MX2015002799A - Metodos para producir butenos lineales a partir de metanol. - Google Patents

Metodos para producir butenos lineales a partir de metanol.

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Abstract

La invención se refiere a un método para producir butenos lineales a partir de metanol. El problema afrontado es aquel de especificar un método en el cual se convierta metanol usado, al mayor grado posible, en butenos. El problema se solución al combinar un proceso, de metanol a propileno, con una reacción de metátesis, por medio de lo cual el propeno obtenido del metanol se convierte en butenos lineales.

Description

METODO PARA PRODUCIR BUTENOS LINEALES A PARTIR DE METANOL Campo de la Invención La invención se refiere a un proceso para preparar butenos lineales a partir de butanol.
Antecedentes de la Invención Los C4-hidrocarburos lineales insaturados tal como 1-buteno, cis-2-buteno y trans-2-buteno son materiales y bloques de construcción, codiciados, de inicio para muchos productos químicos. Estos incluyen, por ejemplo, polímeros tal como polibuteno o polietileno en los cuales el 1-buteno se utiliza como comonómero para el LDPE o HDPE. Adicionalmente, los butenos se procesan adicionalmente por hidroformilación e hidrogenación subsecuente para producir alcoholes plastificantes tal como isononanol (INA) o 2-propilheptanol (2PH). La esterificación subsecuente conduce a plastificantes de PVC tales como diisononil-ftalato (DINP) o di-2-propilheptil-ftalato.
Los C4-hidrocarburos utilizados en la actualidad se obtienen de una manera virtualmente exclusiva de petróleo, ya sea por craqueo con vapor (craqueo C4) o craqueo catalítico fluido (FCC, por sus siglas en inglés). Sin embargo, las refinerías operan den general sus craqueadores de acuerdo con la alta demanda para los C2-hidrocarburos eteno y propeno; las corrientes de hidrocarburo superiores representan simplemente subproductos inevitables. La disponibilidad de los C4-hidrocarburos es de esta manera vinculante a los desarrollos y en otros mercados. Debido al incremento de éxito en el mercado de los productos basados en materiales que provienen del extremo de la cadena de valor agregado de los butenos, existe ahora gran demanda por tales butenos que puede apenas ser cubierta por la fuente petroquímica. Este desarrollo obliga a la apertura de nuevas fuentes de materia prima.
Una opción que parece que es muy ventajosa son las rutas de síntesis en las cuales las d efinas se obtienen de metanol por reacción química. Estas rutas a partir de ahora serán referidas como "proceso de metanol a olefinas" (MTO, por sus siglas en inglés).
Los procesos MTO son conocidos en la literatura de la patente de W001/92190A1, EP0448000B1 y DE19723363A1. Sin embargo, el rendimiento de los butenos lineales en estos procesos es más bien bajo; por ejemplo, el rendimiento de buteno en el proceso descrito en EP0448000B1 con base en la cantidad total de hidrocarburos producidos, es sólo de aproximadamente 30%. Por otra parte, el proceso descrito en DE19723363A1 está optimizado para un rendimiento de propeno máximo, de modo que sólo se van a esperar cantidades pequeñas de C4-hidrocarburos.
Una descripción general de los procesos MTO comercialmente operados se puede encontrar en Process Economics Program Report 261 METHANOL TO OLEFINS, publicado en Noviembre de 2007, obtenido de la Consulta SRI. URL: http://www.ihs.co /products/chemical/technology/pep/methanol-to-olefins.aspx Un proceso MTO específico es el proceso de metanol a propeno (proceso MTP) en el cual el metanol se hace reaccionar en dos pasos de reacción, en primer lugar para formar éter dimetílico (DME) y este después se convierte en propeno y otras olefinas. El proceso MTP se ofrece comercialmente por LURGI. Una descripción más precisa del proceso LURGI-MTP se puede encontrar en el reporte PEP mencionados en lo anterior en la sección 5.1, páginas 5-9. El proceso MTP produce el C3-olefina-propeno pero apenas ninguna C4-olefinas.
Descripción de la Invención En vista de esta téenica anterior, es un objeto de la presente invención proporcionar un proceso para preparar butenos lineales a partir de metanol, en los cuales una proporción muy grande del metanol utilizado se convierte en butenos.
Este objeto se logra por un proceso de acuerdo con la reivindicación 1.
La invención proporciona por consiguiente un proceso para preparar butenos lineales a partir de metanol, que comprende los pasos de a f: a) provisión de metanol; b) reacción del metanol proporcionado en una primera etapa de reacción para proporcionar una primera mezcla de reacción que contiene éter dimetílico, agua y posiblemente metanol sin reaccionar; c) reacción de éter dimetílico en una segunda etapa de reacción para proporcionar una segunda mezcla de reacción que contiene propeno y también hidrocarburos adicionales que tienen dos, cuatro y cinco átomos de carbono, donde la segunda etapa de reacción se suministra al menos parcialmente con la primera mezcla de reacción; d) procesamiento de la segunda mezcla de reacción para proporcionar una fracción rica en propeno y al menos una fracción baja en propeno, donde la fracción baja en propeno se hace recircular al menos parcialmente en la segunda etapa de reacción; e) reacción de propeno en una tercera etapa de reacción para proporcionar una tercera mezcla de reacción que contiene eteno y butenos lineales seleccionados del grupo que consiste de 1-buteno, cis-2-buteno, trans-2-buteno, donde la tercera etapa de reacción se suministra al menos parcialmente con o de la fracción rica en propeno; f) procesamiento de la tercera mezcla de reacción para proporcionar una fracción objetivo rica en butenos lineales y una fracción rica en eteno.
Este proceso se basa en la idea de combinar el proceso MTP con una tercera etapa de reacción en una forma de una metátesis en la cual el propeno obtenido del proceso MTP se convierte en los butenos lineales deseados (1-buteno, cis-2-buteno y trans-2-buteno).
La tercera etapa de reacción (metátesis) de acuerdo con la invención se puede llevar a cabo ya sea en presencia o ausencia de propano. El fondo para estas variantes es que el C4-hidrocarburo saturado propano tiene un punto de ebullición similar al C4-olefina-propeno más reactivo, como resultado de lo cual una mezcla de propano/propeno es muy difícil para separar industrialmente.
En la primera variante, la metátesis se suministra por consiguiente con una fracción rica en propeno que ha estado libre previamente de propano, de modo que la reacción en la tercera etapa de reacción se presenta en ausencia de propano. El propano se aísla por consiguiente como fracción rica en propano en el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción.
Sin embargo, es industrialmente más ventajoso suministrar la tercera etapa de reacción con una fracción rica en propeno que contiene propano, de modo que la metátesis se presenta en presencia de propano. El propano es inerte en la metátesis. En esta variante, el propano se aísla como fracción rica en propano de la tercera mezcla de reacción sólo después de llevar a cabo el tercer paso de reacción. Esto tiene una ventaja crítica de que la separación de propano-propeno se ha llevado a cabo con un rendimiento de masa significativamente más pequeño puesto que el propeno se convierte en C4-hidrocarburos en la metátesis anterior. La separación de la fracción C3 de baja ebullición que contiene propano de la fracción C4 que contiene propeno entonces se puede llevar a cabo significativamente de manera más económica.
Con respecto al eteno formado en la metátesis, que se obtiene en la fracción rica en eteno, la invención nuevamente proporciona dos usos posibles alternativos: en primer lugar, es posible recircular al menos parte de la fracción rica en eteno a la segunda etapa de reacción (el reactor TP). El eteno de esta manera se hace reaccionar en la dirección de propeno.
Como una alternativa, el eteno también se puede alimentar a una cuarta etapa de reacción separada en la cual se obtiene una cuarta mezcla de reacción que comprende butenos lineales del grupo que consiste de 1-buteno, cis-2-buteno y trans-2-buteno. La cuarta etapa de reacción es una dimerización. La dimerización llevada a cabo separadamente del eteno en la cuarta etapa de reacción hace posible un incremento adicional en la producción de buteno. La dimerización también se puede llevar a cabo más selectivamente que la reacción compleja en el rector MTP (segunda etapa de reacción).
También es posible recircular sólo parte de la fracción rica en eteno a la segunda etapa de reacción e introducir la otra parte en la dimerización.
En una modalidad preferida de la invención, el paso de el procesamiento de la segunda mezcla de reacción que proviene del reactor MTP comprende el aislamiento de una fracción rica en hidrocarburos que tiene dos átomos de carbono, una fracción rica en hidrocarburos que tiene cuatro átomos de carbono y una fracción rica en hidrocarburos que tiene cinco átomos de carbono. El procesamiento se lleva a cabo por destilación en un ensamblaje de una pluralidad de columnas de destilación que separan la fracción Cx respectiva.
En el procesamiento, se obtienen de esta manera una fracción C2, una fracción C3 en rica en propeno, una fracción C4 y una fracción C5. La fracción C2 contiene predominantemente eteno que se hace recircular de manera preferente a la segunda etapa de reacción (reactor MTP). La fracción en C5 del mismo modo se puede alimentar al menos parcialmente de nuevo en la segunda etapa de reacción. Sin embargo, es aconsejable descargar parte de los C5-hidrocarburos como corriente de purga del sistema a fin de contrarrestar un incremento razonable en la concentración de calderas de alto punto de ebullición.
La ventaja particular de este procesamiento complejo es que una fracción de C4 que contiene los butenos buscados se obtiene al mismo tiempo. Los butenos se obtienen no sólo en la metátesis (tercera etapa de reacción) sino tan pronto como en el reactor MTP (segunda etapa de reacción). Estos C4-hidrocarburos obtenidos en el reactor MTP se aíslan incluso antes de la metátesis durante el curso del procesamiento relativamente complejo. Las dos corrientes C4 se pueden mezclar por supuesto entre sí y además se procesan conjuntamente.
Adicionalmente, una fracción de la caldera de alto punto de ebullición contiene los hidrocarburos que tienen más de cinco átomos de carbono se deben obtener en el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción. Tales C5+-hidrocarburos son en general referidos como sustancias de alto punto de ebullición y tienden acumularse en los procesos de recielaje. A fin de que la reacción no se dificulte innecesariamente de esta manera, es aconsejable descargar la fracción de sustancias de alto punto de ebullición del proceso.
En el primer paso de reacción, se obtiene agua además de éter dimetílico (DME). Esta agua de reacción se aísla de manera preferente del mismo modo como la fracción acuosa durante el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción y se descarga del proceso. El desaguado de la segunda mezcla de reacción se lleva a cabo de manera preferente por medio de un enfriador. Para este propósito, también es posible separar una fase orgánica que contiene metanol sin reaccionar y DME. La fase orgánica se transporta de nuevo en la segunda tapa de reacción.
El metanol utilizado puede tener varios orígenes. El metanol químico básico se trata como un producto y por lo tanto se compra más simplemente. También es posible preparar el metanol directamente en el inicio del uso o remotamente del mismo. La preparación en casa del metanol. Es particularmente útil cuando el proceso MTO de la invención se opera en un sitio integrado. La preparación de metanol se presenta de acuerdo con los pasos de proceso h a j: h) provisión de una fuente de carbono que contiene agua o sin agua; i) preparación del gas de síntesis que contiene monóxido de carbono e hidrógeno de la fuente de carbono; si en necesario con la adición de agua o vapor de agua; j) conversión catalítica del gas de síntesis en metanol en una quinta etapa de reacción.
Estos son pasos convencionales de la producción de metanol. Los detalles de la preparación de metanol se pueden encontrar en Ullmann: Fiedler, E., Grossmann, G., Kersebohm, D. B., Weiss, G. y Witte, C. 2011. Metanol. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.
Como la fuente de carbono, es posible utilizar ya sea una fuente tradicional de carbono fósil o una materia prima renovable. Las mezclas de fuentes de carbono fósil y renovable también se pueden utilizar. Las fuentes de carbono adecuadas son, en particular, carbonos duros, lignitos, fracciones de petróleo, arena petrolífera, gas natural o gas de esquisto. Estas son fuentes fósiles. Las fuentes de carbono renovables se pueden utilizar en la forma de madera, biogas, biomasa, residuos domésticos, estiércol o sedimentos de aguas residuales. El término biogas se refiere en general a una mezcla de gas que contiene metano y se ha producido por una ruta biológica. La turba está en la transición entre las fuentes de carbono fósil y renovable. Sin embargo, se proporciona referencia particular para utilizar gas esquisto para preparar el metanol. Esto es gas de metano que se atrapa en los depósitos de esquisto y se libera por inyección de químicos (fracturación).
La primera etapa de reacción (síntesis de DME) se lleva a cabo de manera preferente en presencia de un catalizador de sílice-alúmina sólido. Esta reacción se lleva a cabo de manera preferente en la fase de vapor, es decir, utilizando metanol gaseoso. La síntesis de DME se conoce en la téenica previa y se describe, por ejemplo en EP0448000B1 y DE19723363A1. Los detalles con respecto al catalizador y las condiciones de reacción también se pueden encontrar en este punto.
La segunda etapa de reacción (reacción MTP), en la cual la mezcla de metanol-agua, éter dimetílico de la primera etapa de reacción, opcionalmente con la adición de hidrocarburos recirculados de los pasos del proceso corriente abajo, se hace reaccionar para formar olefinas, se lleva a cabo de manera preferente sobre un catalizador de zeolita de forma selectiva. Para información con respecto a este paso, se hace referencia también a la téenica previa general como se documenta, por ejemplo, en EP0448000B1 o DE19723363A1.
En la tercera etapa de reacción, el propeno o una mezcla de propeno/propano (ambos referidos como fracción rica en propeno) se convierte al menos parcialmente en butenos lineales y eteno sobre un catalizador en la reacción de metátesis. Esto en general procede de acuerdo con la ecuación de reacción simplificada: 2 C3 ® 1 C4 + 1 C2 Como catalizador de metátesis, es posible utilizar, por ejemplo, catalizadores de tungsteno y/o molibdeno heterógenos como se describe, ínter alia, en US3340322A o US3261879A.
El propano sin reaccionar puede, en una modalidad preferida, separarse después de la tercera etapa de reacción y recircular a la metátesis. El eteno formado por la metátesis se aísla como fracción rica en eteno y después se procesa a una pureza alta y se comercializa como producto comercial adicional o se hace recircular a la segunda etapa de reacción. Los hidrocarburos lineales formados en la metátesis son una mezcla de esencialmente 1-buteno, cis-2-buteno y trans-2-buteno. Dependiendo de las condiciones de reacción seleccionadas y el sistema catalizador, el rendimiento de 1-buteno o el rendimiento de 2-butenos puede predominar.
En una variante adicional de proceso, el eteno formado en la metátesis se puede dimerizar en una cuarta etapa de reacción para formar el buteno deseado. Esta reacción procede, por ejemplo, con alta selectividad en presencia de un sistema catalítico compuesto de trialquilamonio y titanato de alquilo en éteres tal como tetrahidrofurano. La selectividad de esta reacción a 1-buteno se puede incrementar al agregar el éter a la mezcla preparada de trialquilamonio y titanato de alquilo. Esto se describe, por ejemplo, en US4532370A. Se conocen modos alternativos de operación y sistema en los cuales predominantemente los 2-butenos se forman como producto.
Varias modalidades de la invención ahora se ilustrarán con la ayuda de los diagramas de flujo. Para los propósitos de claridad y comprensibilidad, los diagramas de flujo se han reducido a lo esencial. En particular, los dispositivos de transportes y dispositivos para alterar la presión y temperatura no se dibujan. Las figuras muestran: Fig. 1: Diagrama de flujo de un proceso MTO convencional con recirculación de los C4-hidrocarburos (téenica previa); Fig. 2: Diagrama de flujo de un proceso MTO convencional con la eliminación de los C4-hidrocarburos (técnica previa); Fig. 3: Diagrama de flujo de una primera modalidad de acuerdo con la invención con una columna de propano-propeno instalada corriente arriba de la metátesis; Fig5. 4: Diagrama de flujo de una segunda modalidades de acuerdo con la invención con una columna de propano-propeno instalada corriente abajo de la metátesis; Fig. 5: Diagrama de flujo de una tercera modalidad de acuerdo con la invención con una columna de propano-propeno instalada corriente abajo de la metátesis y solamente una sola columna C4-C5.
Un diagrama de flujo de un proceso MTP convencional se representa en la Figura 1. Una corriente de metanol proporcionado (1) después de calentamiento y vaporización, se alimenta en una primera etapa de reacción (VI) para la conversión del metanol en éter dietílico (DME). En una segunda etapa de reacción (V2), el DME se convierte completa o parcialmente en d efinas. Para este propósito, la primera salida de reacción (2), que contiene al menos DME, metanol y agua, después del calentamiento adicional a la temperatura de reacción, se alimenta en la segunda etapa de reacción (V2) para la conversión del DME y metanol en d efinas. Las corrientes (3), (24) y (34) también se hacen recircular a la segunda etapa de reacción (V2). En la segunda etapa de reacción (V2), el metanol aún está presente, el DME y los componentes recielados se convierten en hidrocarburos. El agua también se puede implicar en la reacción. La segunda salida de reactor (10), que contiene al menos DME, metanol, agua y Ci-C6-hidrocarburos, después del enfriamiento, se alimenta a una etapa de proceso (V3) en la cual la segunda salida de reacción se enfría (10) y el agua y una fase orgánica (13) que contiene DME, metanol y posiblemente agua residual se separan por destilación y separación de fase. El DME, agua y metanol se hacen recircular como una fracción orgánica (3) a la segunda etapa de reacción (V2) y se descarga el agua en exceso como fracción acuosa (14). La mezcla de hidrocarburos restante (21), después de la compresión, se separa por destilación en una columna de sustancias de bajo punto de ebullición (V4) en una fracción de sustancias de bajo punto de ebullición rica en eteno (23) que contiene predominantemente Ci- y C2-hidrocarburos y una fracción de sustancias de alto punto de ebullición (26) que contiene C3-hidrocarburos e hidrocarburos superiores. La fracción de sustancias de bajo punto de ebullición (23) se hace recircular parcialmente a la segunda etapa de reacción (V2). A fin de evitar una acumulación indeseable de los subproductos en el proceso, se descarga una corriente de purga (25). La fracción de sustancias de alto punto de ebullición (26) se separa por destilación en una columna C3 (V5) en una fracción rica en C3-hidrocarburos (28) y una corriente (27) que contiene C4- hidrocarburos e hidrocarburos superiores. La fracción rica en C3 (28) se separa por destilación en una columna de propano/propeno (V6) en una fracción rica en propeno (32) que contiene virtualmente propeno puro y una fracción rica en propano (31) que contiene predominantemente propano. La corriente (27) se separa por destilación en una columna de sustancias de alto punto de ebullición (V7) en una fracción de ebullición relativamente baja (30) que contiene predominantemente C4- y C5-hidrocarburos y una fracción de sustancias de alto punto de ebullición (29) que contiene C5+-hidrocarburos, es decir Ce-hidrocarburos e hidrocarburos superiores. La fracción de ebullición relativamente baja (30) se hace recircular parcialmente a la segunda etapa de reacción (V2). A fin de evitar la acumulación indeseable de subproductos en el proceso, se descarga una corriente de purga (35).
Un diagrama de flujo de una variante de un proceso MTP convencional se muestra en la Figura 2. En esta variante, los C4-hidrocarburos no se hacen recielar a la segunda etapa de reacción (V2) sino en cambio se separan de los C5-hidrocarburos (7) en una columna C4 (V8) y se aíslan como fracción rica en C4 (6). Esto contiene, debido al proceso, una mezcla e isómeros C4 saturados e insaturados. El rendimiento de C4 deja algo que se va a desear puesto que el proceso de optimiza para la producción de C3-olefinas, particularmente propeno (32).
Un diagrama de flujo de una primera modalidad de acuerdo con la invención de una planta en la cual el proceso de la invención se puede llevar a cabo se muestra en la Figura 3. En la medida en que esta modalidad corresponda a un proceso MTP descrito en lo anterior, se hace referencia a la descripción detallada de las Figuras 1 y 2.
En la primera modalidad de acuerdo con la invención, una fracción rica en propeno (32) junto con la corriente (38) se convierten completamente o parcialmente en buteno y eteno y proporciones relativamente pequeñas de pentenos por metátesis en un tercer paso de reacción (V9). Una tercera mezcla de reacción (34) de la metátesis (V9) se separa por destilación en una columna C3 (VIO) en una corriente (35) que contiene predominantemente propeno, propano y eteno y una corriente (40) que contiene predominantemente butenos y pentenos. En una columna C2 (Vil), una fracción rica en eteno (36) que contiene predominantemente se separa de la corriente (35). Esto proporciona una fracción (37) que contiene predominantemente propeno y propano. Esto, después de una corriente de purga (39) se ha separado a fin de evitar la acumulación del propano a concentraciones indeseables, se hace recircular como fracción rica en propeno a la metátesis (V9). La fracción rica en eteno (36), después de una corriente de purga (36a) se ha separado, se hace recircular parcialmente la segunda etapa de reacción (V2).
En la columna C5 (V12), los butenos se separan de los componentes de las sustancias de alto punto de ebullición, predominantemente pentenos formados en la metátesis. La fracción rica en C5 (41) se puede hacer recircular completa o parcialmente al paso del proceso (V2). La fracción rica en buteno (50) contiene predominantemente butenos lineales (1-buteno y 2-butenos) y junto con la corriente (6) representa el producto del proceso de la invención. Para incrementar el rendimiento de los C4-hidrocarburos adicionales, se puede omitir la recirculación parcial de la corriente (36). En cambio, esta corriente se puede alimentar opcionalmente a una dimerización de etileno. La dimerización de etileno se lleva a cabo en una cuarta etapa de reacción que no se muestra en la figura. Los subproductos de la dimerización también se pueden hacer recircular opcionalmente a la segunda etapa de reacción (V2).
Un diagrama de flujo de una segunda modalidad de acuerdo con la invención de una planta en la cual el proceso de la invención se puede llevar a cabo se muestra en la Figura 4. En esta variante, se omite una remoción parcial de propano (en la etapa de proceso (V6) en la Figura 3). En cambio, una fracción rica en propeno, que contiene propano (28) se alimenta directamente a la metátesis (V9) y lo último se lleva a cabo en presencia de propano. En la etapa de proceso (V13), una fracción rica en propano (39a) después se separa de la corriente de recielaje (37) por destilación. Esta variante tiene la desventaja sobre la variante en la Figura 3 que el gasto para separar el propano (39a) de la corriente (37) es menor que de la corriente (28).
Un diagrama de flujo de una tercera modalidad de acuerdo con la invención de una planta en la cual el proceso de la invención se puede llevar a cabo se muestra en la Figura 5. En esta variante, los pasos de proceso (V8) y (V12) en la modalidad mostrada en las Figuras 3 y 4 se omiten. Por consiguiente, los C5-hidrocarburos en las corrientes (30) y (40) se pueden separar del producto objetivo, viz. Los C4-hidrocarburos, en sólo una etapa del proceso (V14). Esta variante tiene la ventaja sobre las variantes mostradas en las Figuras 3 y 4 que el gasto en términos de aparato para purificación de los C-hidrocarburos es menor.
Lista de símbolos de referencia VI: Primera etapa de reacción para la conversión de metanol en DME (Paso de proceso b): síntesis DME) V2: Segunda etapa de reacción para la conversión de DME en olefinas (Paso de proceso c): reactor MTP) V3: Enfriamiento, aislamiento del agua y recirculación del agua, metanol y DME V4: Columna de sustancias de bajo punto de ebullición (Aislamiento de C2-hidrocarburos y componentes de sustancias de bajo punto de ebullición) V5: columna C3 (Aislamiento de C3-hidrocarburos) V6: Columna de propano-propeno V7: Columna de sustancias de alto punto de ebullición (Aislamiento de C5+-hidrocarburos y componentes de sustancias de alto punto de ebullición) V8: Columna C4 V9: Tercera etapa de reacción para la conversión de propeno en olefinas (Paso de proceso e): reacción de metátesis) VIO: Columna C3 (Aislamiento de C3-hidrocarburos y componentes de sustancias de bajo punto de ebullición) Vil: Columna C2 V12: Columna C5 V13: Separación de propano-propeno V14: Separación C4-C5 1: Metanol 2: Primera mezcla de reacción de VI, mezcla de, Ínter alia, metanol, DME, agua 3: Corriente de recielaje en V2, mezcla de ínter alia, metanol, DME, agua 6: Fracción rica en C4 que contiene, ínter alia, 1-buteno, 2-butenos, n-butano 7: C5-hidrocarburos 7a: C5-hidrocarburos 8: C5-hidrocarburos 10: Segunda mezcla de reacción de V2, mezcla de, ínter alia, metanol, DME, agua, hidrocarburos 14: Descarga de agua (enfriamiento) 21: Mezcla de hidrocarburos, incluyendo Ci-C6-hidrocarburos 23: Fracción de sustancias de bajo punto de ebullición que contiene, ínter alia, metano, eteno, etano 24: Mezcla de hidrocarburos, que incluye metano, eteno, etano 25: Corriente de purga compuesta de sustancias de bajo punto de ebullición, que incluyen metano, eteno, etano 26: Fracción de ebullición relativamente alta que contiene, ínter alia, C3-C6-hidrocarburos 27: Mezcla de hidrocarburos, que incluyen C4-C6-hidrocarburos 00 C3-hidrocarburos (propeno, propano) 29: Fracción de sustancias de alto punto de ebullición, C5+-hidrocarburos y componentes de sustancias de alto punto de ebullición 30: Mezcla de hidrocarburos, incluyendo C4-C5-hidrocarburos 31: Fracción rica en propano 32: Fracción rica en propeno 34: Tercera mezcla de reacción de V9, que incluye eteno, propano, propeno, butenos, pentenos 35: Purga compuesta de eteno, propano, propeno 36: Fracción rica en eteno 36a: : Corriente de purga compuesta de eteno 43: Eteno 37: Propano, propeno 38: Propano, propeno 39: Propano, propeno 39a: : Fracción rica en propano 40: Butenos, pentenos 41: Fracción rica en C5que contiene ínter alia, pentenos 41a: Corriente de purga compuesta de pentenos 42: Pentenos 45: C5-hidrocarburos 46: C5-hidrocarburos 47: C5-hidrocarburos 50: Fracción rica en buteno (fracción objetivo) 51: Butenos

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Proceso para preparar butenos lineales a partir de metanol, que comprende los siguientes pasos: a) provisión de metanol; b) reacción del metanol proporcionado en una primera etapa de reacción para proporcionar una primera mezcla de reacción que contiene éter dimetílico, agua y posiblemente metanol sin reaccionar; c) reacción de éter dimetílico en una segunda etapa de reacción para proporcionar una segunda mezcla de reacción que contiene propeno y también hidrocarburos adicionales que tienen dos, cuatro y cinco átomos de carbono, donde la segunda etapa de reacción se suministra al menos parcialmente con la primera mezcla de reacción; d) procesamiento de la segunda mezcla de reacción para proporcionar una fracción rica en propeno y al menos una fracción baja en propeno, donde la fracción baja en propeno se hace recircular al menos parcialmente a la segunda etapa de reacción; e) reacción de propeno en una tercera etapa de reacción para proporcionar una tercera mezcla de reacción que contiene eteno y butenos lineales seleccionados del grupo que consiste de 1-buteno, cis-2-buteno, trans-2-buteno, donde la tercera etapa de reacción se suministra al menos parcialmente con o de la fracción rica en propeno; f) procesamiento de la tercera mezcla de reacción para proporcionar una fracción objetivo rica en butenos lineales y una fracción rica en eteno.
2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la fracción rica en propeno contiene propano, caracterizado en que la reacción en la tercera etapa de reacción se presenta en presencia de propano y en que una fracción rica en propano se aísla durante el curso del procesamiento de la tercera mezcla de reacción.
3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la fracción rica en propeno está baja en propano, caracterizado en que la reacción en la tercera etapa de reacción se presenta en ausencia de propano y en que una fracción rica en propano se aísla durante el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción.
4. El proceso de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 o 3, caracterizado en que la fracción rica en eteno se hace recircular al menos parcialmente a la segunda etapa de reacción.
5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el paso de g) conversión de eteno en una cuarta mezcla de reacción que comprende butenos lineales seleccionados del grupo que consiste de 1-buteno, cis-2-buteno, trans-2-buteno en una cuarta etapa de reacción donde la cuarta etapa de reacción se suministra de la fracción rica en eteno.
6. El proceso de acuerdo con cualquiera las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que una fracción rica en hidrocarburos que tiene dos átomos de carbono, una fracción rica en hidrocarburos que tiene cuatro átomos de carbono y una fracción rica en hidrocarburos que tiene cinco átomos de carbono tambien se aíslan durante el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción, donde la fracción rica en hidrocarburos que tiene dos átomos de carbono y la fracción rica en hidrocarburos que tiene cinco átomos de carbono se hacen recircular al menos parcialmente a la segunda etapa de reacción.
7. El proceso de acuerdo con cualquiera las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado en que una fracción de sustancias de alto punto de ebullición que contienen hidrocarburos que tienen más de cinco átomos de carbono también se aíslan durante el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción.
8. El proceso de acuerdo con cualquiera las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que una fracción acuosa también se aísla durante el curso del procesamiento de la segunda mezcla de reacción.
9. El proceso de acuerdo con cualquiera las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado en que la provisión del metanol comprende los siguientes pasos: h) provisión de una fuente de carbono que contiene agua o sin agua; i) preparación del gas de síntesis que contiene monóxido de carbono e hidrógeno de la fuente de carbono; si es necesario con la adición de agua o vapor de agua; j) conversión catalítica del gas de síntesis en metanol en una quinta etapa de reacción.
10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado en que se utiliza una fuente de carbón fósil o una fuente de carbón renovable o una mezcla de las dos, en particular la fuente de carbón seleccionada del grupo que consiste de: carbón duro, lignito, fracciones de petróleo, turba, gas natural, arenas petrolíferas, gas de esquisto, madera, biogas, biomasa, residuos domésticos, estiércol, sedimentos de aguas residuales.
11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la reacción en la primera etapa de reacción se presenta en presencia de un catalizador de sílice-alúmina sólido, de manera preferente en que se presenta en la fase de vapor.
12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la reacción en la segunda etapa de reacción se presenta en presencia de un catalizador de zeolita.
13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la reacción en la tercera etapa de reacción se presenta en presencia de un catalizador de tungsteno y/o molibdeno.
14. El proceso de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado en que el propeno que no se ha hecho reaccionar en la tercera etapa de reacción se separa de la tercera mezcla de reacción y se hace recircular a la tercera etapa de reacción.
15. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la reacción en la cuarta etapa de reacción se presenta en presencia de un sistema catalítico compuesto de trialquilamonio y titanato de alquilo en éteres, de manera preferente en tetrahidrofurano.
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