SE459175B - Foerfarande foer framstaellning av tertiaera alkyletrar - Google Patents

Description

459 175 na operation måste indunsta C4-komponenterna tvâ gånger och använda tvâ reaktorer och tvâ destillationskolonner vilket ökar investerings- och driftkostnaderna. Enlígfzdensenaste tekniken (europeisk patentansökan publicerad den 19 mars 1980 under nr 8860) övervinnes dessa problem genom tillför- sel av en blandning innehållande isobuten och metanol till en destillationskolonn fylld med katalysator som lämpar sig för framställning av MTBE, som destillationspackning, vari katalysatorn också fungerar varigenom MTBE bildas och MTBE separeras från C4-komponenterna på samma gäng.

Den metod som beskrives i den angivna patentansökningen har emellertid vissa allvarliga olägenheter som hänger samman med det faktum att katalysatorn fungerar som packning i des- tillationskolonnen och därför måste uppfylla vissa krav, speciellt kravet på en liten tryckminskning. Av detta skäl brukar den placeras i påsar som bildar ett band, som ger rik- ligt utrymme för passage av ånga och vätska, men som å andra sidan ärsvåraatt framställa och att fylla kolonnen med.

En annan olägenhet med den metod som beskrivits i den angiv- na europeiska ansökningen är att den kontinuerliga fasen inuti kolonnen utgöres av ångfasen, under det att den disper- gerade fasen är vätskefasen, vilket leder till låga utbyten av MTBE, då reaktionen i praktiken äger rum i ångfasen. Detta medför också att avsevärda mängder dimer kan bildas då det föreligger ett underskott av alkohol i ângfasen.

Det har nu överraskande visat sig vara möjligt att undvika samtliga ovan angivna olägenheter genom att låta både den reaktion som leder till bildandet av tert-alkyletern (MTBE) och separeringen därav från kolvätena och åtföljande före- ningar äga rum i en enda fraktioneringsanordning med bottnar vari nâgra av bottnarna är försedda med bäddar av katalysa- tor i form av sfärer baserade på sulfonerade bensenharts, (MTBE) . styren-divinyl- lämpliga för framställning av tert-alkyleter 459 175 Förfarandet enligt föreliggande uppfinning omfattar: till- försel av kolväteutgångsmaterialet som innehåller isoolefi- nen till en fraktioneringskolonn med bottnar, vari nâgra av bottnarna är försedda med katalysatorbäddar bestående av sulfonerade styren-divinylbensenharts och är åtskilda från varandra antingen genom grupper av fraktioneringsbottnar el- ler enstaka fraktioneringsbottnar; tillförsel av själva al- koholen nära kolonnens topp, lämpligen över den sista kata- lysatorbädden och nâgra bottnar (mellan 4 och 8) under den punkt där återflödet tillföres; reaktion mellan isoolefinen och alkoholen på de bottnar som är försedda med katalysator- bäddar, och varigenom ångan bubblar; och separering av den bildade som är nedsänkta i vätskan som innehåller alkoholen etern från de övriga komponenterna vid fraktioneringsbottnar- na och vid de bottnar som är försedda med katalysatorbäddar för erhållande av den väsentligen rena etern som bottenpro- dukt och de tillsatta kolvätena och eventuellt alkoholen i form av en azeotrop med det tillförda kolvätena som en topprodukt eller destillat.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning vad gäller MTBE omfattar: tillförsel av C4-kolväteutgångsmaterialet som in- nehåller isobuten till en fraktioneringskolonn med bottnar vari några av bottnarna är försedda med katalysatorbäddar bestående av sulfonerade styren-divinylbensenharts lämpliga för framställning av MTBE och åtskilda frân varandra antingen genom grupper av fraktioneringsbottnar eller enstaka fraktio- neringsbottnar; tillförsel av själva metanolen nära kolonnens topp och lämpligen över den sista katalysatorbädden och mel- lan 4 och 8 bottnar under den punkt där âterflödet tillföres; reaktion mellan isobuten och metanol på de bottnar som är försedda med katalysatorbäddar, som är nedsänkta i vätskan som innehåller metanol och varigenom ångan bubblar; och se- parering av bildad MTBE från övriga komponenter både vid fraktioneringsbottnarna och vid de bottnar som är försedda med katalysatorbäddar, varvid som bottenprodukt erhålles vä- sentligen ren MTBE och som topprodukt de C4-kolväten som ej 459 175 är isobuten, plus metanol i en mängd som motsvarar azeotropen.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning utföres vid ett tryck mellan 500 och 1000 kPa.

Kolväteutgångsmaterialet som innehåller isoolefinen tillföres kolonnen med bottnar enligt uppfinningen i ett sådant läge att åtminstone två bottnar som har katalysatorb över denna tillförsel och minst en botten bädd finns under tillförseln. äddar finns med en katalysator- Den ånga som bildas av åter- värmaren i fraktioneringskolonnen bubblar igenom katalysator- bäddarna, som lämpligen ej är färre än tre till antalet, och metanolen och isobutenen reagerar där i vätskefasen som täcker varje katalysatorbädd.

Katalysatorn föreligger i form av sfärer m ed en diameter mel- lan 0,5 och l mm, 'och tjockleken av varje katalysatorbädd är av storleksordningen l m.

Den vätska som finns närvarande på varje botten som innehål- ler katalysator rinner ned till den undre destillationsbott- nen via en eller flera konventionella överloppskanter, och katalysatorn förblir alltid nedsänkt i vätskan.

Katalysatorn kvarhålles på varje botten med hjälp av nät åt- minstone över och under bädden, som förhindr ar den från att strömma bort.

Uppfinningen kommer att framgå närmare av bifogade ritning som visar en icke begränsande utföringsform därav. ningsbeteckning l betecknar fraktioneringsbottnar, och 2 en fraktioneringsbotten med en katalysatorbädd 3, som kvarhål- les av nät 4 och 5. Vätskan följer den väg som anty Hänvis- des med hjälp av pilar 6 och passerar igenom katalysatorbäd Ångan följer den uppåtriktade väg som antydes av pi En icke begränsande utföringsform av förfarandet en finningen beskrives nedan. den. lar 7. ligt upp- l0 459 175 EXEMPEL En destillationskolonn tillverkades med hjälp av flänsade rörsektioner med en diameter av l0 cm och en längd av l00 cm, innehållande sex destillationsklockbottnar (tvâ klockor per botten). Kolonnen konstruerades genom alternering av rörsek- tioner på l m fyllda med katalysator med sektioner omfattan- de sex bottnar, till totalt sex sektioner över tillförseln och två sektioner under. Kolonnen tillfördes 2 kg/h C4 inne- hållande 50% isobuten.

Ett återflödesförhållande av 1:1 bibehölls och 575 g metanol tillfördes tillsammans med återflödet. Trycket vid förfaran- det var 800 kPa och temperaturen 600-1500 C. Topprodukten ut- gjordes av 1035 g C4 innehållande 30 g metanol och 5 g iso- buten. 1540 g praktiskt taget ren MTBE erhölls som bottenpro- dukt.

Claims (1)

1. .lin (71 \O ._\ 'NJ U| PÅTENTKRAV Förfarande för framställning av tertiära alkyletrar av isoolefiner och alifatiska alkoholer i närvaro av en katalysator i form av sfärer av sulfonerade styren-divinylbensenhartser, varvid såväl reaktionen som leder till bildandet av den tertiära alkyletern som separationen av den tertiära alkyletern fran kolvätena och åtföljande föreningar äger rum i en enda destillationskolonn, i vilken alkoholen ledes in i närheten av destillationsko- lonnens topp, den isoolefinhaltiga kolväteströmmen ledes in pà ett längre ner beläget ställe och den önskade etern uttages som en väsentligen ren botten- produkt, k ä n n e t e c k n a t av att man såsom destillationskolonn använder en bottendestillationskolonn, i vilken katalysatorbäddar befinner sig pà en del av bottnar-na, varvid de bottnar som är försedda med katalysatorbädd är åtskilda från varandra genom grupper av fraktioneringsbottnar eller enstaka fraktioneringsbottnar, att katalysatorbäddarna âr nedsänkta i den alkoholhal- tiga vätskan genom vilken angan passerar, och att isoolefinen ledes in pa ett sådant ställe, att minst tvâ med katalysatorbädd försedda bottnar befinner sig däröver och minst en med katalylsatorbädd försedd botten befinner sig därunder.