[发明专利]用C4或C5物料,包括两个提取蒸馏步骤的生产叔醚的方法

说明书

本发明涉及由含有4或5个碳原子烃，尤其是烯烃的含烃馏分生产叔醚(甲基叔丁基醚：MTBE，乙基叔丁基醚：BTBE，甲基叔戊基醚：TAME和乙基叔戊基醚：ETAE)的方法。

这些醚加到汽油中可以增加辛烷值，目前估计世界上对MTBE的需求例如每年增加25％。为了满足这种需要，来自于现有烯烃生产设备和流化床催化裂解的可使用的叔碳异烯烃是不够的。人们应该考虑全部可使用的烯烃，以便将它们异构化成叔烯烃形式，这种叔烯烃是可反应的，从而满足今后对叔醚的需求。

骨架异构化技术的发展使得在今天有可能实现这个目标。由叔异烯烃与甲醇或乙醇反应，以及无醚化反应或醚化反应很弱的烯烃骨架异构化反应组合合成叔醚，在今天值得工业家们予以广泛注意。

由下述专利说明现有技术：FR-A-2527202、FR-A-2614297、FR-A-2527201、FR-A-2520356、GB-A-2068408、Chemical economyand engineering review vol 14，N06，6月，1982，P35-40(收集)异构化/MTBE生产方框流程图)。

人们都知道，骨架异构化技术不是不要物理和热力学的限制。事实上，这种转化只达到30-50％，选择性为75-85％，这需要大量循环以便将全部烯烃转化成叔异烯烃。此外，为了达到所述的性能，该方法在相当低的压力下进行。这就需要大批设备处理大量的液流，从产品分离和回收来看这些液流应轮流进行缩合。

骨架异构化与叔醚合成的有效组合的另一阻碍只是由骨架异构化时被转化的烯烃部分造成的。事实上，饱和烯烃以惰性化合物通过异构化反应器，并且与所得到的异烯烃化合物一起加以回收，这样导致不断地稀释可反应的烃。

来自烯烃生产设备和催化裂解的含C₄或C₅的物料，不但存在的烯烃性质，而且异烯烃含量都有很大的不同。因此，合成叔醚的流出液是很不相同的，因此应该调整下游的精制流程。例如，生产烯烃设备的流出液富含直链烯烃，饱和烃贫化，以此理由这种流出液可作为良好的异构化物料，相反，催化裂解的C₄和C₅流出液一般含50％以上饱和烃，那么在下游需要消耗大量能量的很大体积的设备。

此外，不管这些流出液的数量多少，骨架异构化的产物都不可能在叔醚合成反应器上游循环而不大量消除积累的饱和烃，尤其在催化裂解的物料的情况更是如此。这种清除步骤成为该合成法的主要阻碍。本发明一个目的是克服上述的不足或限制，尤其是在异构化步骤之前除去物料中至少部分饱和烃。

按照本发明人们发现，在叔醚合成步骤与非转化烯烃的骨架异构化步骤之间加进一个用烯烃的选择性溶剂提取蒸馏烯烃的步骤时，可以得到很好的结果。

更详细地，本发明提出一种按下述步骤实施的叔醚生产方法。

a)在适宜的合成条件下，将含饱和烃与叔异烯烃，尤其是异丁烯或2-甲基-2-丁烯和2-甲基-1-丁烯的含烃物，与一种醇进行反应，如果生产甲基叔丁基醚(MTBE)或甲基叔戊基醚(TAME)，这种醇是甲醇，如果生产乙基叔丁基醚(ETBE)或乙基叔戊基醚(BTAE)，这种醇是乙醇，该反应在至少一个催化反应区中进行，并且获得含叔醚的流出液。

b)在适宜的蒸馏条件下在蒸馏区(C₁)蒸馏流出液，并且在蒸馏区底部回收叔醚，在顶部回收含烯烃、至少部分所述醇和饱和烃的馏出物，或许它们至少部分缩合。

c)在第一个提取蒸馏区(C_II)在适宜的第一个提取蒸馏条件下，在一种烯烃选择性非水溶剂(至少部分加到所述第一个区)存在下提取蒸馏步骤b)的馏出物，并且回收顶部馏份富含至少部分饱和烃(至少部分缩合)，和第一次提取蒸馏的底部馏份。

d)在第二个提取蒸馏区(C_III)，在第二个适宜提取蒸馏条件下，提取蒸馏步骤c)底部馏份，并在顶部回收至少部分富含烯烃的第二个提取蒸馏的馏出物(至少部分冷凝)，在底部为主要含醇和溶剂的残渣。

e)在分离区(C_IV)在适宜的分离条件下，如采用汽提法进行步骤d)的残渣分离步骤，并且在顶部回收至少部分的醇(至少部分循环到步骤a))，在底部回收溶剂，将该溶剂至少部分循环到步骤c)。