异丁烯和烷基叔丁基醚的联合制备方法技术

一种制备异丁烯和烷基叔丁基醚的联合方法，其中异丁烯的制备是通过异丁烷脱氢再经部分冷凝予以精制，残余蒸气用一种溶剂加以吸收，烷基叔丁基醚的制备则通过将精制后的异丁烯产物同相应的醇反应而得，其主要特征在于，用来吸收异丁烯的这种溶剂是部分自身的产物烷基叔丁基醚和／或部分本工艺所用的相应的醇。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及异丁烯和烷基叔丁基醚诸如甲基叔丁基醚(MTBE)，乙基叔丁基醚(ETBE)等的一种联合制备方法。烷基叔丁基醚可用作汽油的高辛烷值添加剂，它们是用异丁烯同相应的醇(MTBE用甲醇，ETBE用乙醇等)在液相及合适的催化剂存在下反应来制取，反应温度为60-100℃，反应压力为15-40大气压(见意大利专利1012690)。如今提倡将愈来愈多量尤其是MTBE用于汽油工业技术并几乎充分利用含异丁烯的炼油厂物料流，这导致用异丁烷脱氢生产异丁烯综合企业的开发。通常所用原材料为油田丁烷的混合物，因此一个MTBE工厂的典型示意流程图示于附图说明图1。将含正丁烷和异丁烷的原料1关入蒸馏塔2，异丁烷3基本上在塔顶离开，含正-C4和更多碳原子的烃的物料流4从塔底排出。部分塔底物料流5在反应器6中被异构化并经7循环入塔2。在装置8中将异丁烷3脱氢，生成轻质气体流9及含异丁烷和异丁烯的物料流10，后者被送入MTBE合成反应器11，在其中它同甲醇12反应制成MTBE13。除MTBE之外，装置11还产生含异丁烷的物料流14，它被循环入脱氢反应器8的上游位置。应该指出的是，脱氢技术的来源是同MTBE制备无关的。不过，可以预料，大多数新的MTBE装置将采用由异丁烷脱氢制得的异丁烯，同样，大多数异丁烷脱氢装置将把异丁烯供应给MTBE装置。这两种装置的任何联合导致节约投资额和/或运转费用，因此很有吸引力。设计方案示于图2的异丁烷脱氢装置是根据类似于如今工业上常用的方法即气体制备法，压缩和纯化法，更具体地说，将异丁烷21送入脱氢反应器22，然后经过一道压缩工序23及纯化工序24。纯化工序包括将氢，氮和轻质烃25同反应产物26的C4烃组分分开。最难的要害之一是从压缩后仍未冷凝的轻质气体流中回收C4烃。如今的工厂是采用深冷分离法实现这种回收的。也可采用合适的溶剂吸收再使C4解吸及溶剂再生来实现该回收，例如，在异丁烷脱氢装置中，溶剂是C6-C10烃的混合物。图3示出了带有深冷分离法回收的Snamprogetti-Yarsintez异丁烷脱氢过程的典型流程图(见Octane Week，October 8，1990，7-8页)。异丁烷31在被送入脱氢反应器34之前于热交换器32和33中预热，反应器34通过管线36和37，同脱氢催化剂再生器35相连结。气体流38离开反应器34顶部，在经33冷却，40过滤，41压缩及42部分冷凝之后被送入分离器39。从分离器39得到的两股物料流，一股43主要含C4烃类，另一股44主要含氢及C3烃类。物料流43被送入脱丙烷器45，从其底部排出主要由异-C4组成的物料流46。物料流44被送入低温回收装置47，以回收其中所含异丁烯和异丁烷48，待加到物料流43中。物料流49离开47，它主要含氢和C1-C3烃类，并同离开脱丙烷器45顶部的物料流50相混合。空气51在52中压缩及53中加热后被送入再生塔39。气体流54离开塔顶39，在用作燃料气56之前用53冷却并通过55过滤。图4示出了带有吸收和解吸回收装置的异丁烷脱氢过程的典型流程图。下面只对涉及纯化的这部分加以说明，因为其余部分同图3所示相似。物料流38离开反应器34，在送入分离器39将重烃类43同轻质烃类44分离之前，用33冷却，41压缩，并在冷凝器42中部分冷凝，44则被送入吸收器60。轻质气体及烃类61离开上述吸收器的顶部，而其余物质则由经管线62送入的溶剂吸收并从底部63排出。含使用过的溶剂和C4烃类的物料流63被送入蒸馏塔64，从塔底65得到再生溶剂，由塔顶得到主要含C4烃类66的物料流，在将它加入物料流43之后，被送入脱丙烷塔67。一股主要由异C4组成的物料流从塔67的塔底68排出，一股主要含C3烃类的物料流由塔顶69离开。这些回收步骤是很费钱又复杂的。尤其是深冷分离装置需高额投资及运转费用，因为涉及到在很低温度下运转的制冷循环及昂贵的机械设备(诸如汽轮骤冷器)。采用吸收和脱吸的回收方法存在将外来的溶剂物质引入生产循环的缺点，该溶剂随后不得不加以仔细回收，从而造成运转费用的提高及C4馏分中过高地含重质烃，还必须考虑到从溶剂中解吸C4烃类的高动力消耗量。我们意外地发现，可以通过用烷基叔丁基醚和/或所用的相应的醇的吸收，从来自首次冷凝的蒸气回收C4烃类，而不含使产率降低到低于上述方法，尽管在操作条件下这些化合物的高蒸气压似乎会妨碍它的使用。同用重质烃类吸收相比(如图4所示过程采用的方法)，使用这些溶剂的主要优点在于，这类化合物是以反应物(甲醇、乙醇等)或产物(MTBE，ETBE等)形式存在，而且含回收的C4和溶剂的物料流可直接被送入已由烷基叔丁基醚生产车间提供的工艺装置中，不必再作进一步处理。对普遍采用的深冷分离流程图加以考察，还显然可看出，在很低温度下运转的装置比起在40-60℃温度运转的吸收塔要复杂得多。按照本专利技术制备异丁烯和烷基叔丁基醚的联合方法主要由以下几道工序组成a)含异丁烷物料流的脱氢，然后将所得气体压缩和部分冷凝，经分离后得到一股含氢、氮和C1-C4烃类的气体流以及一股主要含C4烃类的液体流;b)将气体流送入采用溶剂的吸收塔，从塔顶得到主要含氢，氮和C1-C3烃类的气体混合物，从塔底得到主要含C4烃类及用过的溶剂的液体混合物;c)将主要含C4烃类的液体流送入蒸馏塔，从塔顶得到主要含C3烃类的气体混合物，从塔底得到含异丁烷和异丁烯的液体混合物;d)将工序c)的含异丁烷和异丁烯的液体混合物同相应的醇一起送入反应器，如果采用两个或多个反应器的话则送入第一反应器，以制得烷基叔丁基醚;e)将反应器产物送入蒸馏塔，从塔顶得到主要含未反应气体的物料流，从塔底得到主要含烷基叔丁基醚的液体;f)将工序e)的主要含未反应气体的物料流直接送入洗涤塔(当只用一个反应器时)，或者直接送入第二反应器(当采用两个或多个反应器时)，然后把第二反应器所得产物送入蒸馏塔，从塔底得到含烷基叔丁基醚的液体混合物，再把它循环入工序e)的蒸馏塔，如果采用几个反应器的话，则把第二反应器所得产物送入第三反应器，从顶部得到主要含未反应气体的混合物，该物料流被送入洗涤塔;g)在洗涤塔中分离，从塔顶得到的主要是未反应的C4烃类，从塔底得到的主要是含水及所用醇的液体混合物，这些物质随后在蒸馏塔中加以分离，该方法的特征在于，工序b)的吸收塔所用的溶剂是部分主要含工序e)的烷基叔丁基醚的液体和/或部分该过程所用的相应的醇。这种主要含C4烃类和烷基叔丁基醚的液体混合物以用过的溶剂的形式离开工序b)吸收塔的塔底，它可以被部分或全部送入以下的一个或多个装置项目-工序c)的蒸馏塔;-工序e)的蒸馏塔;-工序d的反应器。应该指出的是，不必再生烷基叔丁基醚，因为该液体混合物不一定要送入工序c)的蒸馏塔。如果过程中所用的相应的醇也被用作工序b)吸收塔的溶剂的话，离开塔的液体混合物则被送入工序d)的反应器。流出工序g)洗涤塔在蒸馏塔中分离出的醇可以循环入工序d)的反应器，和/或工序f)的反应器(如果用两个或多个反应器的话)，和/或工序b)的吸收塔。从工序g)的洗涤塔分离出的未反应C4烃类常可同工序a)含有待脱氢的异丁烷铁物料流一起的混合。上述过程还可采用一个塔式反应器进行，在该反应器中，反应器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备异丁烯和烷基叔丁基醚的联合方法，它主要由以下几道工序组成：ａ）含异丁烷物料流的脱氢，然后将所得气体压缩和部分冷凝，经分离后得到一股含氢，氮和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烃类的气体流以及一股主要含Ｃ↓［４］烃类的液体流。ｂ）将气体流送入采用溶剂的吸收塔，从塔顶得到主要含氢，氮和Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］烃类的气体混合物，从塔底得到主要含Ｃ↓［４］烃类及用过的溶剂的液体混合物；ｃ）将主要含Ｃ↓［４］烃类的液体流送入蒸馏塔，从塔顶得到主要含Ｃ↓［３］烃类的气体混合物，从塔底得到含异丁烷和异丁烯的液体混合物；ｄ）将工序ｃ）的含异丁烷和异丁烯的液体混合物同相应的醇一起送入反应器，如果采用两个或多个反应器的话则送入第一反应器，以制得烷基叔丁基醚；ｅ）将反应器产物送入蒸馏塔，从塔顶得到主要含未反应气体的物料流，从塔底得到主要含烷基叔丁基醚的液体；ｆ）将工序ｅ）的主要含未反应气体的物料流直拉送入洗涤塔（当采用一个反应器时），或者直接送入第二反应器（当采用两个或多个反应器时），然后把第二反应器所得产物送入蒸馏塔，从塔底得到含烷基叔丁基醚的液体混合物，它又被循环入工序ｅ）的蒸馏塔，如果采用几个反应器的话，则把第二反应器所得产物送入第三反应器，从顶部得到主要含未反应气体的混合物，该物料流又被送入洗涤塔；ｇ）在洗涤塔中分离，从塔顶得到的主要是未反应的Ｃ↓［４］烃类，从塔底得到的主要是含水及所用醇的液体混合物，这些物质随后在蒸馏塔中加以分离。该方法的特征在于，工序ｂ）的吸收塔所用的溶剂是部分主要含工序ｅ）的烷基叔丁基醚的液体和／或部分该过程所用的相应的醇。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：I米拉卡，G富斯卡，
申请(专利权)人：斯南普罗吉蒂联合股票公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]