JPH01283245A - 反応蒸溜による第三アルキルエーテルの製造方法 - Google Patents

反応蒸溜による第三アルキルエーテルの製造方法

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JPH01283245A JP1069144A JP6914489A JPH01283245A JP H01283245 A JPH01283245 A JP H01283245A JP 1069144 A JP1069144 A JP 1069144A JP 6914489 A JP6914489 A JP 6914489A JP H01283245 A JPH01283245 A JP H01283245A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、脂肪族アルコールと、少なくとも1つのイソ
オレフィンを含む炭化水素混合物との反応による第三ア
ルキルエーテルの製造方法に関する。
本発明はまた、このような方法が実施されうる装置にも
関する。
本発明はより詳しくは、イソブテンおよびメタノールか
らのメチル第三ブチルエーテル(MTBE)の製造、イ
ソペンテンおよびメタノールからのメチル第三アミルエ
ーテル(TAME)の製造、およびイソブテン、イソペ
ンテンおよびメタノールからのMTI3EおよびTAM
Eの製造に関する。
[従来技術およびその問題点] 第三アルキルエーテル、特にメチル第三ブチルエーテル
(MTBE)およびメチル第三アミルエーテル(TAM
E)は、特にそれらのアンチノック性によって、ガソリ
ンの品質の改良に対して非常に有利な添加剤になる。
一般に炭化水素フラクション中に含まれるイソオレフィ
ンと、脂肪族アルコール例えばメタノールとを、酸性触
媒例えば硫酸、弗化水素酸、塩化アルミニウムまたは弗
化硼素の存在下、または基−8O3Hを含む炭素物質、
例えばスルホン化炭素、フェノール・ホルムアルデヒド
スルホン化樹脂、クマロン・インデンスルホン化ポリマ
ー、または好ましくはポリスチレン・ジビニルベンゼン
スルホン化樹脂の存在下に反応−させて、第三アルキル
エーテル、特にエーテルの中で最も一般的なものである
メチル第三ブチルエーテル(MTI3B)およびメチル
第三アミルエーテル(TAME)を製造することは知ら
れている。
メタノールと第三オレフィンとの反応が平衡反応である
こと、従って化学量論に対して非常に大きな過剰メタノ
ールを用いずに、イソオレフィンの許容しうる転換率を
得ることは難しいことが以前から知られている。しかし
ながらメタノールは、従来の方法例えばフランス特許P
R−B−2411881に記載されているような反応器
への再循環と組合わされた、共沸蒸溜によるその回収を
非常に難しくする共沸物を、軽質炭化水素と共に形成す
る。米国特許US−A−4,204,077は、溶媒例
えばエチレングリコールでの抽出によるメタノールの回
収を教示している。しかしながらこれらの方法は、(第
三アルキルエーテルの製造および分離のために複数の反
応器および蒸溜塔を使用する必要力(あるので)コスト
の高い投資および複雑な開発という犠牲を払ってでなけ
れば適用できない。
ついで必ずしも過剰のメタノールを使用せずに大部分イ
ソオレフィンを転換する方法が提案された。これは、同
じ閉鎖容器で、触媒を用いたエーテル化反応、および第
三アルキルエーテルを非転換のその他の成分から、形成
され次第分離するための蒸溜を実施することから成る反
応蒸溜(すなわち接触蒸溜)方法である( US−A−
3.1329.47g、EP−B−0008880、P
R−B−2503700)  。
従って欧州特許BP−B−0008860は、メチル第
三ブチルエーテル(MTBE)の製造に適切な触媒で満
たされた蒸溜塔を用いることを提案している。
ここで触媒はまた、蒸溜のための充填物として作用し、
従ってMTBEを形成し、これを同時に4個の炭素原子
を有する成分から分離する。この特許に記載された方法
は、反応蒸溜の分野で大きな技術的貢献を示すが、液相
と触媒との接触は、気相の擾乱作用によって、多少なり
とも断続的であるようである。
フランス特許PR−B−2503700は、触媒が浸漬
されている各触媒床における蒸気・液体上昇流通を有す
る一連の接触工程を使用することを提案している。しか
しながら、蒸溜効果は予期したほど大きくない。さらに
流体力学的問題も起こりうる。実際、重力の結果、液体
が各触媒床を通って上昇することが常に容易であるとい
うわけではないだろう。
最も近い技術の状態を表わす米国特許US−A−3,8
29,4711は、蒸溜プレートを使用し、かつ前記蒸
溜プレートの液体下降路内にしかバルク状態で(袋に包
まれない状態で)(すなわち自由に)触媒を配置しない
ことを教示している。これは、触媒を通る気相の撹乱作
用を避けるためである。
しかしながら前記下降路内の触媒の存在は、あまりに大
きな仕込原料の損失を生じるので、液体゛は、従って回
路外に置かれた触媒を通過するより、各蒸溜プレートの
作動テーブル上に蒸気用に設けられたオリフィス中を向
流で下降する方を好む。
本発明により、前記不都合を解消するこ牟ができる。実
際、本発明の必要不可欠な部分を成す装置を用いて、蒸
溜−反応帯域、すなわち反応および/または蒸溜が実施
される閉鎖容器によって画定される帯域に含まれている
種々の触媒床上で、蒸溜液体を無理に通過させ、これら
の触媒床を通過するその滞留時間を調節し、前記触媒床
を通過する気相のための通路を設けることによって、触
媒と気相との接触を避ける。
従って特に非常に良好な蒸溜効果によって、第三アルキ
ルエーテルの非常に満足すべき収率が得られる。
[問題点の解決手段] 例として挙げられた第1.2.3および4図は、非限定
的に本発明を例証する。第1.2および3図は、各々本
発明の実施形態による閉鎖容器の中央部、上部および底
部に関する(ここでは特に、後で定義される支持板また
は底部に穴が開けられてい・る)。第4図は、本発明の
もう1つの実施態様による閉鎖容器の中央部に関する(
ここでは特に、前記支持板または底部に穴が開けられて
おらず、気密である)。
本発明の対象は、少なくとも1つのスルホン樹脂型触媒
、例えばポリスチレン・ジビニルベンゼンスルホン化樹
脂を含む、例えば垂直な実質上円筒形の閉鎖容器(1)
によって画定される反応−蒸溜帯域(すなわち反応およ
び/または蒸溜が実施される帯域)において(第1.2
および3図参照)、脂肪族アルコールと、少なくとも1
つのイソオレフィンを含む炭化水素混合物との反応によ
る1つの第三アルキルエーテル(または複数の第三アル
キルエーテル)の製造方法であって、この方法は、 ・(a)スルホン化樹脂型の前記触媒の、積重ねられて
いるが隣接していない少なくとも2つの固定触媒床(2
a)(2b、)であって、これらの床の各々が支持板(
3a) (3b)または台上に配置され、各触媒床およ
び対応する各支持板(または台)か、例えばそれらの中
央部に位置する、気相用の無触媒の(すなわち触媒を含
まない)少なくとも1つの自由通路(例えば上端部が好
ましくは突出している、すなわち前記触媒床の頂部の上
に立っているかまたはそれより突き出ており、かつそれ
の前記端部は好ましくは覆われていてもよく (たたし
閉鎖されていない)、従って前記床中に存在する液体が
この筒中に排出されるのを妨げるような筒または管)が
貫通するもの(触媒床は種々の厚みを有していてもよい
)、(1))前記2つの触媒床(2a) (2b)の間
にある、少なくとも1つの自由空間内に位置する無触媒
の(すなわち触媒を含まない)少なくとも1つの蒸溜プ
レート(4a)、および (c)蒸溜プレートと、前記蒸溜プレートのすぐ下に位
置する触媒床(すなわち接触床)との間にある少なくと
も1つの自由空間に位置する無触媒の少なくとも1つの
不連続な(すなわち複数の不連続点を備えた)液体再分
配プレート(5)であって、不連続な各液体再分配プレ
ートは、さらに例えばその中央部に位置する、気相用の
無触媒の少なくとも1つの自由通路(例えば上端部か好
ましくは突出している、すなわち前記液体再分配プレー
トの底部の上に立っているかまたはそれより突き出てお
り、かつそれの前記端部は好ましくは覆われていてもよ
く (たたし閉鎖されていない)、従って前記プレート
上に存在する液体かこの筒中に排出されるのを妨げるよ
うな筒または管)を備えたもの、を含む前記反応−蒸溜
帯域内に、少なくとも前記アルコールと少なくとも前記
炭化水素混合物とを含む反応体仕込原料を導入すること
、・前記反応−蒸溜帯域において蒸溜条件を維持して、
前記帯域において液相および気相を得るようにすること
、 ・前記触媒床(2a) (2b)と、1つまたは複数の
前記蒸溜プレート(4a)と、1つまたは複数の前記不
連続な液体再分配プレート(5)とを通って、液相を上
から下へ流通させること、 ・前記触媒床(2a) (2b)の各々において、液体
レベルの調節によって、すなわち前記床の各々の底部に
おける液体流量の流れ抵抗の調節によって、触媒床の各
々の少なくとも下部において連続液体相を維持すること
、 ・前記触媒床(2a) (2b)の1つまたは複数の前
記自由通路(このようにして仕込原料の損失を生じない
)と、1つまたは複数の前記不連続な液体再分配プレー
ト(5)の1つまたは複数の前記自由通路と、1つまた
は複数の前記蒸溜プレー ト(4a)とを通って、気相
を下から上へ流通させること(この上昇気相は、触媒床
の各々において触媒と接触しない)、 ・前記反応−蒸溜帯域の頂部(8)において、主として
非転換の炭化水素を含む気相を排出すること、 ・前記反応−蒸溜帯域の底部(10)において、主とし
て1つまたは複数の前記第三アルキルエーテルを含む液
相を抜出すこと、 を特徴とする。
液体の各再分配プレート(5)の不連続点は、液相通過
用のオリフィスである。これらのオリフィスは、液体の
各再分配プレートのすぐ下に位置する触媒床に、液相を
均質に注ぐことができるように規則的に分散される。
本発明において使用される蒸溜プレートは全て、各々下
記のものを備えている: ・不連続すなわち気相の通過用の不連続点を備えた少な
くとも1つのワークテーブルであって、各ワークテーブ
ルが液体流および蒸気流の攪拌および混合用のものであ
る、 ・液体のコンディショニングおよびその流れの規則性の
調節のための、例えば各蒸溜プレートの縁に位置する少
なくとも1つの下降路(またはドレイン)(以前に前記
プレートのワークテーブル上にあった液体が流れる下降
路)、および ・前記プレートのワークテーブル上におけるある液体レ
ベルの維持、従って前記テーブルの液体流のシト出の規
則性の管理のための、各下降路を縁取る少なくとも1つ
のオーバーフロ一部(または小さい縁部材)。
これらの蒸溜プレートは、当業者に知られた蒸溜プレー
ト、特に穴あきプレート、キャップつきプレート、弁つ
きプレートの中から選ばれてもよい。
場合によっては、少なくとも1つの蒸溜プレートの代わ
りに、当業者に知られたその他のあらゆる蒸溜装置、特
に不活性充填物または(支持板を備えた)不活性充填物
の集合体を使用してもよい。
本発明の好ましい実施態様によって、各触媒= 19− 床(2a) (2b)中の液体レベル、従って(液体と
触媒との)接触および反応時間を、対応する各支持板(
la) (3b)または台に規則的に分配されたパ\ 一フォレーション、すなわち各触媒床中に含まれる液体
が流れるパーフォレーションを用いて、すなわち好みに
よって調節する。このようにして各式あき支持板(3a
) (3b)または台によって、反応−蒸溜帯域を通過
する下降液体流の実質的に一定の流れを確保しつつ、各
触媒床(2a) (2b)内の連続液体相を維持するこ
とができる。穴あき支持板(3a) (3b)または台
のパーフォレーションの総断面積が小さければ小さいほ
ど、対応する床内部における液体の連続相の高さが高く
なる。流路率が小さければ小さいほど、各触媒床の内部
の液体の高さは小さくなる。
本発明の前記好ましい実施態様において(例えば第1図
参照)、蒸溜プレートと、前記蒸溜プレートのすぐ上に
位置する触媒床との間にある各自由空間に、気相通過用
の少なくとも1つの管または筒(上端部が好ましくは突
出している、すなわちプレートの底部の上に立っている
かまたはそれより突き出ており、かつそれの前記端部は
キャップで覆われていてもよく (ただし閉鎖されては
いない)、従って液体がこの管または筒中に排出される
のが妨げられる管または筒)が貫通する、場合によって
ば実質上傾斜した無触媒の液体分配プレート(6)を配
置してもよい。各液体分配プレート(6)は、さらに液
相のための少なくとも1つの自由通路(これは好ましく
はオーバーフロ一部で縁取られた排水管または下降路で
ある)を、端部に、場合によってはもし実質上傾斜して
いるならば、最も低いその端部に備えている。各液体分
配プレートは、液相がこの液体分配プレート(6)上を
予め通過した後、前記液体分配プレートのすぐ下に位置
する、これの排水路から最も遠いすなわちこの排水路の
反対側の蒸溜プレートに到着するように配置される。従
って前記蒸溜プレートのワークテーブル上の液体の流れ
はより規則的であり、前記蒸溜プレート上の蒸溜はさら
に一層効果的である。
本発明のもう1つの好ましい実施態様によって(実施例
として挙げられた第4図参照)、各触媒床(2a) (
2b)内の液体レベル(および従って各床の底部での液
体流の流れ抵抗)を、気密な、従って穴があけられてい
ない対応する支持板(3a) (3b)または台(この
上に前記床が配置されている)と少なくとも1つの排出
管(18)との使用によって調節する。この排出管(1
8)によって液体が前記床の底部からその後の閉鎖容器
に流れることができ、これには前記触媒床に含まれる液
体のレベル(16)の調節器に従う調節弁(17)が備
えられている(この調節器は、例えば前記床の上部の方
に配置されている)。
この好ましい実施態様において、液体流量および/また
は本方法が実施される装置の作動率がどんなものであっ
ても、各触媒床における液体レベルおよび対応する反応
時間を調節することができる。実際に、イソオレフィン
および脂肪族アルコールを転換するために、反応体と触
媒との最小接触時間を確保する必要があることか知られ
ている。しかしながら多すぎる接触時間は、二次反応、
例えばオレフィンの三量化またはオリゴマー化を促進す
る傾向があろう。同様にこの子調節によって、収率およ
び転換の選択率を最適化することができる。
有利には、反応−蒸溜帯域の頂部(8)で排出された気
相の少なくとも一部を、(図面に示されていない、前記
帯域を画定する閉鎖容器(1)の外部に位置する凝縮器
において)凝縮してもよく、ついで前記帯域の、例えば
前記帯域の頂部の方へりフラックスと呼ばれる液体流の
形態で再送されてもよい。
同様に、反応−蒸溜帯域の底部(10)で抜出された液
相の少なくとも一部を、(図面に示されていない、閉鎖
容器(1)の外部に位置する再沸騰器中の通過によって
)気化してもよく、ついで前記帯域の、例えば前記帯域
の底部の方へ、再沸騰蒸気と呼ばれる蒸気流の形態で再
導入してもよい。
触媒を、あらゆる適切な形態で、特に実質上円筒形、実
質上球形でコンディショニングしてもよい。各触媒床に
おいて、触媒は、液体透過性ではあるが触媒粒子不透過
性の(すなわち前記触媒固体粒子を通過させない)1つ
または複数の包装、すなわち例えば織布、大部分金属製
の交差糸をベースとする布でできた包装に入れられてい
てもよい。
それに反して触媒は、各触媒床の内部に、バルク状態で
(袋に包まれない状態で)すなわち自由に配置されても
よい。本発明の改良方法によって、ついて反応−蒸溜帯
域において最も低い場所に位置する触媒床から流れる液
体を集め、抜出し、ついで(閉鎖容器(1)の外部に位
置する)少なくとも1つの濾過装置において濾過し、つ
いで反応−蒸溜帯域内のそれが抜出された位置と前記帯
域の底部との間であって、場合によっては前記帯域の最
も低部に位置する触媒床のすぐ下に位置する蒸溜プレー
トに再導入する。
従って濾過によって、液相により同伴された、場合によ
って存在する触媒破損物を全て除去することができ、特
にそれらが閉鎖容器(1)の底部を塞ぐようになるのを
妨げる。
反応−蒸溜帯域の頂部(すなわち閉鎖容器(1)の頂部
)と、前記帯域内の最も高いところに位置する触媒床と
の間に位置する空間(第2図参照)は、好ましくは無触
媒の少なくとも1つの蒸溜プレート−(4b)を備えて
いてもよい。
反応−蒸溜帯域の底部(すなわち閉鎖容器(1)の底部
)と、前記帯域内の最も低いところに位置する触媒床と
の間に位置する空間(第3図参照)は、好ましくは無触
媒の少なくとも1つの蒸溜プレート−(4c)を備えて
いてもよい。
本発明の好ましい実施態様(第1または4図参照)は、
少なくとも脂肪族アルコールおよび少なくとも炭化水素
混合物を含む反応体仕込原料を、管(7)に導入し、管
(7)は、反応−蒸溜帯域において、少なくとも1つの
触媒床が管(7)の位置の上にあるような位置、さらに
好ましくは前記帯域内の最も低い位置に位置する触媒床
が、管(7)の位置の下にあるような位置に設けられて
いることから成る。
本発明の改良方法によれば、仕込原料の他に、別に(す
なわち単独に)取られた前記アルコールを、反応−蒸溜
帯域において、仕込原料の導入点とは異なった少なくと
も1つの点、好ましくは少なくとも1つの触媒床の頂部
、さらにより好ましくは各触媒床の頂部に導入してもよ
い。
このアルコールの補足は、エーテル化反応を促進するも
のであり(かつ場合によるダイマーの形成を減じること
を可能にするものであり)、ついでそれが注入されるに
つれてほとんど完全に消費され、これはアルコールの多
量すぎる存在によって、炭化水素と1つまたは複数の第
三アルキルエーテルの分離が撹乱されることもあるよう
な気相へは、少量しか変わらない。
この改良法(少なくとも1つの触媒床の頂部、好ましく
は各触媒床の頂部へのアルコールの導入)は、仕込原料
が、前記脂肪族アルコールおよび前記炭化水素混合物の
他に、かなりの含量の対応する1つまたは複数の第三ア
ルキルエーテルを含む場合に特に有利である。
注入されるアルコールの温度は、好ましくはその沸騰温
度よりも低い。
一般に、リフラックスの留出物に対する比(すなわち還
流された液体と抜出された液体との比) 0.1:1〜
20:1、好ましくは0.5:l〜5:1を維持する。
最も多くの場合、閉鎖容器(1)の内部で、比較的大き
い圧力および温度範囲で操作を行なう。例えば(閉鎖容
器全体において)圧力については、1〜30バール(す
なわち100〜3000kPa)、好ましくは2〜20
バール(すなわち200〜2000kPa>、温度につ
いては10〜200℃、好ましくは40〜180℃であ
る。本発明において使用される各触媒床は、反応−蒸溜
帯域の円形断面全部、すなわち閉鎖容器(1)の円形断
面全部を占める。
実施例として挙げられた第1〜4図において、液相は好
ましくは矢印(20)によって示された進路を取り、気
相は好ましくは矢印(30)によって示された進路を取
る。
液相が、反応−蒸溜帯域内を下降するにつれて、液相は
次第に第三アルキルエーテルに富む。
これは、まだ反応していないアルコールおよびイソオレ
フィンより、および炭化水素混合物のエーテル化できな
いその他の成分より揮発性が低い。従って反応−蒸溜帯
域の底部で抜出された液相は、主として第三アルキルエ
ーテルを含む。本発明による触媒床は、はとんどもっば
ら液相で作動する。同様にそれらの効率は非常に高い。
同様に蒸溜プレート上のアルコールの存在は実質上円筒
形に減じられ、反応−蒸溜帯域の頂部(8)において排
出された気相は、痕跡形態でしか非転換アルコールを含
まない。
本発明はまた、仕込原料の導入用の少なくとも1つの管
(7)、前記装置の頂部に位置する気相抜出し用の少な
くとも1つの管(8)、前記装置の頂部の近くに位置す
るリフラックス供給用の少なくとも1つの管(9)、前
記装置の底部に位置する液相抜出し用の少なくとも1つ
の管(l0)、前記装置の底部の近くに位置し、かつ少
なくとも一部気化された相の導入用の少なくとも1つの
管(11)から成る実質上円筒形の装置(1)(第1.
2および3図参照)において、(a)積重ねられている
が隣接していない少なくとも2つの固定触媒床(2a)
 (2b)であって、これらの床の各々が支持板または
台(3a) (3b)上に配置され、かつ対応する各床
および各支持板を、例えばそれらの中央部において、少
なくとも1つの筒または管が貫通し、好ましくは装置(
1)の内部の円形断面全体を占めているもの、(b)前
記2つの触媒床(2a)(2b)の間にある、少なくと
も1つの自由空間内に位置する少なくとも1つの蒸溜プ
レート(4a)、 (c)蒸溜プレートと、前記蒸溜プレートのすぐ下に位
置する触媒床との間にある少なくとも1つの自由空間に
位置する、少なくとも1つの不連続な(すなわち複数の
不連続点を備えた)液体再分配プレート(5)であって
、不連続な各液体再分配プレートにはさらに、例えばそ
の中央部に位置する少なくとも1つの筒または管(その
上端部は好ましくは突出しており、すなわち前記液体再
分配プレートの底部の上に上がっておりまたは突き出し
ており、その前記末端部は好ましくはキャップによって
覆われている(が閉鎖されてはいない))もの、 を含むことを特徴とする装置を対象とする。
場合によっては、少なくとも1つの蒸溜プレートの代わ
りに、当業者に既知のその他のあらゆる蒸溜装置、特に
(支持板を備えた)不活性充填物または不活性充填物の
集合物を用いてもよい。
本発明による装置(1)はまた、下記から成る群から選
ばれた少なくとも1つの装置を備えていてもよい: ・装置の頂部と、前記装置内の最も高い所に位置する触
媒床との間に位置する少なくとも1つの蒸溜プレート(
4b)、および ・装置の底部と、前記装置内の最も低い所に位置する触
媒床との間に位置する少なくとも1つの蒸溜プレート 
(4c)。
本発明による装置0)は、さらに、蒸溜プレートと、前
記蒸溜プレートのすく上に位置する触媒床との間にある
各自由空間において、少なくとも1つの管または筒(こ
の上端部か好ましくは突出しており、好ましくはキャッ
プによって覆イっれている)か貫通する、かつ実質上傾
斜しているならば、最も低いその端部に少なくとも1つ
の自由通路(これは好ましくはオーバーフロ一部に縁取
られた排水路である)を備えている、場合によっては実
質上傾斜した液体分配プレーh(6)を備えていてもよ
い。
本発明による方法は、この装置において実施しうる。
この装置は、例えば適切な触媒、例えばスルポン化樹脂
型の触媒(例えばポリスチレン・ジビニルベンゼンスル
ホン化樹脂)の存在下における、メタノールおよびイソ
ブテンからのメチル第三ブチルエーテル(MTI3E)
の製造、メタノールおよびイソペンテンからの第三アミ
ルメチル−31= エーテル(TAME)の製造、およびメタノール、イソ
ブテンおよびイソペンテンからのMTBEおよびTAM
Eの製造のために使用しつる。これらの使用は限定的な
ものではない。
実施例(比較例を含む) メタノール、およびスルホン化樹脂型の触媒床中でMT
BEに既に75%転換されたイソブテン約25%を含む
ブテンとブタンとの混合物を含む仕込原料を、若干数の
前記触媒床および蒸溜プレートを含む閉鎖容器内に導入
する: 本発明の方法により(かつ実質上9バール程度の圧力、
約65〜150℃の温度および1:1程度のりフラック
ス比を用いて操作を行なって)、その際特に前記触媒の
2つの連続床(筒を備えた床)の間にある各空間内に蒸
溜プレートを配置して、残留イソブテンの約80%をこ
の閉鎖容器において(MTBEに)転換しうる。
本発明による方法において使用された前記触媒床の数は
、本発明を用いない接触塔において同じ結果を得るため
に使用しなければならない(筒を備えない)床の数の半
分であることが認められる。
[発明の効果] 本発明により、前記不都合を解消することができる。実
際、本発明の必要不可欠な部分を成す装置を用いて、蒸
溜−反応帯域、すなわち反応および/または□蒸溜が実
施される閉鎖容器によって画定される帯域に含まれてい
る種々の触媒床上で、蒸溜液体を無理に通過させ、これ
らの触媒床を通過するその滞留時間を調節し、前記触媒
床を通過する気相のための通路を設けることによって、
触媒と気相との接触を避ける。
従って特に非常に良好な蒸溜効果によって、第三アルキ
ルエーテルの非常に満足すべき収率が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図および第4
図は反応−蒸留装置の縦断面図、第2図は同装置の頂部
の縦断面図、第3図は同装置の底部の縦1析面図である
。 (1) =閉鎖容器、(2a) (2b)−・・触媒床
、(3a)(3b)・・・支持板、(4a) (4b)
 (4c)−蒸溜プレート、(5)・・・液体再分配プ
レート、(6)・・・液体分配プレート、(7) (8
) (9) (10)(11,)・・・管、(16)・
・・調節装置、(17)・・・調節弁、(18)・・・
排出管。 以上 特許出願人  アンステイテユ・フランセ・デュ・ベト
ロール(外1名)

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)実質上円筒形の閉鎖容器(1)によって画定され
    、かつスルホン樹脂型の少なくとも1つの触媒を含む反
    応−蒸溜帯域において(第1、2および3図参照)、脂
    肪族アルコールと、少なくとも1つのイソオレフィンを
    含む炭化水素混合物との反応による第三アルキルエーテ
    ルの製造方法において、 ・(a)スルホン樹脂型の前記触媒の、積重ねられてい
    るが隣接していない少なくとも2つの固定触媒床(2a
    )(2b)であって、これらの床の各々が支持板(3a
    )(3b)上に配置され、対応する各触媒床および各支
    持板が無触媒の少なくとも1つの気相用の自由通路によ
    って貫通されているもの、 (b)前記2つの触媒床(2a)(2b)の間にある少
    なくとも1つの自由空間に位置する無触媒の少なくとも
    1つの蒸溜プレート(4a)、および (c)蒸溜プレートと、前記蒸溜プレートのすぐ下に位
    置する触媒床との間にある少なくとも1つの自由空間に
    位置する無触媒の少なくとも1つの不連続な液体再分配
    プレート(5)、 を含む前記反応−蒸溜帯域に、少なくとも前記アルコー
    ルと少なくとも前記炭化水素混合物を含む反応体仕込原
    料を導入すること、 ・前記反応−蒸溜帯域において蒸溜条件を維持して、前
    記帯域において液相および気相を得るようにすること、 ・前記触媒床(2a)(2b)と、1つまたは複数の前
    記蒸溜プレート(4a)と、1つまたは複数の不連続な
    前記液体再分配プレート(5)とを通して、液相を上か
    ら下へ流通させること、・前記触媒床(2a)(2b)
    の各々において、液体レベルの調節によって、触媒床の
    各々の少なくとも下部に液体連続相を維持すること、・
    前記触媒床(2a)(2b)の1つまたは複数の前記自
    由通路と、1つまたは複数の前記液体再分配プレート(
    5)の1つまたは複数の前記自由通路と、1つまたは複
    数の前記蒸溜プレート(4a)とを通して、気相を下か
    ら上へ流通させること、 ・前記反応−蒸溜帯域の頂部(8)において、主として
    非転換の炭化水素を含む気相を排出すること、および ・前記反応−蒸溜帯域の底部(10)において、主とし
    て前記第三アルキルエーテルを含む液相を抜出すこと、 を特徴とする方法。
  2. (2)対応する各支持板に規則的に分散されたパーフォ
    レーションを用いて各触媒床内の液体レベルを調節する
    ことを特徴とする、請求項1による方法。
  3. (3)液相が、蒸溜プレートと、この蒸溜プレートのす
    ぐ上に位置する触媒床との間にある各自由空間に位置す
    る、気相通過用の少なくとも1つの管が貫通する、無触
    媒の液体分配プレート(6)上を予め通過した後、前記
    蒸溜プレートの排水路の反対側の、触媒床のすぐ下に位
    置する各蒸溜プレート上に到着し、各液体分配プレート
    は、さらに液相のための自由通路をその端部に備えてい
    ることを特徴とする、請求項2による方法。
  4. (4)対応する気密支持板と調節弁(17)を備えた少
    なくとも1つの排出管(18)との使用によって、各触
    媒床における液体レベルを調節し (第4図参照)、この弁は、前記触媒床中に含まれる液
    体のレベルの調節装置(16)に従うことを特徴とする
    、請求項1による方法。
  5. (5)反応−蒸溜帯域の頂部(8)に排出される気相の
    少なくとも一部を凝縮し、ついで液体流の形態で前記帯
    域に再送する、請求項1〜4のうちの1つによる方法。
  6. (6)反応−蒸溜帯域の底部(10)で抜出された液相
    の少なくとも一部を気化し、ついで気流の形態で前記帯
    域に再導入する、請求項1〜5のうちの1つによる方法
  7. (7)触媒が、液体透過性かつ触媒粒子不透過性の少な
    くとも1つの包装(enveloppe)に入れられて
    いることを特徴とする、請求項1〜6のうちの1つによ
    る方法。
  8. (8)触媒が各触媒床の内部にバルク状態で(袋に包ま
    れない状態で)配置されること、反応−蒸溜帯域の最も
    低い位置に配置された触媒床から流れる液体を収集しか
    つ抜出すこと、前記抜出された液体を濾過装置で濾過す
    ること、および抜出されかつ濾過された前記液体を反応
    −蒸溜帯域に再導入することを特徴とする、請求項1〜
    6のうちの1つによる方法。
  9. (9)反応−蒸溜帯域の頂部と、前記帯域内の最も高い
    位置にある触媒床との間に位置する空間が、無触媒の少
    なくとも1つの蒸溜プレート(4b)を含む、請求項1
    〜8のうちの1つによる方法。
  10. (10)反応−蒸溜帯域の底部と、前記帯域内の最も低
    い位置にある触媒床との間に位置する空間が、無触媒の
    少なくとも1つの蒸溜プレート(4c)を含む、請求項
    1〜9のうちの1つによる方法。
  11. (11)少なくとも前記アルコールおよび少なくとも前
    記炭化水素混合物を含む反応体仕込原料を管(7)に導
    入し、管(7)は、反応−蒸溜帯域内において、少なく
    とも1つの触媒床が管(7)の位置の上にあるような位
    置に設けられていることを特徴とする、請求項1〜10
    のうちの1つによる方法。
  12. (12)仕込原料の他に、別に取られた前記アルコール
    を、反応−蒸溜帯域において、少なくとも1つの触媒床
    の頂部に位置する、前記仕込原料の導入点とは別な少な
    くとも1つの点に導入することを特徴とする、請求項1
    〜11のうちの1つによる方法。
  13. (13)脂肪族アルコールがメタノールであり、イソオ
    レフィンが、イソブテン、イソペンテンおよびイソブテ
    ンとイソペンテンとの混合物から成る群から選ばれる、
    請求項1〜12のうちの1つによる方法。
  14. (14)仕込原料の導入用の少なくとも1つの管(7)
    、前記装置の頂部に位置する気相抜出し用の少なくとも
    1つ管(8)、前記装置の頂部の近くに位置するリフラ
    ックス供給用の少なくとも1つの管(9)、前記装置の
    底部に位置する液相抜出し用の少なくとも1つの管(1
    0)、前記装置の底部の近くに位置し、かつ少なくとも
    一部気化された相の導入用の少なくとも1つの管(11
    )から成る実質上円筒形の装置(1)(第1、2および
    3図参照)において、 (a)積重ねられているが隣接していない少なくとも2
    つの固定触媒床(2a)(2b)であって、これらの床
    の各々が支持板(3a)(3b)上に配置され、かつ対
    応する各支持板を、少なくとも1つの筒が貫通するもの
    、 (b)前記2つの触媒床(2a)(2b)の間にある少
    なくとも1つの自由空間に位置する少なくとも1つの蒸
    溜プレート(4a)、および (c)蒸溜プレートと、前記蒸溜プレートのすぐ下に位
    置する触媒床との間にある少なくとも1つの自由空間に
    位置する、少なくとも1つの不連続な液体再分配プレー
    ト(5)であって、不連続な各液体再分配プレートには
    さらに少なくとも1つの管が備えられているもの、 を含むことを特徴とする装置。
  15. (15)さらに、 ・装置の頂部と、前記装置内の最も高い場所に位置する
    触媒床との間に位置する少なくとも1つの蒸溜プレート
    (4b)、 ・装置の底部と、前記装置内の最も低い場所に位置する
    触媒床との間に位置する少なくとも1つの蒸溜プレート
    (4c)、 ・少なくとも1つの筒が貫通し、少なくとも1つの自由
    通路をその端部に備え、かつ蒸溜プレートと前記蒸溜プ
    レートのすぐ上に位置する触媒床との間にある各自由空
    間に位置する液体再分配プレート(6)、 から成る群から選ばれる、少なくとも1つの装置をさら
    に含むことを特徴とする、請求項14による装置。
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