[发明专利]与MTBE生产相结合的选择性氢解

说明书

一种生产甲基叔丁基醚(MTBE)的方法，包括：将丁烷进流(正丁烷、异丁烷)和氢气引入包含氢解催化剂的氢解反应器以生产包含氢气、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷和任选的正丁烷的氢解产物流；将所述氢解产物流分离成第一含氢气流、任选的甲烷流、C₂至C₃气流(乙烷、丙烷)和丁烷流(异丁烷、可选的正丁烷)；将所述丁烷流进料至脱氢反应器以生产脱氢产物流，其中，所述脱氢反应器包含脱氢催化剂，并且其中，所述脱氢产物流包含氢气、异丁烷和异丁烯；以及将脱氢产物流和甲醇进料至醚化单元以生产未反应的甲醇料流、未反应的异丁烯流和MTBE流。

技术领域

本公开涉及生产甲基叔丁基醚(MTBE)的方法，更具体地涉及与丁烷氢解相结合的生产甲基叔丁基醚(MTBE)的方法。

背景技术

甲基叔丁基醚(MTBE)是用作汽油的燃料添加剂(例如，含氧添加剂)和用作溶剂的化合物。MTBE通常由甲醇和异丁烯来生产。MTBE生产的常规方法可以由同时包含正丁烷和异丁烷的工厂级(field-grade)丁烷流开始，其中，将工厂级丁烷流进行异构化以将正丁烷转化为异丁烷。然而，这样的转化不完全，并且在异构化之后需要分离步骤以将异构化产物流分离成富异丁烷流和富正丁烷流。可以将富异丁烷流送去脱氢以生产异丁烯，并且可以将异丁烯进料至MTBE反应器以生产MTBE。异构化和分离步骤需要大量的资金和能源。因此，迫切需要开发由工厂级丁烷流开始生产MTBE的方法。

附图说明

为了详细描述所公开的方法的优选方面，现将参考附图，其中：

图1示出了甲基叔丁基醚(MTBE)生产系统的构造；和

图2示出了MTBE生产系统的另一种构造。

具体实施方式

本文公开了将丁烷氢解反应器与脱氢反应器以及用于生产甲基叔丁基醚(MTBE)的醚化单元相结合的方法，其中，该方法的进料流包含混合的丁烷流(例如，工厂级丁烷)。通常，工厂级丁烷流包含正丁烷与异丁烷的混合物；例如，约60mol％至约75mol％的正丁烷和约25mol％至约40mol％的异丁烷。通过在氢解反应器中使用氢解催化剂，可以通过使来自工厂级丁烷流的正丁烷选择性反应来反应性分离工厂级丁烷流。氢解反应器可以将正丁烷转化为甲烷、乙烷和丙烷的气流(主要是乙烷；具体而言，在裂化相同量的正丁烷的情况下与加氢裂化反应器相比更多的乙烷)。氢气可以与工厂级丁烷流一起进料到氢解反应器。氢解催化剂可以包含多种单金属催化剂(例如，负载在氧化铝上的Pt或Ir，和/或负载在ZSM-5上的Pt或Ir)和/或双金属催化剂(例如，负载在氧化铝上的Pt或Ir，和/或负载在ZSM-5上的Pt和Ir)。

通常，异丁烷在氢解反应器中转化率最小(例如，氢解反应器的特征可以在于小于约25％的异丁烷转化率)。氢解反应可以在有效限制(例如，最小化、减少等)异丁烷转化的操作参数(例如，催化剂、压力、温度、流速等)下进行，从而导致高的乙烷选择性。不希望受到理论的限制，当转化异丁烷时，通常1摩尔的异丁烷转化为1摩尔的甲烷和1摩尔的丙烷(即，没有乙烷)；并且通过避免或最小化异丁烷转化率，可以提高整体乙烷选择性。另外，通常在氢解反应器中几乎完全转化正丁烷(即，在氢解反应器中的正丁烷转化率最大化)；例如，氢解反应器的特征可以在于大于约90％的正丁烷转化率。氢解反应可以以在有效最大化(例如，提高、增加等)正丁烷转化率的操作参数下进行，从而导致高的乙烷选择性。不希望受到理论的限制，当正丁烷被转化时，通常1摩尔的正丁烷转化为2摩尔的乙烷；并且通过最大化正丁烷转化率，可以提高整体乙烷选择性。如本文公开的生产烯烃的方法可以使氢解反应中乙烷的生产最大化。如本领域技术人员将理解的，并且借助于本公开，由于在氢解反应器中正丁烷的转化率不期望地减少和/或由于在氢解反应器中不期望地转化了更多的异丁烷，因此产生的乙烷的量和/或乙烷的选择性在氢解反应器中分别降低。