Способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров

Способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров

Реферат

 

Изобретение относится к простым насыщенным эфирам, в частности к получению алкил трет алкиловых эфиров (ПЭ), применяющихся в качестве компонентов высокооктановых моторных топлив. Увеличение производительности процесса достигается введением фенольной добавки (ФД). Синтез ПЭ ведут из углеводородной смеси, содержащей трет C₄-C₅ олефины, и низшего алифатического спирта при 60 75°С в присутствии ионитного формованного катализатора (марки КИФ) и ФД - п-трет-бутилпирокатехина, п-нитрофенола или ионола, взятой в количестве 0,001 0,5 мас. считая на исходную углеводородную смесь. Способ обеспечивает увеличение производительности процесса с 1,251 до 1,263 1,267 кг/кг катализатора в час и сохранение высокой активности катализатора в течение длительного времени (250 300 ч).

Предлагается усовершенствованный способ получения алкил-трет-алкиловых эфиров, которые находят применение в качестве компонентов высокооктановых моторных топлив. Цель изобретения увеличение производительности процесса. П р и м е р 1. Процесс ведут в реакторе реакционно-ректификационного типа диаметром 200 мм, состоящем из трех зон. Нижняя и верхняя зоны заполнены фарфоровой насадкой (6 10; 10 10 мм), средняя зона ионитным формованным катализатором КИФ. В реактор между средней и нижней зонами подают со скоростью 30,0 кг/ч смесь, содержащую 40% изобутилена и 60% н-бутана. Между средней и верхней зонами подают со скоростью 7,55 кг/ч метанол, содержащий бутилпирокатехин (0,0003 кг/ч, 0,001 мас.). Процесс ведут при следующих условиях: Давление, ати верха аппарата 6,6 куба 6,7 Температура, ^оС верха 60 каталитического слоя 65-67 куба 110-115 С верха реактора отбирают в количестве 17,47 кг/ч н-бутан, содержащий 3% метанола и 1% изобутилена. Из куба отбирают метил-трет-бутиловый эфир (98,1% ) в количестве 19,12 кг/ч. Конверсия изобутилена 98,5% Производительность процесса 1,263 кг/кг катализатора в час. Характеристика катализатора: полная статическая обменная емкость (ПСОЕ) по 0,1 н. раствору NaOН 4 мг-кв/г, активность в процессе дегидратации трет-бутилового спирта 80,5% Через 350 ч работы в условиях примера 1 катализатор имеет ПСОЕ 4,0 мг-экв/г, активность 81% П р и м е р 2 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, но без добавки п-трет-бутилпирокатехина. Конверсия изобутилена с 98,5% через 223 ч снижается до 97,5% Производительность процесса до 1,251 кг/кг катализатора в час. Катализатор имеет ПСОЕ 3,9 мг-экв/г, активность снижена до 76,5% П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 1. Подают фракцию, содержащую 40% изобутилена, 22,4% бутидиена и 35,6% н-бутана, в количестве 29,6 кг/ч; метанол в количестве 7,45 кг/ч, содержащей ионол (0,0035 кг/ч, 0,011 мас. ). С верха реактора отбирают 18,4 кг/ч фракции С₄, содержащей 1% изобутилена и 2,2% метанола. Из куба отбирают 18,75 кг/ч метил-трет-бутилового эфира. Конверсия изобутилена 98,5% Производительность процесса 1,267 кг/кг катализатора в час. ПСОЕ катализатора, одинаковая в конце и в начале процесса, 3,8 мг-экв/г, активность 79% П р и м е р 4. Процесс ведут в проточном реакторе, заполненном ионитным формированным катализатором КИФ и обогреваемом горячей водой. В реактор подают подогретую до 40^оС смесь изобутилена и метанола, молярное соотношение 1: 1, в количестве 20 л/ч. (13,2 кг/ч), а также п-нитрофенол в количестве 0,042 кг/ч (0,5 мол.). Температура по слою катализатора изменяется от 40 до 75^оС. На выходе из реактора получают продукт, содержащий 6,4% изобутилена, 3,0% метанола и 90,0% метил-трет-бутилового эфира. Конверсия изобутилена 90% производительность процесса 2,38 кг/кг катализатора в час. Емкость катализатора до и после процесса (через 300 ч) составляет 3,6 мг-экв/г, активность 78% П р и м е р 5 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 4. Через 300 ч состав продукта представляет 8,5% изобутилена, 4% метанола и 87,5% целевого эфира. Емкость катализатора первоначальная 3,6 мг-экв/г, через 300 ч 3,4 мг-экв/г. Активность 300 ч 62% Производительность процесса 2,297 кг/кг катализатора в час. П р и м е р 6. Процесс ведут аналогично примеру 4. Подают смесь, содержащую 70% - и -изоамиленов и этанол (1 моль: 1,5 моль) в количестве 20 л/ч (15 кг/ч), а также ионол в количестве 0,003 кг/ч 0,04 мас. На выходе из реактора получают продукт, содержащий 12% изоамиленов, 21,8% этанола, 17,8% углеводородов С₅ и 48,0% этил-трет-амилового эфира. Конверсия изоамиленов 70% Производительность процесса 1,811 кг/кг катализатора в час. Емкость катализатора до и после процесса (через 250 ч) составляет 3,7 мг-экв/г, активность 78% П р и м е р 7 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 6, но без подачи ионола. Через 250 ч из реактора отбирают продукт состава: 12,8% изоамилена, 17,8% других C₅-углеводородов, 22,1% этанола и 47,3% целевых эфиров. Конверсия изоамиленов 69% Производительность процесса 1,784 кг/кг катализатора в час. Активность катализатора 75% Через 250 ч ПСОЕ 3,6 мг-экв/г. П р и м е р 8 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 4, но п-нитрофенол вводят в количестве 0,048 кг/ч (0,57 мас.). Через 300 ч катализатор имеет ПСОЕ 3,6 мг-экв/г, активность 78% Конверсия изобутилена 90% производительность процесса 2,38 кг/кг катализатора в час. П р и м е р 9 (сравнительный). Процесс ведут аналогично примеру 1, по при подаче n-трет-бутилпирокатехина 0,00015 кг/ч (0,0005 мас.). Конверсия изобутилена через 250 ч снижается с 98,5 до 98,0% ПСОЕ до 3,9 мг-экв/г, активность снижена до 78% Производительность 1,258 кг/кг катализатора в час. Таким образом, предложенный способ позволяет вести процесс при сохранении высокой каталитической активности в течение длительного времени (250-300 ч). Производительность процесса для метил-трет-бутилового эфира возрастает до 1,263-1,267 кг/кг катализатора в час (в режиме реакционно-ректификационного аппарата) против 1,251 в известном способе, в проточном режиме соответственно 2,38 кг/кг катализатора в час против 2,297 в известном способе. При получении этил-трет-амиловых эфиров производительность увеличивается до 1,811 кг/кг катализатора в час против 1,784 в известном способе.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛ-ТРЕТ-АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ взаимодействием углеводородной фракции, содержащей третичные C₄ C₅ олефины, с низшим алифатическим спиртом при 40 75^oС в присутствии ионитного формованного катализатора, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса, его ведут в присутствии соединения фенольного типа, выбранного из группы, включающей п-трет-бутилпирокатехин, п-нитрофенол и ионол, взятого в количестве 0,001 0,5 мас. считая на исходную углеводородную фракцию.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.05.2004

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008