[发明专利]利用离子液体从醚生产工艺的烯烃进料中除去乙腈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用离子液体除去存在于烯烃馏分中的乙腈的方法，所述 烯烃馏分包含至少一种异烯烃，其进料至醚生产工艺。

背景技术

燃料醚生产工艺通常是将醇加入到支链烯烃。其实例是甲基叔丁基醚 (MTBE)生产工艺，其中将甲醇加入到异丁烯，例如，该异丁烯包含在异丁烷蒸 汽裂化或催化裂化或脱氢C4馏分中。一种类似的工艺使得由乙醇和异丁烯生产 乙基叔丁基醚(ETBE)，此外还有各种各样的醚，如由异丙醇和异丁烯生产的异 丙基叔丁基醚(IPTBE)，由甲醇和异戊烯生产的叔戊基甲基醚(TAME)，其中所 述异戊烯来自先前的FCC或先前的蒸汽裂化器的C5馏分，或来自正戊烯平衡 异构化工艺Isofive，或由乙醇和异戊烯生产的乙基叔戊基醚(ETAE)。

一般来说，工业用的工艺包括反应段，其中醚在液相中、在低温如50℃、 在离子交换树脂型催化剂存在下、在一个或多个串联反应器中通过含至少一种 异烯烃的烯烃馏分与一元醇反应而被生产。

该醚化反应对C4馏分的异烯烃非常有选择性，但是其采用过量的醇进行 以便使反应平衡朝向生成醚的方向移动。C4馏分的组成随其来源而改变，该来 源可以是蒸汽裂化、催化裂化、以及异丁烷脱氢或叔丁醇脱水。它通常包含小 于50wt％的异烯烃，其余的进料由对醚化反应惰性的烃混合物组成。

醚化反应步骤然后继之以一个分离步骤，其目标在于分离所形成的醚馏分 和用于随后使用的无反应性的或未反应的烃，以及过量的醇。该分离段可以包 括分馏塔，其使得可以在塔底收集醚而在塔顶收集烃馏分。未转化的醇主要从 烃馏分中回收，并从该反应段再循环到上游。

烯烃和醇之间的主反应和水加成至烯烃的平行反应进行竞争。例如，在由 异丁烯和乙醇生产ETBE的情况中，该平行反应导致叔丁醇(TBA)的形成。因此 将醚化反应器进料中水的比例最小化是明智的。

在该工艺中，水具有三个主要的来源，相应于所用的醇和烯烃进料中的残 余水含量，以及再循环的醇的水含量。实际上，后者通常通过使在分离段出口 所获得的烃馏分进行水洗而被萃取。于是，再循环的醇具有高的水含量。该再 循环可能提供最高达50％的进料到反应段的水。由申请人提交的专利申请 FR-A-2,900,924提出了水洗烃馏分回收醇的备选方法。该发明于是产生了将醚生 产工艺中的水输送到工艺进料(即醇和烯烃进料)的问题。

烯烃馏分的水含量与醚化工艺上游的这种馏分所受的处理有关。实际上， 该烯烃馏分具有可变的乙腈含量，取决于它是由蒸汽裂化、FCC、脱氢或者脱 水操作所得到的。该含量小于20ppm。在烯烃进料中这种杂质的存在对所使用 的催化剂即离子交换树脂有高风险的抑制作用。

在乙腈和用于醚化反应器中的催化剂之间观察到不可逆的缔合。因此在将 烯烃进料送到反应段前进行除去所存在的乙腈的操作是必不可少的。

通常，在用于这种处理的工段中通过水洗来除去这种杂质。于是，这种方 案的缺点是烯烃进料的水饱和。通过这种洗涤方式而进入的水量是进入到工艺 中的水的至少一半。

一般来说，进入醚化反应段的并且由此已逃脱进料洗涤设备捕集的任何腈 分子被催化剂树脂捕集(因此该催化剂树脂失去其酸性特征，并因此失去其催化 活性)，这或者在第一次通过中，或是因为通过醇的再循环而使这些腈再循环， 如美国专利5,352,848所描述的。

使用除水以外的其它萃取液体来萃取乙腈的工艺的实施通常使醚化反应器 入口的水量被至少除二。

发明内容

本发明涉及一种用于由含有至少一种异烯烃的烯烃馏分和醇生产醚的改进 的方法，包括，在醚化反应之前，通过液-液萃取除去存在于烃进料中的乙腈的 步骤，该步骤在至少一个萃取区中进行，该萃取溶剂是非含水的离子液体，其 通式为Q⁺A^-，其中Q⁺是铵、鏻(phosphnium)、胍鎓(guanidinium)和/或锍阳离子， 而A^-是与所述阳离子形成液体盐的阴离子。

有益的是，按照本发明的方法使醚化反应器入口的水量被至少除二(divide by at least two)，以及由此限制了催化剂失活。

附图说明

图1是利用离子液体除去存在于烃进料中乙腈的方法的示意图，