MXPA97005508A - Dispositivo de reaccion y de destilacion, y procedimiento de eterificacion - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo de destilación y de reacción que comprende un tramo de reacción y un tramo de destilación-reacción, siendo que dicho tramo de destilación-reacción comprende una zona de destilación, el dispositivo incluye cuando menos un medio de circulación del efluente del tramo de reacción a dicha zona de destilación y cuando menos una zona de destilación-reacción que comprende cuando menos un lecho de catalizador, distinta o independiente de la zona de destilación, y que asegura o garantiza cuando menos en parte el reflujo a la zona de destilación, siendo que dicha zona de destilación-reacción comprende cuando menos una zona de reacción complementaria que incluye cuando menos un lecho de catalizador. La invención se relaciona asimismo con un procedimiento de preparación de cuando menos unéter alquílico terciario mediante la reacción de cuando menos un monoalcohol alifático, generalmente en exceso, y cuando menos una olefina.

Description

DISPOSITIVO DE REACCIÓN Y DE DESTILACIÓN Y PROCEDIMIENTO DE ETERIFICACION La presente invención se relaciona con un dispositivo de reacción y de destilación, y con un proceso de fabricación de un éter alquílico terciario mediante la reacción de cuando menos una olefina con un monoalcohol alifático, generalmente en exceso. Se conoce la preparación de éteres alquílicos terciarios mediante la reacción de una iso-olefina por lo general contenida dentro de una fracción de hidrocarburos, con un alcohol alifático que por lo general se utiliza en exceso, en presencia de un catalizador ácido, por ejemplo el ácido sulfúrico, el ácido fluorhídrico, el cloruro de aluminio o el fluoruro de boro, o en presencia de materias carbonadas que contienen grupos sulfónicos (-S03H), por ejemplo carbonos sulfonados, resinas fenol-formaldehido sulfonadas, polímeros cumaron-indeno sulfonados o, de preferencia, resinas de copolímeros de estireno divinil-benceno sulfonados o de otros compuestos, principalmente de compuestos minerales que contienen grupos sulfónicos (por ejemplo poli-siloxanos sulfonados) . Desde hace tiempo se sabe que la reacción entre un monoalcohol alifático y una olefina terciaria es equilibrada, y que es difícil obtener tasas de conversión de iso-olefinas con una pureza y rendimiento elevados. Los REF: 25051 procedimientos clásicos, tales como los que se describen por ejemplo en la revista Hydrocarbon Technology International, Autumn (Otoño) 95, págs. 21-27 comprenden uno o varios reactores de eterificación de éteres alquílicos terciarios seguido (s) de cuando menos una zona de fraccionamiento generalmente por destilación, en donde el producto del fondo es el éter que contiene la menor cantidad posible de monoalcohol (es) . Es por éste motivo que en la técnica anterior, con miras a mejorar el rendimiento de ésta síntesis, se preconizó agregar al reactor principal un tramo de reacción complementaria como se describe por ejemplo en la patente US-A-5.36 .975. a nombre de la solicitante. En esa patente, el tramo de reacción complementaria según una forma preferida de realización se encuentra incluido en el reflujo del tramo de fraccionamiento. Además se ha propuesto, por ejemplo en la patente US-A-4.503.265 o en las solicitudes de patente WO-A-93/19.031 y WO-A-93/19.032 , tomar o extraer un producto en un nivel intermedio del tramo de fraccionamiento, enviar ese producto a un tramo de reacción complementaria, y reenviar el producto resultante de este tramo de reacción complementaria al tramo de fraccionamiento, a un nivel inferior que el nivel de la toma o extracción. Esta forma de realización presenta el inconveniente de perturbar el buen funcionamiento de la destilación del tramo de fraccionamiento. Igualmente se ha descrito, por ejemplo en la revista Hydrocarbon Processing, Marzo 1995, página 14, un procedimiento denominado Ethermax de la compañía UOP, en el cual el efluente del tramo principal de eterificación se envía a una zona de destilación-reacción. Este procedimiento presenta el inconveniente, tal y como se mostrará más adelante en la presente memoria en un ejemplo comparativo, de que requiere de una columna de gran altura si se quieren mejorar muy aprec- -blemente los rendimientos globales. Estos procedimientos clásicos de fabricación de éteres alquílicos terciarios serán descritos más adelante en la presente memoria descriptiva haciendo referencia a las figuras 1, 2 y 3. Uno de los objetos de la invención es el de mitigar (reducir) los principales inconvenientes de los procedimientos descritos de la técnica anterior, y de proponer más formas de realización de la síntesis de los éteres que permitan maximizar la conversión global de las iso-olefinas contenidas dentro de las mezclas de hidrocarburos . En el tramo principal de reacción representado por el reactor Rl en las figuras 1 a 9 se introduce la carga constituida por una mezcla de hidrocarburos de C4, C5, C6 o C7 que comprende iso-olefinas y cuando menos un monoalcohol alifático que habitualmente se utiliza en exceso. Los reactivos mezclados se ponen en contacto con un catalizador ácido. El producto resultante de este tramo Rl de reacción se envía a una zona de destilación representada por la columna Fl en las figuras 1 y 2 y por la columna F2 en la figura 3. En ésta columna (ese producto) se destila para producir en el fondo, por la línea 9, un éter alquílico terciario que contiene la menor cantidad posible de monoalcohol (es) y, en la cabeza, por la línea 2, una mezcla de hidrocarburos reactivos y no reactivos y de monoalcohol (es) alifático (s) arrastrado (s) por azeotropía. Este efluente que sale por la línea 2 se condensa en el condensador El y se recoge o reúne a través de la línea 3 en el matraz Bl, de donde es recuperado por la bomba Pl a través de la línea 4. En el caso esquematizado en la figura 1 (patente US-A-5.364.975) , una parte del efluente que sale de la bomba Pl se envía por la línea 10 hacía un reactor R2, llamado reactor de acabado, desde donde el efluente se envía a través de la línea 12 a la columna Fl a título de reflujo, y el resto del efluente sale como destilado por la línea 6. En la forma de realización tal y como está esquematizada en la figura 2 (patente US-A-4.503.265) , se toma o extrae un producto en un nivel intermedio de la columna de destilación, entre el punto de introducción del efluente del reactor Rl de eterificación y la parte superior de la columna, y este producto se envía a través de la línea 10 hacía un reactor R2, llamado reactor de acabado, desde donde el efluente es enviado por la línea 12 a la columna Fl a un nivel inferior que el nivel del punto de la toma o extracción. En el caso esquematizado en la figura 2, una parte del efluente que sale de la bomba Pl es enviada por la línea 5 a la columna Fl a título de reflujo, y el resto del efluente sale como destilado por la línea 6. En la forma de realización tal y como está esquematizada en la figura 3 (Hydrocarbon processing March lq95 p. 114), el efluente del tramo de reacción Rl se envía a una columna de destilación- reacción por abajo del primer lecho de catalizador, y una parte del efluente que sale de la bomba Pl es enviada por la línea 5 a la columna Fl a título de reflujo, y el resto del efluente sale como destilado por la línea 6. Sin embargo, y haciendo referencia al caso esquematizado en la figura 3, un procedimiento de esa índole requiere de una gran cantidad de zonas de reacción dentro de la columna de destilación-reacción F2 para obtener conversiones elevadas de iso-olefinas y, por consecuencia, de una altura importante de la columna. En efecto, la obtención de conversiones elevadas requiere de una columna de destilación-reacción que contiene numerosas zonas de reacción. Teniendo en cuenta que una sola de esas zonas ocupa aproximadamente 3 metros de altura dentro de la columna de destilación-reacción, la altura final de esta columna muy rápidamente resulta limitativa. Por lo tanto será interesante poderse beneficiar de una conversión de iso-olefinas igualmente elevada al mantener limitada la cantidad de zonas de reacción dentro de la columna y/o limitar la altura de la columna. Este es uno de los objetos que se propone la invención, tal y como se describirá a continuación, haciendo referencia a las figuras 4, 5, 6, 7, 8 y 9. La presente invención se relaciona también con un dispositivo de destilación y de reacción que comprende: a) un tramo de reacción, b) un tramo de destilación-reacción que comprende una zona de destilación que incluye cuando menos un medio de circulación del efluente del tramo de reacción a la zona de destilación, y al menos una zona de destilación-reacción que comprende cuando menos un lecho de catalizador, siendo que la zona de destilación-reacción es distinta (independiente) de la zona de destilación y garantiza cuando menos en parte, de preferencia en mayor parte, de manera mucho más preferida prácticamente en su totalidad, el reflujo a ia zona de destilación. De preferencia, el dispositivo de acuerdo a la invención incluye cuando menos un medio de circulación del efluente entre la cabeza de la zona de destilación y el fondo de la zona de destilación-reacción, y al menos un medio de circulación del efluente entre el fondo de la zona de destilalación-reacción y la cabeza de la zona de destilación. De manera preferida, el dispositivo de conformidad con la invención incluye también cuando menos un medio de alimentación del tramo de reacción y cuando menos un medio de toma o extracción del producto en el fondo de la zona de destilación. Según una de las formas de realización de la invención, independiente o no de las formas de realización precedentes, el dispositivo de conformidad con la invención es tal que la zona de destilación-reacción incluye cuando menos un dispositivo de reflujo, el cual por lo general comprende cuando menos un medio de toma o extracción situado en la cabeza de la zona de destilación-reacción, que alimenta cuando menos una zona de condensación, cuando menos un medio de circulación de una parte del efluente de dicha zona de condensación hacía la cabeza de la zona de destilación-reacción, y cuando menos un medio de toma o extracción (por lo general fuera del tramo de destilación-reacción) de otra parte del efluente de la zona de condensación. De preferencia, una puesta en obra preferida del dispositivo de conformidad con la invención es aquella en la que el dicho dispositivo se caracteriza en que el tramo de destilación-reacción comprende cuando menos un tramo de reacción complementario, que contiene cuando menos un lecho de catalizador. Tal puesta en obra preferida incluye tres fromas de realización que se describen a continuación, siendo que dichas formas de realización se pueden combinar entre ellas para dicha puesta en obra del dispositivo según la invención. De acuerdo con una primera forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra, el dispositivo es tal que el tramo de reacción complementario por una parte esta comunicado con la zona de destilación a la altura de un nivel de toma o extracción por un medio de alimentación, y por otra parte esta comunicado con la zona de destilación en proximidad de dicho nivel, por lo general apreciablemente más abajo del mismo, a través de un medio de circulación del efluente de dicho tramo de reacción complementario. En esta primera forma de realización, el nivel de toma o extracción de preferencia se sitúa entre el punto de alimentación de la zona de destilación y la cabeza de dicha zona de destilación. De acuerdo con una segunda forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra, el dispositivo es tal que el tramo de reacción complementario por una parte esta comunicado con la zona de destilación-reacción a la altura de un nivel de toma o extracción por un medio de alimentación, y por otra parte esta comunicado con la zona de destilación-reacción en proximidad de dicho nivel, por lo general apreciablemente más abajo del mismo, a través de un medio de circulación del efluente de dicho tramo de reacción complementario. En esta segunda forma de realización, el nivel de toma o extracción de preferencia se sitúa entre el fondo de la zona de destilación-reacción y la parte inferior del lecho de catalizador situada lo más abajo en la zona de destilación-reacción. De acuerdo con una tercera forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra, el dispositivo es tal que el tramo de reacción complementario se sitúa cuando menos parcialmente en el medio de circulación (a título de reflujo) del efluente de la zona de destilación-reacción hacía la zona de destilación, lo que quiere decir que el medio de circulación del efluente de la zona de destilación-reacción hacía la zona de destilación, del cual un extremo generalmente esta situado al fondo de la zona de destilación-reacción, esta comunicado con el tramo de reacción complementaria, y el medio de circulación del efluente del tramo de reacción complementario hacía la zona de destilación asegura cuando menos en parte el reflujo a la zona de destilación. Eventualmente existe otro medio de circulación del efluente directamente entre el fondo de la zona de destilación-reacción y la cabeza de la zona de destilación, que asegura cuando menos en otra parte el reflujo. De manera general, dentro del marco de la puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, el medio de alimentación del tramo de reacción complementario comprende de preferencia cuando menos un medio de regulación de temperatura, el cual permite fijar la temperatura del efluente que entra en el tramo de reacción complementario, habitualmente de manera que se obtiene el máximo de conversión dentro de éste tramo de reacción complementario. Igualmente, dentro del marco de la puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, el medio de circulación del efluente del tramo de reacción complementario comprende de preferencia cuando menos un medio de regulación de temperatura, el cual permite fijar la temperatura del efluente que sale del tramo de reacción complementario, habitualmente de manera que se recobra el nivel térmico de la zona en la cual entra a continuación la mayor parte de dicho efluente. Por otra parte, dentro del marco de la puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, el tramo de reacción complementario comprende cuando menos un medio de alimentación de reactivo (s) suplementario, habitualmente a manera de ajustar la conversión en el tramo de reacción complementario . La invención se relaciona también con un procedimiento de preparación de cuando menos un éter alquílico terciario mediante la reacción de cuando menos un monoalcohol alifático y cuando menos una olefina, el cual comprende : a) poner en contacto, dentro de un tramo de reacción, cuando menos una olefina y cuando menos un alcohol alifático, generalmente en exceso, b) la introducción a través de cuando menos un medio de circulación de la mayor parte del efluente de dicho tramo de reacción a un tramo de destilación-reacción que comprende una zona de destilación y cuando menos una zona de destilación-reacción que comprende cuando menos un lecho de catalizador, siendo que la zona de destilación-reacción es distinta de la zona de destilación y garantiza cuando menos en parte, de preferencia en mayor parte, de manera mucho más preferida prácticamente en su totalidad, el reflujo a la zona de destilación, c) la toma o extracción del fondo de la zona de destilación del éter alquílico terciario, y de la cabeza de la zona de destilación-reacción (la toma) de un efluente que comprende hidrocarburos que todavía no han reaccionado y alcohol alifático residual. De preferencia, el procedimiento de conformidad con la invención es tal que se toma o extrae de la cabeza de la zona de destilación un efluente del cual se envía la mayor parte a la zona de destilación-reacción, y que se recupera en el fondo de la zona de destilación-reacción un efluente del cual se envía la mayor parte a la cabeza de la zona de destilación. De manera preferida, el procedimiento de conformidad con la invención además es tal que asegura o garantiza el reflujo en la zona de destilación-reacción al tomar o extraer de la cabeza de la zona de destilación-reacción cuando menos un efluente que se condensa en su mayor parte, reintroduciéndose una parte de dicho efluente condensado en la cabeza de la zona de destilación-reacción y constituyendo la otra parte de dicho efluente condensado en su mayor parte la toma o extracción descritos en c) que se describió precedentemente. De preferencia, una puesta en obra preferida del procedimiento de conformidad con la invención es tal que el dicho procedimiento se caracteriza en que el tramo de destilación-reacción comprende cuando menos una zona de reacción complementaria, que contiene cuando menos un lecho de catalizador. Una tal puesta en obra preferida incluye tres formas de realización que se describen a continuación, siendo que dichas formas se pueden combinar entre ellas para realizar dicha puesta en obra preferida del procedimiento de conformidad con la invención. De acuerdo con una primera forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra preferida, el procedimiento es tal que el .ramo de reacción complementario se alimenta de cuando menos una parte, de preferencia la mayor parte, de un efluente tomado o extraído a la altura de un nivel de toma o extracción de la zona de destilación, siendo que el efluente de dicho tramo de reacción complementario se reenvía en su mayor parte a dicha zona de destilación en proximidad de dicho nivel, por lo general apreciablemente más abajo del mismo. En esta primera forma de realización, la toma o extracción de preferencia se efectúa entre el punto de alimentación de la zona de destilación y la cabeza de dicha zona de destilación. De acuerdo con una segunda forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra preferida, el procedimiento es tal que el tramo de reacción complementario se alimenta con cuando menos una parte, de preferencia la mayor parte, de un efluente tomado o extraído a la altura de un nivel de toma o extracción de la zona de destilación-reacción, siendo que el efluente de dicha zona de reacción complementaria se reenvía a la zona de destilación-reacción en proximidad de dicho nivel, por lo general apreciablemente más abajo del mismo. En esta segunda forma de realización, la toma o extracción de preferencia se efectúa entre el fondo de la zona de destilación-reacción y la parte inferior del lecho de catalizador situada lo más abajo en la zona de destilación-reacción. De acuerdo con una tercera forma preferida de realización según la invención, dentro del marco de dicha puesta en obra preferida, el procedimiento es tal que al menos una parte, de preferencia la mayor parte del efluente que circula de la zona de destilación-reacción hacía la zona de destilación, para asegurar o garantizar cuando menos en parte el reflujo a la zona de destilación, pasa por el tramo de reacción complementaria, es decir que al menos una parte, de t.referencia la mayor parte, de dicho efluente se envía al tramo de reacción complementario, después la mayor parte del efluente de dicho tramo de reacción suplementario se envía a la zona de destilación. Eventualmente otra parte del efluente circula directamente de la zona de destilación-reacción a la zona de destilación. De manera general, dentro del marco de dicha puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, de preferencia se regula la temperatura del efluente que entra en la zona de reacción complementaria, lo cual permite fijar la temperatura del efluente que sale del tramo de reacción complementario, habitualmente a manera de obtener el máximo de conversión dentro de dicho tramo de reacción complementario. Igualmente, dentro del marco de la puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, de preferencia se regula la temperatura del efluente que sale de la zona de reacción complementaria para entrar en la zona de destilación, lo cual permite fijar la temperatura del efluente que entra en el tramo de reacción complementario, habitualmente a manera de recobrar el nivel térmico de la zona en la cual entra a continuación la mayor parte de dicho efluente. Por otra parte, dentro del marco de la puesta en obra preferida, cualquiera que sea la forma de realización del dispositivo de conformidad con la invención, el alcohol alifático suplementario alimenta de preferencia el tramo de reacción complementario, lo cual permite habitualmente optimizar el rendimiento en éter (es) en dicho tramo de reacción complementario. Finalmente, dentro del proceso de eterificación, la presencia del tramo de reacción complementario, al momento que existe, permite ventajosamente regular lo mejor posible dos parámetros importantes que son la temperatura y la adición de alcohol en dicho tramo, lo cual favorece la optimización de la conversión o del rendimiento en éter (es) . El dispositivo de conformidad con la invención, tal y como se representa en las figuras 4, 5, 6, 7, 8 y 9 comprende un tramo de fraccionamiento Fl . El efluente del fondo de la columna F2 de destilación-reacción se utiliza como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl, en cuyo caso, con la presencia de un reactor R2 de acabado, dicho reactor se alimenta con un trasiego líquido procedente de un nivel de toma o extracción de la columna F2 de destilación-reacción, siendo que el efluente de dicho reactor R2 se reinjecta inmediatamente un poco más abajo de dicho nivel en la columna F2 ; o bien el efluente del fondo de la columna F2 de destilación-reacción se utiliza como carga para el reactor R2 de acabado, cuyo producto sirve a continuación como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl; o bien dicho reactor se alimenta con un trasiego líquido proveniente de la columna Fl de destilación, siendo que el efluente de dicho reactor R2 se reinjecta a continuación un poco más abajo de dicho nivel en la columna Fl. El _ ocedimiento de conformidad con la invención es más particularmente un procedimiento de fabricación de éter alquílico terciario a partir de isobuteno y de etanol o de otros monoalcoholes alifáticos tales como el metanol, el propanol o el isopropanol, así como la fabricación de otros éteres alquílicos terciarios a partir de iso-olefinas de C4, C5, C6 y C7 y de monoalcoholes alifáticos de Cl a C4, en particular el metanol, el etanol, el propanol y el isopropanol. También se relaciona muy particularmente con la fabricación de metilterbutiléter (MTBE) , de etilterbutiléter (ETBE) y de metilteramiléter (TAME) . En todos los casos, el alcohol (los alcoholes) se encuentra (n) generalmente en exceso con respecto a la(s) olefina(s). La carga que se utiliza para preparar el éter alquílico terciario de conformidad con el procedimiento de la invención contiene en general cuando menos una iso-olefina capaz de reaccionar con el monoalcohol alifático en la reacción de eterificación que da nacimiento al éter alquílico terciario. En la mayoría de los casos, aún cuando ésto no es absolutamente indispensable, las cargas que se tratan son las mezclas que provienen del craqueado catalítico y del craqueado al vapor después del fraccionamiento. Según el fraccionamiento, éstas cargas pueden contener pequeñas proporciones de hidrocarburos que tienen una cantidad de átomos de carbono por molécula inferior o superior al de las iso-olefinas a tratar. Después de la reacción en el tramo de reacción Rl, llevada a cabo de acuerdo a condiciones clásicas (por lo general bajo las siguientes condiciones de operación: en fase líquida o mixta, a una presión de 0.2 a 3 Mpa, de preferencia de 0.5 a 2 Mpa, a una temperatura de 30 a 150°C, de preferencia de 40 a 100°C) , el efluente que sale del reactor Rl contiene en general éter alquílico terciario, hidrocarburos no reactivos contenidos en la carga, hidrocarburos no convertidos y el exceso de monoalcohol alifático. Este efluente se envía a la sección de fraccionamiento, en donde es destilado en general bajo presión absoluta de 0.3 a 1 MPa y a una temperatura de fondo de 80 a 160°C. El efluente de la cabeza que sale del tramo de fraccionamiento Fl por la línea 1 contiene los hidrocarburos no reactivos de la carga, los hidrocarburos no convertidos así como el exceso de monoalcohol alifático. Este efluente seguidamente se inyecta en la columna R2 de destilación-reacción. El producto del fondo de ésta columna de destilación- reacción se utiliza como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl, y comprende hidrocarburos no reactivos, hidrocarburos no convertidos en el primer tramo de reacción Rl y el exceso de monoalcohol alifático y el éter. El efluente del fondo que sale del tramo F2 de destilación-reacción por la línea 7 contiene los hidrocarburos no reactivos de la carga, los hidrocarburos no convertidos así como también monoalcohol alifático y éter. El efluente trasegado en el fondo por la línea 9 comprende un éter alquílico terciario que contiene cantidades tan pequeñas como posible de mono alcohol (es). Por la línea 2 en la cabeza de la columna de fraccionamiento F2 , se recupera una mezcla de hidrocarburos reactivos y no reactivos y de monoalcohol (es) alifático(s) arrastrados por azeotropia. El catalizador ácido utilizado en el reactor Rl, así como también en la zona de destilación-reacción y en el reactor R2 por lo general se selecciona de entre todos los catalizadores que conoce la persona versada en la técnica para realizar la reacción considerada. Se puede seleccionar, por ejemplo, de entre el ácido sulfúrico, el ácido fluorhídrico, el cloruro de aluminio, el fluoruro de boro, de entre materias carbonadas, sulfonadas, tales como carbonos sulfonados, resinas fenol-formaldehido sulfonadas, polímeros cumaron-indeno sulfonados o, de preferencia, resinas copolí eras estireno divinil-benceno sulfonadas. También se puede utilizar un catalizador zeolítico. Además se pueden utilizar también otros compuestos, principalmente compuestos minerales que contienen grupos sulfónicos (por ejemplo poli-siloxanos sulfonados) . La figura 4 representa en forma esquemática una forma de realización de conformidad con la invención, del proceso de preparación de éter alquílico terciario en el que el efluente del tramo de reacción de eterificación Rl se envía a una columna de fraccionamiento Fl, en la cual se destila para producir en el fondo, por la línea 9, un éter alquílico terciario que contiene monoalcohol (es) en cantidad (es) tan pequeña (s) como es posible, y en la cabeza, por la línea 1, una mezcla de hidrocarburos y de monoalcohol alifático arrstrado por azeotropia. Este producto de la cabeza se envía a una columna de destilación-reacción F2. El producto del fondo de ésta columna de destilación-reacción F2 que sale por la línea 7 es enviado seguidamente por la bomba P2 y la línea 8 como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl . En la forma de realización del procedimiento que comprende un reactor de acabado alimentado por un trasiego líquido (línea 16) que proviene de la columna de destilación Fl, el efluente de ese reactor se inyecta apreciablemente un poco más abajo del nivel de toma o extracción en la columna Fl (línea 19) . La carga de ese reactor de acabado R2 se mezcla con una cantidad complementaria de al menos un monoalcohol alifático que se introduce por la línea 15. La temperatura de ésta mezcla se ajusta seguidamente en el intercambiador de calor E2. El producto que sale de éste intercambiador a continuación se envía al reactor R2 por la línea 17. El efluente de ese reactor se introduce en el intercambiador de calor E3 por la línea 18 para ajustar su temperatura. El efluente de éste intercambiador E3 se inyecta en la columna de destilación-reacción por la línea 19. El trasiego de un producto líquido se efectúa por lo general por arriba del punto de alimentación de la zona de destilación. La figura 5 representa esquemáticamente otro modo de realización según la invención del procedimiento de preparación de éter alquílico terciario, que comprende un reactor de acabado en el reflujo de la columna de fraccionamiento Fl, y en el que la temperatura de la carga del reactor de acabado R2 se ajusta por intermedio del intercambiador de calor E2, y la temperatura del efluente de ese mismo reactor R2 se ajusta igualmente por intermedio del intercambiador de calor E3. Así, el producto que sale de la bomba P2 se envía al intercambiador de calor E2 por la línea 8, y el efluente que sale de ese intercambiador de calor E2 por la línea 11 se utiliza como carga del reactor de acabado R2 y el efluente que sale del reactor R2 por la línea 13 se envía a continuación al intercambiador de calor E3. El efluente que sale de ese intefcambiador de calor E3 por la línea 14 se utiliza a continuación como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl . Los otros elementos esquematizados en ésta figura son idénticos a aquellos que se describen en relación con las figuras precedentes. La figura 6 representa esquemáticamente otro modo de realización según la invención del procedimiento en el cual se inyecta por la línea 15, corriente arriba del reactor de acabado R2 , una cantidad complementaria de al menos un monoalcohol alifático, el cual puede ser el mismo alcohol que el alcohol puesto en operación en el reactor principal de eterificación, o un monoalcohol diferente que se puede seleccionar, por ejemplo, entre el metanol, el etanol, el propanol y el isopropanol. Así, el producto que sale de la bomba P2 por la línea 8 se mezcla con una cantidad de al menos un monoalcohol alifático que proviene de la línea 15, y la mezcla se envía al reactor de acabado R2. El efluente que sale del reactor R2 por la línea 13 se utiliza a continuación como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl . Los otros elementos esquematizados en ésta figura son idénticos a aquellos que se describen en relación con las figuras precedentes. La figura 7 representa esquemáticamente otro modo de realización según la invención del procedimiento que reagrupa los modos de realización de las figuras 5 y 6 por el hecho de que se agrega por la línea 15 una cantidad complementaria de al •'•-nos un alcohol alifático corriente arriba del reactor de acabado R2, y de que se ajusta la temperatura de la carga y del efluente de ese mismo reactor. Así, de acuerdo con esta realización, el producto que sale de la bomba P2 por la línea 8 se mezcla con una cantidad de al menos un monoalcohol alifático que proviene de la línea 15. Esta mezcla se envía, por la línea 20, al intercambiador de calor E2. El efluente que sale del intercambiador de calor E2 por la línea 11 se utiliza como carga del reactor de acabado R2. El efluente que sale del reactor R2 por la línea 13 se envía a continuación al intercambiador de calor E3. El efluente que sale de ese intercambiador de calor E3 por la línea 14 se utiliza a continuación como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl . Los otros elementos esquematizados en ésta figura son idénticos a aquellos que se describen en relación con las figuras precedentes. La figura 8 representa otra forma de realización del procedimiento que comprende un reactor de acabado alimentado por un trasiego líquido que proviene de la columna de destilación-reacción F2, siendo que el efluente de este reactor se reinyecta apreciablemente un poco más abajo del nivel de toma o extracción de la columna F2. La carga de este reactor de acabado R2 (línea 16) se mezcla con una cantidad de al menos un monoalcohol alifático introducido por la línea 15. La temperatura de ésta mezcla se ajusta a continuación en el intercambiador de calor E2. El efluente que sale de éste intercambiador se envía seguidamente al reactor R2 por la línea 17. El efluente de éste reactor se introduce en el intercambiador de calor E3 por la línea 18, para ajustar su temperatura. El efluente de éste intercambiador E3 se inyecta en la columna de destilación-reacción por la línea 19. La figura 9 representa en forma esquemática una forma de realización de conformidad con la invención, del proceso de preparación de éter alquílico terciario en el que el efluente del tramo de reacción de eterificación Rl se envía a una columna de fraccionamiento Fl, en la cual se destila para producir en el fondo, por la línea 9, un éter alquílico terciario que contiene monoalcohol (es) en cantidad (es) tan pequeña (s) como es posible, y en la cabeza, por la línea l, una mezcla de hidrocarburos y de monoalcohol alifático arrstrado por azeotropia. Este producto de la cabeza se envía a una columna de destilación-reacción F2. El producto del fondo de ésta columna de destilación-reacción F2 que sale por la línea 7 es enviado seguidamente por la bomba P2 y la línea 8 como reflujo de la columna de fraccionamiento Fl . Los ejemplos que siguen ilustran la invención. Los ejemplos 1, 2 y 3 son comparativos. Ejemplos 1 a 8 La preparación del etil terbutil éter (ETBE) se lleva a cabo por una parte de acuerdo al esquema clásico (esquemas l, 2 y 3, haciendo respectivamente referencia a las figuras 1, 2 y 3), y por otra parte de acuerdo a las formas de realización descritas en la invención (esquemas 4, 5, 6, 7, 8 y 9, haciendo respectivamente referencia a las figuras 4, 5, 6, 7, 8 y 9) . En la tabla siguiente se indican la composición de la carga y la conversión de isobuteno en el tramo principal de reacción Rl, y las condiciones de operación puestas en obra para cada esquema, en el reactor de acabado cuando éste esta presente, así como la conversión global, la cantidad de etanol que se obtiene en el fondo de la columna de fraccionamiento Fl y en la cabeza de la columna de destilación-reacción F2.

Condiciones de operación en el reactor de acabado : Catalizador: resina acida (copolímero estireno- divinilbenceno sulfonado) Tipo de reactor: de lecho fijo Fase: líquida Presión: 7.8 x 10 Pa Características Fig.l Fig.2 Fig.3 Fig.4 Fig.5 Fig.6 Fig.7 Fig.8 Fig.9 Cantidad de 22.9 22.9 22.9 22.9 22.9 22.9 22.9 22.9 22.9 isobuteno en la carga que entra en el tramo de reacción Rl (% en peso) Conversión de 92.3 92.3 92.3 92.3 92.3 92.3 92.3 92.3 92.3 isobuteno en el tramo de reacción Rl (%) Número de zonas 0 0 9 5 5 5 5 5 5 de reacción en la columna de destilación-reacción F2 Contenido de 1.5 1.4 0.47 1.0 0.6 0.9 1.0 1.0 0.47 etanol en el refinado de la columna de destilación-reacción F2 (% en peso) Contenido de 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 etanol en el fondo de la columna de fraccionamiento (Fl o F2 fíg. 3) (% en peso) Relación molar 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 etanol/isobuten o a la entrada del tramo de reacción Rl Relación molar 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 1.86 etanol/isobuten o a la entrada de la columna fraccionamiento Fl Relación molar 0.8 2.0 ** 3.7 1.4 4.0 3.6 3.6 ** etanol/isobuten o a la entrada del reactor de acabado R2 Relación molar 1.05 1.05 1.05 1.08 1.05 1.08 1.08 1.08 1.05 etanol/isobuten o en el complejo de la unidad de reacción Temperatura a 57.2 68.6 ** 55 55 72.5 54.5 54.5 ** la entrada del reactor de acabado R2 (°C) Temperatura a 59.5 69.8 ** 56.3 56.6 73.5 56.3 56.2 ** la salida del reactor de acabado R2 (°C) Conversión 94.50 94.60 97.40 97.85 97.50 97.70 97.90 97.91 97.41 global de isobuteno (%) ** Ausencia del reactor de acabado En forma sorprendente, la puesta en obra del procedimiento permite aumentar de conformidad con la invención la conversión global de isobuteno con una columna catalítica que contiene menos zonas de reacción en las formas de realización de los ejemplos 4 a 9 (5 zonas de reacción en lugar de 9 zonas de reacción) . Si se tiene en cuenta que una zona de reacción dentro de una columna requiere de aproximadamente 3 metros de altura, la altura de la columna de destilación-reacción se puede disminuir en aproximadamente 12 metros, lo que representa una disminución considerable de la inversión que hay que efectuar. Por otra parte, el tramo de reacción suplementario, cuando existe, se encuentra afuera de la columna de destilación y por consiguiente puede funcionar bajo condiciones óptimas e independientes de temperatura y de presión, permitiendo de esa manera maximizar la conversión de isobuteno. Eso es lo que muestra por ejemplo la comparación de los resultados obtenidos en el caso de la figura 7, comparados con aquellos que se obtuvieron en el caso representado por la figura 6.

Claims (29)

1. REIVINDICACIONES 1. Dispositivo de destilación y de reacción que se caracteriza por el hecho de que comprende: a) una sección de reacción b) un tramo de destilación-reacción que comprende una zona de destilación que incluye cuando menos un medio de circulación del efluente del tramo de reacción a la zona de destilación, y al menos una zona de destilación-reacción que comprende cuando menos un lecho de catalizador, siendo que la zona de destilación-reacción es distinta (independiente) de la zona de destilación y garantiza cuando menos en parte el reflujo a la zona de destilación.
2. 2. Dispositivo de conformidad con la reivindicación l, que se caracteriza por el hecho de que la zona de destilación-reacción garantiza prácticamente en su totalidad el reflujo a la zona de destilación.
3. 3. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 o 2, que se caracteriza por el hecho de que incluye cuando menos un medio de circulación del efluente entre la cabeza de la zona de destilación y la zona de destilación-reacción, y al menos un medio de circulación del efluente entre el fondo de la zona de destilación-reacción ' y la cabeza de la zona de destilación.
4. 4. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza por el hecho de que incluye cuando menos un medio de alimentación del tramo de reacción, y cuando menos un medio de toma o extracción del producto en el fondo de la zona de destilación.
5. 5. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, que se caracteriza por el hecho de que la zona de destilación-reacción incluye cuando menos un dispositivo de reflujo.
6. 6. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 5, que se caracteriza por el hecho de que el dispositivo de reflujo comprende cuando menos un medio de toma o extracción situado en la cabeza de la zona de destilación-reacción, que alimenta cuando menos una zona de condensación, cuando menos un medio de circulación de una parte del efluente de dicha zona de condensación hacía la cabeza de la zona de destilación-reacción, y cuando menos un medio de toma o extracción de otra parte del efluente de la zona de condensación.
7. 7. Dispositivo de conformidad con las reivindicaciones 1 a 6, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de destilación-reacción comprende cuando menos una zona de reacción complementaria que incluye cuando menos un lecho de catalizador.
8. 8. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario por una parte esta comunicado con la zona de destilación a la altura de un nivel de toma o extracción por un medio de alimentación, y por otra parte esta comunicado con la zona de destilación en proximidad de dicho nivel a través de un medio de circulación del efluente de dicho tramo de reacción complementario .
9. 9. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario esta comunicado con la zona de destilación apreciablemente más arriba de dicho nivel a través de un medio de circulación del efluente de dicho tramo de reacción complementario.
10. 10. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 9, que se caracteriza por el hecho de que el nivel de toma o extracción se sitúa entre el punto de alimentación de la zona de destilación y la cabeza de dicha zona de destilación.
11. 11. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario por una parte esta comunicado con la zona de destilación-reacción a la altura de un nivel de toma o extracción por un medio de alimentación, y por otra parte esta comunicado con dicha zona de destilación-reacción en proximidad de dicho nivel a través de un medio de circulación del efluente de dicho tramo de reacción complementario.
12. 12. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 11, que se caracteriza por el hecho de que el nivel de toma o extracción se sitúa entre el fondo de la zona de destilación-reacción y la parte inferior del lecho de catalizador situada más abajo dentro de dicha zona de destilación-reacción.
13. 13. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario se encuentra situado en el medio de circulación del efluente de la zona de destilación-reacción hacía la zona de destilación (a título de reflujo) .
14. 14. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 7 a 13, que se caracteriza por el hecho de que el medio de alimentación del tramo de reacción complementario comprende cuando menos un medio de regulación de la temperatura.
15. 15. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 7 a 14, que se caracteriza por el hecho de que el medio de circulación del efluente del tramo de reacción complementario comprende cuando menos un medio de regulación de la temperatura.
16. 16. Dispositivo de conformidad con una de las reivindicaciones 7 a 15, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario comprende cuando menos un medio de alimentación de reactivo (s) suplementario.
17. 17. Procedimiento de preparación de cuando menos un éter alquílico terciario mediante la reacción de cuando menos un monoalcohol alifático y cuando menos una olefina, que se caracteriza por el hecho de que comprende: a) poner en contacto, dentro de un tramo de reacción, cuando menos una olefina y cuando menos un alcohol alifático, b) la introducción a través de cuando menos un medio de circulación de la mayor parte del efluente de dicho tramo de reacción a un tramo de destilación-reacción que comprende una zona de destilación y cuando menos una zona de destilación-reacción que comprende cuando menos un lecho de catalizador, siendo que la zona de destilación-reacción es distinta (independiente) de la zona de destilación y garantiza cuando menos en parte el reflujo a la zona de destilación, c) la toma o extracción del fondo de la zona de destilación del éter alquílico terciario, y de la cabeza de la zona de destilación-reacción (la toma) de un efluente que comprende hidrocarburos que todavía no han reaccionado y alcohol alifático.
18. 18. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 17, que se caracteriza por el hecho de que la zona de destilación-reacción garantiza prácticamente en su totalidad el reflujo a la zona de destilación.
19. 19. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 17 o 18, que se caracteriza por el hecho de que se toma o extrae de la cabeza de la zona de destilación un efluente del cual se envía la mayor parte a la zona de destilación-reacción, y que se recupera en el fondo de la zona de destilación-reacción un efluente del cual se envía la mayor parte a la cabeza de la zona de destilación.
20. 20. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 17 a 19, que se caracteriza por el hecho de que se asegura o garantiza el reflujo de la zona de destilación-reacción al tomar o extraer de la cabeza de la zona de destilación-reacción cuando menos un efluente que se condensa en su mayor parte, reintroduciéndose una parte de dicho efluente condensado en la cabeza de la zona de destilación-reacción y constituyendo la otra parte de dicho efluente condensado la toma o extracción descritos en c) de la reivindicación.
21. 21. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 17 a 20 que se caracteriza por el hecho de que el trarro ó sección de destilación-reacción comprende cuando menos una zona de reacción complementaria que incluye cuando menos un lecho de catalizador.
22. 22. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario se alimenta con la mayor parte de un efluente tomado o extraído a la altura de un nivel de toma o extracción de la zona de destilación, siendo que el efluente de dicho tramo de reacción crmplementario se reenvía a dicha zona de destilación en proximidad de dicho nivel .
23. 23. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 22, que se caracteriza por el hecho de que la toma o extracción se efectúa entre el punto de alimentación de la zona de destilación y la cabeza de dicha zona.
24. 24. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, que se caracteriza por el hecho de que el tramo de reacción complementario se alimenta con la mayor parte de un efluente tomado o extraído a la altura de un nivel de toma o extracción de la zona de destilación-reacción, siendo que el efluente de dicha zona de reacción complementaria se reenvía a la zona de destilación-reacción en proximidad de dicho nivel .
25. 25. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 24, que se caracteriza por el hecho de que la toma o extracción se efectúa entre el fondo de la zona de destilación-reacción y la parte inferior del lecho de catalizador situada más abajo dentro de dicha zona de destilación-reacción.
26. 26. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, que se caracteriza por el hecho de que la mayor parte del efluente que circula de la zona de destilación-reacción hacía la zona de destilación, para asegurar o garantizar el reflujo a la zona de destilación, pasa por el tramo de reacción complementaria, siendo que después el efluente de dicho tramo de reacción suplementario se envía a la zona de destilación.
27. 27. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 21 a 26, que se caracteriza por el hecho de que se regula la temperatura del efluente que entra en la zona de reacción complementaria.
28. 28. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 21 a 27, que se caracteriza por el hecho de que se regula la temperatura del efluente que sale de la zona de reacción complementaria para entrar en la zona de destilación.
29. 29. Procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 21 a 28, que se caracteriza por el hecho de que un alcohol alifático suplementario alimenta el tramo de reacción complementaria.