Способ получения трет-амилэтилового эфира
Номер патента: 17147
Опубликовано: 30.10.2012
Авторы: Гротен Уиллиброрд А., Мараскино Марио Дж., Бойер Кристофер К., Рок Керри Л., Лоешер Митчелл Е.
Формула / Реферат
1. Способ получения третичных эфиров, включающий
подачу углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил в систему дистилляционного реактора колонного типа, включающего по крайней мере одну зону реакции этерификации, содержащую катализатор этерификации;
подачу С2-С6 моноспирта или их смеси в систему дистилляционного реактора колонного типа;
одновременно в системе дистилляционного реактора колонного типа происходит
взаимодействие части изоолефинов с частью спиртов с образованием третичного эфира и
отделение третичного эфира от непрореагировавших изоолефинов;
удаление третичного эфира и пропионитрила из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта;
удаление непрореагировавших изоолефинов из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде продукта, отбираемого сверху колонны; и
регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что зона реакции этерификации, по существу, не содержит пропионитрила.
2. Способ по п.1, в котором углеводородный поток подают в дистилляцинный реактор колонного типа в точке, находящейся ниже зоны реакции этерификации.
3. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 2 ч./млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с зоной реакции этерификации.
4. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 1 ч./млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с зоной реакции этерификации.
5. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что пропионитрил в определяемых концентрациях не контактирует с зоной реакции этерификации.
6. Способ по п.1, в котором система дистилляционного реактора колонного типа включает дистилляционную колонну, имеющую подачу жидкого бокового погона в реактор этерификации, где продукт из реактора этерификации возвращают в дистилляционную колонну.
7. Способ по п.1, в котором регулирование включает поддержание максимальной концентрации спирта на участке между зоной реакции этерификации и кубовой частью.
8. Способ по п.7, в котором регулирование дополнительно включает поддержание уменьшения концентрации спирта от участка с максимальной концентрацией в направлении к верхней части колонны.
9. Способ по п.1, в котором углеводородный поток содержит С4-С7 углеводороды из установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC).
10. Способ по п.9, в котором углеводородный поток содержит С5-C6 углеводороды из установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC).
11. Способ по п.1, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 5 ч./млн пропионитрила.
12. Способ по п.11, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 20 ч./млн пропионитрила.
13. Способ по п.1, в котором кубовый продукт дополнительно содержит непрореагировавший спирт, причем способ дополнительно включает разделение спирта и эфира.
14. Способ по п.1, который дополнительно включает добавление этанола в колонну в точке, расположенной выше места подачи углеводородов.
15. Способ по п.1, дополнительно включающий
взаимодействие смеси, содержащей изоамилены и этанол в реакторе с неподвижным слоем катализатора;
извлечение вытекающего потока из реактора с неподвижным слоем катализатора для использования в качестве углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил.
16. Способ получения трет-амилэтилового эфира, включающий
подачу углеводородного потока, содержащего С5 изоолефины и пропионитрил, в дистилляционный реактор колонного типа, включающий по крайней мере одну дистилляционную реакционную зону этерификации, содержащую катализатор этерификации, где поток, содержащий углеводороды, подают в дистилляционный реактор колонного типа в точке, расположенной ниже дистилляционной реакционной зоны этерификации;
подачу этанола в дистилляционный реактор колонного типа;
одновременно в дистилляционном реакторе колонного типа происходит
взаимодействие части С5 изоолефинов с частью этанола с образованием трет-амилэтилового эфира и
отделение трет-амилэтилового эфира от непрореагировавших С5 изоолефинов;
удаление трет-амилэтилового эфира и пропионитрила из дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта;
удаление непрореагировавших С5 изоолефинов из дистилляционного реактора колонного типа в виде головной фракции и
регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что дистилляционная реакционная зона этерификации, по существу, не содержит пропионитрила.
17. Способ по п.16, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 5 ч./млн пропионитрила.
18. Способ по п.17, в котором регулирование включает регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 1 ч/млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с дистилляционной реакционной зоной этерификации.
19. Способ по п. 18, в котором регулирование включает регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что пропионитрил в определяемых концентрациях не контактирует с дистилляционной реакционной зоной этерификации.
20. Способ по п.16, в котором регулирование включает поддержание максимальной концентрации этанола на участке между дистилляционной реакционной зоной этерификации и кубовой частью.
21. Способ по п.20, в котором регулирование дополнительно включает поддержание уменьшения концентрации этанола в направлении от участка с максимальной концентрацией к верхней части колонны.
22. Способ по п.16, в котором кубовая часть колонны дополнительно содержит непрореагировавший этанол, причем способ дополнительно включает отделение этанола от трет-амилэтилового эфира.
23. Способ по п.16, который дополнительно включает добавление этанола в колонну в точке, расположенной выше места подачи углеводородов.
24. Способ по п.16, который дополнительно включает взаимодействие смеси, содержащей изоамилены и этанол, в реакторе с неподвижным слоем катализатора;
извлечение потока, вытекающего из реактора с неподвижным слоем катализатора, для использования в качестве углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил.
Текст
Способ получения третичных простых эфиров, включающий подачу углеводородного потока,содержащего изоолефины и пропионитрил, в систему дистилляционного реактора колонного типа,имеющего по крайней мере одну зону реакции этерификации; подачу C2-C6 моноспирта или их смеси в дистилляционный реактор колонного типа; процессы, параллельно происходящие в системе дистилляционного реактора колонного типа: взаимодействие части изоолефинов с частью спиртов с образованием третичного эфира и отделение третичного эфира от непрореагировавших изоолефинов; извлечение третичного эфира и пропионитрила из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде кубовой фракции; извлечение непрореагировавших изоолефинов из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде верхнего погона; регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа происходит таким образом, что зона реакции этерификации, по существу, не содержит пропионитрил.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КАТАЛИТИК ДИСТИЛЛЕЙШН ТЕКНОЛОДЖИЗ (US) 017147 Область техники Варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, относятся, в основном, к получению третичных алкиловых простых эфиров. Точнее говоря, варианты осуществления изобретения, описанные здесь, относятся к получению трет-амилэтилового эфира из исходного сырья, которое содержит примеси нитрилов, таких как ацетонитрил и пропионитрил. Уровень техники Реакции этерификации представляют собой реакции олефинов, таких как изобутилен и изоамилены или другие олефиновые соединения, со спиртом с образованием соответствующего простого эфира. Например, изобутилен можно подвергнуть взаимодействию с этанолом с образованием третбутилметилового эфира (МТВЕ). Реакции этерификации могут предусматривать введение кислорода в бензин, чтобы получить дизельные топлива улучшенного состава, дающие более полное сгорание. Например, эфиры, которые можно смешивать с бензином, включают, кроме прочих, трет-бутилметиловый эфир (МТВЕ), третбутилэтиловый эфир (ЕТВЕ), трет-амилметиловый эфир (TAME), трет-амилэтиловый эфир (ТАЕЕ) и трет-гексилметиловый эфир (THEME). Добавление эфиров не только вводит кислород в бензин, но также приводит к росту октанового числа, способствует улучшению антидетонационных характеристик моторных топлив и способствует снижению концентрации вредных компонентов в выхлопных газах. Реакции этерификации также могут предусматривать олефиновые исходные вещества высокой степени чистоты. Например, при следующей этерификации смешанного C4 исходного вещества, приводящей к образованию МТВЕ, получаемую смесь, содержащую эфир, можно разделить с выделением эфира. Затем МТВЕ можно подвергнуть крекингу для получения изобутилена и спирта, которые могут быть разделены с получением изобутилена высокой степени чистоты. Полученные высокочистые изоолефины можно использовать, например, в методе полимеризации, где необходимы исходные вещества высокой степени чистоты. В способе этерификации обычно в качестве катализаторов этерификации используют сильно кислые ионобменные смолы, такие как органические полимеры с сильными кислотными свойствами. Когда на активном центре катализатора молекула изобутилена или изоамиленов контактирует со спиртом, между олефином и спиртом происходит взаимодействие, быстро приводящее к образованию эфира. Активность катализатора в реакциях этерификации является функцией количества кислотных групп или емкости смолы. Эта функциональная зависимость не является линейной: потеря 20% кислотных центров на катализаторе приводит к приблизительно 50% потере активности по превращению в эфир. Поэтому существенно свести к минимуму дезактивацию катализатора. Потеря каталитической активности может быть вызвана адсорбцией щелочных соединений или ионов металлов, блокировкой активных центров полимерными продуктами, взаимодействием с ацетиленовыми соединениями, исходного сырья или отщеплением функциональных групп смолы, вследствие длительного регулирования при температурах,превышающих 240F (115,6C). На последние две причины воздействует режим регулирования реактора этерификации. Главным источником потери активности обычно являются яды, поступающие в агрегат вместе с исходным сырьем. Яды катализатора включают щелочные соединения, такие как, например,аммиак, амины, каустическая сода и нитрилы. В частности, было обнаружено, что нитрилы, такие как ацетонитрил (ACN) и пропионитрил (PN), дезактивируют катализатор. Некоторые исследования показали, что нитрилы преобразуются в соединения азотистых оснований, которые являются каталитическими ядами, как, например, описано в патенте США 5675043. Независимо от фактических ядов обычно нежелательно, чтобы нитрилы или их производные подавали в емкость, где происходит реакция этерификации, вследствие их способности дезактивировать катализатор. При нефтезаводских применениях преобладающим источником исходного углеводородного сырья,содержащего изоолефины, является поток, исходящий из крекинг-установки с псевдоожиженным катализатором (FCCU). Некоторые C4S и C5S также получают из установок флюидизированного или замедленного коксования. Нитрилы, образуемые в этих установках, поступают на этерификацию вместе с потоком поступающего углеводородного сырья. Количество нитрилов в подаче варьирует в зависимости от интенсивности регулирования каталитической крекинг-установки, источника сырой нефти и катализатора, используемого в FCCU. Было обнаружено, что пропионитрил в потоке C5 представляет особую проблему. В отличие от других находящихся в подаваемом потоке ядов, которые могут дезактивировать катализатор, при прохождении через слой катализатора в поршневом режиме, механизм дезактивации нитрилами не является немедленным. Скорее это приводит к диффузной дезактивации на всем протяжении сплошного слоя. Чтобы получить адекватный период регулирования катализатора, важно минимизировать контактирование катализатора с ядами, включая нитрилы. Способы этерификации включают, кроме прочих, реакционные системы с неподвижным слоем катализатора, каталитические дистилляционные системы и комбинации реакторов с неподвижным слоем катализатора и реакторов каталитической дистилляции. Такие способы описаны, среди прочих, в патентах США 5238541, 5489719, 5491267, 6037502, 5446231, 5536886, 6583325, 5166454 и 5188725. Во многих из перечисленных выше патентов, описывающих способы этерификации, признают не-1 017147 обходимость минимизации контакта между катализаторами этерификации и нитрилами. В нескольких способах предлагали удалять нитрилы из блока подачи исходного сырья на этерификацию. Например, в патентах США 5569790, 5672772, 5847230, 6037502, 6118037, 6278029 описывают способы этерификации, в которых нитрилы удаляют из С 4 и C5 углеводородных потоков, промывая углеводородный поток водой и/или спиртами, чтобы экстрагировать нитрилы в водную фазу. Однако, как было замечено в патентах США 5446231 и 6019887, промывание водой может оказаться неэффективным при экстрагировании нитрилов, главным образом, пропионитрила. Другие способы защиты катализаторов этерификации от дезактивации нитрилами включают экстракцию растворителем, селективное гидрирование диенов, гидролиз, гидрирование азотсодержащих и серосодержащих соединений, химически активные защитные слои, установки для удаления азота и адсорбцию, каждый из них выполняют до стадии этерификации. Другие способы включают введение катализаторов для использования в каталитическом крекинге в псевдоожиженном слое (FCC), в способах этерификации; или использование других способов, таких как эстерификация, с последующими реакционными стадиями, которые предусматривают слои катализатора, которые можно подвергать регенерации. Примеры этих способов можно найти, например, в патентах США 5015782, 5166454, 5188725,5352848, 5414183, 5491267, 6019887, 6118037 и 7025872. Однако, что касается защитных слоев, как было замечено в патентах США 5292993 и 6197163, удаление каталитического яда может оказаться неэффективным, или некоторые каталитические яды могут проникать сквозь обычный защитный слой. Еще один способ защиты катализаторов этерификации от дезактивации нитрилами включает азеотропную перегонку реагентов, углеводородов и спиртов, перед поступлением в реактор этерификации. Например, азеотропная перегонка метанола описана в патентах США 5238541, 5292993, 5453550,5446231 и 6197163. Например, в патенте 5238541 углеводородный поток, содержащий изоолефины, приводят в контакт со спиртом и смесь перегоняют. В результате образованнных в смеси азеотропов углеводороды с некоторым количеством спирта могут быть удалены из верхней части колонны, тогда как нитрилы, спирт, более тяжелые углеводороды удаляют из кубовой части колонны, в результате чего в углеводородном исходном сырье, отбираемом из верхней части, по существу, отсутствуют нитрилы. Затем смесь спирт/углеводород можно использовать прямо для подачи в блок этерификации, так как спирт в этом способе является реагентом. В патенте США 5446231 ('231), включенном в данное описание в виде ссылки, углеводородный поток, содержащий нитрилы, подвергают контакту со смесью метанол/вода, чтобы экстрагировать нитрилы. Затем получающуюся смесь вода/метанол/нитрилы перегоняют, чтобы выделить воду в виде кубовой фракции, а загрязненный нитрилами метанол - в виде верхней фракции. Затем углеводороды, имеющие пониженное содержание нитрилов, могут быть поданы в реактор этерификации. В одном варианте осуществления изобретения '231 смесь метанол/нитрил подают в реактор каталитической дистилляции в точке, находящейся ниже зоны катализатора. Метанол, образующий азеотропную смесь с углеводородами, перегоняют в каталитическую зону. Нитрилы не входят в азеотропную смесь метанол/углеводород и остаются в эфирном продукте, который собирают из каталитического дистилляционного реактора в виде кубовой фракции. Совокупный эффект состоит в том, чтобы удерживать нитрилы вне контакта с катализатором, являющимся катионной смолой, и возвращать их в поток, направляющийся на стадию конверсии в высший октановый эфир, удлиняя таким образом срок службыкатализатора. В отдельном варианте осуществления изобретения '231 показано, что смеси этанол/вода можно эффективно использовать для экстрагирования пропионитрила из C5 фракции. В изобретении '231, кроме того, показано, что пропионитрил необходимо удалять из этанола до возвращения его в каталитический реактор на рециркуляцию, чтобы защитить катализатор. В изобретении '231 подчеркивают, что с использованием смесей этанол/вода, гидрирование нитрилов до аминов было бы адекватно. Таким образом, в то время как загрязненный нитрилом метанол можно подавать в дистилляционную колонну реактора, в изобретении '231 указывают, что загрязненный нитрилом этанол не следует подавать в дистилляционную колонну реактора. Вообще, как обсуждали выше, в этих и других цитируемых документах показано, что нежелательно подавать нитрилы в камеру, где проходит реакция этерификации, вследствие повышенной возможности дезактивации катализатора. Многие из описанных выше методов предотвращения дезактивации катализатора нитрилами могут включать значительное количество реакторов и сепараторов (большое число единиц оборудования), что приводит к повышенным капитальным затратам, увеличению сложности метода в целом, увеличению эксплуатационных расходов (энергия, сырье, очистка) и может привести к уменьшенной концентрации олефина в подаче и/или, как описано выше, может оказаться неэффективным при удалении дезактивирующей смеси загрязняющее вещество/пропионитрил. Соответственно, существует потребность в способе получения эфиров из С 4-С 6 углеводородных потоков, в котором можно иметь уменьшенное число единиц оборудования, можно эффективно избежать дезактивации катализаторов этерификации и/или который может представлять выгодную альтернативу способам этерификации известного уровня техники.-2 017147 Сущность изобретения С одной стороны, варианты осуществления изобретения, описанные здесь, относятся к способу получения третичных простых эфиров. Способ может включать подачу углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил, в систему дистилляционного реактора колонного типа, включающую по крайней мере одну зону реакции этерификации; подачу C2-C6 моноспирта или их смеси в дистилляцонный реактор колонного типа; одновременно в системе дистилляционного реактора колонного типа происходит взаимодействие части изоолефинов с частью спиртов с образованием третичного простого эфира и отделение третичного эфира от непрореагировавших изоолефинов; удаление третичного простого эфира и пропионитрила из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта; удаление непрореагировавших изоолефинов из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде верхнего погона; регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что зона реакции этерификации, по существу, не содержит пропионитрил. С другой стороны, варианты осуществления изобретения, описанные здесь, относятся к способу получения трет-амилэтилового эфира. Способ может включать подачу углеводородного потока, содержащего C5 изоолефины и пропионитрил, в дистилляционный реактор колонного типа, содержащий по крайней мере одну дистилляционную реакционную зону этерификации, где поток, содержащий углеводороды, подают в дистилляционный реактор колонного типа в точке, расположенной ниже дистилляционной реакционной зоны этерификации; подачу этанола в дистилляционный реактор колонного типа; одновременно в дистилляционном реакторе колонного типа происходит взаимодействие части С 5 изоолефинов с частью этанола с образованием трет-амилэтилового эфира и отделение трет-амилэтилового эфира от непрореагировавших C5 изоолефинов; удаление трет-амилэтилового эфира и пропионитрила из дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта; удаление непрореагировавших C5 изоолефинов из дистилляционного реактора колонного типа в виде верхнего погона и регулирование дистилляционного реактора колонного типа, таким образом, что дистилляционная реакционная зона этерификации, по существу, не содержит пропионитрила. Другие аспекты и преимущества будут очевидны из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показана упрощенная схема потока в системе каталитического дистилляционного реактора в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения; на фиг. 2 - упрощенная схема потока в системе каталитического дистилляционного реактора в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения; на фиг. 3 - результаты дистилляции по Oldershaw смеси, содержащей компоненты, которые могут присутствовать в вариантах осуществления изобретения способа этерификации в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения; на фиг. 4 - результаты дистилляции по Oldershaw смеси, содержащей компоненты, которые могут присутствовать в вариантах осуществления изобретения способа этерификации в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения; на фиг. 5 - эксплуатационные реультаты способа этерификации в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения. Подробное описание С одной стороны, варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, относятся к способу этерификации, в котором исходное сырье, содержащее углеводороды, в частности С 4-С 7 углеводороды, подают в систему каталитического дистилляционного реактора. C4-C6 изоолефины, содержащиеся в исходном сырье, подвергают взаимодействию с алканолом в присутствии катионообменной смолы с образованием третичных алкиловых эфиров. Более конкретно, варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, относятся к способу этерификации, в котором исходное сырье, содержащее углеводороды и нитрилы, включая пропионитрил,подают в систему каталитического дистилляционного реактора вместе с C2-C6 спиртами. Способ этерификации может быть осуществлен таким образом, что, по существу, весь пропионитрил не имеет контакта с катализатором этерификации. Заявитель неожиданно обнаружил, что, вопреки теориям известного уровня техники, можно выбирать условия способа этерификации таким образом, чтобы обеспечить эффективную этерификацию С 4 С 6 изоолефинов этанолом или высшими спиртами и ограниченную или пренебрежимо малую дезактивацию катализатора нитрилами. Варианты осуществления изобретения способов этерификации, описанных здесь, могут обеспечить одно или несколько из перечисленных улучшений, представляющих собой увеличенный срок службы катализатора, эксплуатационную гибкость процесса и сниженное число элементов оборудования, это может привести, среди прочих преимуществ, к снижению капитальных затрат,менее сложной реакционной системе, уменьшенным эксплуатационным расходам. В рамках настоящего изобретения выражение "система каталитического дистилляционного реактора" обозначает устройство, в котором происходят реакция этерификации и разделение продуктов, по крайней мере, частично протекающие параллельно. Устройство может включать обычный каталитиче-3 017147 ский дистилляционный реактор колонного типа, где реакция и дистилляция протекают одновременно в режиме кипения; или дистилляционную колонну объединяют по крайней мере с одним боковым реактором, где боковой реактор может функционировать как жидкофазный реактор или как реактор, работающий в режиме кипения. Хотя обе описанные системы каталитического дистилляционного реактора могут быть предпочтительными для обычной жидкофазной реакции с последующим разделением продуктов,каталитический дистилляционный реактор колонного типа может иметь преимущества, эти преимущества представляют собой уменьшенное число элементов оборудования, сниженные капитальные затраты,увеличенную производительность катализатора, приходящуюся на фунт катализатора, эффективный отвод теплоты (теплоту реакции можно поглощать для испарения смеси) и возможность сдвига равновесия. Также можно использовать дистилляционные колонны с разделительной перегородкой, где по крайней мере одна секция колонны с разделительной перегородкой содержит каталитическую дистилляционную структуру, и рассматривать их как "системы каталитического дистилляционного реактора". Как описано выше, варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, относятся к этерификации олефиновых углеводородов путем взаимодействия олефинов со спиртом с использованием катализатора этерификации. Каждый из этих компонентов далее описан более подробно с последующим описанием вариантов осуществления изобретения способа этерификации, раскрытого здесь. Подача углеводородов. Исходное углеводородное сырье для использования в вариантах осуществления изобретения способа этерификации, раскрытого здесь, может содержать С 3-С 9 и высшие углеводороды. Например, нефтезаводские потоки обычно разделяют фракционной дистилляцией. Погон легкого лигроина является одним таким нефтезаводским потоком, и так как они часто содержат соединения с очень близкими точками кипения, разделение не является точным. Таким образом, С 5 поток, например, может содержать C4S и доC8S и выше. Эти компоненты могут быть насыщенными (алканы), ненасыщенными (моноолефины) и полиненасыщенными (например, диолефины). В дополнение компоненты могут представлять собой любые или все изомеры из разнообразных изомеров индивидуальных соединений. Такая смесь легко может содержать от 150 до 200 компонентов, включая примеси нитрилов. Другие углеводородные потоки из С 4 С 9 углеродных атомов могут быть использованы в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь. В некоторых вариантах осуществления изобретения исходное углеводородное сырье может включать погон C4, который может содержать С 3-С 5 или высшие углеводороды (т.е. С 6+), включая олефины и примеси нитрилов. В других вариантах осуществления изобретения исходное углеводородное сырье может включать погон С 5, который может содержать C4-C8 или высшие углеводороды, включая олефины и примеси нитрилов. В других вариантах осуществления изобретения исходное углеводородное сырье может включать погон С 6, который может содержать С 4-С 9 или высшие углеводороды, включая олефины и примеси нитрилов. В других различных вариантах осуществления изобретения исходное углеводородное сырье может включать смеси одного или нескольких из С 4, С 5, C6, и С 7+ углеводородов, где смесь включает олефиновые соединения и примеси нитрилов. Описанные выше потоки могут включать С 4-С 7 потоки, бензиновые фракции, FCC бензин, коксовый бензин и другие нефтезаводские потоки, имеющие похожие свойства. Насыщенные соединения, содержащиеся в описанных выше углеводородных потоках, могут содержать, например, кроме прочих, различные изомеры бутана, различные изомеры пентана и различные изомеры гексана. Олефиновые соединения, содержащиеся в описанных выше углеводородных потоках,могут содержать, например, кроме прочих, изобутилен, различные изомеры пентена и различные изомеры гексена. В некоторых вариантах осуществления изобретения углеводородные потоки могут быть получены из любого источника и могут содержать поддающиеся этерификации изоолефины в концентрации от 1 до 35 мас.%; в других вариантах осуществления изобретения - изоолефины в концентрации от 10 до 30 мас.% и изоолефины в концентрации от 15 до 25 мас.% в еще одних вариантах осуществления изобретения. Другие варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, широко используются для получения большого ряда эфиров из разнообразного исходного сырья. Основные эфиры, получающиеся в способах, раскрытых здесь, могут включать трет-амиловый, трет-бутиловый и трет-гексиловый эфиры. Там,где способ этерификации является способом получения бутиловых эфиров, обычно поток поступающего сырья будет состоять из смеси C4 изомеров, содержащей изобутан, изобутилен, нормальный бутан, 1 бутен и 2-бутен. Там, где способ является способом получения амиловых эфиров, компоненты потока поступающего сырья будут включать 3-метил-1-бутен, изопентан, 1-пентен, 2-метил-1-бутен, нормальный пентан, транс-2-пентен, цис-2-пентен и 2-метил-2-бутен при обычном распределении изомеров. Хотя множество источников пригодны для получения таких углеводородных потоков поступающего сырья,наиболее распространенными источниками потоков исходного сырья в этих способах являются потоки легких крекинг-углеводородов из FCC установки или С 4 поток из установки для крекинга в паровой фазе после экстрагирования бутадиена. В одном варианте осуществления изобретения поток исходного сырья для этерификации по настоящему изобретению содержит изоамилен, который может содержать как реакционноспособные изомеры (2-метил-1-бутен и 2-метил-2-бутен), так и нереакционноспособный изомер(3-метил-1-бутен). Углеводородные потоки, используемые в некоторых вариантах осуществления изобретения, могут содержать пропионитрил в концентрации 1 ч./млн или выше. В других вариантах осуществления изобретения углеводородные потоки могут содержать пропионитрил в концентрации 2 ч./млн или выше; в других вариантах осуществления изобретения - 5 ч./млн или выше; в еще одних вариантах осуществления изобретения - 10 ч./млн или выше; в других вариантах осуществления изобретения - 20 ч./млн или выше и 50 ч./млн или выше в еще одних вариантах осуществления изобретения. Спирты. Спирты, применимые в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь, могут включатьC2-C6 первичные и вторичные спирты. Термин "спирт" включает низшие алкиловые спирты, способные к образованию азеотропных смесей с насыщенными и ненасыщенными углеводородами, в частности с С 3 С 7 углеводородами из исходного углеводородного сырья. Примеры спиртов, применимых в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь, включают этанол, н-пропанол, изопропанол, н-бутанол,изобутанол и трет-бутанол. В некоторых вариантах осуществления изобретения метанол можно использовать в комбинации с одним или несколькими спиртами из C2+ спиртов. Катализатор. Любой катализатор, обычно используемый в способах этерификации, можно использовать в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь. В различных вариантах осуществления изобретения можно использовать обычную катионообменную смолу и/или цеолиты. Таким образом, смола может содержать группы сульфоновой кислоты и может быть получена полимеризацией или сополимеризацией ароматических винильных соединений с последующим сульфированием. Примеры ароматических винильных соединений, пригодных для получения полимеров или сополимеров, включают стирол, винилтолуол, винилнафталин, винилэтилбензол, метилстирол, винилхлорбензол и винилксилол. Кислотная катионообменная смола может содержать приблизительно от 1,3 до 1,9 кислотных групп сульфоновой кислоты на ароматическое ядро. В некоторых вариантах осуществления изобретения могут быть использованы смолы на основе сополимеров ароматических моновинильных соединениий и ароматических поливинильных соединений, в которых содержание поливинилбензола составляет от приблизительно 1 до 20 мас.% сополимера. Ионобменная смола может иметь размер гранул от приблизительно 0,15 до 1 мм в некоторых вариантах осуществления изобретения. В дополнение к приведенным выше смолам можно использовать смолы на основе перфторсульфоновой кислоты, которые являются сополимерами сульфонилфторвинилэтила и фторуглерода. Катализаторы, применимые в способах этерификации, раскрытых здесь, могут содержать цеолит,иногда обозначаемый как среднепористый цеолит или цеолит типа ZSM-5. В других вариантах осуществления изобретения цеолит может представлять собой среднепористый селективный кислотный металлосиликатный цеолит, выбираемый из группы, состоящей из ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23,ZSM-35, ZSM-50, МСМ-22, а также более крупнопористый цеолит типа Y и цеолит типа Beta. Исходные катионы, связанные с применяемыми здесь цеолитами, могут быть заменены большим количеством других катионов, согласно методикам, хорошо известным в данной области техники, например, посредством ионного обмена. Обычные замещающие катионы включают водород, аммоний, алкиламмоний, катионы металлов и их смеси. При применении катионов металлов можно использовать металлы групп IB-VIIIA Периодической таблицы Менделеева, включающие, например, железо, никель, кобальт, медь, цинк, палладий, кальций, хром, вольфрам, молибден, редкоземельные металлы и так далее. Эти металлы также могут присутствовать в виде окислов. В других вариантах осуществления изобретения катализаторы этерификации для изоалкеновых реагентов включают неорганические кислоты, такие как серная кислота, трифторид бора, фосфорная кислота на кизельгуре, модифицированные фосфором цеолиты, гетерополикислоты и разнообразные сульфированные смолы. Этот тип катализаторов на основе смол может включать продукты реакции фенолформальдегидных смол и серной кислоты и сульфированные полистирольные смолы, включающие смолы,поперечно-сшитые дивинилбензольными мостиками. Конкретный катализатор этерификации представляет собой крупнопористую кислотную форму сульфоновой ионобменной смолы, такой как сульфированная стиролдивинилбензольная смола, описанная в патенте США 2922822, имеющая степень поперечного сшивания приблизительно от 5 до 60%. Специализированные смолы были описаны в данной области техники и включают сополимеры сульфонилфторвинилового эфира и фторуглеродов, как описано в патенте США 3489243. Еще одна специально полученная смола состоит из модифицированныхSiO2 катионобменных смол, описанных в патенте США 4751343. Крупнопористая структура пригодной смолы подробно описана в патенте США 5012031, как имеющая площадь поверхности, составляющую по крайней мере приблизительно 400 м 2/г, объем пор приблизительно от 0,6 до 2,5 мл/г и средний диаметр пор от 40 до 1000 . Полагают, что обсуждаемый способ мог бы быть осущестивлен, используя металлсодержащую смолу, которая содержит один или несколько металлов из подгрупп VI, VII или VIII Периодической таблицы, таких как хром, вольфрам, палладий, никель, хром, платина или железо, как описано в патенте США 4330679. Дополнительная информация о пригодных катализаторах этерификации может быть получена, используя ссылки на патенты США 2480940, 2922822 и-5 017147 4270929. В некоторых вариантах осуществления изобретения каталитическая дистилляционная структура,предназначенная для использования здесь, включает размещение частиц катионообменной смолы внутри множества карманов на тканевой ленте. Ленту закрепляют в дистилляцинном реакторе колонного типа с помощью открытой сетки, связанной из проволоки из нержавеющей стали, которую получают совместным скручиванием двух проволок в виде спирали. Это учитывает необходимые потоки и предотвращает потерю катализатора. Ткань может быть любым материалом, инертным для данной реакции, таким как хлопок, лен, ткань из стекловолокна, или тефлон. В патентах США 4302356, 4443559 и 5730843 раскрывают катализаторные структуры, применимые в качестве дистилляционной структуры, и они введены здесь в виде ссылки. Реакции этерификации. Как описано выше, изоолефины и спирты можно подвергать взаимодействию с образованием эфиров. Примеры эфиров, образуемых в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь, могут включать трет-бутилэтиловый эфир (ЕТВЕ), являющийся продуктом реакции изобутилена и этанола; трет-амилэтиловый эфир (ТАЕЕ), являющийся продуктом реакции изоамиленов и этанола; третгексилэтиловый эфир (ТНЕЕ), являющийся продуктом реакции различных C6 изоолефинов и этанола; а также пропиловые, бутиловые, амиловые и гексиловые аналоги, получающиеся по реакции изоолефинов с C3-C6 спиртами. В некоторых вариантах осуществления изобретения там, где используют смесь спиртов, содержащую метанол, получаемые эфиры могут включать метиловые эфиры, образованные по реакции изоолефинов с метанолом. Системы дистилляционного реактора колонного типа. Системы дистилляционного реактора колонного типа, применимые в вариантах осуществления изобретения, раскрытых здесь, приведены на фиг. 1 и 2. Специалист в данной области техники поймет,что необходимые для регулирования системы клапаны, насосы, энергоносители и другие элементы, которые были опущены в целях упрощения представляемой диаграммы потоков, присутствуют в системе. Обратимся сначала к фиг. 1, где согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, раскрытым здесь, показана система дистилляционого реактора колонного типа 5. Углеводородный поток 10,содержащий нитрилы, можно подавать в дистилляционный реактор колонного типа 12. Местоположение подачи углеводородного потока 10 может находиться у любой тарелки, расположенной ниже, содержащей катализатор зоны 14. Изоолефины, содержащиеся в углеводородном потоке 10, могут взаимодействовать со спиртами в содержащей катализатор зоне 14 с образованием эфиров. Дистилляционный реактор колонного типа 12 может включать кипятильник 16 и расположенную в верхней части систему 17,которая предусмотрена для управления движением жидкости и пара в дистилляционном реакторе колонного типа 12. Система дистилляционного реактора колонного типа 5 может функционировать таким образом, что нитрилы, содержащиеся в углеводородном потоке 10, покидают дистилляционный реактор колонного типа 12 вместе с более тяжелыми углеводородами, содержащимися в углеводородном потоке 10, а эфиры, образованные по реакции олефинов со спиртами, - в кубовом потоке 18. Легкие углеводороды, включающие алканы и непрореагировавшие олефины, могут быть подвергнуты конденсации в верхней части 17 системы реактора и выделены в верхнем потоке 20 или возвращены на рециклизацию в верхнюю часть дистилляционного реактора колонного типа 12 в виде флегмы. Спирты можно подавать в дистилляционный реактор колонного типа 12 вместе с углеводородным потоком 10 или можно подавать отдельно (не показано) в различных точках дистилляционного реактора колонного типа 12, включая тарелки, расположенные выше или ниже точки подачи исходного углеводородного потока 10. Благодаря азеотропным смесям, которые могут образовывать спирты с различными углеводородами и эфирами, а также выбранным режимам регулирования, спирты могут присутствовать как в кубовом потоке 18, так и в верхнем потоке 20. Обратимся теперь к фиг. 2. Здесь согласно другим вариантам осуществления изобретения показана система дистилляционного реактора колонного типа 25, где аналогичные компоненты обозначены одинаковыми цифрами. Углеводородный поток 10, содержащий нитрилы, может быть подан в дистилляционную колонну 32. Кипятильник 16 может находиться на пути движения текучей среды к кубовой части дистилляцонной колонны 32, а верхняя система 17 может находиться на пути движения текучей среды к верхней части дистилляционной колонны 32, где каждый из них может обеспечивать регулирование движениями пара и жидкости в дистилляционной колонне 32. Для осуществления перегонок дистилляционная колонна 32 может включать клапанные тарелки, ситчатые тарелки, колпачковые тарелки, насадку, упорядоченную насадку, неупорядоченную насадку, или другие структуры, известные специалисту в данной области техники. Погон жидкости 34 может быть быть удален из колонны с тарелки, находящейся выше места подачи углеводородного потока 10. Погон жидкости 34, содержащий олефины и спирты, затем можно подать в реактор этерификации 36, содержащий катализатор этерификации, для получения эфиров. Эфиры,инертные соединения и непрореагировавшие спирты и олефины могут быть выделены в поток смешанного продукта 38, который затем можно подать обратно в дистилляцонную колонну 32 в точку подачи,-6 017147 расположенную ниже местонахождения жидкого погона 34. Дистилляционный реактор колонного типа 25 может функционировать таким образом, что нитрилы, содержащиеся в углеводородном потоке 10, покидают дистилляцонную колонну 32, вместе с более тяжелыми углеводородами, содержащимися в углеводородном потоке 10, а эфиры, образуемые по реакции олефинов со спиртами, - в нижнем потоке 18. Легкие углеводороды, включая алканы и непрореагировавшие олефины, можно подвергнуть конденсации в системе 17, находящейся в верхней части колонны, и выделить в верхнем потоке 20. Спирты могут быть поданы в дистилляцонную колонну 32 вместе с углеводородным потоком 10 или могут быть поданы в другой точке дистилляцонной колонны 32, включая тарелки, находящиеся выше или ниже места подачи исходного углеводородного потока 10. Благодаря азеотропным смесям, которые могут образовывать спирты с различными углеводородами, а также выбираемым условиям регулирования, спирты могут присутствовать как в кубовом потоке 18, так и в верхнем потоке 20. В более специфическом варианте осуществления изобретения можно использовать описанные выше системы дистилляционного реактора колонного типа для получения третичных амиловых эфиров. Обратимся снова к фиг. 1. Углеводородный поток 10, содержащий погон C5 и нитрилы, может быть подан в дистилляционный реактор колонного типа 12. Как описано выше, погон C5 может включать изомеры пентана и изомеры пентенов, включая реакционноспособные и нереакционноспособные изомеры. Подача углеводородного потока 10 может быть осуществлена на любую тарелку, расположенную ниже содержащей катализатор зоны 14. Изоолефины, содержащиеся в углеводородном потоке 10, могут взаимодействовать с этанолом с образованием трет-амилэтиловых эфиров в содержащей катализатор зоне 14. Дистилляционный реактор колонного типа 12 может включать кипятильник 16 и верхнюю систему 17,каждый из них предусмотрен для управления движением жидкости и пара в дистилляционном реакторе колонного типа 12. Система дистилляционного реактора колонного типа 5 может функционировать таким образом, что нитрилы, содержащиеся в углеводородном потоке 10, покидают дистилляционный реактор колонного типа 12 вместе с любыми более тяжелыми углеводородами, содержащимися в погоне C5 углеводородного потока 10, а эфиры, образованные в результате реакции олефинов и спиртов, - в кубовом потоке 18. Легкие углеводороды, включая любые более легкие алканы и непрореагировавшие олефины, содержащиеся в погоне C5, могут быть подвергнуты конденсации в верхней системе 16 и выделены в верхнем потоке 20 или направлены на повторный цикл в виде флегмы в верхнюю часть дистилляционного реактора колонного типа 12. Этанол может быть подан в дистилляционный реактор колонного типа 12 вместе с углеводородным потоком 10 или может быть подан в другую точку дистилляционного реактора колонного типа 12, включая тарелки, расположенные выше или ниже места подачи исходного углеводородного потока 10. Благодаря азеотропным смесям, которые может образовывать этанол с различными углеводородами, а также выбираемым условиям регулирования, этанол может присутствовать как в кубовом потоке 18, так и в верхнем потоке 20. Систему дистилляционного реактора колонного типа 25, показанную на фиг. 2, можно также использовать подобным образом для получения трет-амилэтиловых эфиров. Аналогичные описания могут быть предложены для индивидуальных С 4 и C6 погонов или для различных смесей углеводородов, включающих смеси C4S и C5S, смеси C5S и C6S, и смеси от C4S до C7S, и смеси от C5S до C7S, не говоря уже о других. Регулирование систем дистилляционного реактора колонного типа. Как описано выше, системы дистилляционного реактора колонного типа можно регулировать таким образом, чтобы нитрилы спускались вниз по колонне и покидали ее вместе с более тяжелой кубовой фракцией. Заявители обнаружили, что в зависимости от используемого конкретного C2-C6 спирта или смеси спиртов и образуемых азеотропных смесей нитрилы могут спускаться в кубовую часть колонны посредством сохранения концентрационного профиля спирта в системе дистилляционного реактора колонного типа. Например, заявители обнаружили, что нитрилы присутствуют в высокой концентрации в более легких погонах, чем азеотропная смесь этанол/амилэтиловый эфир. Для этерификации смесей, содержащих,главным образом, C5S, нитрилы можно опускать вниз по колонне, сохраняя выбранный концентрационный профиль этанола в системе дистилляционного реактора колонного типа. Таким образом, для того чтобы опускать нитрилы вниз по колонне и для минимизации или избежания контакта нитрилов с катализатором, можно поддерживать максимальную концентрацию этанола на участке, находящемся ниже зоны, содержащей катализатор (или ниже местонахождения бокового погона, подаваемого в реактор). В некоторых вариантах осуществления изобретения этанол можно поддерживать в максимальной концентрации на участке, расположенном ниже места подачи. В других вариантах осуществления изобретения этанол может находиться в максимальной концентрации в кубовой части колонны. В еще одних вариантах осуществления изобретения концентрация этанола может расти от верхней тарелки до участка, расположенного ниже зоны, содержащей катализатор (или ниже подачи бокового погона в реактор, содержащий катализатор). В других вариантах осуществления изобретения концентрация этанола может воз-7 017147 растать от верхней тарелки до места, расположенного ниже точки подачи. Аналогично, можно использовать другие смеси спирт/углеводород, в которых выбираемый спиртовой профиль может привести к минимизации или избежанию контакта нитрилов с катализатором. Однако выбираемый спиртовой профиль может быть ограничен молекулярными массами реагентов, спирта и изоолефина, так как, чтобы осуществить требуемую реакцию, необходима достаточная концентрация каждого из реагентов в катализаторной зоне. В некоторых вариантах осуществления изобретения этерификация может быть осуществлена таким образом, что в зоне реакции этерификации, по существу, отсутствует пропионитрил. Термин по существу, отсутствует, используемый здесь, обозначает, что менее 25% пропионитрила, находящегося в подаче, приходит в контакт с катализатором в зоне реакции этерификации. В других вариантах осуществления изобретения этерификация может быть осуществлена таким образом, что менее 2 ч./млн пропионитрила подачи контактирует с зоной реакции этерификации; менее 1 ч./млн - в других вариантах осуществления изобретения; менее 0,5 ч./млн - в других вариантах осуществления изобретения и менее 0,1 ч./млн - в еще одних вариантах осуществления изобретения. В некоторых вариантах осуществления изобретения этерификация может быть осуществлена таким образом, что пропионитрил в различимых концентрациях не контактирует с зоной реакции этерификации. Другие способы. Регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа, описанной выше, может быть объединено с работой других систем. В некоторых вариантах осуществления изобретения продукт из кубовой части дистилляционной колонны можно подвергать последующим разделениям, таким как, например, выделение эфира или любого остаточного спирта. В других вариантах осуществления изобретения кубовый продукт, включая эфир, можно использовать в качестве присадки к бензину, такой, где концентрация нитрилов или других азотсодержащих соединениий кубового продукта или бензиновой смеси ниже пределов, установленных для азотсодержащих соединений в бензине. В других вариантах осуществления изобретения верхний продукт из дистилляционной колонны можно подвергнуть последующим разделениям, например, выделению из углеводородов любых непрореагировавших спиртов. В различных вариантах осуществления изобретения спирт и/или углеводороды, выделенные с помощью любых способов разделения, могут быть направлены на повторный цикл в систему дистилляционного реактора колонного типа для последующей обработки. В других вариантах осуществления изобретения исходное вещество перед поступлением в систему дистилляционного реактора колонного типа может быть подвергнуто стадиям обработки. Описанные выше системы удаления нитрилов из исходного углеводородного сырья, включающие промывание, экстракцию растворителем, использование защитных слоев и другие способы, могут быть использованы для удаления по крайней мере части нитрилов перед подачей исходного углеводородного сырья в систему каталитического дистилляционного реактора колонного типа. Таким путем можно улучшить эффективность существующих способов этерификации в соответствии с раскрытыми здесь вариантами осуществления изобретения, совершенствуя срок службы катализатора и осуществление процессов, протекающих в колонне, а количество нитрилов, поступающих в систему каталитической дистилляции, может быть, по крайней мере, частично уменьшено. В некоторых вариантах осуществления изобретения вначале исходные смеси углеводородов и спирта можно пропускать через реактор этерификации с неподвижным слоем катализатора, преобразуя в эфиры по крайней мере часть исходного сырья. Затем вытекающий из реактора поток можно направлять для дальнейшей обработки в систему дистилляционного реактора колонного типа, где система дистилляционного реактора колонного типа функционирует таким образом, чтобы, как описано выше, защитить катализатор этерификации от примесей нитрилов. Реактор с неподвижным слоем катализатора может представлять собой однофазный реактор, например жидкофазный или парофазный реактор, реактор с неподвижным слоем катализатора, работающий в режиме кипения или их комбинации. В других вариантах осуществления изобретения этанол или добавочный этанол могут быть добавлены в систему дистилляционного реактора колонного типа в точке, находящейся выше места углеводородной подачи. Например, этанол можно добавлять в одном или нескольких местах, находящихся в верхней части колонны выше зоны катализатора этерификации, внутри зоны катализатора этерификации,или на тарелку, находящуюся ниже зоны катализатора этерификации и выше питательной тарелки. Таким путем концентрация этанола в направлении к верхней части колонны может повышаться при условии наличия сил, поддерживающих катализатор, по существу, свободным от примесей нитрилов. В еще одних вариантах осуществления изобретения процессы, происходящие в колонне, могут быть такими, что C6 и более тяжелые соединения, находящиеся в подаче, предпочтительно опускаются вниз от места подачи углеводородов. Любое движение C6 и более тяжелых соединений, направленное вверх от места подачи, может, что нежелательно, поднимать вверх пропионитрил и другие нитрильные примеси внутри колонны к зоне катализатора этерификации. Примеры Пример 1. Дистилляция 1 по Oldershaw.-8 017147 Дистилляцию по Oldershaw осуществляли для смеси, содержащей пропионитрил в C5s, этанол и ТАЕЕ. Смесь содержала 25 мас.% C5s, 25 мас. % этанола, 50 мас.% ТАЕЕ и 50 ч./млн пропионитрила. Дистилляцию по Oldershaw осуществляли при атмосферном давлении, используя насадочную колонну,для 10 погонов равного объема. Результаты дистилляции показаны на фиг. 3. Пример 2. Дистилляция 2 по Oldershaw. Дистилляцию по Oldershaw осуществляли для смеси, содержащей пропионитрил в C5s, этанол и ТАЕЕ. Смесь содержала 50 мас.% C5s, 40 мас.% этанола, 10 мас.% ТАЕЕ и 90 ч./млн пропионитрила. Дистилляцию по Oldershaw осуществляли при атмосферном давлении, используя насадочную колонну,для 10 погонов равного объема. Результаты дистилляции показаны на фиг. 4. Результаты двух проведенных дистилляций по Oldershaw, описанных выше, указывают, что наивысшая концентрация пропионитрила оказалась чуть легче, чем азеотроп этанол/ТАЕЕ. При дистилляции 1 по Oldershaw (фиг. 3) концентрация пропионитрила была наибольшей в погоне 4. В меньшей степени пропионитрил присутствовал также в погонах 1-3 и 5-6. При дистилляции 2 по Oldershaw (фиг. 4) концентрация пропионитрила была наибольшей в погоне 6, с минимальной концентрацией - в погонах 1-4. Сравнение с предыдущими способами данной области техники, например, описанными в патентах США 5292993 и 5446231, показывает, что перегонка азеотропной смеси с метанолом имеет динамику, глубоко отличную от описанных выше перегонок, использующих этанол. При перегонке азеотропной смеси с метанолом пропионитрил опускается в нижнюю часть колонны. В противоположность, в результате перегонки, при которой используют этанол, происходит подъем пропионитрила к месту в колонне,которое выше местонахождения азеотропной смеси этанол/ТАЕЕ. Таким образом, профиль концентрации этанола в колонне может являться важным переменным показателем при регулировании профиля концентрации пропионитрила в колонне. Пример 3. Непрерывная каталитическая дистилляция. Реактор каталитической дистилляциии использовали, чтобы продемонстрировать получение ТАЕЕ из FCC C5s и этанола. Исходное сырье представляло собой смесь, главным образом, C6 парафинов и олефинов из FCC лигроина, к которым добавляли этанол, содержащий 17 мас. % изоамиленов (IA), и незначительное количество C6 соединений (до нескольких мас.%) и приблизительно 20 ч./млн пропионитрила. Колонна была высотой 110 футов (33,53 м) с катализатором, размещенным на высоте между 60 и 100 футами (между 18,29 и 30,48 м); точка подачи находилась на высоте 45 футов (13,72 м). Исходную смесь,содерждащую изоамилены, подавали в реактор с неподвижным слоем катализатора, работающий в режиме кипения. Затем поток, вытекающий из реактора, направляли в выпарную секцию каталитической дистилляционной колонны. Реактор с неподвижным слоем катализатора содержал приблизительно 42 фунта (19,05 кг) катализатора этерификации Rohm and Haas A35. Колонна каталитический дистилляции содержала 36 футов (10,97 м) насадки CDModules (потентованная упорядочная насадка, предоставленная Catalytic Distillation Technologies), содержащей катализатор этерификации Rohm and HaasA35. Остающиеся 44 фута (13,41 м) каталитической дистилляционной колонны содержали насадочные кольца Полла размером в 5/8 дюйма (15,88 мм). Входная температура в основной реактор составляла 120F (48,9C). Каталитическую дистилляционную колонну регулировали в интервале между 40 и 60 psig(между 275,8 и 413,7 кПа изб.). Исходный поток варьировал от 0 до 110 фунт/ч (от 0 до 0,01386 кг/с). Обратный ток варьировал от 100 до 200 фунт/ч (от 0,0126 до 0,0252 кг/с). Общая конверсия изоамилена составляла между 65 и 98%. Молярное отношение этанола к изоамилену варьировало от 1 до 2,5. В процессе регулирования колонны жидкие образцы изымали на разной высоте колонны. Краткое отображение процессов непрерывной каталитической дистилляции представлено на фиг. 5,на которой показаны условия, получаемые после 141 ч непрерывного регулирования. Как показано на фиг. 5, поддержание профиля этанола таким, что максимальная концентрация этанола находится ниже точки подачи, приводит к выходу пропионитрила из кубовой части колонны. В дополнение, концентрация пропионитрила выше точки подачи, по существу, является пренебрежимо малой. Пренебрежимая концентрация пропионитрила выше точки подачи может быть отнесена за счет возрастания концентрации этанола в направлении от верхней части колонны к положению ниже точки подачи, способствующего перемещению пропионитрила к кубовой части колонны. Дополнительные наблюдения, выполненные во время регулирования колонны (пример 3), показали,что вторичное введение этанола в колонну выше точки подачи может оказаться полезным для направления пропионитрила вниз по колонне. Это увеличивает концентрацию этанола в верхней части колонны,перемещая далее пропионитрил в требуемом направлении внутри колонны. Кроме того, предпочтительно регулировать работу колонны таким образом, чтобы направлять C6 и более тяжелые соединения исходного сырья в колонне более вниз, чем вверх, минимизируя, таким образом, случайный "подъем", который возможен при подаче пропионитрила. Предпочтительно, когда варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, могут предложить способ этерификации, который способен минимизировать или исключить контакт пропионитрила с катализатором этерификации посредством поддержания выбранного профиля концентрации спирта в системе дистилляционного реактора колонного типа. Заявители обнаружили, что в противоположность из-9 017147 вестному уровню техники этанол может быть использован в реакциях этерификации, а пропионитрил возможно направить вниз к кубовой части колонны, таким образом исключая или уменьшая необходимость предварительной обработки исходного сырья для того, чтобы удалить или подвергнуть взаимодействию нитрилы из исходной углеводородной смеси. Поддерживая выбранный профиль концентрации спирта в дистилляционном реакторе колонного типа, можно минимизировать число элементов оборудования за счет снижения необходимости в предварительной обработке исходного сырья и в других способах разделения, что может упростить способ этерификации и уменьшить капитальные и производственные затраты. В дополнение, так как в известном уровне техники было показано, что пропионитрил или другие примеси могут проникать сквозь защитные слои и отмывание водой, варианты осуществления изобретения, раскрытые здесь, могут быть использованы для улучшения существующих способов, преимущественно минимизируя контактирование остающихся после предварительной обработки примесей, включая пропионитрил, с катализаторами этерификации. Например, несмотря на то, что существующие способы ранее могли ограничиваться получением метиловых эфиров, теперь, вследствие регулирования при выбранном профиле концентрации спирта, существующие способы можно применять для получения этиловых эфиров, при отсутствии существенной дезактивации катализатора этерификации, обусловленной пропионитрилом. Хотя открытие включает ограниченное число вариантов осуществления изобретения, специалист в данной области техники, использующий настоящее открытие, поймет, что могут быть найдены другие варианты осуществления изобретения, которые не выходят за рамки настоящего открытия. Соответственно, эти рамки должны ограничиваться только прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения третичных эфиров, включающий подачу углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил в систему дистилляционного реактора колонного типа, включающего по крайней мере одну зону реакции этерификации, содержащую катализатор этерификации; подачу С 2-С 6 моноспирта или их смеси в систему дистилляционного реактора колонного типа; одновременно в системе дистилляционного реактора колонного типа происходит взаимодействие части изоолефинов с частью спиртов с образованием третичного эфира и отделение третичного эфира от непрореагировавших изоолефинов; удаление третичного эфира и пропионитрила из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта; удаление непрореагировавших изоолефинов из системы дистилляционного реактора колонного типа в виде продукта, отбираемого сверху колонны; и регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что зона реакции этерификации, по существу, не содержит пропионитрила. 2. Способ по п.1, в котором углеводородный поток подают в дистилляцинный реактор колонного типа в точке, находящейся ниже зоны реакции этерификации. 3. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 2 ч./млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с зоной реакции этерификации. 4. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 1 ч./млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с зоной реакции этерификации. 5. Способ по п.1, в котором регулирование включает регулирование системы дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что пропионитрил в определяемых концентрациях не контактирует с зоной реакции этерификации. 6. Способ по п.1, в котором система дистилляционного реактора колонного типа включает дистилляционную колонну, имеющую подачу жидкого бокового погона в реактор этерификации, где продукт из реактора этерификации возвращают в дистилляционную колонну. 7. Способ по п.1, в котором регулирование включает поддержание максимальной концентрации спирта на участке между зоной реакции этерификации и кубовой частью. 8. Способ по п.7, в котором регулирование дополнительно включает поддержание уменьшения концентрации спирта от участка с максимальной концентрацией в направлении к верхней части колонны. 9. Способ по п.1, в котором углеводородный поток содержит С 4-С 7 углеводороды из установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC). 10. Способ по п.9, в котором углеводородный поток содержит С 5-C6 углеводороды из установки каталитического крекинга в псевдоожиженном слое (FCC). 11. Способ по п.1, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 5 ч./млн пропионит- 10017147 рила. 12. Способ по п.11, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 20 ч./млн пропионитрила. 13. Способ по п.1, в котором кубовый продукт дополнительно содержит непрореагировавший спирт, причем способ дополнительно включает разделение спирта и эфира. 14. Способ по п.1, который дополнительно включает добавление этанола в колонну в точке, расположенной выше места подачи углеводородов. 15. Способ по п.1, дополнительно включающий взаимодействие смеси, содержащей изоамилены и этанол в реакторе с неподвижным слоем катализатора; извлечение вытекающего потока из реактора с неподвижным слоем катализатора для использования в качестве углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил. 16. Способ получения трет-амилэтилового эфира, включающий подачу углеводородного потока, содержащего С 5 изоолефины и пропионитрил, в дистилляционный реактор колонного типа, включающий по крайней мере одну дистилляционную реакционную зону этерификации, содержащую катализатор этерификации, где поток, содержащий углеводороды, подают в дистилляционный реактор колонного типа в точке, расположенной ниже дистилляционной реакционной зоны этерификации; подачу этанола в дистилляционный реактор колонного типа; одновременно в дистилляционном реакторе колонного типа происходит взаимодействие части С 5 изоолефинов с частью этанола с образованием трет-амилэтилового эфира и отделение трет-амилэтилового эфира от непрореагировавших С 5 изоолефинов; удаление трет-амилэтилового эфира и пропионитрила из дистилляционного реактора колонного типа в виде кубового продукта; удаление непрореагировавших С 5 изоолефинов из дистилляционного реактора колонного типа в виде головной фракции и регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что дистилляционная реакционная зона этерификации, по существу, не содержит пропионитрила. 17. Способ по п.16, в котором углеводородный поток содержит по крайней мере 5 ч./млн пропионитрила. 18. Способ по п.17, в котором регулирование включает регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что менее 1 ч/млн пропионитрила в углеводородном потоке контактирует с дистилляционной реакционной зоной этерификации. 19. Способ по п. 18, в котором регулирование включает регулирование дистилляционного реактора колонного типа таким образом, что пропионитрил в определяемых концентрациях не контактирует с дистилляционной реакционной зоной этерификации. 20. Способ по п.16, в котором регулирование включает поддержание максимальной концентрации этанола на участке между дистилляционной реакционной зоной этерификации и кубовой частью. 21. Способ по п.20, в котором регулирование дополнительно включает поддержание уменьшения концентрации этанола в направлении от участка с максимальной концентрацией к верхней части колонны. 22. Способ по п.16, в котором кубовая часть колонны дополнительно содержит непрореагировавший этанол, причем способ дополнительно включает отделение этанола от трет-амилэтилового эфира. 23. Способ по п.16, который дополнительно включает добавление этанола в колонну в точке, расположенной выше места подачи углеводородов. 24. Способ по п.16, который дополнительно включает взаимодействие смеси, содержащей изоамилены и этанол, в реакторе с неподвижным слоем катализатора; извлечение потока, вытекающего из реактора с неподвижным слоем катализатора, для использования в качестве углеводородного потока, содержащего изоолефины и пропионитрил.
МПК / Метки
МПК: C07C 41/05, C07C 43/03
Метки: трет-амилэтилового, способ, получения, эфира
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/14-17147-sposob-polucheniya-tret-amiletilovogo-efira.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения трет-амилэтилового эфира</a>
Предыдущий патент: Способ регулирования поглощения бурового раствора
Случайный патент: Препараты кладрибина для улучшенной пероральной доставки и доставки через слизистые оболочки