[发明专利]生产甲基叔丁基醚(MTBE)和烃类的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据专利合作条约提交，要求于2015年6月22日提交的美国临时专利申请No.62/183,014以及于2016年6月3日提交的美国非临时专利申请号No.15/173,042的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明主要涉及化学领域。更具体地，本发明涉及一种生产甲基叔丁基醚(MTBE)和其它烃类的方法。特别地，本发明涉及一种由甲醇和乙烯生产MTBE、其他汽油混合料和烃类的方法。

背景技术

甲基叔丁基醚(MTBE)是一种有用的汽油添加剂。它是铅的替代品，辛烷值高，可与汽油混溶。MTBE可以通过异丁烯与甲醇的醚化来生产。

烷基化物辛烷值高、蒸气压低、硫含量低，因此它们是有价值的汽油混合料。它们可以通过在强酸催化剂条件下使异丁烷与C₃-C₅烯烃发生反应，产生通常被称为烷基化物料流的C₇-C₉异链烷烃料流来生产。这些高价值的汽油混合料都可以由C₄烯烃原料生产。

有必要由原料生产MTBE和其他汽油混合料。

发明内容

本发明涉及一种生产MTBE和烷基化汽油的方法，其中烯烃(例如乙烯)可以提供生产MTBE和/或烷基化汽油所需的廉价烯烃原料组分。在一些实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，包括(A)可选的第一步骤，包括(i)使由乙烷和/或丙烷制成的原料或含有乙烷和/或丙烷的原料裂解，形成乙烯，并且(ii)回收残余未裂解的原料；(B)第二步骤，包括(i)使乙烯发生二聚化反应，形成正丁烯；(C)第三步骤，包括(i)使正丁烯发生异构化反应，形成异丁烯；(D)可选的第四步骤，包括(i)氧化甲烷，形成甲醇；(E)第五步骤，包括(i)使异丁烯与甲醇发生醚化反应，形成甲基叔丁基醚；以及(F)第六步骤，包括(i)收集甲基叔丁基醚。在其他实施例中，原料提前处理或“裂解”，使得有足够浓度的乙烯用于二聚化反应并形成正丁烯。

在一些实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第二步骤还包括(ii)回收未转化的乙烯，(iii)使正丁烯与异丁烷发生烷基化反应，形成烷基化汽油，并且(iv)回收烷基化汽油。

在其他实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第二步骤还包括(ii)回收未转化的乙烯，(v)使至少三个乙烯分子的组合发生二聚化反应，形成高分子量乙烯低聚物，并且(vi)回收高分子量乙烯低聚物。在其他实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第五步骤还包括(ii)使高分子量乙烯低聚物与甲醇发生醚化反应，形成基于高分子量乙烯低聚物的甲醚，并且(iii)回收基于高分子量乙烯低聚物的甲醚。

在一些实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第三步骤还包括(ii)回收未转化的正丁烯，(iii)使异丁烯与异丁烷发生烷基化反应，形成烷基化汽油，并且(iv)回收烷基化汽油。

在其他实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第三步骤还包括(ii)回收未转化的正丁烯，(v)使高分子量乙烯低聚物发生异构化反应，并且(vi)回收异构化高分子量乙烯低聚物。在一些实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中第五步骤还包括(ii)使异构化高分子量乙烯低聚物与甲醇发生醚化反应，形成异构化基于高分子量乙烯低聚物的甲醚，并且(iii)回收异构化基于高分子量乙烯低聚物的甲醚。

在一些实施例中，本发明提供了一种生产甲基叔丁基醚的方法，其中可选的第四步骤还包括(ii)回收未转化的甲烷。