Brevet FR2495605A1 — publié le 19820611

La presente invention concerne un procédé d'obtention de buténe-1 de haute pureté supérieure à 99 %, procédé rendu possible par une combinaison judicieuse de plusieurs étapes, la première étape étant la production de méthyl tertio-butyl éther par réaction, avec du metha- nol, de l'isobutène et d'une fraction oléfinique C4, en provenance par exemple d'une zone de cracking ou de steak cracking(cracuage la vapeur) Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que (a) une coupe C4 oléfinique est envoyée dans une zone où est réalisée la réaction entre l'isobutène de la dite coupe et du méthanol en vue d'obtenir un effluent renfermant en majeure partie du méthyl tertio-butyl éther, (b) le dit effluent obtenu à l'étape (a) est fractionné en vue d'obtenir (&alpha;; ) une fraction méthanol, (ss ) une fraction méthyl tertio-butyl éther et (z ) une coupe comprenant notamment de l'isobu- tane, du n-butane, du butène-1 et des butènes-2, (c) la dite fraction méthanol est recyclée dans la zone de production du méthyl tertio-butyl ether, (d) la dite coupe obtenue à l'étape (b) est soumise à une hydrogénation sélective en vue d'éliminer les traces de butadiène qu'elle contient, (e) la dite coupe ainsi hydrogénée est ensuite envoyée dans une zone de déisobutanisation en vué d'éliminer la majeure partie de l'isobutane qu'elle contient, (f) la dite coupe ainsi déisobutamisée est soumise à un fractionnement au cours duquel on recueille d'une part une coupe ren fermant en majeure partie des butênes-2 et du n-butane et d'autre part une fraction constituée de butène-1 dont la pureté est supérieure à 99 % et qui convient parfaitement pour être utilisée directement par exemple en tant qe co-monomère dans diverses polymérisations, en particulier la polymérisation de l'éthylène haute densité. La figure unique illustre le procédé la coupe C4 oléfinique est intr@@@ite par la conduite 1 dans la zone 2 de production de méthyl tertio-butyl éther. Le méthanol est introduit par la ligne 3. L'effluent de la zone de production de éthyl tertio-butyl éther est soutiré de la zone 2 par la conduite 4 et est introduit dans une zone 5 de séparation du méthyl tertio-butyl éther soutiré par la conduite 8. Le méthanol no@ réagi ou Ou excès est soutire en têt de la zone 5 et est recycle par la conduite 6 vers la zone 2.Une coupe, renfermant généralement de l'isobutane, du n-butane, du butène-1, des butènes-2, de l'isobutène et du par la ligne butadiène, est soutirée de la zone de séparation 5 et est envoyéeVdans une zone d'hydrogénation sélective, alimentée en hydrogène par la co@dui- te 10. L'effluent de cette zone d'hydrogénation est envoyé par la conduite 11 dans le déisobutaniseur 12 d'où l'on soutire d'une part, par la conduite i4, une fraction renfermant généralement de l'isobutane, du butène-1, des butènes-2 et de l'isobutène, et d'autre part, par la conduite 13, une fraction renfermant généralement du butêne-1, des butènes-2, du n-butane et des traces d'isobutane. Cette dernière fraction est soumi- se a un superfractionnement dans la zone 15.On recueille,par la conduite 17,une coupe essentiellement constituée de butène-1 et par la conduite 16 une coupe renfermant des butènes-2, du n-butane et une faible quantité de butène-1. La réaction entre l'isobutène de la coupe C, de la conduite 1 et le méthanol de la conduite 3 est effectuée en présence d'un catalyseur acide, par exemple l'acide sulfurique, l'acide fluorhydrique, le chlorure d'aluminium et le fluorure de bore. On peut préférer toutefois les matières carbonées contenant des groupes - SJ3H, par exemple des charoons sulfones (par exemple calcite X ou AX, ZeO-Karb H), des résines phénol- formaldéhyde sulfonées (par exemple Amberlite IR-1 ou IR-100, Nalcite MX), des polymères coumarone-indène sulfonés ou, de préférence, des résines polystyrène-divinylbenzène sulfonées, par exemple Dowex 50, Nalcite HCR et Amberlyst 15. Quand on opère en continu, le volume de charge traitée par volume de catalyseur et par heure est habituellement de 0,5 à 20. On opère habituellement à 20-150 C, de préférence 40-100 C, avec 1 à 10 moles de méthanol par mole d'isobutène, un excès d'alcool favorisant la réaction. La réaction d'éthérification est bien connue et décrite, par exemple, dans les brevets US 2.480.940, 3.037.052 et 3.281.475. EXEMPLE. La charge de la conduite 1 de la figure est constituee comme suit, en % poids - isobutane : 1,3 % - n-butane : 6,4 % - butènel : 27,9 X - butenes-2 : 14,5 X - isobutène : 49,6 % - butadiène : 0,3 % 100 X Cette coupe provenait d'un steam cracking (craquage a la vapeur), après extraction du butadiène. Par la conduite 3, on introduit du méthanol représentant 36,8 % en poids par rapport a la charge. Dans la zone 2, les conditions opératoires sont les suivantes : - température : 50 - 90 C - pression : 10 - 20 bars sulfoniques Le catalyseur utilisé est une résine échangeuse d'ionst base de polystyrene réticulé par du divinylbenzène (Amberlyst 15). On recueille, en poids par rapport la charge initiale - dans la conduite 6 : 8,5 % de méthanol, recyclé vers la zone 2. - dans la conduite 8 : 72,2 % de méthyl tertio-butyl éther. - dans la conduite 7 : 50,5 % d'une fraction dont on donne ci-dessous la constitution en poids par rapport à la charge initiale : - isobutane : 1,3 X - n-butane : 6,4 % - butène-1 : 27,9 % - butènes-2 : 14,5 % - isobutene : 0,1 % - butadiène : 0,3 % 50,5 % La fraction recueillie, par la conduite 11, a la sortie de la zone d'hydrogenation sélective, effectuee conventionnellement, renferme en % poids par rapport à la charge initiale - isobutane : 1,3 % - n-butane : 6,6 % - butène-1 : 25,5 % - butènes-2 : 17 % - isobutène : 0,1 % - butadiène : 0,0 % 50,5 X Cette fraction est envoyée dans le déisobutaniseur 12 constitué de deux colonnes en série de 65 plateaux chacune. Par la conduite 14, on recueille une coupe renfermant, en % poids par rapport à la charge initiale : - isobutane : 1,2 % - butene-1 : 1,3 X - butènes-2 : 0,4 % - isobutène : 0,1 X 3 % Par la conduite 13, on recueille une coupe renfermant, en. % poids par rapport a la charge initiale - isobutane : 0,1 - n-butane : 6,6 , - butene-1 : 24,2 - butènes-2 : 16,6 47,5 % La zone 15 de superfractionnement est constituée de deux colonnes en série de 70 plateaux chacune. Par la conduite 15, on recueille, en ' poids par rapport à la charge initiale - n-butane : 6,6 - butène-1 : 1,2 0 - butènes-2 : 16,6 24,4 Par la conduite 17, on recueille, en a poids par rapport à la charge initiale, 23 % de butène-1 et 0,1 % d'isobutane. La pureté du butène-1, ici, est de 99,57 %. REVENDICATIONS 1) Procédé d'obtention de butène-1 de haute pureté à partir d'une coupe Ca oléfinique, caractérisé en ce que (a) une coupe C4 oléfinique est envoyée dans une zone où est réali sée la reaction entre l'isobutène o 7 dite coupe et du méthanol en vue d'obtenir un effluent renfermant en majeure partie du méthyl tertio-butyl éther, (b) le dit effluent obtenu à l'étape (a; est fractionné en vue d'o@- tenir (&alpha;) une fraction méthanol, (ss) une fraction méthyl tertio butyl éther et ( ) une coupe comprenant notamment de l'isobutane, du n-butane, d butène-1 et des butènes-2, (c) la dite fraction méthanol est recyclée dans la zone de production du méthyl tertio-butyl éther, (d) la dite coupe obtenue a l'étape (b) est soumise à une hydrogéna tion sélective en vue d'éliminer les traces ce butadiène qu'elle contient, (e) la dite coupe ainsi hydrogénée est ensuite envoyée dans une zone de déisobutanisation en vue d'éliminer la majeure partie de 'isobu- tane qu'elle contient, (f) la dite coupe ainsi déisobutanisée est soumise a un fractionnement au cours duquel on recueille d'une part une couche renfermant en majeure partie des butènes-2 et du n-butane et d'autre part une fraction cons titube de butène-1 dont la pureté est supérieure à 99 2) Procédé selon la revendication 1 dans lequel ensuite le butène-1 de haute pureté obtenu est utilisé tel quel en tant que comonomère dans la polymérisation de l'éthylène haute densité.