RO115417B1 - Procedeu de obtinere a eterului tert-amil metilic si reactor cu coloana de distilare pentru realizarea acestuia - Google Patents

Procedeu de obtinere a eterului tert-amil metilic si reactor cu coloana de distilare pentru realizarea acestuia Download PDF

Info

Publication number
RO115417B1
RO115417B1 RO94-01458A RO9401458A RO115417B1 RO 115417 B1 RO115417 B1 RO 115417B1 RO 9401458 A RO9401458 A RO 9401458A RO 115417 B1 RO115417 B1 RO 115417B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
distillation
reactor
fraction
distillation zone
methanol
Prior art date
Application number
RO94-01458A
Other languages
English (en)
Inventor
Thomas P Hickey
John R Adams
Original Assignee
Chemical Res & Licensin
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemical Res & Licensin filed Critical Chemical Res & Licensin
Publication of RO115417B1 publication Critical patent/RO115417B1/ro

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/05Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds
    • C07C41/06Preparation of ethers by addition of compounds to unsaturated compounds by addition of organic compounds only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/14Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of sulfides
    • C07C319/16Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of sulfides by addition of hydrogen sulfide or its salts to unsaturated compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/34Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C41/40Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation
    • C07C41/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of physical state, e.g. by crystallisation by distillation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S203/00Distillation: processes, separatory
    • Y10S203/06Reactor-distillation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a eterului terț-amil metilic și la un reactor cu coloană de distilare pentru realizarea acestuia.
După cum se știe, fracția Cg de rafinărie este importantă ca stoc de amestecare a benzinei sau ca sursă pentru formarea unui eter prin reacție cu alcooli inferiori. Eterul amil metilic terțiar (TAME) este utilizat în rafinării ca urmare a recentului document aprobat privind “Aerul Curat”, care stabilește anumite noi limite ale compoziției benzinei. Unele dintre aceste cerințe (1) se referă la: includerea unei anumite cantități de “oxigenați”, precum eterul metil butilic terțiar (MTBE), TAME sau etanol, (2) reducerea cantității de olefine în benzină și (3) reducerea presiunii de vapori (a volatilității).
în majoritatea fracțiilor C5, izoamilena necesară producerii TAME este frecvent întâlnită în mici cantități, de exemplu la mai puțin de 15%, întrucât există alti izomeri ai olefinelor C5 și suficiente dione și acetilene pentru inhibarea procesului de sterificare.
în acest context, este cunoscută obținerea carburanților (EP 0455029) cu cifră octanică redusă și a carburanților ce includ alchil terț-alchil-eter, prin reacția hidrocarburilor în fază gazoasă ce conțin olefine terț-C5-Ca adiționate la hidrocarburi saturate sau hidrocarburi nesaturate olefinice, diolefinice sau acetilenice cu același punct de fierbere, în prezența unui sau mai mulți alcanoli (/-(/ în cantitate de 0,5...5 moli/mol de terț-olefină(e) și hidrogenare catalitică la presiunea de 12 la 80 bar și temperatura de 6O...18O°C.
în publicația WO 93/19032 este descris un procedeu de preparare a eterilor metilic terțiari. Materia primă, hidrocarburile se introduc într-un reactor catalitic de distilare unde izo-olefinele, mai ales cele cu C4-C7 se supun reacției cu metanolul , în prezența unei rășini schimbătoare de cationi, pentru obținerea eterilor metilici terțiari, după care atât produsul de reacție conținând eterii, cât și reziduurile, se evacuează din sistem.
Problema pe care o rezolvă invenția de față constă în stabilirea condițiilor și realizarea mijloacelor necesare obținerii eterului terț-amil metilic,prin reacția metanolului cu izoamilene în care contaminanții să fie îndepărtați din sistem înainte de începerea eterificării.
Procedeul de obținere a eterului terț-amil metilic, conform invenției, prevede:
- alimentarea unui flux de nafta ușor, cracat, conținând izoamilene într-un reactor cu coloană de distilare;
- alimentarea concomitentă în reactor, în amestec cu fluxul de nafta sau nu, a unui flux de hidrogen, în raport molar de 1:1, de preferință de 2:1, față de diolefine și acetilene;
- încălzirea la fierbere a fluxului de nafta, pentru separarea fracției C6 și a compușilor care fierb mai greu, și trecerea fracției C5 impurificată cu mercaptani și alți contaminanți, în prima zonă de distilare a reactorului,
- purificarea și separarea fracției C5, în prima zonă de distilare a reactorului, în care au loc concomitent:
- reacția mercaptanilor conținuți în fracția C5 adusă la fierbere, cu o parte din diolefinele conținute în aceasta, pentru obținerea de sulfuri, având domeniul de temperaturi de fierbere, superior fracțiunii C5, la fierbere,
- reacția diolefinelor remanente și a acetilenelor conținute în fracțiunea C5, la fierbere, cu o parte din hidrogenul alimentat în reactor,
RO 115417 Bl
- separarea de sulfuri, a fracțiunii C5 la fierbere, prin distilare fracționată, 50
- alimentarea cu un flux prestabilit, în reactor, deasupra primei zone de distilare,a metanolului, pentru formarea în prima zonă de distilare a unui azootrop metanol/C5, având un punct de fierbere mai coborât decât fracțiunea C5, la fierbere,
- încălzirea la fierbere a azeotropului metanol/C5 în a doua zonă de distilare a reactorului, în care o parte din izoamilene reacționează cu o parte din alcoolul 55 metilic, ambele menținute în azeotrop, pentru formarea eterului terț amilmetilic, care se evacuează și se stochează,
- îndepărtarea din reactor a:
-fracției C5, hidrogenului și metanolului, nereacționați, ca volatile, care se captează, 60
- fracțiilor C6, și mai grele, a sulfurilor și a compușilor cu azot, rezultate din proces, ca reziduuri, care se elimină.
Reactorul cu coloană de distilare, pentru realizarea procedeului, conform invenției, cuprinde:
- o primă structură de distilare inertă, dispusă la partea inferioară a reci- 65 pientului cilindric;
- o primă zonă de distilare, ce alcătuiește o primă structură de distilare catalitică, în care este conținut un catalizator de hidrogenare și care este dispusă deasupra structurii de distilare inertă, și
- o a doua zonă de distilare, ce alcătuiește o a doua structură de distilare 70 catalitică, în care este menținut un catalizator de eterificare și care este dispusă deasupra primei zone de distilare catalitică.
Invenția de față prezintă următoarele avantaje:
- Procedeul, conform invenției, se desfășoară într-un singur reactor cu coloană de distilare. 75
- Contaminanții de tipul diolefinelor, acetilenilor, mercaptanilor și nitrililor sunt evacuați din proces înainte de eterificare.
- Debitul prelevat din coloana conținând eter este corespunzător pentru a fi utilizat ca stoc de amestecare pentru octan, fără tratament ulterior.
în continuare se prezintă invenția în detaliu, cu referire și la figură, care 80 reprezintă schematic o vedere în secțiune a reactorului conform invenției.
Invenția se referă la un reactor cu o singură coloană de distilare, prin care se alimentează un debit de nafta ușor cracat pentru obținerea eterului amil metilic terțiar. Reactorul, coloana de distilare acționează ca un separator de pentan, fiind îndepărtate fracțiile Cg și mai grele, în același timp având loc o separare azeotropică 85 a nitrililor din fracția C5 prin alimentarea metanolului. Straturile necesare cu structură catalitică de distilare sunt astfel dispuse ca să permită realizarea tuturor reacțiilor dorite. Un prim strat asigură reacția selectivă unor diolefine cu mercaptanii pentru activarea fracțiilor mai grele, care apoi se pot îndepărta ca reziduuri și C6 și se hidrogenează selectiv diolefinele în flux, iar cel de-al doilea strat are funcția de 90 eterificare.
Procedeul în varianta de obținere a eterului terț amil metilic include următoarele:
(a) alimentarea unui prim flux conținând un nafta ușor cracat în reactorul cu coloană de distilare, care cuprinde o secțiune de separare și o primă zonă de reacție 95 de distilare, conținând un catalizator de hidrogenare sub formă de structură de distilare catalitică, și o a doua zonă de reacție de distilare conținând o rășină acidă
RO 115417 Bl schimbătoare de ioni (cationi), sub forma unei structuri de distilare catalitică;
(b) alimentarea concomitentă a unui flux secundar conținând hidrogen și a unui al treilea debit care conține metanol către numitul reactor cu coloană de distilare;
(c) separarea fracțiilor C6 și a celor cu puncte de fierbere ridicate din numitul nafta ușor cracat în numita secțiune de separare, concomitent cu fierberea fracției C5 în numita primă zonă de reacție de distilare;
(d) concomitent, în numita prim zonă de reacție de distilare:
(i) îndepărtarea compușilor cu sulf, care sunt în primul rând mercaptani, prin reacția acestor mercaptani în cadrul numitei fracțiuni C5, la fierbere, cu o porțiune din diolefinele conținute în masa numitei fracțiuni C5, la fierbere, pentru producerea sulfurilor care prezintă domenii ale temperaturilor de fierbere mai mari decât numita fracție C5, (ii) reacția diolefinelor remanente și a oricăror acetilene conținute în fracția C5 la fierbere cu o parte din hidrogen, pentru a diminua nesaturarea și izomerizarea unei părți a izoolefinelor; și (iii) formarea unui azeotrop C5metanol și fierberea numitului azeotrop în numita zonă de reacție secundară de distilare, pentru separarea numitelor sulfuri și a oricăror compuși conținând azot, conținuți în numita fracțiune C5, prin distilare fracționată;
(e) concomitent, în numita zonă de reacție de distilare secundară are loc:
(i) reacția izoamilenelor conținute în azeotrop cu metanolul conținut în azeotrop, pentru formarea eterului amil metilic terțiar și (ii) separarea eterului amil metilic terțiar de fracțiile C5 nereacționate și metanol prin distilare fracționată;
(f) îndepărtarea fracțiilor C5 nereacționat din reactorul cu coloană de distilare, ca volatile; și (g) îndepărtarea fracțiunii CB și mai grele, a eterului amil metilic terțiar, a sulfurilor și a compușilor cu azot din numitul reactor cu coloană de distilare, ca reziduuri.
Constituenții care fierb mai greu, din faza de la punctul (c) de mai sus, includ TAME, sulfuri și nitrili care părăsesc ultimele coloana reactorului, în reziduu.
Fracțiile C5 din alimentarea fluxului inițial brut conținute într-o singură fracție “nafta ușor” care poate conține orice compus C5 până la C8 și chiar fracții mai grele. Acest amestec poate conține de regulă 150 până la 200 de componente. Fluxurile amestecate de rafinărie conțin adeseori un larg spectru de compuși olefiniei. Acest lucru este cu deosebire valabil, în cazul produșilor proveniți atât din procesele de cracare catalitică, cât și din cracarea termică. Debitele de rafinărie se separă, de obicei,prin distilare fracționată și din cauză că ei conțin adesea compuși cu puncte de fierbere foarte apropiate, astfel de separări nu sunt precise. De exemplu, un debit C5 poate conține fracții până la C8. Acești constituenți pot fi saturați (alcani), nesaturați (mono-olefine) sau po/Anesaturați (diolefine). în plus, componenții pot fi oricare sau toți izomerii diverși ai compușilor individuali. Astfel de debite conțin, de regulă, 15 până la 30% greutate izoamilene.
Mai mulți constituenți minori (diolefine) din debitul de alimentare vor reacționa lent cu oxigenul în timpul depozitării cu producere de “gume” și alte materiale nedorite.
Totuși, acești componenți pot reacționa și rapid în procedeul TAME, formând un material cauciucos, galben, urât mirositor. Din această cauză e de dorit să se elimine acești componenți dacă fracția “nafta ușor” trebuie utilizată exclusiv pentru amestecarea benzinei ca atare sau pentru utilizare în cadrul procedeului conform invenției.
RO 115417 Bl
150
Astfel de debite de rafinare conțin și mici cantități de compuși cu sulf și azot care trebuie îndepărtați. Compușii cu sulf se găsesc în general în fluxurile de nafta ușor cracat, ca mercaptani care reacționează cu catalizatorul de eterificare și inhibă reacția de eterificare. îndepărtarea compușilor cu sulf se numește de regulă “odorizare” a fluxului de materiale. Compușii cu azot există, de obicei, ca nitrili care pot hidroliza formând compuși de natură bazică și care pot neutraliza natura acidă a catalizatorului de eterificare. Din acest motiv este de dorit o îndepărtare a mercaptanilor și a nitrililor.
Natura compușilor cu sulf prezenți este dependentă, de asemenea, de domeniul de fierbere a distilatului. într-un nafta ușor (domeniu de fierbere
27,5...62,5°C, compușii cu sulf predominanți sunt mercaptanii. Compușii mercaptanici tipici care pot fi găsiți într-un grad mai mare sau mai redus într-un nafta ușor cracat sunt: metil mercaptanul (punct de fierbere 11°C), etil mercaptanul (p.f. x 25°C), n-propil mercaptanul (p.f. 38,5°C, izopropil mercaptanul (p.f. 34-35°C, izo-butil mercaptanul (p.f. 47,5°C), tert-butil-mercaptanul (p.f.37°C), n-butil mercaptanul [p.f. 5O°C], sec-butil mercaptanul (p.f.5D°C), izo-amil mercaptanul /p.f. 62,5°C), n-amil mercaptanul (p.f. 65°C, alfametil butii mercaptanul /p.f.58,5°C], alfa- etil propil mercaptanul [p.f.73°C], n-hexil mercaptanul (p.f. 76°C, 2-mercapto-hexanul (p.f. 71 °C] și 3-mercapto hexanul (p.f. 33,75°C.
Diolefinele tipice din fracțiunea C5 la fierbere includ: izoprenul (2-metil bjutadiena-1,3), cis și trans piperilene [cis și trans 1,3-pentadiene] și cantități mici de butadiene.
O alimentare corectă în condițiile conform prezentei invenții ar fi o fracție nafta ușor conținând în primul rând hidrocarburi C5, conținând la rândul lor normali alcani, normal alcheno, izoalcani, izoalchene și foarte mici cantități de compuși contaminanți, conținând sulf și azot.
Se prezintă în continuare un exemplu concret de realizare a invenției.
în reactorul cu coloană de distilare conform invenției, se produc următoarele faze ale procedeului:
- eterificarea;
- distilarea compușilor C5 nereacționați de la eterificare;
- separarea componenților C5 de contaminanți nitrilici prin distilarea azeotropă a alcoolului și a fracției C5;
- hidrogenarea diolefinelor și a acetilenelor;
-îndepărtarea compușilor cu sulf, incluzând reacția mercaptanilor cu diolefinele;
- izomerizarea izoolefinelor;
- distilarea compușilor C5 pentru separare de sulfuri;
- distilarea componenților mai ușori din produsul eteric, pentru separare de compușii C6 și hidrocarburile mai grele, nitrili și sulfuri.
Reactorul cu coloana de distilare, conform invenției, este, de regulă, de formă cilindrică 10 orientată vertical. Reactorul este prevăzut cu o intrare 2 pentru metanol, situată lângă capătul inferior al zonei 12 a reactorului. Porțiunea inferioară 20 a reactorului conține structurile interne inerte de distilare ca umpluturi inerte, talere sită, dispozitivele de barbotare și alte asemenea. Secțiunea 20 este secțiunea de separare a fracțiunii C6 și a materialelor cu punct de fierbere mai ridicat decât fracția C5 și alte materiale cu punct de fierbere coborât, din nafta cracat ușor. O intrare 1 pentru nafta ușor este prevăzută chiar deasupra secțiunii 20. Hidrogenul poate fi alimentat separat, dar se livrează de preferință împreună cu nafta ușor.
155
160
165
170
175
180
185
190
RO 115417 Bl
Chiar deasupra secțiunii de separare din coloana 10 este prevăzută o primă zonă de reacție de distilare 7, care conține catalizator de hidrogenare, formând o primă structură catalitică de distilare. Secțiunea 7 este zona de hidrogenare în care diolefinele și acetilenele sunt hidrogenate selectiv, mercaptanii reacționează cu diolefinele și se produce izomerizarea izoolefinelor. Izomerizarea în condițiile hidrogenării este de tip legătură și are loc o izomerizare foarte redusă a catenei pe parcursul prezentului proces. Sulfurile formate prin reacția mercaptanilor cu diolefinele sunt substanțe cu puncte de fierbere mai înalte decât compușii C5 și la distilare rămân în partea de jos a coloanei 10 și se elimină cu reziduurile.
Hidrogenarea este reacția hidrogenului cu o legătură multiplă carbon- carbon pentru “saturarea” compusului. Această reacție se desfășoară de obicei la presiuni superioare presiunii atmosferice și la temperaturi moderate, folosind un exces de hidrogen deasupra catalizatorului metalic. Printre metalele cunoscute ce constituie catalizatori în reacția de hidrogenare, sunt platina, reniul, cobaltul, molibdenul, nichelul, wolframul și paladiul. în general, în forme comerciale, catalizatorii sunt oxizi ai acestor metale. Oxidul este redus la formă activă fie înainte de utilizare cu un agent de reducere, fie în timpul utilizării de către hidrogenul de reacție. Aceste metale catalizează și alte reacții, cum ar fi mai ales dehidrogenarea la temperaturi ridicate. în plus, ei pot promova reacția compușilor olefinici cu ei înșiși sau cu alte olefine pentru producerea de dimeri sau oligomeri, dacă timpul de reacție este mărit.
Hidrogenarea selectivă a hidrocarburilor este un proces cunoscut de un oarecare timp. Peterson și alții au prezentat în “Hidrogenarea selectivă a benzinei de piroliză” în cadrul lucrărilor “Secțiunii pentru Petrol a Societății Americane de Chimie”, în septembrie 1962, considerente asupra hidrogenării selective a diolefinelor C4 și mai înalte. Boitiaux și alții prezintă în lucrare “Cei mai recenți catalizatori de hidrogenare”, Hydrocarbon Proccesing, martie 1985, o vedere de ansamblu a diferitelor utilizări ale catalizatorilor de hidrogenare, incluzând hidrogenarea selectivă, folosind un catalizator bimetalic de hidrogenare în sine cunoscut (brevetat), care este adecvat pentru utilizare în cadrul prezentei invenții.
Reacții de interes în prima zonă de distilare 7 sunt:
(1) izopren (2-metil butadienă-1,3) + hidrogen, conduce la 2-metil butenă-1 și 2-metil butenă 2;
(2) cis- și trans 1,3-pentadiene (cis și trans piperilene) + hidrogen conduce la pentenă-1 și pentenă-2;
(3) 1,3-butadienă conduce la butenă-1- și butenă-2;
L-l p(R ) (4) RSH + R1C=C-C=C-R2 — R-S-C-C=C-R2 și
Pd (5) 3-metil butenă-1 — 2-metil butenă -1/2-metil butenă-2.
Un catalizator adecvat pentru hidrogenarea în secțiunea 7 este Pd 0,34% (greutate) pe sfere de AI203 (alumină) cu granulația de trecere prin sita 0,47...1,25 och/cm2 livrate de United Catalysts Inc, sub denumirea de G-68C. Proprietățile fizice și chimice tipice ale catalizatorului sunt următoarele:
Denumire
Formă
Dimensiunea nominală
Pd% (greutate)
Suport
G-68C
Sferă (precizată mai sus)
0,3 (0,27-0,33)
Alumină de înaltă puritate
RO 115417 Bl
245
Catalizatorul este hidrură de paladiu care se obține în timpul operației. Viteza hidrogenului prin reactor trebuie să fie suficientă pentru a menține catalizatorul în formă activă, deoarece hidrogenul se pierde de la catalizator prin hidrogenare, dar și ținută sub un nivel care poate cauza saturarea (inundarea] coloanei. Această cantitate se înțelege ca fiind “cantitatea eficientă de hidrogen”. în general, raportul molar de hidrogen la diolefine și acetilene alimentate la straturile stabilite conform prezentei invenții va fi de cel puțin 1,0 la 1 ,□, de preferință 2,0 la 1,0.
Alți catalizatori adecvați atât pentru hidrogenare/izomerizare.cât și pentru eterificare, includ o rășină acidă schimbătoare de cationi macroporoasă sau gelatinoasă, în formă H+, care a fost încărcată cu un metal din grupele VI, VII sau VIII ale Sistemului periodic al elementelor (după cum este descris în US 4330679).
Catalizatorul trebuie să fie de preferință pe suport și plasat în coloană pentru a acționa ca o structură de distilare catalitică. în formă preferată, catalizatorul este conținut într-o structură de plasă de sârmă țesută. Alte structuri recomandate pentru utilizare în prezentul procedeu sunt cele descrise în brevetele US 4731229 și 5073236 și în brevetul european 0396650.
Deasupra secțiunii de hidrogenare din coloana 10, a doua zonă de reacție de distilare 12 conține un catalizator sub formă de rășină acidă schimbătoare de cationi, formând a doua structură de distilare. în această secțiune 12, izoamilenele sunt aduse în reacție cu metanolul pentru a forma eterul terț-amil metilic (TAME), care are punctul de fierbere mai ridicat decât produșii C5, care sunt distilați în partea de jos și înlăturați împreună cu compușii CB și materialele mai grele printr-un traseu 8. Zona 12 poate fi dispusă chiar deasupra zonei 7 sau pot exista structuri inerte de distilare de intervenție (neindicate în figură), după cum s-a descris cu referire la zona 20.
Suplimentar, metanolul și compușii C5 formează un azeotrop care fierbe mai jos decât compușii C5 și contaminanții nitrilici. Acest azeotrop ajunge prin fierbere din zona întâi de reacție 7 în zona 12 de reacție de distilare secundară. Izoamilenele din azeotrop reacționează cu metanolul și formează TAME.
în cazul compușilor C5 azeotropul conține circa 12% (greutate) metanol și punctul de fierbere a azeotropului este cu 2,5 până la 3,75°C sub cel corespunzător compușilor C5. Astfel, dacă debitul net al metanolului prin coloană (permițând totuși reacția în coloană) este mai mic decât concentrația azeotropului în distilat, concentrația metanolului în zona reacției de distilare va fi relativ scăzută, circa 1%. Dacă debitul net de metanol prin coloană este mai mare decât al azeotropului, concentrația de metanol va crește (s-a măsurat 60%), până când metanolul este evacuat cu produșii reziduali TAME. Nici unul din aceste cazuri nu este de dorit, deoarece la concentrație coborâtă conversia izoamilenei în TAME este slabă, în timp ce la concentrații mari puritatea TAME este afectată de prezența metanolului în exces. Deci, viteza de alimentare a metanolului este reglată constant pentru a menține cantitatea de metanol din coloană deasupra azeotropului, dar sub nivelul de exces pentru a apărea în reziduuri. într-o variantă, aceasta se poate ajusta prin alimentarea unei cantități de metanol deasupra patului de catalizator de eterificare, prin traseul 14.
Azeotropul metanol/C5, purificat de compușii cu azot și de sulfuri, este adus la fierbere în secțiunea 12 de eterificaare, care conține un catalizator rășină acidă schimbătoare de cationi sub forma unei structuri de distilare catalitică. Eterificarea se desfășoară în condițiile descrise în brevetul US 4336407, în mod uzual. în general, dimensiunea particulelor de rășină este astfel selectată încât se preferă o plasă fină pentru un conteiner de pânză. Un astfel de recipient și structura de distilare
250
255
260
265
270
275
280
285
290
RO 115417 Bl catalitică sunt descrise în brevetul US 4443559, respectivul recipient conținând o centură din țesătură de fibră de sticlă cu o multitudine de buzunare care conțin rășina catalizator. Centura este înfășurată cu sârmă separator de picături pentru realizarea structurii de distilare.
Metanolul nereacționat, compușii C5 și hidrogenul sunt evacuate pe la partea superioară printr-o ieșire 5 și trecute printr-un condensat 13, unde materialele condensabile sunt condensate și apoi colectate printr-un traseu 4 într-un recipient separator 11. Un al treilea set de structuri inerte de distilare 15 poate să fie opțional poziționat deasupra celei de-a doua zone de reacție de distilare 12. Necondensabilele ușoare, incluzând hidrogenul, sunt îndepărtate din recipientul 11 printr-un traseu 3. Lichidul este eliminat din recipientul 11 printr-un traseu 9, astfel încât o porțiune poate să fie reciclată spre coloana 10 printr-un traseu 6 ca reflux.
TAME nu este separat, în general, de componentele mai grele, dar toate se folosesc direct în stocurile de amestecare la octan.

Claims (6)

  1. Revendicări
    1. Procedeu de obținere a eterului terț-amil metilic, prin reacția cu metanol a izoamilenelor conținute într-un flux de nafta ușor, cracat, condiționat prin distilare, pentru separarea fracției C5, caracterizat prin aceea că, se prevede;
    - alimentarea unui flux de nafta ușor, cracat, conținând izoamilene, într-un reactor cu coloană de distilare,
    - alimentarea concomitentă în reactor, în amestec cu fluxul de nafta sau nu, a unui flux de hidrogen, în raport molar de cel puțin 1 ;1, de preferință de 2:1, față de diolefine și acetilene,
    - încălzirea la fierbere a fluxului de nafta, pentru separarea fracției C6 și a compușilor care fierb mai greu, și trecerea fracției C5 impurificată cu mercaptani și alți contaminanți, în prima zonă de distilare a reactorului,
    - purificarea și separarea fracției C5, în prima zonă de distilare a reactorului, în care au loc concomitent;
    - reacția mercaptanilor conținuți în fracția C5 supusă la fierbere, cu o parte din diolefinele conținute în aceasta, pentru obținerea de sulfuri, având domeniul de temperaturi de fierbere superior fracției C5, la fierbere
    - reacția diolefinelor remanente și a acetilenelor conținute în fracția C5, la fierbere, cu o parte din hidrogenul alimentat în reactor,
    - separarea de sulfuri, a fracției C5, prin distilare fracționată,
    - alimentarea cu un flux care conține metanol, în reactor, deasupra primei zone de distilare, pentru formarea în prima zonă de distilare a unui azeotrop metanol/C5, având un punct de fierbere mai coborât decât fracția C5, la fierbere,
    - încălzirea la fierbere a azeotropului metanol/C5 în a doua zonă de distilare a reactorului, în care o parte din izoamilene reacționează cu o parte din alcoolul metilic, ambele conținute în azeotrop, pentru formarea eterului terț-amilmetilic, care se evacuează și se stochează,
    - îndepărtarea din reactor a fracției C5, hidrogenului și metanolului, nereacționați, ca volatile, care se captează, și a fracțiilor C6, și mai grele, a sulfurilor și a compușilor cu azot, ca reziduuri, care se elimină.
  2. 2. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în prima zonă de distilare a reactorului este prevăzut un catalizator de hidrogenare, iar în a
    RO 115417 Bl
    345 doua zonă de distilare cu o rășină acidă schimbătoare de cationi, ambele de tip uzual.
  3. 3. Procedeu, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, o parte din cantitatea de metanol este alimentată în reactor deasupra celei de-a doua zone de distilare.
  4. 4. Reactor cu coloană de distilare, pentru realizarea procedeului definit în revendicările 1 la 3, constituit dintr-un recipient cilindric vertical, în care sunt dispuse structurile de distilare, caracterizat prin aceea că, cuprinde:
    - o primă structură de distilare inertă (20), dispusă la partea inferioară a recipientului cilindric (10),
    - o primă zonă de distilare (7), ce alcătuiește o primă structură de distilare catalitică, în care este conținut un catalizator de hidrogenare și care este dispusă deasupra structurii de distilare inertă (20), și
    - o a doua zonă de distilare (12), ce alcătuiește o a doua structură de distilare catalitică, în care este conținut un catalizator de eterificare și care este dispusă deasupra primei zone de distilare catalitică (7).
  5. 5. Reactor, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că, în prima zonă de distilare catalitică (7), este prevăzut un catalizator de hidrogenare uzual, pe bază de oxid de paladiu, sub formă de particule pe suport de alumină, conținut într-un recipient deschis din plasă, înfășurat într-un suport de sârmă separator de picături.
  6. 6. Reactor, conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că, în a doua zonă de distilare catalitică (12), este prevăzut un catalizator de eterificare uzual, pe bază de rășină acidă schimbătoare de ioni conținută în buzunarele unei centuri de pânză, înfășurată împreună cu un suport de sârmă separator de picături.
RO94-01458A 1993-09-09 1994-09-01 Procedeu de obtinere a eterului tert-amil metilic si reactor cu coloana de distilare pentru realizarea acestuia RO115417B1 (ro)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/118,311 US5321163A (en) 1993-09-09 1993-09-09 Multi-purpose catalytic distillation column and eterification process using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO115417B1 true RO115417B1 (ro) 2000-02-28

Family

ID=22377826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO94-01458A RO115417B1 (ro) 1993-09-09 1994-09-01 Procedeu de obtinere a eterului tert-amil metilic si reactor cu coloana de distilare pentru realizarea acestuia

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5321163A (ro)
EP (1) EP0643033B1 (ro)
JP (1) JPH07173090A (ro)
CN (1) CN1063352C (ro)
AU (1) AU669296B2 (ro)
BG (1) BG62441B1 (ro)
BR (1) BR9403443A (ro)
CA (1) CA2128482A1 (ro)
DE (1) DE69410041T2 (ro)
ES (1) ES2116538T3 (ro)
RO (1) RO115417B1 (ro)
RU (1) RU2151624C1 (ro)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453550A (en) * 1993-12-21 1995-09-26 Intevep, S.A. Production of tame from coker naphtha
US5461178A (en) * 1994-04-28 1995-10-24 Mobil Oil Corporation Catalytic stripping of hydrocarbon liquid
US5463134A (en) * 1994-05-04 1995-10-31 Uop Paraffin treating process for mercaptan and olefin removal
US5510568A (en) * 1994-06-17 1996-04-23 Chemical Research & Licensing Company Process for the removal of mercaptans and hydrogen sulfide from hydrocarbon streams
DE69534717T2 (de) * 1994-06-17 2006-07-20 Chemical Research & Licensing Co., Pasadena Verfahren zur entfernung von mercaptanen und schwefel- wasserstoff aus kohlenwasserstoffen
US5629451A (en) * 1994-06-30 1997-05-13 Chemical Research & Licensing Company Reduction of nitrile contaminants by selective hydrogenation
US5554275A (en) * 1994-11-28 1996-09-10 Mobil Oil Corporation Catalytic hydrodesulfurization and stripping of hydrocarbon liquid
SA95160068B1 (ar) * 1994-12-13 2006-05-28 كيميكال ريسيرتش اند ليسنسنج كومباني عملية لإزالة المركبتانات mercaptans وكبرتيد هيدروجين hydrogen sulfide من تيارات هيدروكربون hydrocarbon
DE19504555A1 (de) * 1995-02-11 1996-08-14 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Spaltung von Tertiärbutylalkohol in einer Reaktionsdestillationskolonne
US5659106A (en) * 1995-06-22 1997-08-19 Uop Catalytic distillation process for mercaptan and olefin removal
US5847224A (en) * 1995-06-23 1998-12-08 Global Octanes Corporation Method for improving the color of MTBE, ETBE and TAME
US5595634A (en) * 1995-07-10 1997-01-21 Chemical Research & Licensing Company Process for selective hydrogenation of highly unsaturated compounds and isomerization of olefins in hydrocarbon streams
US5961815A (en) * 1995-08-28 1999-10-05 Catalytic Distillation Technologies Hydroconversion process
US5597476A (en) * 1995-08-28 1997-01-28 Chemical Research & Licensing Company Gasoline desulfurization process
DE19541213A1 (de) * 1995-11-04 1997-05-07 Rwe Dea Ag Verfahren zur chemischen Umsetzung von Stoffen in einer Reaktionskolonne
US5792891A (en) * 1996-02-09 1998-08-11 Catalytic Distillation Technologies Integrated process for the production of tame
US5628880A (en) * 1996-02-12 1997-05-13 Chemical Research & Licensing Company Etherification--hydrogenation process
DE19636064A1 (de) * 1996-09-05 1998-03-12 Basf Ag Verfahren zur Hydrierung
US5877363A (en) * 1996-09-23 1999-03-02 Catalytic Distillation Technologies Process for concurrent selective hydrogenation of acetylenes and 1,2 butadine in hydrocarbon streams
US5807477A (en) * 1996-09-23 1998-09-15 Catalytic Distillation Technologies Process for the treatment of light naphtha hydrocarbon streams
US5837130A (en) * 1996-10-22 1998-11-17 Catalytic Distillation Technologies Catalytic distillation refining
US5925685A (en) * 1996-11-18 1999-07-20 Catalytic Distillation Technologies Method for carrying out heterogeneous catalysis
US5942456A (en) * 1996-12-09 1999-08-24 Catalytic Distillation Technologies Multi-functional catalytic distillation structure
US6045762A (en) * 1997-01-22 2000-04-04 Governors Of The University Of Alberta Apparatus for catalytic distillation
US5847249A (en) * 1997-07-28 1998-12-08 Catalytic Distillation Technologies Apparatus and process for catalytic distillations
US6277340B1 (en) 1998-01-02 2001-08-21 Abb Lummus Global, Inc. Structured packing and element therefor
US6284104B1 (en) 1999-03-04 2001-09-04 Catalytic Distillation Technologies Apparatus and process for hydrogenations
US6262314B1 (en) 1999-04-06 2001-07-17 Intevep, S.A. Process for preparation of ethers in a catalytic distillation column
US6231752B1 (en) * 1999-09-17 2001-05-15 Catalytic Distillation Technologies Process for the removal of mercaptans
US6500309B1 (en) 1999-12-11 2002-12-31 Peter Tung Dimensions in reactive distillation technology
US6274783B1 (en) 2000-03-20 2001-08-14 Catalytic Distillation Technologies Catalytic distillation process for the production of C8 alkanes
US6414205B1 (en) 2000-03-24 2002-07-02 Catalytic Distillation Technologies Process for the removal of MAPD from hydrocarbon streams
US6416658B1 (en) * 2000-10-19 2002-07-09 Catalytic Distillation Technologies Process for simultaneous hydrotreating and splitting of naphtha streams
US6824676B1 (en) * 2002-03-08 2004-11-30 Catalytic Distillation Technologies Process for the selective desulfurization of a mid range gasoline cut
US6846959B2 (en) 2002-10-07 2005-01-25 Air Products And Chemicals, Inc. Process for producing alkanolamines
US6984312B2 (en) * 2002-11-22 2006-01-10 Catalytic Distillation Technologies Process for the desulfurization of light FCC naphtha
FR2850113B1 (fr) * 2003-01-22 2007-03-02 Inst Francais Du Petrole Procede d'obtention d'une charge utilisable dans une unite d'etherification
US7431827B2 (en) * 2004-10-27 2008-10-07 Catalytic Distillation Technologies Process for the production of low sulfur, low olefin gasoline
DE102005062699A1 (de) * 2005-12-28 2007-09-06 Oxeno Olefinchemie Gmbh Verfahren zur Feinreinigung von 1-Buten-haltigen Strömen
CN105348115B (zh) * 2015-12-23 2017-10-20 山西翔宇化工有限公司 一种橡胶防老剂次品的重反应及提纯处理装置
AR120161A1 (es) 2019-10-07 2022-02-02 Lummus Technology Inc Coproducción de isobutano y buteno-1 de alta pureza a partir de c₄ mixto

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2717202A (en) * 1949-09-07 1955-09-06 Nat Cylinder Gas Co Counterflow liquid-gas contact apparatus
GB835689A (en) * 1957-12-17 1960-05-25 Bayer Ag Process for removing acetylene, methyl acetylene, and allene from hydrocarbon mixtures
GB920012A (en) * 1958-07-15 1963-03-06 Chemetron Corp Selective hydrogenation and catalyst therefor
US3186935A (en) * 1962-01-30 1965-06-01 Union Oil Co Hydrogenation process and apparatus
GB1205677A (en) * 1968-01-19 1970-09-16 Ici Ltd Disproportionation of olefines
US3531542A (en) * 1968-09-04 1970-09-29 Phillips Petroleum Co Olefin isomerization process
US3839486A (en) * 1971-03-25 1974-10-01 Petro Tex Chem Corp Process for the isomerization of olefins
US4003829A (en) * 1975-02-10 1977-01-18 Atlantic Richfield Company Method of removing contaminant from a hydrocarbonaceous fluid
US4221653A (en) * 1978-06-30 1980-09-09 Hydrocarbon Research, Inc. Catalytic hydrogenation process and apparatus with improved vapor liquid separation
US4302356A (en) * 1978-07-27 1981-11-24 Chemical Research & Licensing Co. Process for separating isobutene from C4 streams
US4307254A (en) * 1979-02-21 1981-12-22 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation process
US4213847A (en) * 1979-05-16 1980-07-22 Mobil Oil Corporation Catalytic dewaxing of lubes in reactor fractionator
US4336407A (en) * 1980-02-25 1982-06-22 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation process
FR2477570A1 (fr) * 1980-03-10 1981-09-11 Inst Francais Du Petrole Hydrogenation et etherification d'une coupe insaturee c5 d'hydrocarbures en vue d'en ameliorer l'indice d'octane et d'en reduire la teneur en mono-olefines
DE3026504A1 (de) * 1980-07-12 1982-02-04 EC Erdölchemie GmbH, 5000 Köln Verfahren zur herstellung von alkyltert.-alkylethern
US4443559A (en) * 1981-09-30 1984-04-17 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation structure
JPS58149987A (ja) * 1982-03-02 1983-09-06 Sumitomo Chem Co Ltd 炭化水素類の選択的水素添加の方法
FR2523149A1 (fr) * 1982-03-15 1983-09-16 Catalyse Soc Prod Francais Nouveau catalyseur supporte palladium-or, sa preparation et son utilisation dans les reactions d'hydrogenation selective d'hydrocarbures diolefiniques et/ou acetyleniques
US4439350A (en) * 1982-06-21 1984-03-27 Chemical Research & Licensing Company Contact structure for use in catalytic distillation
US4550012A (en) * 1984-05-01 1985-10-29 Mobil Oil Corp. Multi-phase countercurrent reactor system
DE3538564A1 (de) * 1985-03-23 1986-10-02 EC Erdölchemie GmbH, 5000 Köln Alkyl-tert.-alkyl-ether enthaltende gum-freie kraftstoff-komponenten
EP0201614B1 (de) * 1985-05-14 1989-12-27 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Reaktor zum Durchführen von heterogenen, katalysierten chemischen Reaktionen
US4709115A (en) * 1986-05-15 1987-11-24 The Dow Chemical Company Disproportionation of alkenes
GB8709647D0 (en) * 1987-04-23 1987-05-28 British Petroleum Co Plc Chemical process
US4826507A (en) * 1987-12-08 1989-05-02 Mobil Oil Corporation Integrated etherification and oxygenates to gasoline process
WO1990002603A1 (de) * 1988-09-02 1990-03-22 Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft Vorrichtung zur durchführung katalysierter reaktionen
US5087780A (en) * 1988-10-31 1992-02-11 Chemical Research & Licensing Company Hydroisomerization process
US5073236A (en) * 1989-11-13 1991-12-17 Gelbein Abraham P Process and structure for effecting catalytic reactions in distillation structure
DE4013711A1 (de) * 1990-04-28 1991-10-31 Erdoelchemie Gmbh Verfahren zur herstellung von hochoktanigen, olefinarmen kraftstoffen und kraftstoffkomponenten
US5196612A (en) * 1992-02-03 1993-03-23 Uop Etherification of isoamylenes by catalytic distillation
GB2265145B (en) * 1992-03-13 1995-06-21 Intevep Sa Production of tert. Amylmethyl Ether
FI92319C (fi) * 1992-03-18 1994-10-25 Neste Oy Menetelmä metyylieetterien valmistamiseksi
US5266546A (en) * 1992-06-22 1993-11-30 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation machine
US5243102A (en) * 1992-10-01 1993-09-07 Uop Etherification of C5 -plus olefins by sequential catalytic distillation
US5348710A (en) * 1993-06-11 1994-09-20 Johnson Kenneth H Catalytic distillation structure

Also Published As

Publication number Publication date
CN1103815A (zh) 1995-06-21
RU94031750A (ru) 1996-06-27
BG62441B1 (bg) 1999-11-30
JPH07173090A (ja) 1995-07-11
BR9403443A (pt) 1995-06-13
BG99017A (bg) 1995-05-31
DE69410041D1 (de) 1998-06-10
ES2116538T3 (es) 1998-07-16
DE69410041T2 (de) 1998-09-03
EP0643033B1 (en) 1998-05-06
RU2151624C1 (ru) 2000-06-27
US5431888A (en) 1995-07-11
CA2128482A1 (en) 1995-03-10
EP0643033A1 (en) 1995-03-15
AU6743994A (en) 1995-03-23
CN1063352C (zh) 2001-03-21
AU669296B2 (en) 1996-05-30
US5321163A (en) 1994-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RO115417B1 (ro) Procedeu de obtinere a eterului tert-amil metilic si reactor cu coloana de distilare pentru realizarea acestuia
EP0842241B1 (en) Improved process for selective hydrogenation of highly unsaturated compounds and isomerization of olefins in hydrocarbon streams
JP3621104B2 (ja) 炭化水素の流れの中の高度不飽和化合物の選択水素化
US6054630A (en) Apparatus comprising a catalytic distillation zone comprising a reaction zone with distribution of hydrogen
US5510568A (en) Process for the removal of mercaptans and hydrogen sulfide from hydrocarbon streams
EP0826021B1 (en) Process for the removal of mercaptans and hydrogen sulfide from hydrocarbon streams
EP0880388B1 (en) Etherification-hydrogenation process
WO2001021734A1 (en) Process for the removal of mercaptans
AU654757B2 (en) Selective hydrogenation of C5 streams
EP0765369B1 (en) Process for the removal of mercaptans and hydrogen sulfide from hydrocarbon streams
JPH05238962A (ja) 3級アミルアルキルエーテルに富みオレフィン類を含まない溜分とn−ペンタンに富むパラフィン溜分の製造法
MXPA98000233A (en) Improved process for selective hydrogenation of highly unsaturated compounds and isomerization of olefins in hydrocarbon currents