RU2131866C1 - Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof - Google Patents

Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2131866C1
RU2131866C1 RU98106691A RU98106691A RU2131866C1 RU 2131866 C1 RU2131866 C1 RU 2131866C1 RU 98106691 A RU98106691 A RU 98106691A RU 98106691 A RU98106691 A RU 98106691A RU 2131866 C1 RU2131866 C1 RU 2131866C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tert
mixture
reaction
reaction zone
alkyl
Prior art date
Application number
RU98106691A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Горшков
В.В. Кузьменко
О.С. Павлов
В.Н. Чуркин
А.М. Шляпников
В.А. Смирнов
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "НИЦ НХТ"
Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт"
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 Товарищество с ограниченной ответственностью "НИЦ НХТ", Товарищество с ограниченной ответственностью "Нефтехимстарт" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "НИЦ НХТ"
Priority to RU98106691A priority Critical patent/RU2131866C1/en
Priority to UA98116221A priority patent/UA27096C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131866C1 publication Critical patent/RU2131866C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof with hydrocarbons and/or alcohols comprises contacting hydrocarbon mixtures containing at least tertiary alkenes and non-tertiary alcohol(s) in the presence of acid catalysts in two or more consecutive reaction zones completely of preferably in liquid state with streams cooled and with optional distillation of unreacted hydrocarbons and recuperation of alcohol(s) therefrom. Number of reaction zones and amount of catalyst in each zone and/or specific volumetric stream feed rate are such that temperature rise in each reaction zone is not higher than 40 C, preferably 25 C. EFFECT: simplified and accelerated process. 9 cl, 3 dwg, 13 ex, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области получения высокооктановых компонентов. В частности изобретение относится к области получения алкил-трет-алкиловых эфиров или смесей, содержащих алкил-трет-алкиловые эфиры. The invention relates to the field of production of high octane components. In particular, the invention relates to the field of production of alkyl tert-alkyl esters or mixtures containing alkyl tert-alkyl esters.

Известен способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров, в частности метил-трет-бутилового эфира, путем контактирования углеводородных смесей, содержащих третичные алкены, и спиртов с кислыми катализаторами, например, сульфокатионитами в проточных реакторах [1]. Недостатком указанного способа является необходимость большого мольного избытка спирта по отношению к трет-алкену и необходимость сложной рекуперации спирта из потока, содержащего целевой эфир. (SU 1367854 A3, 15.01.88). A known method of producing alkyl tert-alkyl ethers, in particular methyl tert-butyl ether, by contacting hydrocarbon mixtures containing tertiary alkenes, and alcohols with acidic catalysts, for example, sulfocationion exchangers in flow reactors [1]. The disadvantage of this method is the need for a large molar excess of alcohol with respect to tert-alkene and the need for complex recovery of alcohol from a stream containing the target ether. (SU 1367854 A3, 01/15/08).

Известен способ получения метил-трет-алкиловых эфиров из углеводородных смесей и спирта в аппарате реационно-ректификационного типа. Недостатком способа является относительная сложность необходимой аппаратуры и необходимость использования в нем катализатора специальной формы и размера, обладающего специальными газо-гидродинамическими свойствами (RU 1037632 C, 04.01.88). A known method of producing methyl tert-alkyl esters from hydrocarbon mixtures and alcohol in the apparatus of the reactive distillation type. The disadvantage of this method is the relative complexity of the necessary equipment and the need to use a special form and size catalyst with special gas-hydrodynamic properties (RU 1037632 C, 04.01.88).

Наиболее близким к предлагаемому нами является способ по патенту, согласно которому осуществляют контактирование изобутиленсодержащей C4-фракции и метанола в жидкой фазе в присутствии макропористого сульфокатионита в H-форме в двух реакционных зонах с последующих разделением реакционной смеси и выделением целевого продукта, причем контактирование проводят при молярном соотношение метанол : изобутилен 0,90-0,99 : 1 и поддерживании степени превращения изобутилена в первой реакционной зоне 80-90% и температуре во второй реакционной зоне 20-40oC, (RU 2032657 C1, 10.04.95).Closest to our proposed method is the patent according to which the isobutylene-containing C 4 fraction and methanol are contacted in the liquid phase in the presence of macroporous sulfocationionite in the H-form in two reaction zones with subsequent separation of the reaction mixture and isolation of the target product, and contacting is carried out at the molar ratio of methanol: isobutylene 0.90-0.99: 1 and maintaining the degree of conversion of isobutylene in the first reaction zone of 80-90% and the temperature in the second reaction zone of 20-40 o C, (RU 2032657 C1, 04/10/95).

Недостатками способа является чрезмерное сосредоточение конверсии трет-алкена (изобутилена) в первой реакционной зоне и весьма низкая скорость реакции во второй реакционной зоне при заявленной температуре 20-40oC. При столь высокой (до 90%) конверсии в одной реакционной зоне трудно избежать завышения температуры и, как результат, разрушения катализатора и соответственно образования побочных продуктов, в особенности при использовании в качестве исходных углеводородных смесей C4- и C5-фракций дегидрирования и пиролиза бензина, в которых соответственно концентрация изобутилена и трет-пентенов достигает 40-60% и 30-45%. В описании патента [1] предложено лишь одно техническое решение для удаления реакционной теплоты - использование трубчатых реакторов с охлаждающей рубашкой, в частности кожухотрубчатых реакторов. Такие аппараты весьма сложны и дороги и в них затруднено получение равномерного распределения потока по трубкам. Использование в этом случае более простых, например адиабатических реакторов в способе [1] практически невозможно из-за резкого завышения температуры (до 120oC).The disadvantages of the method are the excessive concentration of the conversion of tert-alkene (isobutylene) in the first reaction zone and the very low reaction rate in the second reaction zone at the stated temperature of 20-40 o C. With such a high (up to 90%) conversion in one reaction zone, it is difficult to avoid overstating temperature and as a result, destruction of the catalyst and formation of by-products respectively, in particular when used in hydrocarbon mixtures as starting C 4 - and C 5 fraction of the pyrolysis gasoline and the dehydrogenation in which with tvetstvenno concentration of isobutylene and tert-pentenes reaches 40-60% and 30-45%. In the description of the patent [1], only one technical solution is proposed for the removal of reaction heat - the use of tubular reactors with a cooling jacket, in particular shell-and-tube reactors. Such devices are very complex and expensive and it is difficult to obtain uniform distribution of flow through the tubes in them. The use in this case of simpler, for example adiabatic reactors in the method [1] is practically impossible due to a sharp increase in temperature (up to 120 o C).

Нами предлагается способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров или их смесей с углеводородами и/или спиртами путем контактирования смесей углеводородов, содержащих как минимум третичные алкены, и нетретичного(ых) спирта(ов) в присутствии кислых катализаторов в двух или нескольких реакционных зонах полностью или преимущественно в жидком состоянии с промежуточным охлаждением потоков и возможной последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов и рекуперацией из них спирта(ов), заключающийся в том, что используют такое число реакционных зон и в каждой из них такое количество катализатора и/или такую удельную объемную скорость подачи потока(ов), определяемую как отношение подачи в единицу времени и количеству кислотных групп катализатора в зоне, что прирост температуры в каждой реакционной зоне не превышает 40oC, предпочтительно не превышает 25oC.We propose a method for producing alkyl tert-alkyl esters or mixtures thereof with hydrocarbons and / or alcohols by contacting mixtures of hydrocarbons containing at least tertiary alkenes and non-tertiary alcohol (s) in the presence of acid catalysts in two or more reaction zones completely or predominantly in a liquid state with intermediate cooling of the streams and possible subsequent distillation of unreacted hydrocarbons and recovery of alcohol (s) from them, which consists in using such a number of reactions zones and in each of them such an amount of catalyst and / or such specific volumetric feed rate of the stream (s), defined as the ratio of the feed per unit time and the number of acid groups of the catalyst in the zone that the temperature increase in each reaction zone does not exceed 40 o C preferably does not exceed 25 o C.

Предлагается вариант, согласно которому в каждой предшествующей реакционной зоне поддерживают объемную скорость в 1,3-5 раз выше, чем в последующей реакционной зоне. A variant is proposed according to which the space velocity in each previous reaction zone is 1.3-5 times higher than in the subsequent reaction zone.

Предлагается также вариант, согласно которому в первой или каждой предшествующей реакционной зоне используют катализатор с большим размером частиц и/или меньшей активностью, чем в последующих реакционных зонах. A variant is also proposed according to which a catalyst with a larger particle size and / or lower activity than in subsequent reaction zones is used in the first or each preceding reaction zone.

Предлагается вариант, согласно которому спирт(ы) подают полностью или преимущественно в первую реакционную зону, а подачу углеводородной смеси распределяют между реакционными зонами, предпочтительно исключая последнюю реакционную зону, в пропорции, обеспечивающей ограничение прироста температуры в каждой зоне не более 35oC, предпочтительно не более 20oC.A variant is proposed according to which the alcohol (s) is supplied completely or predominantly to the first reaction zone, and the hydrocarbon mixture is distributed between the reaction zones, preferably excluding the last reaction zone, in a proportion that ensures that the temperature increase in each zone is limited to no more than 35 o C, preferably no more than 20 o C.

Предлагается вариант, согласно которому используют адиабатические жидкофазные прямоточные реакторы во всех реакционных зонах или как минимум в последней реакционной зоне и как минимум в первой реакционной зоне используют реакторы с теплосъемом, осуществляемым путем промежуточного охлаждения и/или рециркуляции части охлаждаемой жидкой реакционной смеси и/или путем испарения части реакционной смеси с возможной ее конденсацией и рециркуляцией в реактор и/или путем теплосъема через стенки аппарата и/или трубок. An option is proposed according to which adiabatic liquid-phase direct-flow reactors are used in all reaction zones or at least in the last reaction zone and at least in the first reaction zone, reactors are used with heat removal carried out by intermediate cooling and / or recirculation of part of the cooled liquid reaction mixture and / or by evaporation of part of the reaction mixture with its possible condensation and recirculation to the reactor and / or by heat removal through the walls of the apparatus and / or tubes.

Предлагается также вариант, согласно которому при использовании двух углеводородных смесей с разной концентрацией трет-алкена(ов) как минимум большую часть смеси с низким содержанием трет-алкена(ов) направляют в первую реакционную зону. It is also proposed that, when using two hydrocarbon mixtures with different concentrations of tert-alkene (s), at least most of the mixture with a low content of tert-alkene (s) is sent to the first reaction zone.

Предлагается также вариант, согласно которому в качестве исходной трет-алкенсодержащей смеси используют фракцию термического или термокаталитического превращения углеводородов, содержащую до 50% алкадиена(ов), в которой предварительно подвергают каталитическому гидрированию α- ацетиленовые углеводороды и возможно частично алкадиен(ы), так, что концентрация алкенина(ов) в углеводородной смеси, подаваемой в зону(ы) синтеза алкил-трет-алкилового(ых) эфира(ов), составляет не более 0,2%, предпочтительно не более 0,05%, и предпочтительно вводят в нее и/или реактор(ы) ингибитор полимеризации, не являющийся основанием, нейтрализующий кислотные группы катализатора. A variant is also proposed according to which a thermal or thermocatalytic hydrocarbon conversion fraction containing up to 50% alkadiene (s) is used as the initial tert-alkene-containing mixture, in which α-acetylene hydrocarbons and possibly partially alkadiene (s) are subjected to catalytic hydrogenation, so that the concentration of alkenine (s) in the hydrocarbon mixture fed to the synthesis zone (s) of the alkyl tert-alkyl ether (s) is not more than 0.2%, preferably not more than 0.05%, and is preferably introduced into n its and / or reactor (s) a non-base polymerization inhibitor that neutralizes the acid groups of the catalyst.

Предлагается также вариант, согласно которому трет-алкенсодержащую смесь с высокой концентрацией алкадиена(ов) предварительно или/и в реакторе(ах) смешивают с инертным(и) углеводородом(и) и/или другой трет-алкенсодержащей смесью, так что концентрация алкадиена(ов) в смешанном потоке составляет не более 25%, предпочтительно не более 10%. It is also proposed that a tert-alkene-containing mixture with a high concentration of alkadiene (s) is first and / or in the reactor (s) mixed with an inert hydrocarbon (s) and / or another tert-alkene-containing mixture, so that the concentration of alkadiene ( o) in a mixed stream is not more than 25%, preferably not more than 10%.

Предлагается также вариант, согласно которому используют трет-алкенсодержащую смесь, включающую до 30% циклопентадиена и/или его алкилпроизводных, в которой циклопентадиен(ы) подвергают жидкофазной термической димеризации и/или химическому связыванию, и дальнейшей переработке подвергают смесь, содержащую не более 5%, предпочтительно не более 1%, циклопентадиена(ов). A variant is also proposed according to which a tert-alkene-containing mixture is used comprising up to 30% cyclopentadiene and / or its alkyl derivatives, in which cyclopentadiene (s) is subjected to liquid phase thermal dimerization and / or chemical bonding, and a mixture containing not more than 5% is further processed. preferably not more than 1% cyclopentadiene (s).

В формуле и описании изобретения термин третичные алкены (или трет-алкены) понимается как изоалкены, у которых двойная связь находится при атоме углерода, к которому присоединен алкильный заместитель, например изобутен, 1-метил-2-бутен, 2-метил-2-бутен и т.п. In the claims and the description of the invention, the term tertiary alkenes (or tert-alkenes) is understood as isoalkenes in which the double bond is attached to a carbon atom to which an alkyl substituent is attached, for example isobutene, 1-methyl-2-butene, 2-methyl-2- butene and the like

Способ позволяет проводить переработку различных углеводородных смесей, содержащий трет-алкены, в частности C4-фракций и C5-фракций каталитического крекинга, пиролиза бензина, дегидрирование изобутана и изопентана и более сложных смесей, например C4-C5, C4-C6, C4-C7, C5-C6, C5-C7 фракций каталитического крекинга и пиролиза, C4-C5 фракций совместного дегидрирования изобутана и изопентана и других.The method allows the processing of various hydrocarbon mixtures containing tert-alkenes, in particular C 4 fractions and C 5 fractions of catalytic cracking, gasoline pyrolysis, dehydrogenation of isobutane and isopentane and more complex mixtures, for example C 4 -C 5 , C 4 -C 6 , C 4 -C 7 , C 5 -C 6 , C 5 -C 7 fractions of catalytic cracking and pyrolysis, C 4 -C 5 fractions of co-dehydrogenation of isobutane and isopentane and others.

Могут использоваться различные нетретичные спирты: метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол и нетретичные изобутанолы, н-пентанол и нетретичные изопентанолы и т.п., а также смеси спиртов. Various non-tertiary alcohols can be used: methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol and non-tertiary isobutanols, n-pentanol and non-tertiary isopentanols, etc., as well as mixtures of alcohols.

В качестве катализаторов могут использоваться различные кислые катализаторы, как твердые, например формованные (КИФ, КУ-2ФПП и т.п.) и мелкозернистые (Амберлист-15, Амберлист-35, КУ-23, Пиролит, Фталосорб и т.п.) сульфокатиониты в Н-форме, так и жидкие катализаторы (фосфорная, серная, борная и другие сильные кислоты, их смеси). Various acidic catalysts can be used as catalysts, such as solid, for example, molded (KIF, KU-2FPP, etc.) and fine-grained (Amberlist-15, Amberlist-35, KU-23, Pyrolyte, Phthalosorb, etc.) sulfocationionites in the H-form, and liquid catalysts (phosphoric, sulfuric, boric and other strong acids, mixtures thereof).

Способ позволяет использовать различные типы проточных и рециркуляционных реакторов, как в чисто адиабатическом варианте (с межреакторным охлаждением), так и с различными видами теплосъема. Важным достоинством способа является возможность использования простейших адиабатических и полуадиабатических реакторов, в частности полых реакторов с засыпкой катализатора. The method allows the use of various types of flow and recirculation reactors, both in a purely adiabatic version (with inter-reactor cooling) and with various types of heat removal. An important advantage of the method is the ability to use the simplest adiabatic and semi-adiabatic reactors, in particular hollow reactors filled with catalyst.

Использование способа иллюстрируется фиг. 1-3 и примерами. The use of the method is illustrated in FIG. 1-3 and examples.

Указанные рисунки и примеры не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления способа и возможны иные варианты при соблюдении сути, изложенной в формуле изобретения. These figures and examples do not exhaust all possible embodiments of the method and other options are possible subject to the essence set forth in the claims.

Согласно фиг. 1, поток(и) исходной углеводородной смеси F и спирта(ов) "С" поступают в реактор P-1, после чего реакционная смесь охлаждается и поступает в реактор P-2. Выходящая из P-2 реакционная смесь охлаждается и поступает в реактор P-3, после чего реакционная смесь возможно охлаждается и поступает в реактор P-4. Выводимая реакционная смесь M3 или/и к может быть направлена на отгонку непрореагировавших углеводородов.According to FIG. 1, the stream (s) of the initial hydrocarbon mixture F and alcohol (s) C enter the reactor P-1, after which the reaction mixture is cooled and fed to the reactor P-2. Coming out of P-2, the reaction mixture is cooled and enters the reactor P-3, after which the reaction mixture is possibly cooled and enters the reactor P-4. The resulting reaction mixture M 3 or / and k can be directed to the distillation of unreacted hydrocarbons.

Согласно фиг. 2, поток спирта(ов) "С" поступает в реактор P-1, а исходная углеводородная смесь F поступает раздельными потоками в реакторы P-1 и P-2 и, возможно, в реактор P-3. According to FIG. 2, the stream of alcohol (s) "C" enters the reactor P-1, and the initial hydrocarbon mixture F enters in separate streams into the reactors P-1 and P-2 and, possibly, into the reactor P-3.

Между реакторами осуществляется охлаждение реакционной смеси. Реакционная смесь Mк из конечного реактора P-3 поступает в ректификационную колонку K, сверху которой отводится поток "D", содержащий преимущественно непрореагировавшие углеводороды, а снизу колонны K выводится поток целевого продукта "W".Between the reactors, the reaction mixture is cooled. The reaction mixture M k from the final reactor P-3 enters the distillation column K, on top of which a stream "D" is discharged, containing predominantly unreacted hydrocarbons, and a stream of the target product "W" is discharged from the bottom of the column K.

При использовании в качестве реагента(ов) относительно легких спиртов (метанола, этанола и т.п.), образующих азеотропы с углеводородами отогнанного потока или не отделяющихся от них ректификацией, отгоняемый поток может быть направлен в дополнительный узел "P" для рекуперации спирта(ов) путем водной промывки и отгонки спирта(ов) от воды или/и сорбции (например цеолитами) с последующей десорбцией. When relatively light alcohols (methanol, ethanol, etc.) are used as a reagent (s), forming azeotropes with hydrocarbons of the distilled stream or not separated from them by distillation, the distilled stream can be sent to an additional unit “P” for alcohol recovery ( o) by water washing and distilling off the alcohol (s) from water and / or sorption (e.g. zeolites) followed by desorption.

При одновременном использовании второй углеводородной смеси F' со значительно меньшей концентрацией трет-алкенов (чем в F), как минимум ее большая часть подается в реактор P-1. With the simultaneous use of the second hydrocarbon mixture F 'with a significantly lower concentration of tert-alkenes (than in F), at least a large part of it is fed to the reactor P-1.

Согласно фиг. 3, углеводородную смесь F, содержащую (помимо трет-алкенов(ов) и инертных углеводородов) значительное количество алкадиена(ов) и ацетиленовых соединений, подают в узел каталитического гидрирования "Г" или (при наличии в ней большого количества циклопентадиена и/или других циклодиенов) сначала подают в узел димеризации циклодиена(ов) "Д" и затем отгоняют от образовавшихся димеров (W') в аппарате (колонне) K' и подают в узел гидрирования "Г", либо непосредственно в реактор(ы) синтеза эфиров. Подача очищенного потока F (поток Fo) распределяется между реакторами P-1 и P-2.According to FIG. 3, a hydrocarbon mixture F, containing (in addition to tert-alkenes (s) and inert hydrocarbons) a significant amount of alkadiene (s) and acetylene compounds, is fed to the catalytic hydrogenation unit "G" or (in the presence of a large amount of cyclopentadiene and / or other cyclodienes) is first fed to the dimerization unit of cyclodiene (s) "D" and then distilled from the resulting dimers (W ') in the apparatus (column) K' and fed to the hydrogenation unit "G" or directly to the ester synthesis reactor (s). The feed of the purified stream F (stream F o ) is distributed between the reactors P-1 and P-2.

Если одновременно используется вторая углеводородная смесь F', не содержащая существенного количества алкадиенов и ацетиленовых соединений, ее предпочтительно подают в реактор P-1, либо - при высокой концентрации в ней трет-алкенов - также распределяют между реакторами P-1 и P-2. If at the same time a second hydrocarbon mixture F 'is used, which does not contain a significant amount of alkadiene and acetylene compounds, it is preferably fed to the reactor P-1, or, at a high concentration of tert-alkenes in it, is also distributed between the reactors P-1 and P-2.

Пример 1
Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 1.
Example 1
The process was carried out in accordance with FIG. 1.

В качестве углеводородного сырья использовалась углеводородная смесь следующего состава (мас.%):
изобутан - 52
бутен-1 - 4
изобутилен - 44.
As the hydrocarbon feed was used a hydrocarbon mixture of the following composition (wt.%):
isobutane - 52
butene-1 - 4
isobutylene - 44.

В качестве спирта используется метанол. Methanol is used as alcohol.

В реакторы P-1, P-2, P-3 и P-4 был загружен сульфоионитный катализатор Амберлист-15. Характеристика катализаторов для этого и последующих примеров представлена в табл. 1. In the reactors P-1, P-2, P-3 and P-4, the Amberlist-15 sulfonic ion catalyst was loaded. The characteristics of the catalysts for this and subsequent examples are presented in table. 1.

Результаты осуществления процесса представлены в табл. 2. The results of the process are presented in table. 2.

Пример 2. Example 2

Процесс осуществляется в соответствии с фиг. 1 (в трех реакторах). Углеводородное сырье, как в примере 1. The process is carried out in accordance with FIG. 1 (in three reactors). Hydrocarbon feedstock, as in example 1.

В качестве спирта использовался этанол. Ethanol was used as alcohol.

В реакторы P-1, P-2 и P-3 были загружены катализаторы КИФ-стандартный, КИФ-мелкий, Амберлист-35 соответственно. The reactors P-1, P-2, and P-3 were loaded with KIF-standard, KIF-small, Amberlist-35 catalysts, respectively.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

Пример 3. Example 3

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 1 (в трех реакторах). Углеводородное сырье - C5-фракция каталитического крекинга, имела следующий состав (мас.%):
изопентан - 35
пентан - 3
н-пентены - 30
трет-пентены (сумма 2-метилбутен-1 и 2-метилбутен-2) - 27.
The process was carried out in accordance with FIG. 1 (in three reactors). Hydrocarbon feedstock, a C 5 fraction of catalytic cracking, had the following composition (wt.%):
isopentane - 35
pentane - 3
n-pentenes - 30
tert-pentenes (the sum of 2-methylbutene-1 and 2-methylbutene-2) - 27.

В качестве спирта использовался метанол. Methanol was used as alcohol.

В реактор P-1 был загружен катализатор КИФ, в реактор P-2 - Амберлист-15, в реактор P-3 - смесь сульфоионита Амберлист-15 и фосфорной кислоты на силикагеле в объемном соотношении 1:1. The KIF catalyst was loaded into the P-1 reactor, Amberlist-15 into the P-2 reactor, and Amberlist-15 mixture of sulfonic ionite and phosphoric acid on silica gel in a 1: 1 volume ratio was loaded into the P-3 reactor.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

Пример 4. Example 4

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 1 (в трех реакторах). Углеводородное сырье имело следующий состав (мас.%):
изобутан - 29
н-бутан - 6
бутены - 15
изобутилен - 10
изопентан - 14
пентан - 3
пентены - 12
трет-пентены - 11.
The process was carried out in accordance with FIG. 1 (in three reactors). Hydrocarbon raw materials had the following composition (wt.%):
isobutane - 29
n-butane - 6
butenes - 15
isobutylene - 10
isopentane - 14
pentane - 3
pentenes - 12
tert-pentenes - 11.

В качестве спирта использовался метанол. Methanol was used as alcohol.

В реакторы P-1, P-2 и P-3 был загружен катализатор КИФ. In the reactors P-1, P-2 and P-3, a CIF catalyst was charged.

Результаты представлены в табл. 2
Пример 5.
The results are presented in table. 2
Example 5

Процесс осуществляется в соответствии с фиг. 2. The process is carried out in accordance with FIG. 2.

Углеводородное сырье имело следующий состав (мас.%):
изобутен - 52
бутен-1 - 4
изобутилен - 44
В качестве спирта использовался метанол.
Hydrocarbon raw materials had the following composition (wt.%):
isobutene - 52
butene-1 - 4
isobutylene - 44
Methanol was used as alcohol.

В реакторы P-1 и P-2 был загружен катализатор КИФ, а в реактор P-3 - Амберлист -15. The KIF catalyst was loaded into reactors P-1 and P-2, and Amberlist -15 was loaded into reactor P-3.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

Пример 6. Example 6

Пример осуществлялся в соответствии с фиг. 2. An example was carried out in accordance with FIG. 2.

Углеводородное сырье, как в примере 4. Hydrocarbon feedstock, as in example 4.

В качестве спирта использовался метанол. Methanol was used as alcohol.

В реакторы P-1, P-2 и P-3 были загружены катализаторы КИФ, КУ-23 и Амбелист-15 соответственно. The reactors P-1, P-2, and P-3 were loaded with KIF, KU-23, and Ambelist-15 catalysts, respectively.

Результаты представлены в табл. 2. The results are presented in table. 2.

Пример 7. Example 7

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

В качестве сырья использовалась бутан-изобутиленовая фракция пиролиза (БИФ) (содержание изобутилена 44 мас.%). The butane-isobutylene pyrolysis fraction (BIF) (isobutylene content 44 wt.%) Was used as a raw material.

В реакторе P-1 тепло реакции снималось за счет разогрева реакционной массы и за счет ее частичного испарения с последующей конденсацией и возвратом в реактор. In the P-1 reactor, the heat of reaction was removed due to the heating of the reaction mass and due to its partial evaporation followed by condensation and return to the reactor.

Реакторы P-2 и P-3 работали в адиабатическом режиме. В реакторы P-1 и P-2 был загружен катализатор КИФ-стандартный, в реактор P-3 - смесь катализатора Амберлист-15 и фосфорная кислота на силикагеле в объемном соотношении 1:1. Reactors P-2 and P-3 operated in adiabatic mode. The KIF-standard catalyst was loaded into the P-1 and P-2 reactors, a mixture of the Amberlist-15 catalyst and phosphoric acid on silica gel in a 1: 1 volume ratio were loaded into the P-3 reactor.

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 8. Example 8

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

Углеводородное сырье, как в примере 7. Hydrocarbon feedstock, as in example 7.

В реакторе P-1 тепло реакции снималось за счет разогрева реакционной массы и за счет рециркуляции реакционной массы и выхода из реактора на вход с охлаждением ее от температуры выхода до температуры входа. In the P-1 reactor, the heat of reaction was removed by heating the reaction mass and by recirculating the reaction mass and exiting the reactor to the inlet with cooling it from the outlet temperature to the inlet temperature.

В реакторы P-1 и P-2 был загружен катализатор КИФ-стандартный, а реактор P-3 - КИФ "мелкий". The KIF-standard catalyst was loaded into the P-1 and P-2 reactors, and the “small” KIF reactor was loaded.

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 9. Example 9

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

Углеводородное сырье, как в примере 7. Hydrocarbon feedstock, as in example 7.

Реактор P-1 - трубчатый, тепло реакции снималось хладагентом, циркулирующим по межтрубному пространству. The P-1 reactor is tubular, the heat of reaction was removed by the refrigerant circulating in the annulus.

В реактор P-1 был загружен катализатор КИФ "мелкий", в реактор P-2 - сульфокатионит Амберлист-15 (фракция (0,8-1,2 мм), в реактор P-3 - Амберлист-15 (фракция (0,2-0,6 мм). The KIF catalyst “small” was loaded into the P-1 reactor, Amberlist-15 sulfocationionite (fraction (0.8-1.2 mm), into the P-2 reactor, Amberlist-15 (fraction (0, 2-0.6 mm).

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 10. Example 10

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

В качестве сырья использовались две фракции углеводородов C4: бутан-изобутиленовая фракция (БИФ) пиролиза (содержание изобутилена 44 мас.%) и бутан-бутиленовая фракция (ББФ) каткрекинга (содержание изобутилена 12%).Two fractions of C 4 hydrocarbons were used as raw materials: butane-isobutylene fraction (BIF) of pyrolysis (isobutylene content 44 wt.%) And butane-butylene fraction (BBP) of catcracking (12% isobutylene content).

В реакторе P-1 теплота реакции снималась преимущественно за счет испарения части реакционной массы с последующей ее конденсацией и возвратом на вход в реактор. In the P-1 reactor, the heat of reaction was removed mainly due to the evaporation of part of the reaction mass with its subsequent condensation and return to the reactor inlet.

В реактор P-1 был загружен катализатор КУ-2ФПП. В реактор P-2 КИФ "мелкий", в реактор P-3 - катионит КУ-23. The KU-2FPP catalyst was loaded into the P-1 reactor. In the P-2 reactor, the CIF is “shallow”, in the P-3 reactor - KU-23 cation exchange resin.

В качестве спирта использовали н-пропанол. As the alcohol used n-propanol.

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 11. Example 11

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

В качестве сырья использовались 2 фракции: бутан-дивиниловая фракция (БДФ) с составом (мас.%):
изобутан - 3,2
н-бутан - 8,5
изобутилен - 24,0
н-бутены - 24,75
1,3-бутадиен - 39,1
сумма ацетиленовых - 0,45
и ББФ каткрекинга, имеющая состав, как в примере 10.
As fractions, 2 fractions were used: butane-divinyl fraction (BDF) with the composition (wt.%):
isobutane - 3.2
n-butane - 8.5
isobutylene - 24.0
n-butenes - 24.75
1,3-butadiene - 39.1
the amount of acetylene - 0.45
and BBP catcracking, having the composition as in example 10.

БДФ пиролиза предварительно подвергалась очистке от ацетиленовых углеводородов путем каталитического гидрирования при температуре 20oC.BDP pyrolysis was previously purified from acetylene hydrocarbons by catalytic hydrogenation at a temperature of 20 o C.

В качестве катализатора использовался катализатор К-ПГ (палладий на окиси алюминия). Содержание суммы ацетиленовых углеводородов после гидрирования составляло 0,02%. The catalyst used was the K-PG catalyst (palladium on alumina). The amount of acetylene hydrocarbons after hydrogenation was 0.02%.

В реакторах синтеза алкил-трет-алкиловых эфиров в качестве спирта использовался метанол. Все количество метанола подавалось в реактор P-1. In the reactors for the synthesis of alkyl tert-alkyl esters, methanol was used as the alcohol. All methanol was fed to the P-1 reactor.

70% ББФ каткрекинга подавали в реактор P-1 вместе со всем количеством БДФ пиролиза. 30% ББФ каткрекинга подавали в реактор P-2. Соотношение количества БДФ пиролиза к количеству ББФ каткрекинга на входе в реактор P-1 составляло 1:3, концентрация 1,3-бутадиена на входе в P-1 составляла 9,8 мас. %. 70% of the BBP catcracking was fed to the P-1 reactor along with the entire amount of the BDP pyrolysis. 30% BBP catcracking was fed to the P-2 reactor. The ratio of the amount of BDP pyrolysis to the amount of BBP catcracking at the inlet to the P-1 reactor was 1: 3, the concentration of 1,3-butadiene at the inlet to P-1 was 9.8 wt. %

Реактор P-1 трубчатый, как в примере 9. The reactor P-1 is tubular, as in example 9.

Загрузка катализатора, как в примере 9. Catalyst loading as in example 9.

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 12. Example 12

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

В качестве сырья использовалась C5-фракция пиролиза с составом (мас.%):
изопентан - 11,0
н-пентан - 17,2
пентены - 6,5
изоамилены (сумма 2-метилбутена-1 и 2-метилбутена-2) - 9,5
изопрен - 15,0
пиперилен - 10,5
циклопентадиен (ЦПД) - 30,0
сумма ацетиленовых - 0,3
C5-фракция предварительно подвергалась каталитическому гидрированию ацетиленовых углеводородов на катализаторе К-ПГ при температуре 20oC. Содержание суммы ацетиленовых углеводородов после гидрирования составляло 0,01 мас.%.
The raw material used was a C 5 pyrolysis fraction with the composition (wt.%):
isopentane - 11.0
n-pentane - 17.2
pentenes - 6.5
isoamylenes (the sum of 2-methylbutene-1 and 2-methylbutene-2) - 9.5
isoprene - 15.0
piperylene - 10.5
cyclopentadiene (CPP) - 30.0
the amount of acetylene - 0.3
The C 5 fraction was preliminarily subjected to catalytic hydrogenation of acetylene hydrocarbons on a K-PG catalyst at a temperature of 20 ° C. The content of the sum of acetylene hydrocarbons after hydrogenation was 0.01 wt.%.

В реакторе синтеза алкил-трет-алкиловых эфиров в качестве спирта использовали метанол. Methanol was used as the alcohol in the reactor for the synthesis of alkyl tert-alkyl esters.

Реактор P-1 - трубчатый, как в примере 9. The reactor P-1 is tubular, as in example 9.

Загрузка катализатора, как в примере 9. Catalyst loading as in example 9.

Результаты представлены в табл. 3. The results are presented in table. 3.

Пример 13. Example 13

Процесс осуществлялся в соответствии с фиг. 3. The process was carried out in accordance with FIG. 3.

В качестве сырья использовались 2 фракции: C5-фракция пиролиза, как в примере 12 и C5-фракция каталитического крекинга, как в примере 2.As fractions, 2 fractions were used: C 5 -fraction of pyrolysis, as in example 12 and C 5 -fraction of catalytic cracking, as in example 2.

C5-фракция пиролиза предварительно подвергалась очистке от циклопентадиена путем жидкофазной термической димеризации ЦПД при температуре 100o (блок Д, фиг. 3) и после отделения образовавшегося дициклопентадиена в колонне K' (фиг. 3) направлялась на очистку от ацетиленовых углеводородов путем каталитического гидрирования (блок 5, фиг. 3).The C 5 pyrolysis fraction was preliminarily purified from cyclopentadiene by liquid phase thermal dimerization of the CPD at a temperature of 100 ° (block D, Fig. 3) and, after separation of the formed dicyclopentadiene in column K '(Fig. 3), it was sent to purification from acetylene hydrocarbons by catalytic hydrogenation (block 5, Fig. 3).

Остаточное содержание суммы ацетиленовых углеводородов составляло 0,01 мас.%. The residual content of the sum of acetylene hydrocarbons was 0.01 wt.%.

После узла гидрирования С5-фракция имела следующий состав (мас.%):
изопентан - 15,6
н-пентан - 24,0
пентены - 10,2
изоамилены - 13,5
изопрен - 20,6
пиперилен - 14,4
циклопентадиен - 2,8.
After the hydrogenation unit, the C 5 fraction had the following composition (wt.%):
isopentane - 15.6
n-pentane - 24.0
pentenes - 10.2
isoamylene - 13.5
isoprene - 20.6
piperylene - 14.4
cyclopentadiene - 2.8.

На входе в реактор P-1 C5-фракция пиролиза смешивалась с C5-фракцией каткрекинга в соотношении 1:1. Содержание диеновых углеводородов в углеводородном сырье составило (мас.%):
изопрен - 10,3
пиперилен - 7,2
ЦПД - 1,4.
At the inlet of the P-1 reactor, the C 5 pyrolysis fraction was mixed with the C 5 fraction of catcracking in a 1: 1 ratio. The content of diene hydrocarbons in the hydrocarbon feed was (wt.%):
isoprene - 10.3
piperylene - 7.2
CPD - 1.4.

В качестве спирта использовался метанол. Реактор P-1 - трубчатый, как в примере 9. Загрузка катализатора как в примере 9. Результаты представлены в табл. 3. Methanol was used as alcohol. The reactor P-1 is tubular, as in example 9. The loading of the catalyst as in example 9. The results are presented in table. 3.

Claims (9)

1. Способ получения алкил-трет-алкильных эфиров или их смесей с углеводородами и/или спиртами путем контактирования смесей углеводородов, содержащих как минимум третичные алкены, и нетретичного(ых) спирта(ов) в присутствии кислых катализаторов в двух или нескольких реакционных зонах полностью или преимущественно в жидком состоянии с промежуточным охлаждением потоков и возможной последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов и рекуперацией на них спирта(ов), отличающийся тем, что используют такое число реакционных зон и в каждой из них такое количество катализатора и/или такую удельную объемную скорость подачи потока(ов), определяемую как отношение подачи в единицу времени к количеству кислотных групп катализатора в зоне, что прирост температуры в каждой реакционной зоне не превышает 40oC, предпочтительно не превышает 25oC.1. A method of producing alkyl tert-alkyl esters or mixtures thereof with hydrocarbons and / or alcohols by contacting mixtures of hydrocarbons containing at least tertiary alkenes and non-tertiary alcohol (s) in the presence of acid catalysts in two or more reaction zones completely or predominantly in a liquid state with intermediate cooling of the streams and possible subsequent distillation of unreacted hydrocarbons and recovery of alcohol (s) on them, characterized in that such a number of reaction zones are used in each of these, such an amount of catalyst and / or such specific volumetric feed rate of the stream (s), defined as the ratio of the feed per unit time to the number of acid groups of the catalyst in the zone, that the temperature increase in each reaction zone does not exceed 40 o C, preferably does not exceed 25 o C. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каждой предшествующей реакционной зоне поддерживают объемную скорость в 1,3 - 5 раз выше, чем в последующей реакционной зоне. 2. The method according to claim 1, characterized in that in each previous reaction zone, the space velocity is maintained 1.3 to 5 times higher than in the subsequent reaction zone. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в первой или каждой предшествующей реакционной зоне используют катализатор с большим размером частиц и/или меньшей активностью, чем в последующих реакционных зонах. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in the first or each preceding reaction zone, a catalyst with a larger particle size and / or lower activity is used than in subsequent reaction zones. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что спирт (ы) подают полностью или преимущественно в первую реакционную зону, а подачу углеводородной смеси распределяют между реакционными зонами, предпочтительно исключая последнюю реакционную зону, в пропорции, обеспечивающей ограничение прироста температуры в каждой зоне не более 35oC, предпочтительно не более 20oC.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the alcohol (s) is supplied completely or mainly to the first reaction zone, and the flow of the hydrocarbon mixture is distributed between the reaction zones, preferably excluding the last reaction zone, in a proportion that limits the temperature increase in each zone is not more than 35 o C, preferably not more than 20 o C. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что используют адиабатические жидкофазные прямоточные реакторы во всех реакционных зонах или как минимум в последней реакционной зоне и как минимум в первой реакционной зоне используют реакторы с теплосъемом, осуществляемым путем промежуточного охлаждения, и/или рециркуляции части охлаждаемой жидкой реакционной смеси, и/или путем испарения части реакционной смеси с возможной ее конденсацией и рециркуляцией в реактор, и/или путем теплосъема через стенки аппарата и/или трубок. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the use of adiabatic liquid-phase direct-flow reactors in all reaction zones or at least in the last reaction zone and at least in the first reaction zone use reactors with heat removal carried out by intermediate cooling, and / or recirculation of part of the cooled liquid reaction mixture, and / or by evaporation of part of the reaction mixture with its possible condensation and recirculation to the reactor, and / or by heat removal through the walls of the apparatus and / or tubes. 6. Способ по пп.1 - 5, отличающийся тем, что при использовании двух углеводородных смесей с разной концентрацией трет-алкена(ов) как минимум большую часть смеси с низким содержанием трет-алкена(ов) направляют в первую реакционную зону. 6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that when using two hydrocarbon mixtures with different concentrations of tert-alkene (s) at least most of the mixture with a low content of tert-alkene (s) is sent to the first reaction zone. 7. Способ по пп.1 - 6, отличающийся тем, что в качестве исходной трет-алкенсодержащей смеси используют фракцию термического или термокаталитического превращения углеводородов, содержащую до 50% алкадиена(ов), в которой предварительно подвергают каталитическому гидрированию α -ацетиленовые углеводороды и возможно частично алкадиен(ы) так, что концентрация алкенина(ов) в углеводородной смеси, подаваемой в зону(ы) синтеза алкил-трет-алкилового(ых) эфир(ов), составляет не более 0,2%, предпочтительно не более 0,05%, и предпочтительно вводят в нее и/или реактор(ы) ингибитор полимеризации, не являющийся основанием, нейтрализующий кислотные группы катализатора. 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that, as the initial tert-alkene-containing mixture, a fraction of the thermal or thermocatalytic conversion of hydrocarbons containing up to 50% alkadiene (s) is used, in which α-acetylene hydrocarbons are previously subjected to catalytic hydrogenation and possibly partially alkadiene (s) so that the concentration of alkenine (s) in the hydrocarbon mixture fed to the synthesis zone (s) of the alkyl tert-alkyl ether (s) is not more than 0.2%, preferably not more than 0, 05%, and is preferably introduced into it and / or eaktor (s) polymerization inhibitor is not a base, neutralizing the acid groups of the catalyst. 8. Способ по пп.1 - 7, отличающийся тем, что трет-алкенсодержащую смесь с высокой концентрацией алкадиена(ов) предварительно или/и в реакторе(ах) смешивают с инертным(и) углеводородом(и) и/или трет-алкенсодержащей смесью, так что концентрация алкадиена(ов) в смешанном потоке составляет не более 25%, предпочтительно не более 10%. 8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the tert-alkene-containing mixture with a high concentration of alkadiene (s) is first and / or in the reactor (s) mixed with an inert hydrocarbon (s) and / or tert-alkene-containing mixture, so that the concentration of alkadiene (s) in the mixed stream is not more than 25%, preferably not more than 10%. 9. Способ по пп.1 - 8, отличающийся тем, что используют трет-алкенсодержащую смесь, включающую до 30% циклапентадиена и/или его алкилпроизводных, в которой циклопентадиен(ы) подвергают жидкофазной термической димеризации и/или химическому связыванию, и дальнейшей переработке подвергают смесь, содержащую не более 5%, предпочтительно не более 1%, циклопентадиена(ов). 9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that a tert-alkene-containing mixture is used comprising up to 30% cyclapentadiene and / or its alkyl derivatives, in which cyclopentadiene (s) is subjected to liquid-phase thermal dimerization and / or chemical bonding, and further processing subjecting a mixture containing not more than 5%, preferably not more than 1%, cyclopentadiene (s).
RU98106691A 1998-03-31 1998-03-31 Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof RU2131866C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106691A RU2131866C1 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof
UA98116221A UA27096C2 (en) 1998-03-31 1998-11-24 The method for obtaining of alkyl-tert-alkyl esters of mixtures thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106691A RU2131866C1 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131866C1 true RU2131866C1 (en) 1999-06-20

Family

ID=20204574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106691A RU2131866C1 (en) 1998-03-31 1998-03-31 Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2131866C1 (en)
UA (1) UA27096C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
UA27096C2 (en) 2000-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102099315B (en) Process for production of isobutene by cracking MTBE-containing mixtures
KR101157813B1 (en) Process for preparing tert-butanol from isobutene-containing hydrocarbon mixtures
KR101544257B1 (en) Simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts
US4423251A (en) Process employing sequential isobutylene hydration and etherification
KR20120135905A (en) Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis
CN1480437A (en) Method of low polymerizing isobutene in hydrocarbon stream contg n-butene
KR20070070093A (en) Process for fine purification of 1-butenic streams
MX2012000240A (en) Producing isobutene by cracking mtbe.
RU2078074C1 (en) Method for production of isobutene and alkyl-tert-butyl ether
PL206182B1 (en) Method for the production of isobutene from commercial methyl tert-butyl ether
KR101331553B1 (en) Method for preparing high purity isobutene using glycol ether
CN103261129A (en) Production of fuel additives via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by etherification
CN103785482B (en) A kind of deactivating process for the treatment of of olefin isomerization catalyst
CA1185273A (en) Process for the preparation of pure tert.-olefins
JP2004196805A (en) METHOD FOR PRODUCING t-BUTANOL
JPH02504636A (en) Increase in 2-methyl-2-butene concentration in isoamylene
RU2131866C1 (en) Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers or mixtures thereof
JPH04225930A (en) Process for producing alcohol or ether by hydration of olefinic material
KR101088407B1 (en) Method for producing tert-butanol by means of reactive rectification
US4761504A (en) Integrated process for high octane alkylation and etherification
GB2121407A (en) Process for producing t-butyl alkyl ethers
RU2177930C1 (en) Alkene oligomers production process
RU2132838C1 (en) Method of preparing concentrate and high-octane components
RU2137807C1 (en) Method of preparing high-octane component s and mixtures
RU2068838C1 (en) Method of preparing alkyl-tert-alkyl ethers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090401