6. Процесс фирмы «Arco».

Производство МТБЭ этим методом осуществляется из бутеновых фракций пиролиза и каталитического крекинга и сопровождается получением бутена-1 высокой чистоты. Взаимодействие метанола с изобутеном в данном процессе протекает в жидкой фазе при пропускании смеси реагентов через стационарный слой катализатора типа сульфокатионита. Изобутен в составе фракции С₄ и метанол подаются в реактор в строго контролируемом соотношении. Для снятия тепла экзотермической реакции и поддержания необходимой температуры в конструкции реактора предусмотрена система охлаждения. По данным фирмы, для успешного проведения процесса необходима тщательная осушка сырья.

В зависимости от режима процесса конверсия изобутена колеблется от 90 до 99%, чистота МТБЭ составляет не ниже 99%. Основными примесями в товарном продукте являются диизобутен и трет-бутиловый спирт. Однако они практически не ухудшают качества МТБЭ, поскольку являются высокооктановыми компонентами автомобильных бензинов. Содержание же метанола в смеси н-бутенов не превышает 10 мл/м³.

7. Процесс фирм «Union Carbide» и «Arco».

В этом процессе метанол, содержащийся в отработанной фракции С₄, предусмотрено удалять селективной адсорбцией. Для этого отработанную фракцию пропускают через слой молекулярных сит. Десорбция метанола осуществляется потоком свежей углеводородной фракции. Процесс реализован на установке фирмы «Valero Refining Co» в США. Мощность ее 150 т/сут.

8. Процесс фирм «New Chem.» и CRL.

Предусматривает применение принципа «каталитической перегонки». Катализатор находится в упаковках из стекловолокна, помещенных в стаканы из металлической сетки. Такие стаканы горизонтальными слоями заполняют всю катализаторную зону реактора. При этом катализатор не касается стенок реактора, вследствие чего уменьшается коррозия.

Данные фирмы в 1983 г. разработали новый вариант одноступенчатого процесса, названного «МТБЭ-плюс». Этот процесс состоит в каталитическом взаимодействии метанола и изобутена с одновременной дистилляцией продуктов, обеспечиваемой выделяющимся в процессе теплом. Реакция протекает практически до конца, так как образующийся продукт, состоящий из МТБЭ (85%) и диизобутена (15%), непрерывно выводится из зоны реакции. Об образовании трет-бутилового спирта сведения не приводятся.

9. Процесс фирмы «Texaco».

В данном процессе в качестве сырья используют фракцию С₄ пиролиза жидких углеводородов. Наряду с ней можно использовать низкоконцентрированную по изобутену смесь фракций С₄ с нескольких установок каталитического крекинга и пиролиза. Из реакционной смеси водной промывкой абсорбируют непрореагировавший метанол, который затем выделяют из водного раствора в ректификационной колонне и возвращают в процесс. Органическая фаза абсорбционной колонны разделяется ректификацией в отдельной колонне на головной продукт и товарный МТБЭ.

10. Процесс по НИИМСК (рис. 6).

Рис. 6. Схема процесса синтеза МТБЭ по методу НИ­ИМСК:

1 - реакционно-ректификационный аппарат; 2 - абсорбци­онная колонна извлечения метанола промывкой отработанной углеводородной фракции водой; 3 - колонна регенерации метанола; 4 - холодильник; 5 - емкость; 6 - кипятильник;

I - углеводородная фракция; II — метанол; III — МТБЭ; IV - отработанная углеводородная фракция; V - вода; VI -возвратный метанол.

Этот процесс основан на использовании отечественного формованного сульфокатионита, отличающегося высокой активностью, продолжительным сроком службы, удобными размерами и формой гранул, что способствовало созданию весьма эффективной конструкции реактора. Примененный в процессе метод «каталитической перегонки» позволяет достичь конверсии изобутена 99% и выше.

Схема процесса включает две колонны: абсорбционную для извлечения и ректификационную для регенерации метанола. Промывная вода и метанол возвращаются в технологический цикл. Сырьем для получения МТБЭ могут служить фракции С₄ различного происхождения с содержанием изобутена 10-65% (масс.).

Наряду с МТБЭ степенью чистоты 97-99% как компонента моторного топлива настоящая технология позволяет получать МТБЭ высокой степени чистоты не менее 99,5%, что достигается дополнительной очисткой продукта в отдельной ректификационной колонне.

В таблице 5 приведены сравнительные технико-экономические данные о некоторых из описанных выше процессов производства МТБЭ. Расчеты проведены для случая использования в качестве сырья фракций С₄, содержащих 50% изобутена.

Сравнительные технико-экономические характеристики процессов производства МТБЭ: НИИМСК, «Huels», «Snamprogetti»

Таблица 3

Показатели	Процесс на сульфокатионитном катализаторе
	Формованном НИИМСК	Мелкозернистом
		«Huels»	«Snamprogetti»
Конверсия изобутилена, % (масс.)	99	97,5	99
Содержание МТБЭ в товарном продукте, % (масс.)	98-99	98	99
Число основных аппаратов в схеме	3	6	6
Тип реактора	Реакционно-ректификаци-онный (колонна «каталитической перегонки)	Трубча-тый + адиабати-ческий	Каскад трубчатых (более 4000 труб)
Расход на 1 т МТБЭ:
Катализатора, кг	0,2-0,4	-	-
Пара, т	0,38	0,40	0,52
Электроэнергии, кВт·ч	20	8	11
Охлаждающей воды, м^3	18	26	29