PL140559B1 - Method of obtaining iii-rd order butyl-alkyl ethers - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania eterów III-rzibutylowo-alkilowych.Reakcja addycji alkoholi do trzeciorzedowych olefin, takich jak izobuten, prowadzaca do powstania eterów Illrrz.butylowo-alkilowych, jest reakcja egzotermiczna, katalizowana kwasem, W obecnosci odpowiednich katalizatorów, takich jak makroporowate zywice jonowymienne, reakcja osiaga stan równowagi w czasie odpowiednim z punktu widzenia wymagan stawianych proce¬ sowi przemyslowemu, nawet w warunkach stosunkowo niskiej temperatury (40-50°C)» Wiadomo, ze zbedne jest stosowanie izobutenu o wysokiej czystosci, jako ze odpowiednia jest dowolna frakcja zawierajaca ten zwiazek, bowiem addycja alkoholu zachodzi selektywnie do podwójnego wiazania przy Ill-rzedowym atomie wegla* Szczególnie odpowiednie sa frakcje pochodza¬ ce z procesu krakingu katalitycznego lub frakcje pochodzace z krakingu para wodna przed lub po ekstrakcji butadienu.Gdy jako material olefinowy stosuje sie frakcje C^ pochodzaca z krakingu katalitycznego lub frakcje C^ z krakingu para wodna po ekstrakcji butadienu, a jako alkohol stosuje sie metanol lub etanol, prowadzac proces w obecnosci makroporowatej zywicy jonowej typu Amberlyst 15 lub Le- watit SPC 108 jako katalizatora, to wówczas reakcje mozna realizowac na skale przemyslowa w róz¬ nych reaktorach i przy warunkach procesu tak dobranych, by optymalnej konwersji ulegal jeden lub drugi z reagentów. Uzyskuje sie wówczas zawsze wysoka selektywnosc, a aktywnosc i czas zycia ka¬ talizatora sa korzystne.Gdy jako material olefinowy stosuje sie frakcje o duzej zawartosci butadienu, np. frakcje C^ z procesu krakingu para wodna przed ekstrakcja butadienu, to wówczas konieczne jest scisle przestrzeganie okreslonych warunków reakcji tak, aby butadien mozna bylo odzyskac w ponad 98-99#« Niezbedne jest zwlaszcza utrzymywanie okreslonej zaleznosci miedzy temperatura i predkoscia obje¬ tosciowa, co omówiono w opisie patentowym St. Zj« Ameryki nr 4 039 590.2 140 559 Stwierdzono jednak, ze gdy reakcje eteryfikacji izobutenu w obecnosci butadienu prowadzi sie w reaktorze rurowym zawierajacym makroporowata zywice, przy czym reagenty doprowadza sie w zwykly sposobu szczytu reaktora tak, by splywaly ku dolowi, to wówczas w miare uplywu czasu wzras¬ ta róznica Cisnien, nawet gdy stosuje sie warunki pozwalajace odzyskiwac butadien z wysoka wydaj¬ noscia, równa lub wyzsza niz 99%» Wystepuje przy tym pewne zmniejszenie stopnia przemiany* W identycznej próbie, realizowanej z uzyciem frakcji wolnej od butadienu nie zaobserwowano jednak ani wzrostu róznicy cisnien, ani spadku stopnia konwersji.Nieoczekiwanie odkryto, ze spadek cisnienia pozostaje niezmieniony w czasie, gdy surowiec zawierajacy butadien wprowadza sie do reaktora tak, by przeplywal on z dolu ku górze, w warunkach nieco rozprezonego zloza katalizatora, przy okreslonej predkosci liniowej przeplywu reagentów przez reaktor i okreslonej temperaturze w reaktorze. To wlasnie odkrycie stanowi istote sposobu wedlug wynalazku.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze izobuten zawarty w surowcu weglowodorowym za¬ wierajacym takze 10-70^ wagowych butadienu, poddaje sie reakcji z jednym lub wieksza liczba alko¬ holi alifatycznych, korzystnie z metanolem lub etanolem, w jednym, dwóch lub wiekszej liczbie re¬ aktorów, korzystnie usytuowanych szeregowo* Cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze w reaktorze lub w reaktorach powoduje sie prze¬ plyw reagentów i produktów reakcji z dolu ku górze, w warunkach rozprezonego zloza katalizatora, przy czym stosuje sie predkosc liniowa reagentów wynoszaca 0,5-2 cm/sekunde i temperature w reakto¬ rze lub reaktorach wynoszaca 50-60°C, korzystnie 50-55°C* Jako katalizator w reaktorach stosuje sie makroporowata zywice jonowymienna.Wynalazek ilustruje ponizszy przyklad I, zas przyklady II i III zawieraja dane porównawcze* Przyklad I* Stosuje sie frakcje C^ o nastepujacym skladzie podanym w procentach wagowych: propylen - 0,46%, izobutan - 6,87%, n-butan - 11,80%, buten-1 - 11,39%, izobuten - 30,19%, buten-2+ - 3,25%, cis-buten-2 - 1,55%, butadien - 34,43%* Frakcje te miesza sie z metanolem w takiej ilosci by stosunek molowy izobutenu do metanolu wynosil 0,85 i mieszanine przeprowadza sie przy przerobie 14 litrów/godzine i w temperaturze 50°C przez dwa ustawione szeregowo reaktory o lacznej pojemnosci 4,5 litra, wypelnione 4 litrami katali¬ zatora* Katalizatorem jest makroporowata zywica sulfonowa, której zdolnosc wymiany jonowej w stanie suchym wynosi 4,8 milirównowazników H+/gi Reagenty przeplywaja z dolu ku górze* Predkosc liniowa wynosi 1 cm/sekunde* Parametry przemiany i wartosci spadków cisnienia (A P) w czasie podano w ta¬ blicy 1* Tablica 1 Czas (godziny) & P w pierwszym reaktorze (kPa) A P w drugim reaktorze (kPa) MTBE (% wagowy) dimery i kodimery (% wagowy) etery butenylowe (% wagowy) przemiana izobutenu (%) odzysk butadienu (%) 24 19,6 19,6 38,1 0,05 0,2 96,6 ponad 99 500 19,6 19,6 38 0,05 0,15 96,4 ponad 99 2000 19,6 19,6 38 0,05 0,2 96,4 ponad 99 Przyklad II (porównawczy). W tej samej temperaturze i przy takiej samej predkosci objetosciowej surowiec opisany w przykladzie I wprowadza sie do dwóch ustawionych szeregowo reakto¬ rów w ten sposób, by reagenty splywaly z góry ku dolowi* Na poczatku próby osiaga sie takie same140 559 3 rezultaty jak w przykladzie I, lecz w miare uplywu czasu obserwuje sie rosnacy spadek cisnienia i niewielki spadek stopnia konwersji* Rezultaty próby przedstawia tablicy 2.Tablica 2 I Czas (godziny) I A P w pierwszym reaktorze (kPa) & P w drugim reaktorze (kPa) MTBE (% wagowy) dimery i kodimery (% wagowy) etery butenylowe (# wagowy) przemiana izobutenu (%) odzysk butadienu (%) 2U 29,4 29,4 38 0,1 0,2 96,4 ponad 99 500 39,2 49,1 37,9 0,1 0,2 96f1 ponad 99 2000 I 1*7,2 176,6 36 0,05 0,2 91,3 ponad 99 Przyklad III (porównawczy). Do frakcji olefinowej zawierajacej 3596 wagowych izo¬ butenu i 0,2# wagowego butadienu dodaje sie metanol w takiej ilosci, by stosunek molowy izobutenu do metanolu wynosil 0985« Mieszanine wprowadza sie przy przerobie 14 litrów/godzine i w temperatu¬ rze 50°C do dwóch ustawionych szeregowo reaktorów, przy czym reagenty splywaja z góry w dól. W przypadku nieobecnosci butadienu nie obserwuje sie wzrostu róznicy cisnien i spadku stopnia prze¬ miany, co ilustruja wyniki przedstawione w tablicy 3* Tablica 3 Czas (godziny) A P w pierwszym reaktorze A P w drugim reaktorze (kPa) MTBE (# wagowy) dimery i kodimery (% wagowy) przemiana izobutenu (%) 24 29,4 29,4 43,1 0,3 96,8 500 29,4 29,4 42,9 0,3 96,6 2000 29,4 29,4 43 0,2 96,6 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania eterów Ill-rz.butylowo-alkilowych, z izobutenu zawartego w surowcu weglowodorowym zawierajacym takze 10-70# wagowych butadienu, przez reakcje z jednym lub wieksza liczba alkoholi alifatycznych, korzystnie z metanolem lub etanolem, w jednym, dwóch lub wiekszej liczbie reaktorów, korzystnie usytuowanych szeregowo, znamienny tym, ze w reakto¬ rze lub w reaktorach powoduje sie przeplyw reagentów i produktów reakcji z dolu ku górze, w wa¬ runkach rozprezonego zloza katalizatora, przy czym stosuje sie predkosc liniowa reagentów wyno¬ szaca 0,5-2 cm/sekunde i temperature w reaktorze lub reaktorach wynoszaca 50-60°C, korzystnie 50-55°C PL PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania eterów Ill-rz.butylowo-alkilowych, z izobutenu zawartego w surowcu weglowodorowym zawierajacym takze 10-70# wagowych butadienu, przez reakcje z jednym lub wieksza liczba alkoholi alifatycznych, korzystnie z metanolem lub etanolem, w jednym, dwóch lub wiekszej liczbie reaktorów, korzystnie usytuowanych szeregowo, znamienny tym, ze w reakto¬ rze lub w reaktorach powoduje sie przeplyw reagentów i produktów reakcji z dolu ku górze, w wa¬ runkach rozprezonego zloza katalizatora, przy czym stosuje sie predkosc liniowa reagentów wyno¬ szaca 0,5-2 cm/sekunde i temperature w reaktorze lub reaktorach wynoszaca 50-60°C, korzystnie 50-55°C PL PL PL PL