Journal), July 16, 1975 1 Pecci (S, Pecci ) and Floris (T, Floris), /X hydrocarbon processing (Hydrocarbon Processing), December 1977, and Chase (J, D., Chase) et al., The Oil and Gas Journal, April 9, 1979, pages 149-152. preferred The catalyst is a bifunctional ion exchange resin that etherifies and isomerizes the reactant stream. . A typical acid catalyst is Amberlyst 15 sulfonic acid It is resin.

C4〜CフイソオレフインからMTBEおよび他のメチル第3級アルキルエーテ ルを製造し回収する方法が、米国特許第4.544.766号および同第4.6 03.225号に記載されている。エーテル化流出液からエーテルおよび炭化水 素流を回収するための適当な抽出および蒸留技術も当業者に良く知られている。C4-C physoolefins to MTBE and other methyl tertiary alkyl ethers U.S. Pat. No. 4.544.766 and U.S. Pat. No. 4.6 No. 03.225. Ether and hydrocarbons from etherification effluent Suitable extraction and distillation techniques for recovering raw streams are also well known to those skilled in the art.

上述したように、ゼオライト接触転化工程からのC6〜C5炭化水素のような低 級パラフィンを、分離し、脱水素領域に送り、脱水素してオレフィンを得る。プ ロパンやブタンのようなパラフィンのプロピレンおよびブチレンのようなモノオ レフィンへの転化を、熱的または接触脱水素により達成することができる。熱的 脱水素(すなわちスチームクランキング)の一般的記載が、エンサイクロペディ ア・オブ・ケミカル・テクノロジー(Encyclopedia of Che micalT echno log)’)、カーク(Kirk)およびオスマー (Othmer)編、第19巻、1982年、第3版、232〜235頁になさ れている。種々の接触脱水素方法は、ペンシルベニア、アレンタウン在エア・プ ロダクツ−アンド・ケミカルズ社(Air Products and Che micals。As mentioned above, low The class paraffins are separated and sent to a dehydrogenation zone where they are dehydrogenated to obtain olefins. P Paraffinic monools like propylene and butylene like lopane and butane. Conversion to olefins can be achieved by thermal or catalytic dehydrogenation. thermal A general description of dehydrogenation (i.e. steam cranking) is found in the Encyclopedia Encyclopedia of Chemical Technology micalT echnolog)’), Kirk and Osmer (Ed.), Volume 19, 1982, 3rd edition, pp. 232-235. It is. Various catalytic dehydrogenation methods are available at Air Press, Allentown, Pennsylvania. Air Products and Che micals.

Inc、)のフードライ・カドフィン・プロセス(Houdry Catofi nP rocess)、イリノイ、デス・モイネス(Des Mo1nes)在 UOP社(UOP、Inc、)のオレフレックス・プロセス(○1eflex  Process)、および米国特許第4.191.846号に記載された方法を 含む従来技術から知られている。「デハイドロジェネイション・リンクス・エル ピージー・トウー・モア・オクタン(Dehydrogenation L 1 nksL P G to More 0ctane)」、ガンウ(G usso w)ら、オイル・アンド・ガス・ジャーナル(Oil and Gas Jou rnal)、1980年12月8日に記載されているフードライ・カドフィン・ プロセスは、パラフィンのオレフィンへの転化のための固定床多段接触方法を含 む。Houdry Catofin Process (Houdry Catofi, Inc.) nProcess), located in Des Moines, Illinois. UOP Inc.'s Oleflex Process (○1eflex) Process), and the method described in U.S. Pat. No. 4,191,846. known from the prior art including. “Dehydrogenation Links L Peasy Too More Octane (Dehydrogenation L1 nksL P G G 0ctane)」、G usso w) et al., Oil and Gas Journal rnal), Foodry Cadfin, described on December 8, 1980. The process involves a fixed bed multistage catalytic method for the conversion of paraffins to olefins. nothing.

典型的には、この方法は水銀柱5〜30インチの絶対圧力(16,95〜I O 1,7kPa)および高温で熱い反応器流出液を用いて550〜650℃で操作 される。脱水素は吸熱反応なので、通常、原料流を反応器に供給する前に原料流 に熱を提供するための炉が必要である。’Cz/Csデハイドロジェ不イション ・アップディティラド(Dehydrogenation Updated)」 、ヴエロウ(Verrow)ら、ハイドロカーボン・プロセッシング(Hydr ocarbon Processing)、1982年4月、に記載されている UOPオレフレックス・プロセスは連続式接触反応器を使用する。米国特許第4 .191.846号は、パラフィンのオレフィンへの接触脱水素を促進するため に第■族金属含有触媒を使用することを開示している。Typically, this method uses 5 to 30 inches of mercury absolute pressure (16,95 to IO 1,7 kPa) and operated at 550-650 °C with hot reactor effluent at high temperature. be done. Since dehydrogenation is an endothermic reaction, the feed stream is usually A furnace is required to provide heat. 'Cz/Cs dehydrogenation ・Updated (Dehydrogenation Updated) , Verrow et al., Hydrocarbon Processing (Hydr) ocarbon Processing), April 1982. The UOP Oleflex process uses a continuous catalytic reactor. US Patent No. 4 .. 191.846 to promote the catalytic dehydrogenation of paraffins to olefins. discloses the use of a Group I metal-containing catalyst.

第1図において、エーテル化炭化水素流20は、好ましくはインアルケン富含C 4+炭化水素流を含んでなる。炭化水素流はエーテル化反応器21に送られ、炭 化水素流のインアルケン含量に対して少なくとも2%過剰のメタノールと混合さ れる。本発明の独特の利点は、エーテル化反応において化学量論的に大過剰のメ タノールを用いることができ、それにより改良されたエーテル形成が促進される ことである。2〜50%の過剰のメタノールを有利に用いることができる。エー テル化反応は40〜80°C1好ましくは約60℃で行われる。エーテル化流出 液は23を通って分留器24に送られ、エーテル富含ガソリンからなる塔底流2 5が分離される。分留器からの塔頂留分は、本質的にエーテル化過剰メタノール および未反応炭化水素の全部または大部分を含む。混合物はオレフィンからガソ リンへの(MOG)転化装置27に送られ、27には要すればC8−オレフィン 系炭化水素からなる供給流28が補足される。オレフィンは、420kPa−2 100kPa(60−300psi)の圧力および204〜500℃の温度でガ ソリンに転化される。これらの条件下において、混合物中のメタノールもC1〜 C,オレフィンを含むより高級な炭化水素に転化される。転化流出液は29を通 って分留器30に送られ、C3−燃料ガス311c、〜Clパラフィン32およ びC,−C。In FIG. 1, the etherified hydrocarbon stream 20 is preferably an alkene-rich C 4+ hydrocarbon stream. The hydrocarbon stream is sent to etherification reactor 21 where the carbon mixed with methanol in excess of at least 2% relative to the alkene content of the hydrohydric stream; It will be done. A unique advantage of the present invention is the large stoichiometric excess of media in the etherification reaction. Tanol can be used, which promotes improved ether formation That's true. An excess of methanol of 2 to 50% can be advantageously used. A The tellurization reaction is carried out at 40-80°C, preferably about 60°C. etherification spill The liquid is passed through 23 to a fractionator 24, which produces a bottom stream 2 consisting of ether-rich gasoline. 5 are separated. The overhead fraction from the fractionator consists essentially of etherified excess methanol. and all or most of the unreacted hydrocarbons. The mixture is olefin to gaso to phosphorus (MOG) conversion unit 27, where C8-olefins are optionally added. A feed stream 28 consisting of hydrocarbons is supplemented. Olefin is 420kPa-2 gas at a pressure of 100 kPa (60-300 psi) and a temperature of 204-500°C. Converted to Sorin. Under these conditions, methanol in the mixture also C, is converted to higher hydrocarbons including olefins. The conversion effluent is passed through 29. is sent to the fractionator 30, and C3-fuel gas 311c, ~Cl paraffin 32 and and C, -C.

ガソリン生成物33に分離される。C6〜C,パラフィンは脱水素領域34に送 られ、脱水素されてオレフィンとなる。C,〜csオレフィンが脱水素流出液流 35から回収され、エーテル化領域21に送られる。要すればC1−オレフィン 流を脱水素流から回収して反応器27へのオレフィンに再循環することもできる 。また、反応器27を出るC8〜C3成分を脱水素装置に送り、反応器27内で 改質され得るオレフィンにさらに転化することができる。脱水素反応器流出液は 、Cじ成分からC3−成分を分離せずまたは十分に分離しないで、エーテル化装 置に供給することができる。このことにより、MOG分離部分を、方法における 唯一のガスプラントとして利用することができる。The gasoline product 33 is separated. C6~C, paraffins are sent to the dehydrogenation area 34. and dehydrogenated to form olefins. C,~cs olefin dehydrogenated effluent stream 35 and sent to the etherification area 21. C1-olefin if necessary A stream can also be recovered from the dehydrogenation stream and recycled to olefins to reactor 27. . In addition, the C8 to C3 components exiting the reactor 27 are sent to a dehydrogenation device, and inside the reactor 27, It can be further converted into olefins which can be modified. The dehydrogenation reactor effluent is , without or insufficiently separating the C3-component from the C-component. It can be supplied at any time. This allows the MOG separation part to be It can be used as the only gas plant.

本発明の有利な態様によれば、エーテル化反応流出液流が過剰のまたは未反応メ タノールを除去するために水で抽出され、蒸留により回収された未反応メタノー ルがエーテル化反応器に再循環されるMTBE製造のための一般的なエーテル化 方法が改良され、水性抽出後の流出液流の炭化水素部分が未反応メタノールを含 むC4十炭化水素塔頂流に分離され、それは中間孔形状選択性触媒との接触によ りさらに転化され、その後、04〜C6脂肪族炭化水素が上述のように脱水素さ れる。According to an advantageous embodiment of the invention, the etherification reaction effluent stream contains excess or unreacted material. Unreacted methanol extracted with water to remove tanol and recovered by distillation Typical etherification for MTBE production where the water is recycled to the etherification reactor The method has been improved so that the hydrocarbon portion of the effluent stream after aqueous extraction contains unreacted methanol. is separated into a C40 hydrocarbon overhead stream, which is separated by contact with an intermediate pore shape-selective catalyst. is further converted and then the 04-C6 aliphatic hydrocarbons are dehydrogenated as described above. It will be done.

本発明によりメタノールおよびオレフィンの転化において用いられる触媒は、中 間孔ゼオライトであり、最も傑出したものはゼオライトZSM−5である。典型 的な拘束指数が1〜12であるゼオライトは、通常、ゼオライト骨格中にAl1 、Ga、 BまI;はFeのような四面体配位金属を組み込むことによりブレン ステッド活性部位を用いて合成される。ZSM−5構造の利点は、種々の酸性度 を有する一種またはそれ以上の四面体積を有する結晶性メタロソリケートまたは カナダ国特許第1.121,975号に記載されているような高珪素物質を用い ることにより利用することができる。ゼオライトZSM−5は米国特許第3.7 02,866号に記載されているX線回折データにより決定することができる。The catalyst used in the conversion of methanol and olefins according to the present invention is Pore zeolites, the most prominent one being zeolite ZSM-5. typical Zeolites with a restraint index of 1 to 12 usually contain Al1 in the zeolite skeleton. , Ga, B or I; can be modified by incorporating tetrahedral coordination metals such as Fe. synthesized using a Stead active site. The advantage of ZSM-5 structure is that it can withstand various acidity one or more crystalline metallosoricates having a tetrahedral volume or Using high silicon materials such as those described in Canadian Patent No. 1.121,975 It can be used by Zeolite ZSM-5 is U.S. Patent No. 3.7 It can be determined by the X-ray diffraction data described in No. 02,866.

他の適当なゼオライトは、ZSM−11,ZSM−12、ZSM−22、ZSM −23、ZSM−34、ZSM−35、ZSM−388よびZSM−48であり 、それぞれ米国特許第3,709.979号、同第3.832,449号、同第 4.076.979号、同第4.076.842号、同第4.O16,245号 、同第4.086,186号、同第4.046,859号および同第4.375 .573号に記載されたX線データにより決定される。シリカ/アルミナモル比 が15〜1600のアルミノシリケート型ZSM−5を用いることができるが、 好ましい触媒はシリカ/アルミナモル比が25〜80の水素型ゼオライトZSM −5を含んでなる。通常、ゼオライトはアルミナ、シリカ及び/又はクレーのよ うな耐熱性酸化物マトリックスと複合した状態で用いられ、ゼオライトが複合物 の5〜95重量%、好ましくは50〜75重量%をなす。Other suitable zeolites are ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM -23, ZSM-34, ZSM-35, ZSM-388 and ZSM-48. , U.S. Pat. No. 3,709.979, U.S. Pat. No. 3.832,449, and U.S. Pat. No. 4.076.979, No. 4.076.842, No. 4. O16,245 , No. 4.086,186, No. 4.046,859 and No. 4.375 .. It is determined from the X-ray data described in No. 573. Silica/alumina molar ratio Aluminosilicate type ZSM-5 having a value of 15 to 1600 can be used, A preferred catalyst is hydrogen type zeolite ZSM with a silica/alumina molar ratio of 25 to 80. -5. Zeolites are usually made of alumina, silica and/or clay. Zeolite is used in a composite state with a heat-resistant oxide matrix such as 5 to 95% by weight, preferably 50 to 75% by weight.

国際調査報告international search report

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.C6+イソアルケンおよび過剰の低級アルコールを含む原料を酸性エーテル 化触媒の存在下に反応させてC5+第3級アルキルエーテルを含む生成物流を得 、該生成物流を分離してエーテル富含ガソリン範囲炭化水素、未反応アルコール およびC6−またはC5−炭化水素を得、未反応アルコールおよびC4−/C5 −炭化水素を高温で中間孔ゼオライトを含んでなる触媒に接触させてC4〜C5 パラフィン、C3−炭化水素および軽質ガスからなる混合物とC6+オレフィン 系ガソリンからなる液体生成物に転化し、該パラフィンを脱水素条件下にC4〜 C5オレフィンに転化し、該オレフィンを再循環して該C4+イソアルケンと一 緒に供給することを含んでなるエーテル富含液体燃料およびオレフイン系ガソリ ンを製造する方法。1. Raw materials containing C6+ isoalkenes and excess lower alcohols are converted into acidic ethers. reaction in the presence of a catalyst to obtain a product stream containing C5+ tertiary alkyl ethers. , the product stream is separated into ether-rich gasoline-range hydrocarbons and unreacted alcohols. and C6- or C5-hydrocarbons, resulting in unreacted alcohol and C4-/C5 - contacting hydrocarbons at high temperatures with a catalyst comprising intermediate pore zeolites to produce C4-C5 A mixture of paraffins, C3-hydrocarbons and light gases and C6+ olefins The paraffins are converted into a liquid product consisting of C4-based gasoline under dehydrogenation conditions. Convert to C5 olefin and recycle the olefin to combine with the C4+ isoalkene. an ether-rich liquid fuel and an olefinic gasoline; method of manufacturing. 2.低級アルコールがメタノールであり、エーテルがC5+メチル第3級アルキ ルエーテルを含んでなる請求項1記載の方法。2. The lower alcohol is methanol, and the ether is C5+ methyl tertiary alkyl. 2. The method of claim 1, further comprising a ether. 3.上記原料を液相でエーテル化触媒に接触させる請求項1または2記載の方法 。3. The method according to claim 1 or 2, wherein the raw material is brought into contact with the etherification catalyst in a liquid phase. . 4.上記原料がC4〜C9炭化水素を含んでなり、C4〜C7アルケンおよびC 5+ガソリン範囲エーテル化不能脂肪族炭化水素を含む請求項1〜3のいずれか に記載の方法。4. The raw material comprises a C4-C9 hydrocarbon, a C4-C7 alkene and a C4-C9 hydrocarbon. 5+Gasoline range Any one of claims 1 to 3 containing non-etherifiable aliphatic hydrocarbons. The method described in. 5.上記分離を蒸留により行う請求項1〜4のいずれかに記載の方法。5. 5. A method according to any one of claims 1 to 4, wherein the separation is carried out by distillation. 6.上記混合物が、上記セライト触媒に接触させる原料よりも平均分子量が高く 、分岐状C4〜C5炭化水素を含む請求項1〜5のいずれかに記載の方法。6. The above mixture has a higher average molecular weight than the raw material brought into contact with the Celite catalyst. , a branched C4-C5 hydrocarbon. 7.上記C3−炭化水素を再循環して上記未反応アルコールおよびC4/C5炭 化水素と共に供給する請求項1〜6のいずれかに記載の方法。7. The above C3-hydrocarbon is recycled to form the above unreacted alcohol and C4/C5 carbon. 7. The method according to claim 1, wherein the method is fed together with hydrogen hydride. 8.上記未反応アルコールとC4−/C5−炭化水素が共沸混合物を形成する請 求項1〜7のいずれかに記載の方法。8. There is a possibility that the unreacted alcohol and C4-/C5-hydrocarbons form an azeotrope. 8. The method according to any one of claims 1 to 7. 9.低級アルコールが、エーテル化触媒に接触させる原料中に、C4+イソアル ケンに対して2〜50%の化学量論的過剰量で存在する請求項1〜8のいずれか に記載の方法。9. The lower alcohol is present in the feedstock that is brought into contact with the etherification catalyst. Any one of claims 1 to 8, present in a stoichiometric excess of 2 to 50% relative to Ken. The method described in. 10.上記過剰量が3〜33%、好ましくは3〜10%である請求項9記載の方 法。10. The method according to claim 9, wherein the excess amount is 3 to 33%, preferably 3 to 10%. Law. 11.エーテル化触媒に接触させる原料が、ブチレン異性体、軽質オレフインナ フサおよびメタノールの混合物からなる請求項1〜10のいずれかに記載の方法 。11. The raw materials brought into contact with the etherification catalyst are butylene isomers, light olefin inner The method according to any one of claims 1 to 10, comprising a mixture of fusa and methanol. . 12.ゼオライト触媒に接触させる原料が、未反応メタノール、パラフインおよ びブチレンの混合物からなる請求項1〜11のいずれかに記載の方法。12. The raw material to be brought into contact with the zeolite catalyst contains unreacted methanol, paraffin and 12. A method according to any one of claims 1 to 11, comprising a mixture of and butylene. 13.上記エーテル富含ガソリン範囲炭化水素が、MTBE、TAMEおよび未 反応ナフサの混合物からなる請求項1〜12のいずれかに記載の方法。13. The above ether-rich gasoline range hydrocarbons include MTBE, TAME and 13. A process according to any of claims 1 to 12, comprising a mixture of reacted naphthas. 14.エーテル化からの生成物流を未反応メタノールの水性抽出および蒸留によ り分離し、蒸留からの塔頂蒸気流はゼオライト触媒に供給されるC4−/C5− 炭化水素と未反応メタノールの一部を含んでなり、蒸留からの塔底流はエーテル 富含ガソリンを含んでなり、残りの未反応メタノールは水性流の一部をなし水性 流から回収され再循環されてエーテル化触媒に供給される請求項1〜13のいず れかに記載の方法。14. The product stream from the etherification is processed by aqueous extraction of unreacted methanol and distillation. and the overhead vapor stream from the distillation is fed to a zeolite catalyst. The bottoms stream from the distillation contains ether and some unreacted methanol. The remaining unreacted methanol forms part of the aqueous stream and the aqueous 14. Any of claims 1 to 13, wherein the etherification catalyst is recovered from the stream and recycled and fed to the etherification catalyst. The method described in 15.エーテル化触媒がスルホン酸樹脂である請求項1〜14のいずれかに記載 の方法。15. Any one of claims 1 to 14, wherein the etherification catalyst is a sulfonic acid resin. the method of. 16.エーテル化触媒を用いた反応を40〜80℃の温度で行う請求項1〜15 のいずれかに記載の方法。16. Claims 1 to 15 wherein the reaction using an etherification catalyst is carried out at a temperature of 40 to 80°C. The method described in any of the above. 17.ゼオライトの拘束指数が1〜12である請求項1〜16のいずれかに記載 の方法。17. 17. The zeolite has a constraint index of 1 to 12. the method of. 18.ゼオライトが、シリカ/アルミナモル比が25〜80のZSM−5である 請求項1〜17のいずれかに記載の方法。18. The zeolite is ZSM-5 with a silica/alumina molar ratio of 25 to 80. 18. A method according to any one of claims 1 to 17. 19.ゼオライトが水素型である請求項1〜18のいずれかに記載の方法。19. 19. A method according to any of claims 1 to 18, wherein the zeolite is in hydrogen form. 20.ゼオライト触媒の存在下における転化を、204〜500℃の温度および 420〜2100kPaの圧力下に行う請求項1〜19のいずれかに記載の方法 。20. The conversion in the presence of a zeolite catalyst was carried out at a temperature of 204-500 °C and The method according to any one of claims 1 to 19, which is carried out under a pressure of 420 to 2100 kPa. . 21.第VIII族金属を含んでなる触媒を用いて脱水素を行う請求項1〜20 のいずれかに記載の方法。21. Claims 1 to 20 wherein the dehydrogenation is carried out using a catalyst comprising a Group VIII metal. The method described in any of the above. 22.脱水素条件が550〜650℃の温度および16.95〜101.7kP aの圧力を含む請求項1〜21のいずれかに記載の方法。22. Dehydrogenation conditions are a temperature of 550-650°C and 16.95-101.7kP 22. A method according to any of claims 1 to 21, comprising a pressure of a.
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