專利名稱：醚的回收的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從反應混合物中回收醚類。本發(fā)明一方面涉及在制備三級烷基醚中反應器流出物的分離方法。另一方面涉及設計用水提取醇的塔器安排。
已知可作為高辛烷摻入組分用于發(fā)動機燃料的三級烷基醚可通過把一級醇與在三級碳原子上帶有雙鍵的烯烴進行反應而制得。例如，甲醇與異丁烯或異戊烯反應即分別形成甲基叔丁基醚(ETBE)和叔戊基乙基醚(TAEE)。類似的產(chǎn)生乙基叔丁基醚(ETBE)和叔戊基乙基醚(TAEE)的反應也是已知的。可參看美國專利Nos.4，071，567;3，979，461;3，135，807;3，846，088;以及許多別的專利。
這些醚化反應對于三級烯烴的選擇性是如此之好，以至于這反應可以成為從三級烯烴和線型烯涇形成的混合烯烴流出物中除去三級烯烴的有效方法。但是在生產(chǎn)這類醚時，希望在反應流出物中由醚中除去未反應的醇并把它重新循環(huán)到醚化反應器中。
已知有許多方法可用來從三級烷基醚產(chǎn)物中分離醇。但是所有這些已知的一個個的方法，都不能提供由一些不同的醚產(chǎn)物諸如MTBE，ETBE，TAME和TAEE中分離醇的靈活性。
按此，本發(fā)明的一個目的是提供一種由含有三級基醚的反應混合物中回收醇的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種改進的用水提取醇的塔器安排。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法，它可以用基本上同一種工藝設備來分離MTBE，TAME，ETBE或TAEE的反應產(chǎn)物。
本發(fā)明還有另一個目的是由第三烷基醚反應產(chǎn)物中回收未反應的烴類。
按照本發(fā)明，提供了一種在C4或C5異構烯烴的醚化反應中從反應流出物中分離醇的方法，該方法用基本上相同的工藝設備來分離各種醚化合物諸如MTBE，ETBE，TAME或TAEE、或者它們的混合物。在這種特色為兩次水洗步驟加上分餾的方法中，來自三級烷基醚反應的含有高辛烷值的醚組分，包括未反應的C4或C5異構烯烴和惰性的烴類諸如線型烯烴和鏈烷烴，以及未反應的醇在內(nèi)的全部反應產(chǎn)物，在第一個分離區(qū)被分離，產(chǎn)生含有醚組分的產(chǎn)品流、含有水/醇的混合物流以及主要包含烴類但也含有醇的液流;后一種含有醇的烴流在第二個分離區(qū)進一步被分離，提供(如果需要)可進一步利用的烴產(chǎn)品流以及水/醇混合物流，后者與第一個分離區(qū)中的水/醇混合物流合并，合并后的水/醇混合物流在第三個分離區(qū)被進一步分離，提供適合于地重新循環(huán)到醚化反應器中去的醇產(chǎn)品流以及適用作別的用處的水流。
在一個優(yōu)選的具體實施例中，第一個分離區(qū)包括水提取操作步驟，接著進行醚的分餾，其中水提取一步從反應流出物中除去第一部分醇。按此，水提取操作將產(chǎn)生含有醇的提取流和含有醚、烴類以及也含有少量隨著烴類一起遺留下來的醇的提余液。這提余液被通入醚分餾器分餾，即在塔底流出物中得到醚產(chǎn)物，并得到含有烴類和醇的塔頂流出物，后者被送往第二個分離區(qū)。
第二個分離區(qū)包括水提取步驟和接著用烴類進行的反萃取操作。在第二個分離區(qū)進行的提取操作除去第二部份醇，它基本上包含反應流出液中所有殘留的醇，并被利用以進一步減少醇的損失。按此，在第二個分離區(qū)的水提取操作將產(chǎn)生含有醇的提取液和含有烴類并基本上不含醇的提余液。這一提余液流出物被送往烴反萃取塔，經(jīng)進一步提純并產(chǎn)生穩(wěn)定的烴流出物。
第三個分離區(qū)是醇的分餾，它把從第一個和第二個分離區(qū)得到的水/醇混合物分離而產(chǎn)生醇和水的產(chǎn)物。
本發(fā)明的其它目的，特色和一些優(yōu)點通過閱讀專利說明書和所附的權利要求以及附圖，對于特別是本專業(yè)的人員來說將是很明顯的。


圖1是簡化的圖解，它顯示了按本發(fā)明的一個經(jīng)優(yōu)選的具體實例中的工藝流程和裝置的安排。
本專業(yè)熟練人的技術人員應該懂得，因為圖1僅僅是圖解，為清晰起見其中略去了許多在工業(yè)車間中進行成功操作所需的設備項目。這類設備項目包括例如，流量，壓力和溫度的測量儀表及相應的過程控制裝置;泵，熱交換器，閥門等等。所有這些東西都應按照標準的化學工程實踐來提供，但它們在解釋本發(fā)明時并沒有什么作用。
現(xiàn)在參看圖1。每分子中具有4或5個碳原子的三級烯烴與醇(例如甲醇或乙醇)選擇性地進行反應而產(chǎn)生醚的全部反應產(chǎn)物，通過管道4進料到第一個分離區(qū)，后者包括一個萃取塔2和一個分餾器6。經(jīng)管道4提供的反應流出物包含產(chǎn)物三級烷基醚，它存在于過量的未反應的并且是惰性的烴類中，其中也含有未反應的醇。提取塔或所謂的水洗操作，涉及把典型地在大約40℃和1000至1200千帕表壓條件下，即能充分保持烴類處于液相的條件下經(jīng)管道12提供水，使之與進料對流接觸。
在第一個分離區(qū)的提取操作步驟中，占進料液中醇量的至少50%(重量)的第一部分未反應的醇被除去。不應被理論所限制，想來應該有充分量的醇通過在提取塔2中進行的水提取步驟中從進料中被除去，使得緊接著的醚分餾器6的操作或者是由于殘留組份的分離系數(shù)得到改進，或者是由于醚分餾器6不會在醚/醇/烴形成恒沸物的條件下工作而得到增強。在塔器2中由提取得的塔頂提余液中主要是包含惰性烴類加上產(chǎn)物醚以及較少量的未反應的異構烯烴和醇。這提余液流出物經(jīng)管道8送往蒸餾塔6，由其中可在管道10中回收到含有烴和較小量醇的塔頂流出物。從管道14中的塔底流出物中可回收產(chǎn)物醚以用作諸如發(fā)動機燃料的高辛烷摻和組份。
由萃取塔2中進行的水洗操作中得到的底部提取液中包含水和醇的混合物，其中醇的總量組成的濃度約為部流出物的大約20%(重量)。這一流出物經(jīng)管道16和32通往一個醇分餾塔18。
提取塔(2)附近的旁路管道30是在加工處理MTBE時被用來把水洗塔(2)排除在工藝流之外。
從醚分餾塔6取出的塔頂烴相被送往第二個分離區(qū)，在那里其余的醇被回收，同時烴流出物的純度得到改進。這第二個分離區(qū)包括水提取塔20和反萃取塔22。由分餾塔6取出的塔頂流出物經(jīng)管道10送往萃取塔20并經(jīng)管道24往其中引入水，由塔器20經(jīng)管道26取出基本不含醇的烴提余液流出物，經(jīng)管道21取出醇/水混合物并與管道16中具有類似組份的流出物合并，為符合一些純度規(guī)格而對塔頂烴流出物所進行的進一步純化操作在反萃取塔22中進行，在那里輕餾份經(jīng)管道26從烴類中除去，穩(wěn)定的烴產(chǎn)品經(jīng)管道28取出。
經(jīng)管道32提供給分餾器18的水/醇混合物，在分餾器18中被分離，得到管道34中的醇流出物，它適合于重新循環(huán)到醚化反應器中。管道36中的水流出物，它適合于重新循環(huán)到提取塔器2和/或20中。雖然在圖1中解釋的各個操作單元的實際操作條件在某種程度上依賴于進料液的組成，但醚回收操作的各別單元的典型操作條件給出在下面的表Ⅰ中，表中括號內(nèi)的數(shù)字相應于在圖1中的參照數(shù)字。
表Ⅰ典型的操作條件提取塔(2)溫度℃ 40表壓,千帕 1100分餾塔(6)溫度℃ 40塔頂 50-60塔底 110-160表壓,千帕塔頂 540-740塔底 580-770提取塔(20)溫度℃ 38壓力.千帕 827反萃取塔(22)溫度℃ 50-70表壓.千帕 540-1360分餾塔(18)
溫度℃塔頂 76-103塔底 116-130表壓.千帕塔頂 158塔底 172本發(fā)明可應用于各種形成醚的操作單元，其中上述的兩次水洗步驟結合分餾操作提供了新的要素。在操作中第一個提取塔2可除去包含在進料液中的至少大約50%(重量)，最好是大約75%(重量)的醇，如前所述，這對于防止在用于處理包含ETBE，TAME和TAEE這些反應產(chǎn)物或它們的混合物的分餾塔6中形成醚/醇/烴恒沸物應該是足夠了，并從而改進了在分餾塔6中進行的分離操作。其余的醇然后在第二個水提取器20中被除去。
對本專業(yè)熟練人員來說可以做出一些合理的變動和修飾。這類變動和修飾應屬于所敘述的本發(fā)明和所附的權利要求的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種分離含有三級烷基醚、包含未反應的異構烯烴和別的惰性烴類的烴類以及未反應的醇的醚化反應流出物的方法，所說的方法包括(a)將所說的醚化反應流出物通入包括水提取步驟接著進行分餾的第一的分離區(qū)；(b)在所說的第一個分離區(qū)中分離所說的反應流出物，所用的操作條件應能提供包括所說的烴類、所說的醇類和水組成的混合物的第一流出物；含有基本上不含醇的所說的三級烷基醚的第二個出物；以及含有水/醇混合物的第三流出物；(c)把所說的第一流出物通入包括水提取步驟，接著進行反萃取的第二個分離區(qū)；(d)在第二個分離區(qū)分離所說的第一流出物，所用的操作條件應能提供含有基本上不含醇的所說的烴類的第四流出物以及含有水/醇混合物的第五流出物；以及(e)把所說的第五流出物與所說的第三流出物合并，形成第六流出物，并把這第六流出物通入包括分餾操作的第三分離區(qū)中，從而產(chǎn)生基本上只含醇的第七流出物。
2.權利要求1的方法，其中所說的分離步驟(b)進一步包括在所說的第一分離區(qū)的所說的水提取步驟中，提取第一部分包含在所說的反應流出物中的醇;以及在所說的第三流出物中由所說的第一分離區(qū)除去所說的第一部分醇。
3.權利要求2的方法，其中所說的第三流出物是通過用水對流接觸包含在所說的反應流出物中的醇而形成的。
4.權利要求2的方法，其中所說的第一部份醇包括在所說的醚化反應流出物中未反應的醇的主要部份。
5.權利要求1的方法，其中所說的分離步驟(d)進一步包括提取包含在所說的第二分離區(qū)中水提取步驟中所說的第一流出物中的第二部分醇;以及在所說的第五流出物中由所說的第二分離區(qū)除去所說的第二部份醇。
6.權利要求4的方法，其中所說的第五個流出物是通過用水對流接觸包含在所說的第一流出物中的醇而形成的。
7.權利要求2的方法，其中所說的醇是選自甲醇和乙醇。
8.權利要求2的方法，其中所說的三級烷基醚是選自MTBE，TAME，ETBE或TAEE或者它們是混合物。
9.權利要求1的方法，其中所說的未反應的烴類包括C4或C5異構的烯烴，所說的惰性烴類包括鏈烷烴和線型烯烴。
10.分離含三級烷基醚、包括未反應的異構烯烴和別的惰性烴類的烴類以及未反應的醇的醚化反應流出物的裝置，所說的裝置包括為把水引入所說的第一個水提取裝置的裝置;為把所說的反應流出液引入所說的第一個水提取裝置，以產(chǎn)生包括醇的提取混合物的第一流出物以及包括所說的醚、烴類和醇的提余液混合物的第二流出物的裝置;第一個分餾裝置;為把所說的第二流出液作為進料液引入所說的第一分餾裝置的裝置，其中所說的第二流出液被分餾的條件應能產(chǎn)生含有所說的基本不含醇的醚的第三流出液以及含有所說的烴類，醇和水的混合物的第四流出液;第二水提取裝置;為把水引入所說的第二提取裝置的裝置;為把所說的第四流出液引入所說的第二水提取裝置，以產(chǎn)生包括醇的提取液的第五流出液以及包括所說的基本上不含醇的所說的烴類的提余液的第六流出液的裝置;第二個分餾裝置;以及為把所說的第三流出物和所說的第五流出物合并以形成第七流出物，以及為把所說的第七流出物作為進料液引入所說的第二分餾器的裝置，其中所說的第七流出液被分餾的條件應能產(chǎn)生基本上只含醇的塔頂流出液以及基本上只含水的塔底流出液。
11.權利要求10的裝置，所說的裝置另外還包括一個反萃取塔;為把所說的第六流出液作為進料液引入靠近所說的反萃取塔頂部的裝置，其中所說的第六流出液被輕餾份反萃取以產(chǎn)生穩(wěn)定的烴流出物。
12.權利要求10的裝置，其中所說的醇是選自甲醇和乙醇。
13.權利要求10的裝置，其中所說的三級烷基醚是選自MTBE，TAME，ETBE或TAEE或者它們是混合物。
14.權利要求10的方法，其中所說的未反應的烴類包括C4或C5異構的烯烴，并且所說的惰性烴類包括鏈烷烴和線型烯烴。
15.權利要求10的方法，另外還包括在所說的第一個水提取裝置附近的旁路裝置。
全文摘要
C
文檔編號C07C41/38GK1094026SQ93121530
公開日1994年10月26日 申請日期1993年12月29日 優(yōu)先權日1992年12月30日
發(fā)明者J·H·伊森, J·科雷佩克 申請人:菲利浦石油公司