NL8301496A - Werkwijze voor het bereiden van methyl-tertiaire-butyl-ether. - Google Patents

Description

TS/WP/ag · * % STAMICARBON B.V.

Uitvinder: Jacobus Jansen te Geleen WERKWIJZE VOOR HET BEREIDEN VAN METHYL-TERTIAIRE-BUTYL-ETHER. PN 3472

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van methyl-tertiaire-butyl-ether (MTBE), waarbij een isobu-teen bevattend koolwaterstofmengsel dat overwegend bestaat uit koolwaterstoffen met vier koolstofat omen in een eerste reactiezone in 5 contact wordt gebracht met methanol, in welke reactiezone het isobu-teen gedeeltelijk wordt omgezet in MTBE, waarna de gevormde MTBE wordb afgescheiden, de niet omgezette isobuteen en methanol in een tweede reactiezone wordt omgezet in MTBE en het in de tweede reactiezone gevormde MTBE wordt gescheiden van de overige koolwaterstoffen.

10 Een dergelijke werkwijze voor het bereiden van MTBE waarbij twee in serie geschakelde reactiezones worden toegepast, teneinde een zo hoog-mogelijke omzetting van de isobuteen aanwezig in het toegevoerde koolwaterstofmengsel te verkrijgen is bekend uit NL-A 7505991. Men voert het isobuteen veelal toe in de vorm van een C4-raffinaat 1, 15 afkomstig van het thermische of katalytische kraken van koolwaterstoffen. Dit C4«raffinaat 1 bevat behalve isobuteen ook andere monoalkenen en verzadigde koolwaterstoffen alsmede eventueel kleine hoeveelheden acetylenische en dialkenische koolwaterstoffen, maar nagenoeg geen butadieën.

20 Nadat men de in dit C4~raffinaat 1 aanwezige isobuteen met methanol in aanwezigheid van een katalysator in de eerste reactiezone heeft laten reageren onder vorming van MTBE, wordt de gevormde MTBE afgescheiden en het resterende koolwaterstofmengsel, ook wel het C4-raffinaat 2 genoemd, voornamelijk bestaande uit normaal-butenen, 25 butanen en nog niet omgezet isobuteen naar de tweede reactiezone gevoerd, waarin de resterende isobuteen met methanol, in aanwezigheid van een katalysator, wordt omgezet tot MTBE.

3301496 Μ -2-

Van de aan de eerste reactiezone toegevoerde isobuteen in het koolwaterstofmengsel wordt het grootste gedeelte, ongeveer tot 90%, met methanol omgezet tot MTBE.·De resterende hoeveelheid isobuteen, ongeveer 10%, wordt in de tweede reactiezone met methanol omgezet tot 5 MTBE. Dit heeft het nadeel, dat de tweede reactiezone, in wezen onvoldoende belast wordt omdat een relatief geringe hoeveelheid isobuteen wordt toegevoerd. De hoeveelheid overige koolwaterstoffen, bestaande uit in hoofdzaak n-butenen en butanen vereist toch een bepaalde inhoud van de tweede reactiezone, alhoewel deze koolwa-10 terstoffen geen MTBE-productie opleveren. Met andere woorden, de tweede reactiezone is eigenlijk te groot voor de hoeveelheid MTBE die erin geproduceerd wordt.

Doel van de uitvinding is om dit nadeel op te heffen en een werkwijze voor het bereiden van MTBE te verschaffen, zoals in de 15 aanhef genoemd, waarbij de tweede reactiezone beter belast wordt voor de bereiding van MTBE.

Volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat in het na afscheiding van de in de eerste reactiezone gevormde MTBE overblij— vende mengsel van niet omgezette isobuteen, methanol en de overige 20 koolwaterstoffen aanwezige normaal-butenen althans gedeeltelijk worden omgezet in isobuteen en het hierbij verkregen mengsel, onder toevoeging van methanol, in de tweede reactiezone wordt geleid.

De tweede MTBE-reactor wordt hierbij beter belast wat betreft de MÏBE-productie, daar de voeding voor deze tweede reactor een aanzienlijk 25 hoger isobuteen-gehalte bevat, terwijl de totale hoeveelheid toegevoerde voeding nagenoeg gelijk is gebleven.

Het naar de voor de omzetting van normaal-butenen in isobuteen toegepaste isomerisatie-zone gevoerde mengsel, dat in hoofdzaak bestaat uit niet omgezet isobuteen, methanol, n-butenen en butanen, is 30 in een praktische uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding waarbij de reactiezones zich in afzonderlijke reactoren bevinden het topprodukt uit de MTBE-scheidingskolom achter de eerste reactor, en bevindt zich in de dampvormige toestand, waardoor geen verdamping van de voeding voor de isomerisatie meer nodig is. Dit betekent een aan-35 zienlijke vermindering van het energieverbruik.

8301496 -3- '"‘ΊΙ

Na de tweede reactor is eveneens een scheidingskolom aanwezig waarin o.a. de butanen afgescheiden worden en uit het proces afgevoerd. De MTBE alsmede de zwaardere producten worden gerecirculeerd naar de MIBE-scheidingskolom achter de eerste reactor. Het voordeel 5 hiervan is dat een te hoge butanen-spiegel tijdens de procesvorming wordt vermeden. Vooral de isomerisatie-zone wordt dan minder met deze lichtere componenten belast.

In het algemeen kan men stellen, dat uitgaande van een bepaalde voeding voor het bereiden van MTBE, met de werkwijze volgens 10 de uitvinding meer MTBE uit deze voeding wordt geproduceerd.

Aan de hand van een schema zal de werkwijze volgens de uitvinding toegelicht worden.

Aan een reactor A voert men via de leiding 1 een isobuteen-bevattend koolwaterstofmengsel toe, overwegend bestaande uit koolwa-15 terstoffen met vier koolstafatomen, en via de leiding 2 methanol. Bij aanwezigheid van een geschikte katalysator wordt in de reactor A MTBE gevormd. Het gevormde product in reactor A wordt via leiding 3 naar de MTBE scheidingskolom B gevoerd* Uit deze kolom B wordt via de leiding 11. MTBE afgevoerd en via de leiding 5 niet omgezet isobuteen en metha-20 nol alsmede alle andere koolwaterstoffen uit het aan reactor A toegevoerde koolwaterstofmengsel. Deze andere koolwaterstoffen zijn in hoofdzaak n-butenen en butanen. De leiding 5 voert naar de isomerisatie-eenheid C waarin de aangevoerde n-butenen voor een deel worden omgezet in isobuteen. Het in de isomerisatie-eenheid C gevormde 25 produkt wordt via de leiding 6 naar een tweede reactor D gevoerd waarin tevens via een leiding 7 extra methanol wordt geleid. Uit deze reactor D wordt het gevormde produkt via 8 naar een scheidingskolom E gevoerd, waarin enerzijds MTBE, zwaardere produkten en een gedeelte van de C4-koolwaterstoffen, voornamelijk n-butenen, die via de leiding 30 10 en 4 teruggevoerd worden naar de scheidingskolom B en anderzijds de lichtere producten met butanen, niet omgezet isobuteen, n-butenen en methanol, die via de leiding 9 uit het proces afgevoerd worden. Het afvoeren van de butanen en de lichtere produkten uit het proces is noodzakelijk daar anders een accumulatie van deze produkten zou 35 plaatsvinden in het proces.

8301496 4 * -4-

Voorbeeld

In een MTBE reactor A werd 14,9 kg/h C4-raffinaat 1 via de leiding 1 toegevoerd, bestaande uit 6,0 kg isobuteen; 7,7 kg n-butenen en 1,2 kg butanen met 3,3 kg/h methanol (dat via de leiding 2 werd 5 aangevoerd) bij aanwezigheid van een katalysator in contact gebracht. Hierbij werd in de reactor A 8,4 kg/h MTBE gevormd. Na het afscheiden van de MTBE in de kolom B werd de niet omgezette isobuteen (0,6 kg/h) met methanol (0,3 kg/h) en het resterende koolwaterstof mengsel, bestaande uit 1,2 kg/h butanen, en 8,4 kg/h n-butenen naar een 10 isomerisatie-eenheid C gevoerd waarin een gedeelte van de toegevoerde n-butenen, nml. 2,5 kg/h werd omgezet in isobuteen. Het gevormde pro-dukt werd via de leiding 6, samen met 1,4 kg/h methanol, dat via de leiding 7 werd aangevoerd, naar een tweede reactor D gevoerd. Hierin werd 4,3 kg/h MTBE gevormd. Totaal werd in beide reactoren 12,7 kg/h 15 MTBE geproduceerd.

«—

Vergelijkingsvoorbeeld

In- een MTBE reactor A werd een hoeveelheid C4-raffinaat 1 toegevoerd, zoals in het hiervoor gegeven voorbeeld en in contact gebracht met- eenzelfde hoeveelheid methanol onder de in het voorbeeld 20 1 gegeven omstandigheden. Het via de leiding 5 uit de MTBE

scheidingskolom B afgevoerde mengsel van koolwaterstoffen en methanol werd rechtstreeks naar de MTBE reactor D gevoerd. Hieraan werd tevens 0,08 kg/h extra methanol toegevoerd via de leiding 7. In de reactor D werd nu 0,8 kg/h MTBE gevormd. In totaal werd in de reactoren A- en B 25 9,3 kg/h MTBE gevormd.

Met de gegeven voorbeelden wordt duidelijk aangetoond dat met de werkwijze volgens de uitvinding, uitgaande van eenzelfde hoeveelheid voeding een hogere MTBE opbrengst wordt verkregen.

8301496

Claims (1)

1. "31 -5- CONGLÏÏSIE PN 3472 Werkwijze voor het bereiden van methyl-tertiaire-butyl-ether (MTBE), waarbij een isobuteen-bevattend koolwaterstof mengsel dat overwegend bestaat uit koolwaterstoffen met vier koolstofatomen in een eerste reaetiezone in contact wordt gebracht met methanol, in welke reac-5 tiezone het isobuteen gedeeltelijk wordt omgezet in MTBE, waarna de gevormde MTBE wordt afgescheiden» de niet omgezette isobuteen en methanol in een tweede reaetiezone wordt omgezet in MTBE en het in de tweede reaetiezone gevormde MTBE wordt gescheiden van de overige koolwaterstoffen, met het kenmerk, dat in het na afscheiding van de in 10 de eerste reaetiezone gevormde MTBE overblijvende mengsel van niet omgezette isobuteen, methanol en de overige koolwaterstoffen aanwezige normaal-butenen althans gedeeltelijk worden omgezet in isobuteen en het hierbij verkregen mengsel, onder toevoeging van methanol, in de tweede reaetiezone wordt geleid. WdW/TS 8301496