專利名稱：制造異丁烯及甲醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種制造異丁烯及甲醇的方法。更定言之，本發(fā)明是關(guān)于一種制造異丁烯及甲醇的方法，其中將甲基-特-丁基醚分解成異丁烯與甲醇，再將異丁烯與甲醇分離，接著個(gè)別回收，由此抑制做為原料的甲基-特-丁基醚的損失，達(dá)到非常經(jīng)濟(jì)地獲得異丁烯及甲醇的效用。
另一方面，當(dāng)取出一部份重組份以避免這些重組份過濃時(shí)，原料甲基-特-丁基醚會(huì)與這些重組份在一起，造成經(jīng)濟(jì)效益上的缺陷。
本發(fā)明是關(guān)于一種制造異丁烯及甲醇的方法，其包括將甲基-特-丁基醚分解成異丁烯與甲醇，并將異丁烯與甲醇分離，接著個(gè)別回收，其中該方法包括下列步驟第一步驟在固態(tài)酸性觸媒存在下使甲基-特-丁基醚進(jìn)行分解反應(yīng)，得到含異丁烯、甲醇及副產(chǎn)物二烷基醚與含異丁烯二聚物及異丁烯三聚物的重組份的反應(yīng)液體；第二步驟用水沖洗第一步驟所得的反應(yīng)液體，使反應(yīng)液體分離成油相層與水相層；第三步驟利用蒸餾塔蒸餾第二步驟所得的油相層，從蒸餾塔頂部得到含異丁烯與二烷基醚的餾份，從蒸餾塔底部獲得含甲基-特-丁基醚及重組份的餾份，及從蒸餾塔側(cè)盤上獲得含甲基-特-丁基醚的餾份，及將蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份回到第一步驟；及第四步驟利用蒸餾塔蒸餾第二步驟所得的水相層，從蒸餾塔頂部得到含甲醇的餾份，及從蒸餾塔底部得到含水的餾份。
附圖
標(biāo)記說明1第一步驟2第二步驟3第三步驟4第四步驟5甲基-特-丁基醚(分解的原料)6甲醇(目的產(chǎn)物)7異丁烯(目的產(chǎn)物)
8蒸餾塔側(cè)盤上的餾份(回流循環(huán))9沖洗水10油相層11水相層12廢水13含甲基-特-丁基醚及重組份的餾份第一步驟通常使用固定床的氣相反應(yīng)，反應(yīng)溫度通常為150-300℃，而反應(yīng)壓力通常為常壓到10kg/cm2G。原料的進(jìn)料速度視反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、所要的甲基-特-丁基醚轉(zhuǎn)化率等而定，通常以每小時(shí)液態(tài)空間速度計(jì)算，為3-20(h-1)。反應(yīng)氣體在熱回收設(shè)備中冷卻后成為液體。
在本發(fā)明的第二步驟里，用水沖洗第一步驟的反應(yīng)液體，然后分離成油相層與水相層。第二步驟的條件與特定實(shí)例包括下列所示在第二步驟里，任何種類的萃取塔，例如篩盤式萃取塔及旋轉(zhuǎn)式萃取塔都可以使用。操作壓力通常為6-8kg/cm2G，因?yàn)榭煽刂圃谝合?。沖洗水/油的重量比為大約0.4-0.8，更佳為0.4-0.6。此外，第四步驟里從蒸餾塔底部取出的水一部份或全部可回收作為沖洗水。
在第三步驟里，將第二步驟所得的油相層分解，從蒸餾塔頂部獲得含異丁烯與二烷基醚的餾份，從蒸餾塔底部獲得含甲基-特丁基醚與重組份的餾份，及從蒸餾塔側(cè)盤上獲得含甲基-特-丁基醚的餾份，其中從蒸餾塔側(cè)盤上獲得的餾份回到第一步驟。第三步驟的條件與特定實(shí)例包括下列所示在第三步驟里，可以使用一般的蒸餾塔，例如篩盤式蒸餾塔，閥盤式蒸餾塔或填充塔。操作壓力足以利用一般使用的壓力(通常為4-6kg/cm2G)的冷卻水使塔頂餾出物冷凝。
將蒸餾塔側(cè)盤餾份液體從盤上取出，其中不包含蒸餾塔頂部的餾出物餾份而重組份含量非常小，即在理想盤數(shù)從塔底算起第2盤到第5盤，而側(cè)盤餾出次數(shù)視甲基-特-丁基醚的轉(zhuǎn)化率而定，通常使蒸餾塔底部餾份中的甲基-特-丁基醚濃度變成大約20重量％-大約60重量％。
在本發(fā)明的第四步驟里，將第二步驟里所得的水相層蒸餾，從蒸餾塔頂部得到甲醇餾份及從蒸餾塔底部獲得含水的餾份。
第四步驟的條件及特定實(shí)例如包括下列所示第四步驟可以使用一般的蒸餾塔，例如篩盤式蒸餾塔，閥盤式蒸餾塔或填充塔。
操作壓力通常為大氣壓到0.3kg/cm2G。
本發(fā)明方法的最重要特征在于第三步驟里從蒸餾塔側(cè)盤獲得含甲基-特-丁基醚的餾份，并且將側(cè)盤所得的餾份回流到第一步驟。
由本發(fā)明的方法，可以減少?gòu)恼麴s塔底部損失的甲基-特-丁基醚數(shù)量，而且可以回收作為分解原料。
另一方面，不根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)?shù)诙暗谌襟E順序改變時(shí)，即當(dāng)?shù)谝徊襟E里所得的反應(yīng)產(chǎn)物從蒸餾塔頂部蒸餾出異丁烯、二烷基醚及少量共沸甲醇，從蒸餾塔底部蒸餾出甲醇、甲基-特-丁基醚及重組份時(shí)，用水沖洗來自蒸餾塔頂部的餾份，以去除甲醇及含水甲醇。在沖洗后，蒸餾回收甲醇，此時(shí)第一步驟里生成二烷基醚時(shí)所形成的副產(chǎn)物-水-也會(huì)存在于蒸餾反應(yīng)產(chǎn)物后的蒸餾塔底部餾份中。
此外，如JP 02-031695B所述，當(dāng)水或蒸汽加入第一步驟里時(shí)，無法直接回流循環(huán)蒸餾塔底部餾份作為合成甲基-特-丁基醚用，因?yàn)槠渲泻兴?br> 因此，需要將水從該餾份中分離，因?yàn)榧谆?特-丁基醚、重組份等含于由去除水回收的甲醇的中，需要進(jìn)行分離處理，這是一項(xiàng)很大的缺點(diǎn)。
第一步驟在含氧化鋁的固態(tài)酸性觸媒的存在下，進(jìn)行甲基-特-丁基醚的分解反應(yīng)，得到異丁烯，甲醇及二烷基醚及副產(chǎn)物重組份，其中重組份包括異丁烯二聚物及異丁烯三聚物。采用固定床氣相反應(yīng)。反應(yīng)溫度為220℃，而反應(yīng)壓力為6kg/cm2G。甲基-特-丁基醚的進(jìn)料速度為L(zhǎng)HSV 3(h-1)反應(yīng)氣體在利用熱回收設(shè)備冷卻后成為液體。
第二步驟用水沖洗第一步驟所得的反應(yīng)液體，分離成油相層及水相層。使用篩盤式蒸餾塔進(jìn)行沖洗，其中蒸餾塔頂部的操作壓力設(shè)定為7kg/cm2G，而沖洗水/油的重量比設(shè)定為0.45。
第三步驟將第二步驟所得的油相層蒸餾，從蒸餾塔頂部獲得含異丁烯及二烷基醚的餾份，從蒸餾塔底部獲得含甲基-特-丁基醚及重組份的餾份，及從蒸餾塔側(cè)盤上獲得含甲基-特-丁基醚(及少量重組份)的餾份，其中將蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份回流到第一步驟。
第四步驟將第二步驟所得的水相層蒸餾，從獲得蒸餾塔頂部獲得含甲醇的餾份，從蒸餾塔底部得到含水的餾份。使用篩盤式蒸餾塔作為蒸餾用，操作壓力設(shè)定為0.25kg/cm2G。
在比較實(shí)施例1中，不取出第三步驟里蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份。MTBE的消耗量(轉(zhuǎn)換成Gloss數(shù)MTBE噸數(shù)/異丁烯噸數(shù))變成1.688。
比較實(shí)施例里的結(jié)果列于下表。表中的數(shù)值以重量％表示。表1第一步驟

表2第二步驟

表3第三步驟

表4第四步驟

另一方面，根據(jù)上述的程序進(jìn)行實(shí)施例1。此外，第三步驟里，在從蒸餾塔底部算起第四理想盤處將側(cè)盤餾份取出，其中表3的比較實(shí)施例1中蒸餾塔底部出料的MTBE濃度變成60重量％。將全部的側(cè)盤餾份回流到第一步驟。
結(jié)果，MTBE的消耗量(轉(zhuǎn)換成Gloss數(shù)MTBE噸數(shù)/異丁烯噸數(shù))變成1.654，小于比較實(shí)施例1。
綜上所述，本發(fā)明提供一種制造異丁烯及甲醇的方法，其中將甲基-特-丁基醚分解成異丁烯與甲醇，再將異丁烯與甲醇分離，接著個(gè)別回收，因此抑制做為原料的甲基-特-丁基醚的損失。
雖然本發(fā)明已以一實(shí)施例說明如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種制造異丁烯及甲醇的方法，其包括將甲基-特-丁基醚分解成異丁烯與甲醇，得到含異丁烯及甲醇的混合物，再將異丁烯與甲醇分離，接著個(gè)別回收，其特征為該方法包括下列步驟第一步驟在固態(tài)酸性觸媒存在下使甲基-特-丁基醚進(jìn)行分解反應(yīng)，得到一反應(yīng)液體，其中該反應(yīng)液體包括異丁烯、甲醇及副產(chǎn)物二烷基醚與含異丁烯二聚物及異丁烯三聚物的重組份；第二步驟用水沖洗第一步驟所得的反應(yīng)液體，使反應(yīng)液體分離成油相層與水相層；第三步驟利用蒸餾塔蒸餾第二步驟所得的油相層，從蒸餾塔頂部得到含異丁烯與二烷基醚的餾份，從蒸餾塔底部獲得含甲基-特-丁基醚及重組份的餾份，及從蒸餾塔側(cè)盤上獲得含甲基-特-丁基醚的餾份，及將蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份回到第一步驟；及第四步驟利用蒸餾塔蒸餾第二步驟所得的水相層，從蒸餾塔頂部得到含甲醇的餾份，及從蒸餾塔底部得到含水的餾份。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征為其中從蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份數(shù)量設(shè)定為使第三步驟里蒸餾塔底部餾份所含的甲基-特-丁基醚的濃度為大約20重量％-大約60重量％。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征為其中從蒸餾塔底部算起第2到第5個(gè)理想盤處任一處取出蒸餾塔側(cè)盤餾份。
全文摘要
一種制造異丁烯及甲醇的方法，包括第一步驟在固態(tài)酸性觸媒存在下使甲基－特－丁基醚進(jìn)行分解反應(yīng)，得到一反應(yīng)液體；第二步驟用水沖洗第一步驟所得的反應(yīng)液體，使反應(yīng)液體分離成油相層與水相層；第三步驟利用蒸餾塔蒸餾油相層，從蒸餾塔頂部得到含異丁烯與二烷基醚的餾份，從蒸餾塔底部獲得含甲基－特－丁基醚及重組份的餾份，及從蒸餾塔側(cè)盤上獲得含甲基－特－丁基醚的餾份，及將蒸餾塔側(cè)盤上所得的餾份回到第一步驟；及第四步驟利用蒸餾塔蒸餾第二步驟所得的水相層，從蒸餾塔頂部得到含甲醇的餾份，及從蒸餾塔底部得到含水的餾份。
文檔編號(hào)C07C31/04GK1393429SQ0212288
公開日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2002年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月21日
發(fā)明者山瀨正信, 鈴木芳明 申請(qǐng)人:住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社