RU2076091C1 - Способ получения третичного бутанола - Google Patents
Способ получения третичного бутанола Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076091C1 RU2076091C1 RU95114248A RU95114248A RU2076091C1 RU 2076091 C1 RU2076091 C1 RU 2076091C1 RU 95114248 A RU95114248 A RU 95114248A RU 95114248 A RU95114248 A RU 95114248A RU 2076091 C1 RU2076091 C1 RU 2076091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- isobutylene
- tertiary butanol
- water
- hydrocarbon
- aqueous solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения третичного бутанола путем гидратации изобутилена, содержащегося в C4-углеводородных фракциях, в присутствии катионообменных катализаторов.
Способ получения третичного бутанола взаимодействием изобутиленсодержащей углеводородной смеси (изобутилена) с водой в вертикальном аппарате с кислотным катализатором при температуре 60 - 130o с подачей углеводородов в нижнюю часть аппарата, заполненного водным раствором, содержащим от 2 до 20% третичного бутанола, разделением водной и углеводородной фаз в верхней части аппарата, выводом образующегося дополнительно спирта с верха аппарата с углеводородным потоком с последующим отделением этого спирта от непрореагировавших углеводородов. Воду в аппарат подают в количестве, восполняющем ее расход. Возможен вывод водного раствора из верхней части аппарата с рециклом его в нижнюю часть аппарата после охлаждения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение касается способа получения третичного бутанола путем гидратации изобутилена, содержащегося в С4-углеводородных фракциях, в присутствии катионообменных катализаторов.
Третичный бутанол безводный или в виде водного раствора может служить исходным материалом для получения высококонцентрированного изобутилена, применяемого в производстве бутилкаучука, для получения метилметакрилата путем газофазного каталитического окисления спирта, использоваться в качестве высокооктановой добавки к бензинам наряду с другими алифатическими спиртами и простыми эфирами и для других целей.
Процесс получения третичного бутанола можно совместить с процессами получения высококонцентрированного изобутилена гидратацией его с последующей дегидратацией третичного бутанола и метилтретично-бутилового эфира реакцией взаимодействия изобутилена с метанолом, особенно при использовании C4-углеводородных фракций, содержащих не менее 35% изобутилена, причем извлечение изобутилена из фракций гидратацией проводить до содержания изобутилена 15 20% и эту фракцию затем использовать для получения МТБЭ в аппарате реакционно-ректификационного типа с исчерпыванием изобутилена из фракции до 0,5% и менее.
Известен способ получения третичного бутанола, который включает взаимодействие изобутилена или изобутиленсодержащих C4-углеводородных фракций с водой в присутствии сульфокатионообменной смолы и содержании в реакционной зоне смеси третичного бутанола, воды и изобутилена или C4-изобутиленсодержащей углеводородной смеси определенного состава. Процесс ведут в жидкой фазе при температуре 70 110oC при давлении равном или выше давления насыщенного пара углеводородной смеси при температуре реакции, но не более 40 кг/см2 в проточном реакторе с нисходящим (преимущественно) или восходящим потоком смеси в присутствии стационарного катализатора. Процесс многоступенчатый, включает 2 5 ступеней с подпиткой водой каждой ступени. Конверсия изобутилена на выходе последней ступени реакторов составляет 50 95% производительность по третичному бутанолу 200 - 260 г/лч. Реакционную смесь после последней ступени направляют в ректификационную колонну для отделения от С4-углеводородов третичного бутанола, воды и других тяжелых веществ. Часть третичного бутанола, выводимого из куба ректификационной колонны, направляют в рецикл в процесс гидратации.
Недостатками способа являются его многостадийность, возможность расслоения продуктов в зоне реакции, позонная подача воды [1]
Известен способ получения третичного бутанола в многоступенчатой системе прямоточных реакторов аналогично выше описанному патенту [1] когда реакционная смесь после каждой ступени подвергается ректификации и часть третичного бутанола с водой из куба ректификационной колонны подается в реакционную зону соответствующей ступени [2]/.
Известен способ получения третичного бутанола в многоступенчатой системе прямоточных реакторов аналогично выше описанному патенту [1] когда реакционная смесь после каждой ступени подвергается ректификации и часть третичного бутанола с водой из куба ректификационной колонны подается в реакционную зону соответствующей ступени [2]/.
Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки C4-углеводородной фракции от изобутилена путем противоточного контактирования исходной фракции с водой в колонне в присутствии формованного ионитного катализатора, расположенного в зоне реакции указанной колонны с выводом в виде верхнего продукта очищенной C4-углеводородной фракции, в виде нижнего продукта - водного раствора третичного бутанола и в виде бокового вывода C4-углеводородной фракции, содержащей 5 50 мас. водного раствора третичного бутанола, который разделяют на водный раствор третичного бутанола и продукты очистки и последние рециркулируют в зону реакции. Процесс извлечения изобутилена ведут при объемном соотношении воды и углеводородов 6 7, 2, что соответствует мольному соотношению вода:изобутилен 59 83. Третичный бутанол, полученный в результате взаимодействия изобутилена с водой, выводят двумя потоками: в составе углеводородного потока, выводимого из зоны реакции в месте максимального его накопления и с водной фазой с низа реактора. Водный поток имеет концентрацию третичного бутанола ≈ 4 мас. Для его концентрирования водный поток направляют в ректификационную колонну. Верхний продукт ректификационной колонны представляет собой смесь третичного бутанола с водой по составу близкую к азеотропному. Из куба колонны выводят воду, содержащую ≈ 0,1 мас. третичного бутанола, которую рециркулируют в вверх гидрататора через ионитовые фильтры. Производительность процесса гидратации составляет 90 150 г/л ч.
Недостатками этого способа являются:
большое объемное соотношение вода: C4-углеводородная фракция;
вывод образовавшегося третичного бутанола двумя потоками с углеводородной фракцией и в виде низкоконцентрированного водного раствора и необходимость выделения его из указанных потоков;
получение третичного бутанола после выделения его из водного раствора с содержанием значительного количества воды не менее 12 мас.
большое объемное соотношение вода: C4-углеводородная фракция;
вывод образовавшегося третичного бутанола двумя потоками с углеводородной фракцией и в виде низкоконцентрированного водного раствора и необходимость выделения его из указанных потоков;
получение третичного бутанола после выделения его из водного раствора с содержанием значительного количества воды не менее 12 мас.
низкая производительность процесса.
Перечисленные недостатки делают процесс весьма энергоемким.
Настоящее изобретение направлено на исключение указанных недостатков и снижение энергетических затрат и объемов оборудования.
Поставленная задача решается путем проведения процесса в вертикальном аппарате с кислотным катализатором, реакционная часть которого заполнена водным раствором, содержащим от 2 до 20% третичного бутанола, при температуре 60 130oC, с подачей изобутилена или изобутиленсодержащей углеводородной смеси в нижнюю часть аппарата и воды в количестве, восполняющем ее расход в результате реакции, и частичного вывода в составе углеводородного раствора, предпочтительно в низ или в верх аппарата, с выводом всего образующегося в результате реакции третичного бутанола с верха аппарата с углеводородным потоком, без циркуляции или с частичной циркуляцией водного раствора третичного бутанола. Водный раствор третичного бутанола может рециркулировать в количестве, обеспечивающем мольное соотношение вода:изобутилен не более 50:1, причем циркулирующий поток может пропускаться через теплообменник и ионитовые фильтры. Образующийся третичный бутанол отделяют от углеводородного потока.
Отличительными от прототипа признаками являются следующие:
процесс ведут в реакторе, заполненном 2 20%-ным раствором третичного бутанола без циркуляции или с циркуляцией его через ионитовые фильтры и теплообменник;
мольное соотношение вода:изобутилен не превышает 50:1;
образующийся в результате реакции третичный бутанол выводят с верха реактора в составе углеводородной фракции.
процесс ведут в реакторе, заполненном 2 20%-ным раствором третичного бутанола без циркуляции или с циркуляцией его через ионитовые фильтры и теплообменник;
мольное соотношение вода:изобутилен не превышает 50:1;
образующийся в результате реакции третичный бутанол выводят с верха реактора в составе углеводородной фракции.
На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.
Способ осуществляют следующим образом.
Реактор Р-1 заполняют катионитным катализатором и водным раствором третичного бутанола. C4-углеводородную изобутиленсодержащую фракцию по линии 2 подают в низ реактора Р-1. Воду в необходимом количестве по линии 3 также подают в низ (верх) реактора. Вверху реактора поддерживают уровень раздела фаз. Изобутилен и вода на слое катализатора взаимодействуют с образованием третичного бутанола, который вместе с углеводородным потоком выводят сверху реактора по линии 4, дросселируют, разделяют в сепараторе 5 на газовую и жидкую фазы. Газовую фазу по линии 5 и жидкую фазу по линии 7 подают в колонну 8 (ректификационную) для отделения непрореагировавших углеводородов от третичного бутанола. С верха колонны 8 по линии 9 выводят непрореагировавшие углеводороды; с низа колонны по линии 10 третичный бутанол.
При работе с циркуляцией водного раствора третичного бутанола последний выводят с верха реактора (ниже уровня раздела фаз) или с низа реактора в зависимости от места ввода воды в реактор, по линии 11 и после холодильника 12 и фильтров 13, 14 рецикл подают в низ или в верх, соответственно реактора.
Способ иллюстрируется следующими примерами:
ПРИМЕР 1. Реактор, представляющий собой колонну, изготовленную из стали Х18Н10Т, с внутренним диаметром 32 мм, снабженную "рубашкой", куда подается охлаждающая вода для снятия тепла реакции, заполнен катализатором КУ-2ФПП в количестве 4л, представляющим собой гранулы четырехугольной формы с размером 3х4х8 мм, полученные путем разрезания колец размером 8oC10 x 8oC12 мм из сформованной смеси 70 мас.ч. порошкообразного сульфокатионита КУ-2 и 30 мас. ч. полипропилена и водным раствором, содержащим 12% третичного бутанола.
ПРИМЕР 1. Реактор, представляющий собой колонну, изготовленную из стали Х18Н10Т, с внутренним диаметром 32 мм, снабженную "рубашкой", куда подается охлаждающая вода для снятия тепла реакции, заполнен катализатором КУ-2ФПП в количестве 4л, представляющим собой гранулы четырехугольной формы с размером 3х4х8 мм, полученные путем разрезания колец размером 8oC10 x 8oC12 мм из сформованной смеси 70 мас.ч. порошкообразного сульфокатионита КУ-2 и 30 мас. ч. полипропилена и водным раствором, содержащим 12% третичного бутанола.
В низ реактора подают бутан-изобутиленовую смесь, содержащую 55% изобутилена в количестве 2400 г/ч и воду в количестве 415 г/ч. Мольное соотношение вода: изобутилен 0,98:1. Процесс ведут при температуре 85 - 90oC и давлении 18 19 атм.
С верха реактора отбирают углеводородную фракцию, содержащую, мас. изобутилена 13,6, третичного бутанола 44, воды 4 в количестве 2815 г/ч; конверсия изобутилена 71% производительность по изобутилену 234 г/л ч.
ПРИМЕР 2. Реактор, представляющий сбой колонну с рубашкой, изготовленную из стали Х18Н10Т, внутренним диаметром 32 мм и высотой 1500 мм, заполнен катионообменной смолой КУ-23 в количестве 1 л и водным раствором, содержащим 20% третичного бутанола. В низ реактора подают 99,0%-ный изобутилен в количестве 1400 мл/ч и воду в количестве 245 мл/ч. Мольное соотношение вода: изобутилен 0,9: 1. Процесс ведут при средней температуре 75 85oC и давлении 16 18 атм.
С верха реактора отбирают смесь, содержащую 32,3 мас. изобутилена, 59,4% третичного бутанола, 8% воды и 0,3% димеров изобутилена. Конверсия изобутилена 58,3% производительность по изобутилену 490 г/л ч.
ПРИМЕР 3. Реактор, представляющий собой колонну, изготовленную из стали Х18Н10Т, с внутренним диаметром 139 мм, заполнен катализатором КУ-2ФПП в количестве 150 л, представляющим собой сформованную в виде колец размером 8oC10 х 8oC12 мм смесь из 70 мас.ч. порошкообразного сульфокатионита КУ-2 и 30 вес.ч. полипропилена, и водным раствором, содержащим третичный бутанол.
В низ реактора подают изобутан-изобутиленовую смесь, содержащую 45% изобутилена в количестве 160 л/ч. В верх реактора подают паровой конденсат в количестве 9,6 л/ч и циркулирующий с низа реактора водный раствор третичного бутанола с концентрацией 2% в количестве 162 л/ч. Процесс проводят при температуре 85 90oC и давлении 18 20 атм. Мольное соотношение вода:изобутилен составляет 12,1: 1. Циркулирующий водный раствор третичного бутанола охлаждается в теплообменнике до температуры 80 84oC, проходит через ионитовые фильтры, где очищается от катионов до 0,00001% и имеет рН 6,7 и затем поступает в реактор.
Образующийся в результате реакции третичный бутанол выводят с верха реактора в составе изобутан-изобутиленовой фракции. Содержание компонентов в выходящей с верха реактора фракции, мас. изобутилен 11,3, изобутан 48,5, третичный бутанол 37,2, вода 3,0.
Этот поток подвергают дросселированию до давления 5 атм, сепарируют в сепараторе и подают в ректификационную колонну для разделения углеводородов и третичного бутанола. Ректификационная колонна включает 56 практических тарелок. Газовый и жидкий потоки подают в колонну раздельно. Конверсия изобутилена составляет 69% производительность 171 кг изобутилена/м3 ч.
ПРИМЕР 4. В низ реактора, описанного в примере 3, подают изобутанизобутиленовую фракцию, содержащую 46,2% изобутилена в количестве 140 л/ч, паровой конденсат в количестве 8 л/ч и рецикловый раствор третичного бутанола в количестве 98 л/ч, концентрация третичного бутанола в котором 10 мас. Гидратацию проводят при температуре 85 90oC и давлении 19 20 атм. Мольное соотношение вода:изобутилен составляет 7,6:1. Циркулирующий водный раствор третичного бутанола выводят с верха реактора, охлаждают до температуры 75 80oC, пропускают через ионитовые фильтры и вводят в низ гидрататора. Содержание катионов железа в рецикловом потоке после фильтров не превышает 0,00001% рН 6,8.
Образующийся в результате реакции третичный бутанол выводят с верха реактора в составе углеводородной фракции.
Состав выводимого с верха реактора потока, мас. изобутан 46,97, изобутилен 13,3, третичный бутанол 37,2, вода 3,7, димеры изобутилена 0,13. Конверсия изобутилена 70% Производительность 180 кг изобутилена/м3 ч.
Claims (2)
1. Способ получения третичного бутанола путем взаимодействия изобутилена или изобутиленсодержащей углеводородной смеси с водой в вертикальном аппарате с кислотным катализатором при температуре 60 130oС с подачей углеводородов в нижнюю часть аппарата, разделением водной и углеводородной фаз в верхней части аппарата и последующим отделением третичного бутанола от непрореагировавших компонентов, отличающийся тем, что реакционную часть аппарата поддерживают заполненной водным раствором, содержащим 2 20% третичного бутанола, образующийся дополнительно спирт выводят сверху аппарата с углеводородным потоком, а воду подают в аппарат в количестве, восполняющем ее расход в результате реакции и частичного вывода в составе углеводородного раствора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что из верхней части аппарата выводят водный раствор, который охлаждают и полностью рециркулируют в нижнюю часть аппарата.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114248A RU2076091C1 (ru) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Способ получения третичного бутанола |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95114248A RU2076091C1 (ru) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Способ получения третичного бутанола |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2076091C1 true RU2076091C1 (ru) | 1997-03-27 |
RU95114248A RU95114248A (ru) | 1997-08-10 |
Family
ID=20171170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95114248A RU2076091C1 (ru) | 1995-08-07 | 1995-08-07 | Способ получения третичного бутанола |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2076091C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507190C1 (ru) * | 2012-11-09 | 2014-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" (ООО "НПО ЕВРОХИМ") | Способ получения третичного бутанола |
-
1995
- 1995-08-07 RU RU95114248A patent/RU2076091C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Великобритании N 2054568, кл. C 07C 31/12, 1982. Патент Японии N 3-42250, кл. C 07C 31/12, 1994. Авторское свидетельство N 859343, C 07C 7/00, 1981. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2507190C1 (ru) * | 2012-11-09 | 2014-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" (ООО "НПО ЕВРОХИМ") | Способ получения третичного бутанола |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4469905A (en) | Process for producing and extracting C2 to C6 alcohols | |
SU1132787A3 (ru) | Способ получени изобутена | |
US4307257A (en) | Process for production of tertiary butyl alcohol | |
CN106631684B (zh) | 一种用乙酸仲丁酯水解制备仲丁醇的方法 | |
CN102249869A (zh) | 离子液体催化合成聚甲氧基二甲醚的工艺过程 | |
CN105175211B (zh) | 一种利用催化精馏规整填料进行叔丁醇脱水制高纯异丁烯的装置及方法 | |
CN111377802B (zh) | 一种仲丁醇的制备方法及系统 | |
CN110862301A (zh) | 一种仲丁醇的精制方法及装置 | |
RU2076091C1 (ru) | Способ получения третичного бутанола | |
CN210150996U (zh) | 甲基丙烯酸甲酯的制备装置 | |
US5714646A (en) | Process for producing isopropyl alcohol | |
CN109646977B (zh) | 一种反应精馏耦合塔及其在制备甲酸中的应用 | |
CN208814917U (zh) | 一种甲醛与甲醇反应制取甲缩醛的催化精馏塔 | |
RU2256645C2 (ru) | Способ получения диметилового эфира | |
CN114478194A (zh) | 一种仲丁醇的精制方法及装置 | |
CN110698340A (zh) | 一种反应精馏隔壁塔技术生产乳酸乙酯的工艺方法 | |
CN106520187A (zh) | 一种轻汽油烃重组醚化催化精馏工艺及其装置 | |
RU2091442C1 (ru) | Способ получения высокооктанового компонента бензина | |
RU2233259C1 (ru) | Способ получения изобутена | |
RU2089536C1 (ru) | Способ получения трет.бутанола | |
RU2114096C1 (ru) | Способ получения третичного бутанола и c1-c5-алкил трет.бутиловых эфиров | |
RU2394806C1 (ru) | Способ получения третичного бутанола | |
RU2030383C1 (ru) | Способ получения метил-трет-бутилового эфира | |
CN111848889B (zh) | 三聚甲醛和二氧五环联产制备聚甲醛的方法 | |
RU2338735C1 (ru) | Способ выделения изобутилена полимеризационной чистоты |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090808 |