[发明专利]由高纯度丙烯产生二异丙醚的方法

说明书

已经开发出由高纯度丙烯产生二异丙醚的方法而无需丙烷‑丙烯分馏塔。该方法包括(1)在酸性离子交换树脂催化剂和丙烷稀释剂存在下，使高纯度丙烯原料和水在反应器中反应产生异丙醇，并且使异丙醇与丙烯反应产生二异丙醚，以生成至少包含水、异丙醇、二异丙醚、丙烯和酸的反应器流出物流，(2)将反应器流出物传送至酸去除区，以产生贫酸流，(3)使贫酸流分为两个部分，(4)使一部分再循环至反应器，(5)允许丙烷积聚到足以作为稀释剂操作的量，以及(6)回收产物二异丙醇。

优先权声明

本申请要求2016年12月27日提交的美国专利申请号62/439303的优先权，其内容据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

随着四乙基铅的逐步淘汰，含氧化合物作为汽油辛烷值提升剂的来源在石油炼制工业中变得更为重要。为此目的的最常见含氧化合物是二烷基醚，尤其是C₅至C₇范围内的那些。产生极大关注的一种此类二烷基醚是二异丙醚(DIPE)。DIPE处于汽油的沸腾范围内，具有高调配辛烷值，并且一种常用于形成DIPE、丙烯的反应物是炼油厂中通常可得的副产物。由丙烯制备DIPE按两个顺序反应进行，其中根据以下公式，丙烯首先水合为异丙醇(IPA)(1)，之后该醇与烯烃反应(2)或者该醇发生单一双分子脱水反应(3)(威廉逊合成)，

这些反应由诸如活性炭、粘土、树脂和沸石的多种催化剂催化。具体地，这些反应可由酸性离子交换树脂催化，包括磺化阳离子交换树脂，诸如磺化聚苯乙烯树脂和磺化苯乙烯/二乙烯基苯共聚物，如U.S.S.N.08/079,768，G.B.1,176,620和美国4,182,914中所公开。也可使用卤化强酸离子交换树脂，诸如美国4,705,808、美国4,269,943和3,256,250中所述的那些。这些催化剂的一个公认问题是其酸性基团的易水解性，导致酸性物质由催化剂转移到反应混合物中，并最终进入反应器流出物中。水解强烈依赖于反应温度，并且温度越高，水解度越大。可以采取一些步骤从工艺流中除去酸，以保护下游工艺单元。

含丙烯的烃原料可为炼油厂C₃烃流，并且将最可能为丙烯与丙烷的混合物。先前，含丙烯的烃原料通常包含至少50质量％的丙烯、或70质量％至80质量％的丙烯。包含丙烯的烃原料的来源包括含丙烯的天然气加工厂废气、含轻质烯烃的石脑油裂化器废气、来自丙烷脱氢工艺的丙烯，以及炼油厂流化催化裂化(FCC)丙烷/丙烯流。

近来，已经可以获得高纯度丙烯原料，其中原料包含90质量％至99.9质量％的丙烯。因此，需要一种用高纯度丙烯原料生成二烷基醚的方法。

发明内容

本发明提供了一种由包含90质量％至99.9质量％的丙烯以及0.1质量％至1质量％的丙烷的高纯度丙烯原料产生二异丙醚的方法。本发明的方法包括(1)在反应器中且在酸性离子交换树脂催化剂存在下，使高纯度丙烯原料中的丙烯与水反应产生异丙醇，并且使异丙醇与丙烯反应产生二异丙醚，以获得至少包含水、异丙醇、二异丙醚、丙烯和酸的混合物；(2)将反应器流出物传送至酸去除区，以产生贫酸混合物；以及(3)使贫酸混合物的一部分再循环至反应器，(4)将贫酸混合物的一部分传送至轻馏分移除区，以从反应产物和水中分离未反应的丙烯和丙烷，以及(5)清除丙烷的一部分并使丙烯再循环至反应器。

轻馏分移除区还提供了富水、异丙醇和二异丙醚流。通过生成富水、异丙醇和二异丙醚流，将二异丙醚从贫酸流的一部分中回收，然后将流传送至分离区，以获得水流、异丙醇-水共沸物流和二异丙醚-异丙醇-水共沸物流；将水流传送至水洗涤区，异丙醇-水共沸物流传送至反应器，并将二异丙醚-异丙醇-水共沸物流传送至沉降器，以获得富二异丙醚流和富水流；以及将富二异丙醚流传送至水洗涤区，以获得异丙醇和水流，其被传送至第二分离区；以及包含至少96质量％二异丙醚的二异丙醚产物流。

附图说明

附图是本发明的优选实施方案的示意图。

具体实施方式