Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его производных



Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его производных
Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его производных
Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его производных
Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его производных

 


Владельцы патента RU 2470905:

Павлов Олег Станиславович (RU)
Павлов Дмитрий Станиславович (RU)
Павлов Станислав Юрьевич (RU)

Изобретение относится к способу получения 1-бутена и изобутена или/и его соединения(й) со спиртом(ами), водой, либо продуктов ди- и тримеризации изобутена из смеси С4-углеводородов, содержащей преимущественно 2-бутены, с использованием скелетной и позиционной изомеризации 2-бутенов и как минимум ректификации, характеризующемуся тем, что катализируемую изомеризацию 2-бутенов проводят при температуре от 100°С до 500°С в общей реакционной зоне, где проходят позиционная и скелетная изомеризация в 1-бутен и изобутен, или в отдельных реакционных зонах, в одной из которых проходит позиционная изомеризация в 1-бутен и в другой одновременно проходят скелетная и позиционная изомеризация в изобутен и 1-бутен, образующийся изобутен извлекают из смеси первоначально в форме алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или трет-бутанола, и/или димеров и тримеров изобутена и при необходимости указанное(ые) соединение(я) подвергают катализируемому разложению с выделением изобутена, а из потока(ов), в котором(ых) преобладают 1-бутен и 2-бутены, с помощью ректификации выделяют поток, содержащий преимущественно 1-бутен, и остаток, содержащий преимущественно 2-бутены, как минимум частично рециркулируют в зону, включающую скелетную изомеризацию. Настоящий способ позволяет получать 1-бутен и изобутен в общем процессе, что позволяет сократить количество необходимого оборудования и более рационально организовать потоки. 10 з.п. ф-лы, 8 пр., 3 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к области получения 1-бутена и изобутена и/или его соединения(й) из смесей, содержащих преимущественно 2-бутены и возможно примесь н-бутана. Более конкретно изобретение включает позиционную и скелетную изомеризацию 2-бутенов с образованием 1-бутена и изобутена и последующую переработку реакционной(ых) смеси(ей).

Известны способы [US-pat №6242662, 05.06.2001; US-pat №6768038, 27.07.2004] получения 1-бутена, для чего в качестве сырья используют смеси, содержащие преимущественно 2-бутены и примеси других С4-углеводородов, извлеченные из более сложных С4-фракций, при которых проводят катализируемую позиционную изомеризацию 2-бутенов в 1-бутен при повышенной температуре и образующийся 1-бутен отделяют в качестве дистиллята ректификацией от непрореагировавших 2-бутенов и н-бутана.

Способы имеют два существенных недостатка:

- из-за неблагоприятного химического равновесия в 1-бутен превращается лишь меньшая часть 2-бутенов;

- при наличии в сырье н-бутана, в результате рекуперации в реакционную зону получаемого при отгонке 1-бутена кубового остатка, содержащего 2-бутены и н-бутан, происходит чрезмерное накопление н-бутана в системе.

Известны способы [US-pat №5510560, 23.04.1996; US-pat №5523510, 04.06.1996] получения изобутена из н-бутенов путем их катализируемой высокотемпературной скелетной изомеризации в изобутен с использованием цеолитов в качестве катализатора при высокой температуре 400-600°С. Конверсия н-бутенов проходит не полностью. Обычно изобутен извлекают из смеси путем превращения в высококипящие компоненты при взаимодействии со спиртами или водой. Непрореагировавшие н-бутены (обычно вместе с н-бутаном) возвращают в зону изомеризации.

Недостатками способов являются:

- узкая направленность на получение изобутена и не использование возможности одновременного получения другого весьма ценного мономера - бутена-1;

- высокая температура изомеризации, коксование катализатора и необходимость его частой выжиговой регенерации.

Известные способы получения 1-бутена и изобутена не позволяют производить их одновременно в общем процессе, что могло бы дать возможность сократить количество необходимого оборудования и более рационально организовать потоки.

Нами установлено, что катализируемая позиционная изомеризация 2-бутена в 1-бутен и скелетная изомеризация в изобутен могут быть совмещены в общей реакционной зоне с последующим разделением продуктов. Одновременно с ней может быть использована дополнительная реакционная зона позиционной изомеризации 2-бутенов в 1-бутен и осуществлена эффективная комбинация зон разделения с получением чистого 1-бутена и чистого изобутена или/и его производных.

Мы заявляем:

Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его соединения(й) со спиртом(ами), водой, либо продуктов ди- и тримеризации изобутена из смеси С4-углеводородов, содержащей преимущественно 2-бутены, с использованием скелетной и позиционной изомеризации 2-бутенов и как минимум ректификации, отличающийся тем, что катализируемую изомеризацию 2-бутенов проводят при температуре от 100°С до 500°С в общей реакционной зоне, где проходят позиционная и скелетная изомеризация в 1-бутен и изобутен, или в отдельных реакционных зонах, в одной из которых проходит позиционная изомеризация в 1-бутен и в другой одновременно проходят скелетная и позиционная изомеризация в изобутен и 1-бутен, образующийся изобутен извлекают из смеси первоначально в форме алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или трет-бутанола, и/или димеров и тримеров изобутена и при необходимости указанное(ые) соединение(я) подвергают катализируемому разложению с выделением изобутена, а из потока(ов), в котором(ых) преобладают 1-бутен и 2-бутены, с помощью ректификации выделяют поток, содержащий преимущественно 1-бутен, и остаток, содержащий преимущественно 2-бутены, как минимум частично рециркулируют в зону, включающую скелетную изомеризацию.

В качестве способов, способствующих реализации способа по п.1, мы заявляем такие способы, отличающиеся тем, что:

- как минимум из части исходной и/или образуемой в процессе смеси, содержащей 2-бутены с примесью н-бутана, отделяют н-бутан путем экстрактивной ректификации с полярным экстрагентом;

- из смеси, содержащей преимущественно 2-бутены, возможно включающей также более легкокипящие примеси бутадиена, и/или изобутена, и/или изобутана, указанные примеси отделяют ректификацией в качестве дистиллята;

- указанное извлечение изобутена осуществляют с помощью катализируемого взаимодействия со спиртом(ами) с получением алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или водой с получением трет-бутанола, и/или превращения изобутена в его димеры и тримеры, с непрерывной или последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов;

- в указанную зону извлечения изобутена дополнительно подают С4-фракцию, содержащую преимущественно бутан(ы), изобутен и н-бутены;

- получаемый(е) 1-бутен и/или изобутен дополнительно очищают от примесей путем ректификации и/или водной отмывки;

- до подачи потока, образующегося в зоне, включающей скелетную изомеризацию н-бутенов, на ректификацию с целью выделения 1-бутена, из указанного потока удаляют изобутен до остаточного содержания, не превышающего допустимой нормы его в 1-бутене, предпочтительно не более 0,1% мас. в расчете на 1-бутен;

- при использовании раздельных зон позиционной и скелетно-позиционной изомеризации 2-бутенов углеводородную смесь после преимущественно скелетной изомеризации отгоняют от продуктов взаимодействия изобутена и как минимум частично возвращают непосредственно в зону скелетной изомеризации, а от другой части возможно отгоняют изобутан ректификацией или изобутан и н-бутан указанной экстрактивной ректификацией с полярным агентом, до или после изомеризации 1-бутена в 2-бутен;

- при отделении 1 -бутена от 2-бутенов и возможно н-бутана с помощью ректификации используют дополнительную зону катализируемой позиционной изомеризации 2-бутенов, расположенную внутри колонны ниже подачи разделяемой смеси или расположенную вне колонны и соединенную ее входным и выходным потоками с нижней частью колонны;

- более полное отделение 1-бутена от примеси н-бутана ректификацией достигают путем введения в верхнюю часть колонны ректификации 1-бутена алкана(ов) С57;

- в качестве катализатора(ов) позиционной изомеризации используют любой(ые) известный(е) катализатор(ы) изомеризации, не склонный(е) к существенному крекированию или дегидрированию бутенов, предпочтительно оксиды металлов, металлы на носителях или сульфокатиониты.

Способ позволяет в зависимости от потребности без изменения технологической схемы варьировать в широких пределах соотношение получаемых продуктов - 1-бутена и изобутена (и/или продуктов превращения изобутена) - от практически полного превращения бутенов в бутен-1 до практически полного превращения бутенов в изобутен (и/или его производные).

Использование изобретения иллюстрируется фигурами 1, 2 и примерами. Указанные фигуры и примеры не исчерпывают всех вариантов и возможно применение иных технических решений при соблюдении всех признаков, изложенных в п.1 формулы изобретения.

На фиг.1 и 2 аппараты, выполняющие одинаковые функции, для удобства сравнения схем обозначены одинаковыми номерами, причем на фиг.2 в части схемы, предназначенной для получения изобутена, применены индексы. Для новых зон, отсутствовавших на фиг.1, индексы не используются. С целью различения потоков фигуры 1 и фигуры 2, имеющих одинаковые численные обозначения, на фиг.2 используются верхние индексы («'»).

Согласно фиг.1 сырьевой поток, содержащий преимущественно 2-бутены, поступает по линии 1. Его подогревают и подают по линии 2 в зону 10 высокотемпературной газофазной каталитической изомеризации, в которой одновременно происходит позиционная изомеризация 2-бутенов в 1-бутен и скелетная изомеризация н-бутенов в изобутен.

Контактный газ из зоны 10 по линии 3 подают в зону разделения (ректификации) 20, где осуществляют конденсацию и возможно отделение легких (линия 4) и/или тяжелых (линия 5) примесей, после чего основной поток по линии 6 подают в узел 30, где осуществляется извлечение изобутена путем его превращения в алкил-трет-бутиловый(е) эфир(ы) при взаимодействии со спиртом(ами) и/или трет-бутиловый спирт (ТБС) при взаимодействии с водой, и/или в димеры изобутена. По линии 7 (далее линии 8) в узел 30 подают спирт(ы), предпочтительно С14 или воду.

Узел 30, кроме реакционной(ых) зоны(зон), содержит также ректификационные зоны и, при необходимости, зону рекуперации спирта(ов) из отгоняемого углеводородного потока. По линии 9 из узла 30 выводят поток, содержащий преимущественно относительно высококипящее(ие) соединение(я) изобутена. По линии 11 выводят смесь непрореагировавших углеводородов, содержащую преимущественно 2-бутены и 1-бутен.

Поток линии 9 далее выводят в качестве продукта по линии 12 или/и подают по линии 13 в узел разложения 40, включающий реакционную зону, зону(ы) ректификации и возможно зону водной отмывки. Из узла 40 выводят по линии 14 чистый изобутен и по линии 15 поток, включающий другой(ие) продукт(ы) разложения (спирт/ы и/или воду), который возвращают по линиям 10 и 8 в узел 30. Небольшую часть потока 15 возможно выводят по линии 16.

Углеводородный поток из зоны 30 по линии 11 (и далее 17) подают в ректификационную зону 60. Возможно в верхнюю часть зоны 60 подают по линии 23 поток алкана(ов) C5-C7. Возможно поток 11 или его часть сначала подают по линии 18 в зону 50 для отгонки С4-углеводородов от алкана(ов) C5-C7. Отогнанные из зоны 50 углеводороды по линии 19 (и далее 17) подают в среднюю часть зоны 60, а кубовый остаток по линии 21, возможно после смешения с дополнительным количеством алкана(ов) С57 (линия 22), подают в верхнюю часть зоны 60 по линии 23 и/или верхнюю часть зоны 70 по линии 28.

Из зоны 60 выводят сверху по линии 25 поток, содержащий преимущественно 1-бутен, а из куба по линии 24 выводят поток, содержащий преимущественно 2-бутены и возможно алканы С5-C7, который возвращают (через линию 2) в зону изомеризации 10.

Поток 25 выводят по линии 26 в качестве продукта или/и при завышенном содержании н-бутана, по линии 27 подают в среднюю часть ректификационной зоны 70, где ректификация ведется предпочтительно в присутствии алкана(ов) C5-C7, поступающего(их) по линиям 28 и 29. По линии 31 выводят чистый 1-бутен, снизу по линии 29 - алкан(ы) C5-C7, который(е) возвращают в верхнюю часть зоны 70. Часть потока 29 возможно выводят по линии 29б.

Из нижней части зоны 70 по линии 32 выводят в зону 80 поток, содержащий н-бутан. Часть потока конденсируют и возвращают по линии 33 в зону 70, а основной н-бутановый поток выводят по линии 34.

Возможна ректификация в зоне 70 без введения алкана(ов) C5-C7. В этом случае по линии 29б выводят из системы поток с большим содержанием н-бутана, а зону 80 не используют.

Достоинством варианта является совмещение позиционной и скелетной изомеризации. При этом, однако, необходимо тщательное извлечение изобутена из потока 6, чтобы его содержание в потоке 11 по отношению к 1-бутену не превышало допустимых в целевом 1-бутене значений (как правило 0,1-0,2% мас.).

Согласно фиг.2 целенаправленную позиционную изомеризацию 2-бутенов в 1-бутен и скелетную изомеризацию 2-бутенов в изобутен, с частичной позиционной изомеризацией н-бутенов, проводят в отдельных реакционных зонах.

Предпочтительно в качестве указанных зон используются расположенные на единой площадке однотипные реакторы с однотипным способом регенерации катализатора (например, выжиговой регенерации) и осуществляют гибкое регулирование распределения подачи сырьевых потоков между зонами и возможно функциональную взаимозамену реакционных зон.

Подаваемый по линии 1 исходный поток, содержащий преимущественно 2-бутены, полностью направляют по линии 1а в зону 10а (позиционной изомеризации) или распределяют между зоной 10а и зоной 10б (преимущественно скелетной изомеризации), в которую поток подают по линии 1б. Если поток 1 содержит большое количество н-бутана и возможно изобутана, его возможно подают по линии 1в в зону экстрактивной ректификации 90, откуда по линии 44 удаляют н-бутан и возможно изобутан.

В качестве десорбата из зоны 90 выводят поток(и) преимущественно 2-бутенов по линии(ям) 2а и/или 2б, который(е) соответственно подают в зону 10а и/или зону 10б.

Из зоны 10б контактный газ по линии 3б поступает в зону разделения 20б, из которой выводят потоки легких (линия 4') и/или тяжелых (линия 5') компонентов и основной поток по линии 6', который подают в зону 30б извлечения изобутена. В зону 30б возможно также подают поток реагента по 10 линии 7' или 10' (далее 8') поток кислородсодержащего агента (предпочтительно спирта C1-C4 или воды).

Из зоны 30б по линии 9' выводят поток, в котором преобладают соединения изобутена, и по линии 11', возможно после рекуперации спирта, выводят поток, в котором преобладают 2-бутены, 1-бутен, частично н-бутан и изобутан.

Далее поток 9' выводят по линии 12' в качестве продукта или/и подают по линии 13' в зону 40б разложения соединений изобутена и вывода концентрированного изобутена. Из зоны 40б выводят изобутен по линии 14' и кислородсодержащий агент по линии 15'. Поток 15' возвращают в зону 30б (линии 10' и 8'). Возможно часть его выводят по линии 16'.

Из зоны позиционной изомеризации 10а по линии 3а выводят смесь, подаваемую по линии 17' в зону 60а отгонки 1-бутена или/и первоначально по линии 18' в зону 50а отгонки С4-углеводородов от алканов С57.

Дальнейшая схема переработки (разделения) в зонах 50а, 60а, 70а и 80а аналогична схеме переработки потока, подаваемого по линии 11 на фиг.1 (нумерация отличается наличием индекса «'»).

Поток 24' из зоны 60а, содержащий 2-бутены, возможно частично выводят из системы по линии 35'. Остальное (или все) количество потока 24' возвращают в рецикл в зону изомеризации 10а (линия 2'а) и/или подают по линии 41 в зону 90 для отделения н-бутана и возможно изобутана с помощью экстрактивной ректификации (его/их выводят по линии 44), и/или направляют в зону преимущественно скелетной изомеризации 10б.

Поток 11' (из зоны 30б), содержащий н-бутены и возможно бутаны, направляют по линии 36' и далее 2'а в зону 10а и/или по линии 37 и далее 2'б в зону преимущественно скелетной изомеризации 10б, и/или направляют по линии 38а в зону 100, где осуществляют гидрирование бутадиена(ов) и частично изомеризацию 1-бутена в 2-бутены, и/или по линии 38б направляют в зону 110, где от него отгоняют поток преимущественно изобутана, удаляемый из системы по линии 39, и/или по линиям 37 и 43 подают в зону экстрактивной ректификации 90. Выводимый(е) из зоны 100 и/или 110 по линии(ям) 40а или 40б поток(и) присоединяют к потоку линии 37.

Из зоны 90 поток преимущественно 2-бутенов направляют в зону позиционной изомеризации 10а и/или в зону преимущественно скелетной изомеризации 10б.

Примеры. В примерах используются сокращения «пот.» - поток и «мет.» - метанол.

Пример 1.

Переработке подвергают 20,1 т/ч исходного потока, содержащего 99,7% н-бутенов в пропорции транс-2-бутен:цис-2-бутен = 2,5:1 и 0,3% н-бутана. Переработку осуществляют согласно фиг.1 по схеме, в которой используются зоны 10, 20, 30 и 60.

В зоне изомеризации 10 используют металлооксидный катализатор на носителе и поддерживают температуру 400-420°С. В зоне 30 извлечения изобутена проводят синтез метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) на основе реакции изобутена с метанолом, подаваемым по линиям 7 и далее 8. Зона 30 включает прямоточный реактор, последующую реакционно-ректификационную систему (каталитическую дистилляцию) и узел рекуперации метанола из непрореагировавших С4-углеводородов. Катализатором в зоне 30 является сульфокатионит со статической обменной емкостью 5,0 мг-экв/г.

Характеристика основных потоков представлена в табл.1

Таблица 1
Характеристика потоков в примерах 1 и 2 (фиг.1)
Компо
нент (% маc.)
Пот. 1 Сырье Пот. 2 Пот. 3 Пот. 6 Пот. 7 Мет. Пот. 9 МТБЭ Пот. 11≡17 Пот. 24 Пот. 25≡26 Пот.14 к прим.2
Изобу
тан
0,02 0,02 0,05 0,2
н-Бутан 0,3 0,2 0,2 0,2 0,4 1,6
Изобу
тен
40,4 42,2 <0,05 <0,1 99,5
1-Бутен <0,2 12,4 12,9 22,3 0,5 >97,9 0,05
2-Бутены 99,7 >99,6 42,48 44,68 <0,1 77,2 99,5 0,2
Метанол ~100
МТБЭ 99,3
Легк. и тяж. примеси 4,5 0,6
Поток, т/ч 20,1 31,0 31,0 29,4 7,0 19,5 17,0 10,9 3,8 ~12,0

Пример 2.

Переработка потока 20,1 т/ч, содержащего 99,7% 2-бутенов и 0,3% н-бутана, осуществляется аналогично примеру 1. В отличие от примера 1 поток МТБЭ, выводимый из зоны 30 по линии 9, подают по линии 13 в зону (узел) 40, где осуществляется с применением реакционно-ректификационного процесса разложение МТБЭ, отгонка образующегося изобутена от метанола и отгонка примеси диметилового эфира от изобутена.

По линии 14 получен поток 12,0 т/ч, содержащий 99,95% изобутена и 0,05% н-бутенов. Потоки МТБЭ и изобутена количественно и по составу аналогичны указанным в табл.1.

Пример 3.

Переработка потока 20,1 т/ч, содержащего 99,7% 2-бутенов и 0,3% н-бутана, осуществляется практически аналогично примеру 1. В отличие от примера 1, поток «1-бутен+» подают по линии 27 в среднюю часть зоны дополнительной ректификации 70. В верхнюю часть зоны 70 подают по линиям 28 и 29 н-пентан. По линии 31 из зоны 70 выводят поток концентрированного 1-бутена, содержащий 99,5% 1-бутена, ~0,35% н-бутана, не более 0,1% изобутена и не более 0,05% 2-бутенов.

Пример 4.

Осуществляют переработку 30,2 т/ч исходного потока 1, содержащего 99% 2-бутенов и 1% н-бутана. Переработку проводят согласно фиг.2 с использованием двух отдельных реакторов (реакционных зон) 10а и 10б. В зоне 10а проводят целенаправленную позиционную изомеризацию 2-бутенов в 1-бутен в присутствии металлооксидного катализатора при 220-360°С. В зоне 10б проводят предпочтительную скелетную изомеризацию 2-бутенов в изобутен на цеолитном катализаторе при 380-420°С, которая частично сопровождается изомеризацией 2-бутенов в 1-бутен.

В зону 10а подают большую часть потока из линии 1 и часть кубового остатка после отгонки 1-бутена из реакционной смеси, получаемой в 10а. В зону 10б подают меньшую часть потока из линии 1, часть указанного кубового остатка и углеводородный рецикл после извлечения изобутена из реакционной смеси, получаемой в зоне 10б.

Извлечение изобутена из потока 6' осуществляют в зоне 30б путем синтеза этил-трет-бутилового эфира (ЭТБЭ) из изобутена и подаваемого этанола. Из зоны 30б выводят поток преимущественно ЭТБЭ по линиям 9' и 12' и углеводородный поток по линии 11', содержащий преимущественно 2-бутены и 1-бутен с примесью изобутана и н-бутана.

Схема переработки соответствующего потока в эфир и далее в изобутен в зонах 10б, 20б, 30б и 40б, и схема переработки соответствующего потока в 1-бутен в зонах 10а, 50а, 60а, 70а и 80а практически аналогичны описанным в примерах 1-3. Основное отличие - раздельная изомеризация в зонах 10а и 10б.

Характеристика основных потоков дана в табл.2.

При переработке получено: 13,5 т/ч потока 1-бутена (99,0% 1-бутена, 0,8% н-бутана и 0,2% 2-бутенов), а также 26,0 т/ч ЭТБЭ (99,3% ЭТБЭ, 0,1% этанола, 0,1% 2-бутенов и 0,5% димеров изобутена) или 13,5 т/ч концентрированного изобутена (99,95% изобутена, 0,05% 1-бутена).

Пропорция получаемого ЭТБЭ и изобутена регулируется долей потока 9', подаваемого в зону 40б.

Пример 5.

Осуществляют переработку согласно фиг.2 37,6 т/ч исходного потока 1, содержащего 75% 2-бутенов, 20% н-бутана и 5% н-бутана.

Поток первоначально подают по линии 1в в узел экстрактивной ректификации 90. В качестве полярного экстрагента используется диметилформамид, и число тарелок в колонне экстрактивной ректификации составляет 120.

Из зоны 90 выводят 10,1 т/ч дистиллята, содержащего суммарно 97% изобутана и н-бутана, а также 3% н-бутенов, и по линиям 2а и 2б выводят суммарно 30,2 т/ч потока с содержанием 99% 2-бутенов и 1% н-бутана. Потоки 2а и 2б распределяют: 24,2 т/ч в узел 10а и 6,0 т/ч в узел 10б.

Остальная переработка проводится аналогично описанной в примере 4. Получено: 13,5 т/ч 1-бутена с концентрацией 99,3% и 26,0 т/ч потока с преимущественным (99,3%) содержанием ЭТБЭ, из половины которого в узле 40б получают 13,5 т/ч чистого изобутена.

Пример 6.

Осуществляют согласно фиг.2 переработку 30,2 т/ч исходного потока 1, содержащего 90% 2-бутенов и 10% н-бутана. Поток 1 распределяют между зонами 10а и 10б в соотношении 27,5 т/ч (поток 1а) к 2,7 т/ч (поток 1б). Переработку потоков проводят соответственно в зонах 10а, 50а, 60а, 70а, 80а и 10б, 20б, 30б, 40б подобно описанному в примере 4. Количество подаваемого этанола составляет 15,1 т/ч.

В отличие от примера 4, поток 11' подают в узел экстрактивной ректификации 90 по линиям 37 и 43. По линии 44 выводят поток преимущественно н-бутана, и по линиям 2а и 2б - поток преимущественно 2-бутенов и 1-бутена, содержащий 1% н-бутана. Поток распределяют между зонами 10а и 10б так, что подача потоков в 10а и 10б по линиям 2'а и 2'б составляет 45,9 т/ч и 43,4 т/ч.

В качестве целевых продуктов получают: 1-бутен, ЭТБЭ и изобутен, а также поток н-бутана, в количестве, указанном в таблице 3.

Пример 7.

Переработку осуществляют аналогично примеру 6. В отличие от примера 6, поток 11' первоначально направляют по линиям 38 и 38а в зону 100, где проводят жидкофазное гидрирование примеси 1,3-бутадиена и каталитическую изомеризацию при 50-60°С большей части (80%) присутствующего 1-бутена в 2-бутены. Из зоны 100 поток 40а подают через линию 43 в узел 90. Благодаря почти полному отсутствию 1-бутена отделение н-бутана в узле 90 резко облегчается по сравнению с примером 6. Энергозатраты в узле 90 снижаются в 2 раза.

Получают: 1-бутен, ЭТБЭ и изобутен в количестве и с составами аналогично примеру 6.

Пример 8.

Переработку осуществляют аналогично примеру 6. В отличие от примера 6, в качестве реагента в зону 30б вводят в количестве 9,1 т/ч метанол и производят кроме 1-бутена и изобутена также МТБЭ. Разложению с получением изобутена подвергают 90% полученного МТБЭ. Получают: 9,1 т/ч 1-бутена с концентрацией 99,0%, 13,6 т/ч изобутена с концентрацией 99,95% и 2,5 т/ч потока с концентрацией 99,1% МТБЭ.

1. Способ получения 1-бутена и изобутена или/и его соединения(й) со спиртом(ами), водой либо продуктов ди- и тримеризации изобутена из смеси С4-углеводородов, содержащей преимущественно 2-бутены, с использованием скелетной и позиционной изомеризации 2-бутенов и как минимум ректификации, отличающийся тем, что катализируемую изомеризацию 2-бутенов проводят при температуре от 100°С до 500°С в общей реакционной зоне, где проходят позиционная и скелетная изомеризация в 1-бутен и изобутен, или в отдельных реакционных зонах, в одной из которых проходит позиционная изомеризация в 1-бутен, и в другой одновременно проходят скелетная и позиционная изомеризация в изобутен и 1-бутен, образующийся изобутен извлекают из смеси первоначально в форме алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или трет-бутанола, и/или димеров и тримеров изобутена, и при необходимости указанное(ые) соединение(я) подвергают катализируемому разложению с выделением изобутена, а из потока(ов), в котором(ых) преобладают 1-бутен и 2-бутены, с помощью ректификации выделяют поток, содержащий преимущественно 1-бутен, и остаток, содержащий преимущественно 2-бутены, как минимум частично рециркулируют в зону, включающую скелетную изомеризацию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что как минимум из части исходной и/или образуемой в процессе смеси, содержащей 2-бутены с примесью н-бутана, отделяют н-бутан путем экстрактивной ректификации с полярным экстрагентом.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что из смеси, содержащей преимущественно 2-бутены, возможно включающей также более легкокипящие примеси бутадиена, и/или изобутена, и/или изобутана, указанные примеси отделяют ректификацией в качестве дистиллята.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанное извлечение изобутена осуществляют с помощью катализируемого взаимодействия со спиртом(ами) с получением алкил-трет-бутилового(ых) эфира(ов) и/или водой с получением трет-бутанола, и/или превращения изобутена в его димеры и тримеры с непрерывной или последующей отгонкой непрореагировавших углеводородов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в указанную зону извлечения изобутена дополнительно подают С4-фракцию, содержащую преимущественно бутан(ы), изобутен и н-бутены.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что получаемый(е) 1-бутен и/или изобутен дополнительно очищают от примесей путем ректификации и/или водной отмывки.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что до подачи потока, образующегося в зоне, включающей скелетную изомеризацию н-бутенов, на ректификацию с целью выделения 1-бутена, из указанного потока удаляют изобутен до остаточного содержания, не превышающего допустимой нормы его в 1-бутене, предпочтительно не более 0,1 мас.% в расчете на 1-бутен.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании раздельных зон позиционной и скелетно-позиционной изомеризации 2-бутенов углеводородную смесь после преимущественно скелетной изомеризации отгоняют от продуктов взаимодействия изобутена и как минимум частично возвращают непосредственно в зону скелетной изомеризации, а от другой части возможно отгоняют изобутан ректификацией или изобутан и н-бутан указанной экстрактивной ректификацией с полярным агентом до или после изомеризации 1-бутена в 2-бутен.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отделении 1-бутена от 2-бутенов и возможно н-бутана с помощью ректификации используют дополнительную зону катализируемой позиционной изомеризации 2-бутенов, расположенную внутри колонны ниже подачи разделяемой смеси или расположенную вне колонны и соединенную ее входным и выходным потоками с нижней частью колонны.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что более полное отделение 1-бутена от примеси н-бутана ректификацией достигают путем введения в верхнюю часть колонны ректификации 1-бутена алкана(ов) С57.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора(ов) позиционной изомеризации используют любой(ые) известный(е) катализатор(ы) изомеризации, не склонный(е) к существенному крекированию или дегидрированию бутенов, предпочтительно оксиды металлов, металлы на носителях или сульфокатиониты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изомеризации парафиновых углеводородов C4-C7 в среде водорода при температуре 100-250°С, давлении 1,0-5,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,5-6,0 час-1, мольном отношении водород:углеводороды от 0,1:1 до 5:1 и стабилизации продукта изомеризации и (или) фракционировании с выделением индивидуальных углеводородов или высокооктановых фракций.

Изобретение относится к способу приготовления катализаторов для процесса изомеризации легких парафиновых углеводородов (н-алканов С4-С6). .

Изобретение относится к способу превращения этилбензола, включающий стадию введения смешанного С8 ароматического углеводородного сырья, содержащего этилбензол, в контакт с катализатором(ами), содержащими, по меньшей мере, один металл, выбранный из металлов Группы VII и VIII в присутствии Н2 для превращения указанного этилбензола в бензол.
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к методам получения высокооктановых компонентов бензинов из узких бензиновых фракций.

Изобретение относится к катализаторам изомеризации. .

Изобретение относится к катализаторным производствам нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть применено для приготовления катализатора изомеризации легких бензиновых фракций.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к процессу получения носителя для катализатора изомеризации легких бензиновых фракций. .

Изобретение относится к изомеризации легких бензиновых фракций для получения высокооктанового компонента бензина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к способу изомеризации исходного сырья, содержащего парафины, имеющие от 5 до 6 атомов углерода, в котором, по меньшей мере, 15 мас.% исходного сырья представляют собой линейные парафины, с получением продукта изомеризации, содержащего изомеризованные парафины, который включает: (а) изомеризацию исходного сырья в условиях изомеризации, включая наличие катализатора изомеризации, температуры реактора от 40° до 250°С, рабочем абсолютном давлении в реакторе от 100 кПа до 10 МПа и объемной скорости подачи жидкости от 0,2 до 25 л изомеризуемого углеводородного сырья в час/л объема катализатора, чтобы получить продукт изомеризации, содержащий линейные парафины, но в меньшей концентрации, чем в исходном сырье, (b) дистилляцию, по меньшей мере, части продукта изомеризации, чтобы получить низкокипящую фракцию, содержащую линейные парафины, и вышекипящую фракцию, содержащую нормальный гексан, циклогексан, метилпентаны и метилциклопентан, (с) контактирование, по меньшей мере, части фракции, содержащей нормальный гексан со стадии b), с входной стороной селективно проницаемой мембраны для того, чтобы получить удерживаемую фракцию, которая имеет пониженную концентрацию метилциклопентана, чтобы получить на выходной стороне мембраны продиффундировавшую через нее фракцию, имеющую повышенную концентрацию нормального гексана и метилпентанов, причем указанная продиффундировавшая фракция содержит, по меньшей мере, 75 мас.% нормального гексана, содержащегося во фракции, содержащей нормальный гексан, контактировавшем с мембраной; (d) удаление со стадии с) удерживаемой фракции.

Изобретение относится к двум вариантам способа гидроизомеризации двойной связи олефинов С4, один из которых включает введение водорода, монооксида углерода и поток сырья, содержащий изобутан, изобутилен, 1-бутен и 2-бутен в реакционную зону, представляющую собой колонну каталитической дистилляции, в которой находится катализатор гидроизомеризации, активный в отношении гидроизомеризации двойной связи; превращение части указанного 1-бутена в 2-бутен; образование кубового продукта, содержащего 2-бутен, и дистиллята, содержащего изобутан и изобутилен, и введение в указанную реакционную зону монооксида углерода в количестве от 0,001 до 0,03 моль монооксида углерода на моль водорода, причем указанная реакционная зона имеет определенную длину в осевом направлении, и указанный монооксид углерода вводят в указанную реакционную зону в нескольких точках подачи, расположенных вдоль указанной длины в осевом направлении.

Изобретение относится к способу для превращения С4 потока, содержащего 1-бутен и 2-бутен, предпочтительно в 2-бутен, включающему: смешивание указанного С4 потока с первым потоком водорода для образования вводимого потока, гидроизомеризацию указанного вводимого потока в присутствии первого катализатора гидроизомеризации, чтобы превратить по меньшей мере часть указанного 1-бутена в 2-бутен и получить выводимый продукт гидроизомеризации, отделение указанного выводимого продукта гидроизомеризации в колонне для каталитической дистилляции, имеющей верхний конец и нижний конец, для получения смеси 1-бутена у указанного верхнего конца, верхнего выводимого потока, включающего в себя изобутан и изобутилен, и нижнего потока, включающего 2-бутен, и гидроизомеризацию указанной смеси 1-бутена у указанного верхнего конца указанной колонны для каталитической дистилляции с использованием второго катализатора гидроизомеризации для получения добавочного 2-бутена в указанном нижнем потоке; где расположение указанного второго катализатора гидроизомеризации в верхней секции колонны как отдельной зоны реакции выбирают для достижения максимальной концентрации 1-бутена, рассчитанной с условием, что стадия гидроизомеризации с участием второго катализатора изомеризации не осуществляется.
Изобретение относится к способу превращения альфа-олефинов во внутренние олефины при минимальной скелетной изомеризации и димеризации. .
Изобретение относится к способу переработки метилгидропирана и/или побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида путем термокаталитического разложения их над алюмосиликатсодержащим катализатором с предварительным нагревом (или без него) исходного сырья в присутствии водяного пара с последующей конденсацией полученного контактного газа с образованием водного и масляного слоев.
Наверх