JPH09104650A - メチルtert−ブチルエーテルからのメタノールの除去法 - Google Patents

メチルtert−ブチルエーテルからのメタノールの除去法

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JPH09104650A
JPH09104650A JP8206741A JP20674196A JPH09104650A JP H09104650 A JPH09104650 A JP H09104650A JP 8206741 A JP8206741 A JP 8206741A JP 20674196 A JP20674196 A JP 20674196A JP H09104650 A JPH09104650 A JP H09104650A
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isobutylene
water
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JP8206741A
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Kyle Lee Preston
カイル・リー・プレストン
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Texaco Development Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 tert−ブチルアルコールおよびイソブチレン
とメタノールとの逐次反応によるメチルtert−ブチルエ
ーテルの製造法、および反応により形成されたメタノー
ルのメチルtert−ブチルエーテルからの除去法を提供す
る。 【解決手段】 tert−ブチルアルコールとメタノールの
反応生成物を蒸留して得られた、低沸点留分をメタノー
ル抽出帯域で水と向流接触させ、高沸点留分を、tert−
ブチルアルコール回収蒸留帯域を通って再循環させ、前
記の抽出分の蒸留で得られたイソブチレンと、メタノー
ルの反応によって追加分のメチルtert−ブチルエーテル
を製造し、ラフィネートの蒸留を経てメタノールを含ま
ない精製メチルtert−ブチルエーテルを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、tert−ブチルアル
コールおよびイソブチレンとメタノールとの逐次反応に
よるメチルtert−ブチルエーテルの製造法、ならびにメ
タノールのメチルtert−ブチルエーテルからの除去法に
関する。さらに詳細には、本発明は、メタノールと、te
rt−ブチルアルコールおよびイソブチレンとの逐次反応
によるメチルtert−ブチルエーテルの製造法、ならびに
反応によって生成したメタノールの、メチルtert−ブチ
ルエーテルからの除去法に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第5,243,091号明細書
は、tert−ブチルアルコールとメタノールからメチルte
rt−ブチルエーテルを製造する方法であって、tert−ブ
チルアルコールをメタノールと第一の反応帯域で反応さ
せて、メチルtert−ブチルエーテル、未反応tert−ブチ
ルアルコール、未反応メタノール、イソブチレンおよび
水を含む反応生成物を与え、反応生成物を蒸留帯域でメ
タノール、イソブチレンおよびメチルtert−ブチルエー
テルを含む軽質留分、ならびにtert−ブチルアルコー
ル、メタノールおよび水を含む重質留分に分離し、さら
にそこで軽質留分を仕上げ反応器へ供給し、そこでイソ
ブチレンとメタノールを反応させて、追加分のメチルte
rt−ブチルエーテルを形成させる製造法を開示してい
る。
【0003】ヨーロッパ特許公開第0652199号公
報は、イソブチレン、メタノールおよび水で汚染された
メチルtert−ブチルエーテルの連続精製法であって、添
加したイソブチレンストリッピング剤の存在の基に水で
抽出し、それにより、抽出物およびラフィネートを生成
し、ラフィネートを蒸留して重質メチルtert−ブチルエ
ーテル生成物留分および軽質イソブチレン留分を形成さ
せ、その軽質イソブチレン留分からイソブチレンを抽出
帯域へ再循環させるために回収する、逐次的な工程によ
る方法を開示する。
【0004】米国特許第5,243,091号明細書の
方法では、tert−ブチルアルコールを、メタノールと反
応させて第一の反応生成物を与え、その第一の反応生成
物を蒸留して、メタノールおよびイソブチレンで汚染さ
れているメチルtert−ブチルエーテル留分を与える。該
メチルtert−ブチルエーテル留分を、メタノールと反応
させて、追加分のメチルtert−ブチルエーテルを与え、
そしてメタノールで汚染されたイソブチレン反応生成物
を、メタノールを除去するために水洗して、メチルtert
−ブチルエーテルとイソブチレンの両方を含有するラフ
ィネート水溶液を形成させ、そのラフィネート水溶液を
蒸留塔で蒸留して、メチルtert−ブチルエーテルをイソ
ブチレンおよび水から分離する。
【0005】米国特許第5,292,964号明細書
は、tert−ブチルアルコールとメタノールからメチルte
rt−ブチルエーテルを製造する工程であって、tert−ブ
チルアルコールを第一の反応帯域でメタノールと反応さ
せて、メチルtert−ブチルエーテル、未反応tert−ブチ
ルアルコール、未反応メタノール、イソブチレンおよび
水を含む反応生成物を与え、その反応生成物を蒸留帯域
で実質的に無水のメタノールおよびメチルtert−ブチル
エーテルを含む軽質留分、ならびにtert−ブチルアルコ
ール、メタノールおよび水を含む重質留分に分離し、さ
らに軽質留分を仕上げ反応器へ供給し、そこでイソブチ
レンとメタノールを反応させて追加分のメチルtert−ブ
チルエーテルを形成する工程を開示している。
【0006】鉛やマンガンに基づく現在のガソリン添加
剤が排除されるにつれて、高オクタン価ガソリンの配合
成分として、メチルtert−ブチルエーテルがますます使
用されてきている。メチルtert−ブチルエーテルを製造
する従来の工業的な方法は、カチオン性イオン交換樹脂
を触媒とするイソブチレンとメタノールの液相反応に基
づいている。
【0007】メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)
の許容しうるガソリン添加剤としての用途が拡張するに
つれ、原料を入手する問題が、大きくなってきている。
歴史的に危機的な原料は、イソブチレンである(Oil an
d Gas J., June 8, 1987, p.55)。そのため、イソブチ
レンを出発物質として必要としない、メチルtert−ブチ
ルエーテルの製造工程を有することは、有利となるであ
ろう。tert−ブチルアルコール(TBA)は、イソブタ
ンの酸化から工業的に容易に得られるため、メタノール
とTBAの反応によってMTBEを製造する、効率的な
工程を有することは、有利となるであろう。
【0008】MTBEを製造するために、触媒の存在下
にメタノールとTBAを反応させることは知られてい
る。
【0009】メタノールとTBAの反応中に形成される
主要な2種の副生物は、水およびイソブチレンである。
精製したMTBEの回収に際しての、MTBEのメタノ
ールからの分離は、深刻な問題を提起する。
【0010】米国特許第4,820,877号明細書で
は、MTBEのメタノールからの分離を、精油所燃料ガ
スを用いることにより、蒸留塔の塔頂流れへのメタノー
ルの分離を高めることを達成する。
【0011】米国特許第4,798,674号明細書で
は、MTBEのメタノールからの分離を、メタノールの
MTBEの流れからの優先的な吸収のためにシリカゲル
を使用し、そして周期的に該シリカゲルを再生すること
により達成する。
【0012】米国特許第4,798,674号明細書で
は、MTBEのメタノールからの分離を、架橋ポリビニ
ルアルコール膜または第4級アンモニウムイオン樹脂の
使用により達成する。メタノールは、優先的に膜を透過
して、供給液中のMTBE濃度を増加させる。
【0013】米国特許第4,440,963号明細書で
は、MTBEのメタノールからの分離を、メタノールと
共沸混合物を形成する、2−メチルペンタンまたはFreo
n 113 (1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフ
ルオロエタンの商品名)のような試剤の添加により達成
する。この共沸混合物は、塔頂抽出分から回収され、か
つメタノールを含まないMTBE搭底生成物を与える。
【0014】米国特許第4,144,138号明細書に
示されているように、メタノールはTBAと反応する場
合に、イソブチレンを副生物として生成する。記載され
ている工程によれば、そのイソブチレンを、非凝縮性の
ガスとして、最初の共沸蒸留工程において反応生成物か
ら分離する。イソブチレンの一部を、純度に依存して、
反応生成物から再循環のためにフラッシュすることを教
示する。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、TBAおよび
イソブチレンとメタノールの逐次的な反応によってMT
BEを製造する工程、および反応によって形成されたメ
タノールのMTBEからの除去法であり、それにより、
純度が向上し、水、メタノールおよびTBAによる非常
に低いレベルの汚染度によって特徴づけられるMTBE
生成物を得る方法に関する。
【0016】本発明の方法によれば、イソブチレンを、
化学量論的量よりも少ない量のメタノールと、具体的に
はイソブチレン1mol 当たりメタノール0.3〜0.8
molと、35〜100℃の温度、1,030〜1,72
0kPa (150〜250psia)の圧力および固体樹脂エ
ーテル化触媒1容量当たり供給量0.5〜10容量の流
速を包含する穏やかな条件下に反応させる。本発明によ
り、このような形式で製造した2次的な反応生成物は、
0.5重量%よりも少ない量のメタノールを含有するで
あろうことが発見された。
【0017】さらに詳細には、本発明は、TBA、イソ
ブチレン(IBTE)およびメタノール(MeOH)か
らのMTBEの連続製造法に関し、以下の工程を含む: a)TBAおよびMeOHを含む供給原料混合物を、エ
ーテル化反応条件下に、TBA/MeOHのエステル化
触媒床を含有するMTBEエーテル化反応帯域に流通さ
せて、未反応MeOH、未反応TBA、水、DME、I
BTEおよびMTBEを含む第一のエーテル化反応生成
物を形成させ; b)該第一のエーテル化反応生成物を、第一の蒸留塔で
蒸留して、MTBE、IBTE、MeOH、ジメチルエ
ーテルおよび水を含む第一の低沸点(軽質)留分、なら
びにTBA、MeOHおよび水を含む第一の高沸点(重
質)留分を与え; c)該第一の低沸点(軽質)留分を、MeOH溶媒抽出
帯域に供給し、そこで水と接触させて、IBTE、ジメ
チルエーテル、水およびMTBEを含む塔頂抽出分なら
びにMTBE、MeOH、IBTE、ジメチルエーテル
および水を含むラフィネートを与え; d)該抽出分を、第二の蒸留帯域に供給し、そこでIB
TE、ジメチルエーテルおよび水を含む第二の低沸点
(軽質)留分、ならびにMTBEを含む第二の高沸点
(重質)留分に分離し; e)該第二の低沸点(軽質)留分を、デカンテーション
帯域でIBTEおよびジメチルエーテルを含む供給原料
画分ならびに水画分に分離し; f)該供給原料画分およびMeOHを、IBTE1mol
当たりMeOH0.3〜0.8mol のモル比で、固体樹
脂エーテル化触媒床を含む第二の反応器に、例えば35
〜100℃、1,030〜1,720kPa (150〜2
50psia)の圧力および毎時固体樹脂のエーテル化触媒
1容量当たり原料供給量0.5〜10容量の流速を含有
する反応条件下に、供給し、それによりMTBE、0.
5重量%よりも少ない量のMeOH、IBTEおよび汚
染物質(TBAおよびジメチルエーテルを包含してい
る)を含む第二の反応生成物を与え;そして g)該第二の反応生成物を、該第二の蒸留塔へ再循環さ
せる。
【0018】本発明の好ましい実施態様は、以下の工程
を含む: a)MeOHおよびTBAの混合物を、TBA1mol 当
たりMeOH0.5〜4mol のモル比で、210〜3,
450kPa (30〜500psia)の圧力、80〜140
℃の温度および毎時エーテル化反応触媒の1容量当たり
供給原料0.5〜20容量の流速を包含する反応条件下
に、エーテル化反応帯域へ供給し、それにより未反応M
eOH、未反応TBA、水、ジメチルエーテル、IBT
EおよびMTBEを含む第一の反応生成物物を形成さ
せ; b)該第一の反応生成物を、第一のMTBE回収蒸留帯
域へ供給し、そこでIBTE、ジメチルエーテル、Me
OH、水およびMTBEを含む第一の低沸点(軽質)留
分、ならびにMeOH、TBAおよび水を含む高沸点
(重質)留分に分離し; c)該第一の低沸点(軽質)留分を、MeOH溶媒抽出
帯域へ供給し、そこで第一の低沸点(軽質)留分を水と
毎時水1容量当たり第一低沸点(軽質)留分1〜10容
量の比率で、20〜60℃の温度および340〜3,4
50kPa (50〜500psia)の圧力を包含する反応条
件下に、向流的に接触させ、それによりIBTE、ジメ
チルエーテル(DME)、水およびMTBEを含む塔頂
抽出分、ならびにMeOH、MTBE、IBTE、DM
Eおよび水を含むラフィネートを与え; d)該抽出分を、第二のMTBE精製蒸留帯域へ供給
し、そこでIBTE、DMEおよび水を含む第二の低沸
点(軽質)留分、ならびにTBAを実質的に含まず、本
質的に、実質的に無水のMTBEからなる第二の高沸点
(重質)留分に分離し; e)該第二の低沸点(軽質)留分を、デカンテーション
帯域に供給し、IBTE/DME画分および水画分に分
離し; f)そのIBTE/DME画分の少なくとも一部および
添加したMeOHを、IBTE1mol 当たりMeOH
0.3〜0.8mol のモル比で、イソブチレン転換帯域
へ連続的に供給し、そこで35〜120℃の温度、1,
030〜1,720kPa (150〜250psia)の圧力
および毎時固体樹脂エーテル化反応触媒の1容量当たり
供給原料0.5〜4容量の流速を包含する転換条件下
に、固体樹脂エーテル化触媒と接触させ、それによりI
BTEの一部およびMeOHの一部を、MTBEに転換
し、またMTBE、未反応IBTE、DME、0.5重
量%より少ない量の未反応MeOH、TBAおよび水を
含むイソブチレン転換生成物を形成させ; g)該ラフィネートを、第三のMTBE蒸留帯域へ連続
的に供給し、そこでMTBE、MeOH、DMEおよび
IBTEを含む第三の低沸点(軽質)共沸分、ならびに
MeOHおよび水を含む第三の高沸点(重質)留分に分
離し; h)該第三の高沸点(重質)留分を、第四のMeOH回
収蒸留帯域へ供給し、そこでMeOHを含む第四の低沸
点(軽質)留分、ならびに水を含む第四の高沸点(重
質)留分に分離し; i)該第一の高沸点(重質)留分を、第五のTBA回収
蒸留帯域へ供給し、そこでMeOH、TBAおよび水を
含む第五の低沸点(軽質)留分、ならびに水留分を含む
第五の高沸点(重質)留分に分離し; j)該イソブチレン転換生成物を、該第二の蒸留帯域へ
再循環させる。
【0019】第三の低沸点(軽質)留分は、MeOH溶
媒抽出帯域へ再循環してもよい。第四の低沸点(軽質)
MeOH留分および第五の低沸点(軽質)TBA留分
は、第一のMTBEエーテル化反応帯域へ再循環しても
よい。
【0020】TBAは、tert−ブチルヒドロペルオキシ
ドの熱的または触媒的な分解反応によって、しばしば製
造される。このような形式で形成されたTBAは、通常
は少量の、tert−ブチルヒドロペルオキシド、ジtert−
ブチルペルオキシド、アリルtert−ブチルペルオキシド
などのような、過酸化物汚染物を包含するであろう。T
BA中の過酸化物汚染物は、通常、エーテル化反応帯域
における反応生成物中の汚染物として残留するであろ
う。それゆえ、好ましくは、TBA供給原料を、過酸化
物の熱分解帯域に示されるような、適切な過酸化物の分
解帯域に供給し、そこで、100〜200℃の温度、5
50〜3,450kPa (80〜500psia)の圧力およ
び毎時その過酸化物汚染物の固体分解触媒1容量当たり
TBA0.5〜4容量の流速を包含する、分解し転換す
る条件下に、過酸化物汚染物を熱分解して、それにより
過酸化物汚染物を分解して、およびほぼ完全に過酸化物
汚染物を含まないTBA流出液を形成する。
【0021】
【発明の実施の形態および実施例】ここに、本発明を、
より詳細に記載する。
【0022】エーテル化反応触媒 本発明のMTBEの製造法・精製法に従って、エーテル
化反応触媒床を含有するエーテル化反応帯域を用いる。
本目的には、広範囲のエーテル化反応触媒を使用するこ
とができる。たとえば、本目的には、0.5〜20%の
共重合ジビニルベンゼンを含有するジビニルベンゼン架
橋ポリスチレンマトリックスのような、本質的にスルホ
ン酸樹脂エーテル化反応触媒からなる強酸性イオン交換
樹脂を使用してもよい。このような性質の樹脂は、「Do
wex(登録商標)50」、「Nalcite(登録商標)HCR 」およ
び「Amberlyst(登録商標)15」ような各種の商品名のも
とで製造され、工業的に販売されている。このような性
質の触媒の使用は、たとえば、米国特許第4,144,
138号明細書に開示されている。
【0023】固体酸性の触媒を使用してもよく、米国特
許第2,282,469号明細書に開示されるような、
リン酸を含浸させたけいそう土、また、特開昭57−7
432号広報に開示されるようなゼオライト、米国特許
第4,058,576号明細書に開示されるようなアル
ミノケイ酸塩ゼオライト、米国特許第4,822,92
1号明細書に開示されるような、リン酸を表面に含浸さ
せた酸化チタン、たとえば、12−タングストリン酸も
しくは12−モリブドリン酸のようなヘテロポリ酸を担
持した酸化チタンを使用してもよい。
【0024】先行技術に開示される種類のエーテル化反
応触媒の存在下に、MeOHとTBAの反応を行う場合
に利用する反応条件は、90〜140℃の反応温度、2
00〜3,450kPa (30〜500psia)の圧力、お
よび毎時エーテル化反応触媒の1容量当たり供給原料
0.5〜20容量の流速を包含する。
【0025】固体樹脂エーテル化触媒 本発明によれば、MTBEおよびIBTEを、第一の反
応生成物から回収し、回収したIBTEおよびMeOH
を、該IBTEおよびMeOHの大きな部分をMTBE
に転換するため、固体樹脂エーテル化触媒と接触させ
る。
【0026】この目的には、どの適切な固体樹脂エーテ
ル化触媒を使用してもよく、0.5〜20%の共重合ジ
ビニルベンゼンを含有するジビニルベンゼン架橋ポリス
チレンマトリックスに示されるような、本質的にスルホ
ン酸樹脂エーテル化触媒からなる強酸性イオン交換樹脂
を使用してもよい。このような性質の樹脂は、「Dowex
50」、「Nalcite HCR 」および「Amberlyst 15」に例示
されるような各種の商品名で製造され、工業的に販売さ
れている。このような性質の触媒の使用は、たとえば、
米国特許第4,144,138号明細書に開示されてい
る。
【0027】IBTEとMeOHを、イソブチレン転換
反応帯域において、固体樹脂エーテル化触媒と、35〜
100℃の反応温度、1,030〜1,720kPa (1
50〜250psia)の圧力、および毎時固体樹脂エーテ
ル化触媒の1容量当たりIBTE/MTBE供給原料1
〜10容量の流速を含む反応条件下に接触させる。
【0028】ここで図面を参照すると、本発明の工程の
実施に好ましい方法を説明する概略流れ図が示されてい
る。図中、バルブ、ポンプ、温度制御センサー、圧力セ
ンサー、加熱器、冷却器、流量制御装置、還流冷却器お
よびリボイラーのような、慣用の装置部分は省略した。
【0029】本発明によれば、固体樹脂エーテル化触媒
に示されるような固体エーテル化触媒層(たとえば、Do
wex 50、Nalcite HCR およびAmberlyst 15のような、上
述の種類の強酸性イオン交換樹脂)を有する、第一のエ
ーテル化反応帯域10を設ける。
【0030】実質的に過酸化物を含まないTBA供給原
料を、ライン12によってエーテル化反応帯域10に連
続的に供給する。メタノールを、ライン16を経由して
エーテル化反応帯域10に連続的に供給する。エーテル
化反応帯域10へ向かうMeOHおよびTBAの流量
は、たとえば、TBA1mol 当たりMeOH1.1〜
3.0mol のモル比であるような、過剰なモル数のMe
OHが存在するように制御される。
【0031】エーテル化反応帯域10中で、供給原料混
合物を、たとえば、スルホン酸樹脂エーテル化反応触媒
のようなエーテル化反応触媒床と、200〜3,450
kPa(30〜500psia)の、より好ましくは1,38
0〜2,070kPa (200〜300psia)の圧力であ
り、30〜200℃の、より好ましくは80〜140℃
の、さらにより好ましくは90〜130℃の温度を包含
する反応条件下に接触させる。その触媒が担持リン酸型
触媒である場合、反応温度は、適切には150〜190
℃であろう。
【0032】エーテル化反応帯域での接触時間は、エー
テル化反応帯域10に、毎時エーテル化触媒1容量当た
り0.5〜20容量の原料混合物を、より好ましくは毎
時エーテル化触媒1容量当たり1〜4容量の原料混合物
を流すことが適切である。
【0033】エーテル化反応帯域10中で、MeOHは
TBAと発熱反応し、MTBEを形成させ、MTBEは
第一MTBE蒸留帯域30へと導くライン20を経由し
て、エーテル化反応帯域10から排出される反応生成物
に含まれるであろう。
【0034】特別な例として、固体エーテル化触媒が、
Amberlyst 15のようなスルホン酸樹脂であり、エーテル
化反応帯域10に供給される供給原料混合物中のTBA
に対するMeOHのモル比が、TBA1mol 当たりMe
OH2.0mol 以内であり、そして反応を100℃の温
度で、毎時触媒1容量当たり供給原料混合物2.0容量
の供給速度において実施する場合に、代表的なエーテル
化反応生成物は、表1に示される組成を有するであろ
う。
【0035】
【表1】
【0036】ライン20を経由して第一の蒸留帯域30
へ供給したエーテル化反応生成物を、そこで25〜10
0℃の、より好ましくは30〜80℃の液体還流温度
で、80〜115℃の、より好ましくは95〜105℃
のリボイラー温度で、そして100〜410kPa (15
〜60psia)の圧力を含む蒸留条件下において分留し、
その蒸留条件を、エーテル化反応器10内の実質的にす
べてのMTBEが、第一のMTBE蒸留帯域30からラ
イン32によって塔頂から回収されるように、そしてそ
の塔30に存在する実質的にすべてのTBAがライン3
4を経由するように、選ぶ。結果として、第一のMTB
E蒸留帯域30から塔頂から回収された第一の軽質留分
32は、IBTE、MTBEおよびDMEの実質的な全
量、MeOHの一部、および第一MTBE蒸留帯域30
に供給された水を含むことになる。第一のMTBE蒸留
帯域30から排出された第一の重質留分は、MeOH、
TBAおよび水を含むことになる。
【0037】第一の軽質留分32および再循環留分72
を、溶媒抽出塔50に供給する。この後、より詳細に説
明するように、再循環留分72は、MTBE、DME、
MeOHおよびIBTEを包含する。溶媒抽出塔50内
において、炭化水素源の流れ32および72を、水供給
ライン52によって導入される水と向流的に接触させ
て、MeOHを他の炭化水素源から水で抽出できるよう
にし、それにより水性の抽出相および炭化水素源のラフ
ィネート相を形成させる。抽出効率は、抽出塔内のIB
TEの存在によって向上する。
【0038】溶媒抽出帯域50において、炭化水素供給
原料に対する水の比率が、毎時水1容量当たり炭化水素
0.8〜1.8容量の、より好ましくは水1容量当たり
炭化水素1.0〜1.5容量である範囲内を含む、向流
溶媒抽出のための溶媒抽出条件が設定される。設定すべ
き抽出条件は、20〜60℃の、より好ましくは30〜
40℃の温度、および340〜3,450kPa (50〜
500psia)の、より好ましくは340〜1,030kP
a (50〜150psia)の圧力を適切に包含するであろ
う。
【0039】結果として、上澄み抽出液が形成されるで
あろう。その上澄み液を第二のTBE精製蒸留塔62へ
と導くライン60によって、溶媒抽出塔50の塔頂から
排出する。ラフィネートを、第三のMTBE蒸留帯域7
0へと導く塔底ライン64を経由して溶媒抽出塔50か
ら排出する。
【0040】第二のMTBE蒸留精製帯域62におい
て、30〜60℃の、より好ましくは40〜55℃の液
体還流温度、100〜140℃の、より好ましくは12
5〜135℃のリボイラー温度、および480〜830
kPa (70〜120psia)、より好ましくは620〜7
60kPa (90〜110psia)の圧力を包含する蒸留条
件を設定して、それにより、第二のMTBE蒸留帯域6
2から排出される第二の低沸点(軽質)留分66、そし
て本質的に製品、具体的にはMTBEからなる第二の高
沸点(重質)留分68を形成する。
【0041】第二の低沸点(軽質)留分66は、IBT
E、DMEおよび水の混合物を含み、適切にデカンテー
ション帯域80に供給され、そこで沈静して、ライン8
2を経由してデカンテーション帯域80から排出される
上澄みのIBTE/DME相を形成させ、そして排水ラ
イン84を経由して排出される水相を形成させ、系から
適切に排出される。ライン84によって排出した水の全
部または一部を、望むならば、適切な再循環ラインによ
り溶媒抽出帯域50へ再循環してもよい。
【0042】本発明によれば、デカンター80から回収
されたIBTEを、第二の反応器でMeOHと反応させ
て、追加分のMTBEを形成させる。IBTEとMeO
Hの反応は、発熱反応であり、反応温度に対するの正の
制御が必要とされる。このことは、本発明によれば、第
二の反応器へのIBTEの導入速度の制限および供給I
BTEを冷却した再循環反応生成物の流れで希釈するこ
とにより、達成される。
【0043】こうして、ライン82によってデカンター
80から排出されたIBTEの80〜95重量%を、還
流液としてライン63によって第二の蒸留帯域塔62、
および示されていない適切なラインによりMeOH溶媒
抽出帯域50へ再循環する。
【0044】ライン82内に残存しているIBTEの1
0〜15重量%を、ライン88によって供給されるMe
OHとともに、ライン87を経由して第二の反応器30
0に供給する。MeOHは、ライン87内で、IBTE
1mol 当たりMeOH0.3〜0.8mol のモル比とな
るのに十分な量のIBTEと混合しなければならない。
第二の反応器300は、Amberlyst 15スルホン酸ポリス
チレン−ジビニルベンゼンコーポリマーの酸性イオン交
換樹脂床のようなIBTE/MeOHのエーテル化触媒
固定床を、適切に含有していてもよい。
【0045】第二の反応器300において、エーテル化
反応条件を、たとえば、35〜100℃の温度、1,0
30〜1,720kPa (150〜250psia) の圧力、
および毎時固体樹脂エーテル化触媒1容量当たり供給原
料0.5〜10容量の流速を包含して設定してもよい。
結果として、メタノールおよび供給原料に含まれていた
IBTEの一部は、MTBEに転換されるであろう。
【0046】イソブチレン転換生成物302を、第二の
反応器300から排出して、熱交換器304に通し、そ
こで反応生成物を30〜100℃の温度まで冷却する。
反応生成物の10〜20mol %を、ライン310によっ
て第二の蒸留塔62へと再循環させる。反応生成物の残
量を、希釈剤としてライン306によって第二の反応器
へ再循環する。
【0047】第三の蒸留帯域70へと供給されるラフィ
ネート64は、MTBE、IBTE、DME、MeOH
および水を含むであろうし、そこで20〜90℃の、よ
り好ましくは30〜60℃の液体還流温度、80〜12
0℃の、より好ましくは105〜115℃のリボイラー
温度、および100〜410kPa (15〜60psia)
の、より好ましくは270〜340kPa (40〜50ps
ia)の圧力を包含する蒸留条件下に適切に分留し、熱交
換器74中で適切に部分的に液化されていてもよいMT
BEおよびDMEを含む、第三の低沸点(軽質)留分7
1を形成し、続いてサージドラム76へ供給される。D
MEを、凝縮/分留塔78から導かれるライン79によ
って排出してもよい。DMEの除去は、米国特許第5,
354,912号明細書において、より詳細に開示さ
れ、記載されている。大部分がMTBEである第三の軽
質留分の液化した一部を、ライン77によってサージド
ラム76から排出する。第三の軽質留分71の残量を、
ライン72によってMeOH抽出器50へと再循環す
る。
【0048】水およびMeOHを含む高沸点(重質)留
分を、第四の蒸留帯域90へと導くライン75によっ
て、第三の蒸留帯域70から排出する。第四のMeOH
蒸留帯域90へと供給された第三の重質留分75を、そ
こで20〜80℃の、より好ましくは30〜60℃の液
体還流温度、100〜140℃の、より好ましくは11
0〜120℃のリボイラー温度、および100〜410
kPa (15〜60psia)の、より好ましくは140〜2
10kPa (20〜30psia)の圧力を適切に包含しても
よい蒸留条件下に、第四の低沸点(軽質)留分92に分
留する。第四の留分92は、MeOH供給ライン12へ
適切に再循環されてもよい。本質的に水からなる高沸点
(重質)留分を、ライン94によって第四のMeOH蒸
留帯域90から排出し、次いで系から排出してもよい。
【0049】第一のMTBE蒸留帯域30から排出され
た高沸点(重質)留分34を、第五のTBA回収蒸留帯
域100へ供給し、そこで、80〜170℃の、より好
ましくは100〜150℃の液体還流温度、100〜1
90℃の、より好ましくは170〜180℃のリボイラ
ー温度、および100〜1,310kPa (15〜190
psia)の、より好ましくは760〜1,100kPa (1
10〜160psia)の圧力を包含する蒸留条件下に、主
にTBA、およびMeOHを含む低沸点(軽質)留分に
分留し、それを、第一の反応器10用のTBA供給ライ
ン16へと導くライン102によって、第五の蒸留帯域
100から排出する。水を含む高沸点(重質)留分を、
ライン106によって蒸留帯域100から排出する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施のための代表的な概略流れ図であ
る。
【符号の説明】
10 エーテル化反応帯域(第一の反応帯域) 30 第一のMTBE蒸留帯域 50 MeOH溶媒抽出帯域 62 第二のMTBE蒸留帯域 70 第三のMTBE蒸留帯域 74 熱交換器 76 サージドラム 78 凝縮/分留塔 80 デカンテーション帯域 90 第四のMTBE蒸留帯域 100 第五のTBA回収蒸留帯域 300 イソブチレン転換帯域(第二の反応帯域) 304 熱交換器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下の工程: a)メタノールとtert−ブチルアルコールの混合物を、
    エーテル化触媒床を含有するエーテル化反応帯域に供給
    し、該混合物を反応させて、未反応メタノール、未反応
    tert−ブチルアルコール、水、イソブチレン、ジメチル
    エーテルおよびメチルtert−ブチルエーテルを含む反応
    生成物を形成させ; b)該反応生成物を、第一のメチルtert−ブチルエーテ
    ル回収蒸留帯域へ供給し、該帯域中で、イソブチレン、
    ジメチルエーテル、メタノール、水およびメチルtert−
    ブチルエーテルを含む第一の低沸点(軽質)留分、なら
    びにメタノール、tert−ブチルアルコールおよび水を含
    む第一の高沸点(重質)留分に分離し; c)該第一の低沸点(軽質)留分を、メタノール溶媒抽
    出帯域に供給し、該帯域中で、水と向流接触させて、イ
    ソブチレン、ジメチルエーテル、水およびメチルtert−
    ブチルエーテルを含む塔頂抽出分、ならびにメタノー
    ル、メチルtert−ブチルエーテル、イソブチレン、ジメ
    チルエーテルおよび水を含むラフィネートを与え; d)該抽出分を、第二のメチルtert−ブチルエーテル精
    製蒸留帯域に供給し、該帯域中で、イソブチレン、ジメ
    チルエーテルおよび水を含む第二の低沸点(軽質)留
    分、ならびにメチルtert−ブチルエーテルを含む第二の
    高沸点(重質)留分に分離し; e)該第二の低沸点(軽質)留分を、デカンテーション
    帯域へ供給し、該帯域中でイソブチレン画分および水画
    分に分離し; f)該イソブチレン画分の少なくとも一部および添加し
    たメタノールを、イソブチレン転換帯域に供給して、該
    帯域中で、固体樹脂エーテル化触媒と接触させ、それに
    より、メタノールおよびイソブチレンの一部をメチルte
    rt−ブチルエーテルに転換し、さらにメチルtert−ブチ
    ルエーテル、未反応イソブチレン、0.5重量%よりも
    少ない量のメタノール、ジメチルエーテル、tert−ブチ
    ルアルコールおよび水を含むイソブチレン転換生成物を
    形成させ;そして g)該イソブチレン転換生成物を、該第二のメチルtert
    −ブチルエーテル精製蒸留塔へ再循環させるを含む方
    法。
  2. 【請求項2】 以下の工程: h)ラフィネートを、第三のメチルtert−ブチルエーテ
    ル蒸留帯域へ連続的に供給し、該帯域中で、メチルtert
    −ブチルエーテル、メタノール、イソブチレンおよびジ
    メチルエーテルを含む第三の低沸点(軽質)留分、なら
    びにメタノールおよび水を含む第三の高沸点(重質)留
    分に分離し; i)該第三の高沸点(重質)留分を、第四のメタノール
    回収蒸留帯域へ供給し、該帯域中で、メタノールを含む
    第四の低沸点(軽質)留分、ならびに水を含む第四の高
    沸点(重質)留分に分離し; j)該第一の高沸点(重質)留分を、第五のtert−ブチ
    ルアルコール回収蒸留帯域へ供給し、該帯域中で、tert
    −ブチルアルコールを含む第五の低沸点(軽質)留分、
    および水を含む第五の高沸点(重質)留分に分離するを
    さらに含む、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 第四の低沸点(軽質)メタノール留分お
    よび第五の低沸点(軽質)tert−ブチルアルコール留分
    が、メチルtert−ブチルエーテルエーテル化反応帯域へ
    再循環される、請求項2記載の方法。
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