176279. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metil-tercbutil-éter alkohol- és vizmentesítésére
3 176279 4 étertől elkülönítve egyszerűen visszanyerhetők. A kilépő vizes fázis tehát közvetlenül szétválasztható metanolra és vízre, az előzőleg ismertetett hátrányos következmények nélkül. Az eljárás gyakorlatilag úgy vitelezhető ki, hogy az extraktorból kilépő vizes fázist újból extraháljuk, és extrahálószerként C3—C10 szénhidrogént használunk. Az alkalmazott szénhidrogén célszerűen, de nem szükségszerűen megegyezik a nyersanyagként felhasznált C4 szénhidrogénben az izobutilént kísérő szénhidrogénekkel, vagyis az eljárásból távozó szénhidrogéneleggyel. Mivel a két extrakciós műveletnél (a C4 + MTBÉ elegy metanolmentesítése vízzel és a vizes metanol MTBÉ mentesítése C4 szénhidrogénekkel) szereplő szénhidrogén azonos összetételű, a két művelet egy készülékben (az extraktor egymást követő részében) is elvégezhető. Ebben az esetben nincs szükség az extrahálószer külön visszanyerésére. Ennek megfelelően az extrahálandó, elegy et nem a szétválasztó oszlop aljára, hanem feljebb vezetjük be, és a bevezetési helynek megfelelő magasságban kilépő vizes fázist a tiszta szénhidrogéneleggyel ellenáramban extraháljuk. Ehhez az extraháláshoz a mosóvízhez viszonyítva csupán 2—50 sűly%, célszerűen 15-25 súly%-nyi szénhidrogén szükséges. Ilyenkor az oszlopból kilépő vizes fázis étertartalma már 1—4 elméleti t%yérszám esetén is 0,1% alá csökken. Az extraktorból kilépő vizes fázis metanoltartalma desztillációval elkülöníthető és a szintézishez újra felhasználható. A desztilláció fenéktermékeként távozó vizet célszerű az extrakcióhoz újra felhasználni. Figyelembe véve, hogy a metanolmentesítés gyakorlatilag nem teljes, a fenéktermékként távozó víz — a desztilláló berendezés elválasztóképességétől függően — kevés metanolt is tartalmaz. A metanoltartalmú vízzel történő extrakciónál nem érhető el olyan mértékű metanolmentesítés, mint tiszta vízzel. Ezért a termék fokozottabb alkoholmentesítését egy tiszta vízzel működő extraktorban valósítjuk meg. A cirkuláló mosóvíz egy részét a szennyező komponensek feldúsulása miatt folyamatosan el kell vezetni. Amennyiben a tiszta vízzel működő extraktor kilépő mosóvizét használjuk fel pótlásul, a két extraktor egy egységgé kapcsolható. Az eljárás előnye az, hogy az ily módon összekapcsolt funkciójú extraktor mérete gyakorlatilag megegyezik a vízcirkulációt nem alkalmazó extraktoréval, a cirkuláló mosóvízzel működőéhez képest pedig alig nagyobb, ugyanakkor sokkal tisztább terméket lehet előállítani. Ezenkívül a metanol visszanyerő berendezéssel szemben támasztott követelmények is csökkennek, ami jelentős kihatással van a beruházás költségeire. Az extraktorból kilépő szerves fázis vízzel telített. A szerves fázis oldott víztartalma a MTBÉ tartalomra vonatkoztatva 0,3-1,8 súly%, az elegy szénhidrogén-tartalmától függően. A lassan ülepedő diszperzióként távozó víz mennyisége is elérhet ilyen mennyiséget. Figyelembe véve, hogy a termék benzin üzemanyag-komponensként való felhasználásánál hátrányos a víztartalom, a termék utólagos vízmentesítése elkerülhetetlen. A 72 17356. számú holland szabadalmi bejelentés szerint például C5-C10 szénhidrogénnel hígítanak úgy, hogy az elegy étertartalma célszerűen 40—85 tf.% legyen. A vizes fázist ülepítés után elkülönítik és a csökkentett víztartalmú elegyet használják fel az üzemanyag kompozíció előállításához. Éz a módszer sem oldja meg tökéletesen a problémát, mivel a felhasználási követelményeknek megfelelő 0,2 súly% alatti víztartalom ily módon nem biztosítható. A vízmentesítés a szokásos szilárd adszorbenseken megoldható, azonban ezek váltásával, regenerálásával kapcsolatos veszteségek és energiaköltségek hátrányosan befolyásolják az eljárás gazdaságosságát. Tapasztalatunk szerint az extraktorból kilépő szerves fázis vízmentesítése valamilyen — az éternél alacsonyabb forráspontú, vízzel nem elegyedő — oldószerrel képzett elegyének azeotróp desztillációjával is elvégezhető. Eljárásunk szerint azeotrópképző oldószerként az éternél alacsonyabb forráspontú szénhidrogéneket, célszerűen magát a reakcióelegyben levő reagálatlan C4-szénhidrogénelegyet használjuk fel. Megfigyelésünk szerint a kívánt mértékű vízmentesítés biztosítható, ha a fejpárlatból a vizes fázist gondosan elkülönítjük és legalább 25 súly% szénhidrogént tartalmaz a desztillálandó elegy. A vízmentesítés után a szénhidrogén és a metil-t-butil-éter frakcionált desztillációval elkülöníthető. Kísérrleteink során azt tapasztaltuk, hogy a vízmentesítés és a szénhidrogén eltávolítása egy készülékben egyidejűleg elvégezhető. A két művelet egyesítésének feltétele, hogy legalább 3 elméleti tányér elválasztóképességű desztilláló berendezést használjunk és a desztillálandó elegy a víztartalomra vonatkoztatva legalább 100-szoros mennyiségű C4-szénhidrogént tartalmazzon. A megoldásunk előnye, hogy az izobutilént előállító eljárások nagy részénél (benzinpirolízis, katalitikus krakk) 10—40 súly% izobutilént tartalmazó szénhidrogénelegy képződik. E nyersanyagok izobutilén-tartalmának átalakítása után a reakcióelegy elegendő szénhidrogént tartalmaz a vízmentesítéshez. A vízmentesítéshez külön szénhidrogén-bekeverésre csak különleges esetben, pl. izobután dehidrogénezésből származó nagykoncentrációjú izobutilén nyersanyag feldolgozásakor van szükség. Az előzőekben ismertetett megoldások alapján kialakított eljárást az ábra alapján mutatjuk be. A metil-terc-butil-éter gyártás során az étertartalmú reakcióelegy a terméken kívül tartalmazza a metanol felesleget, és a nyersanyag reagálatlan szénhidrogénjeit. A főkomponenseken kívül természetesen tartalmaz még a reakcióelegy az éterképzési reakcióhoz használt katalizátorból (pl. H2S04), valamint a mellékreakciókból eredő csekély mennyiségű szennyező komponenst is, ami az elkülönítés menetét nem befolyásolja. Az étertartalmú elegyet az 1 vezetéken keresztül a 2 extraktorba vezetjük, ahol ellenáramban érintkezik a 3 vezetéken érkező csökkentett metanoltartalmú cirkuláló mo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
