(57)【要約】  ａ）第一の入口及び第一の出口を含むフィッシャー・トロプシュ反応器；ｂ）第二の入口及び第二の出口を含むオレフィン分離器；ｃ）第三の入口及び第三の出口を含む脱イソブタン装置；ｄ）第四の入口及び第四の出口を含むイソブタンからイソブチレンへの反応器；ならびにｅ）第五の入口を含むＭＴＢＥ反応器を含むシステムを本明細書に開示し、該列挙された構造は流体連通している。【選択図】図１
2018505904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程ａ）〜ｈ）、
ａ）少なくとも約１質量％の第一のＣ４炭化水素生成物を含む第一の生成ガス流を提供する工程であって、前記第一のＣ４炭化水素生成物が、イソブチレンを含むＣ４オレフィン炭化水素生成物及びＣ４パラフィン炭化水素生成物を含み、前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物が、ｎ−ブタン及びｉ−ブタンを含む、工程、
ｂ）前記第一のＣ４炭化水素生成物から前記Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部を分離し、それによって第二のＣ４炭化水素生成物を製造する工程、
ｃ）前記第二のＣ４炭化水素生成物から前記ｎ−ブタンの少なくとも一部を分離し、それによって第三のＣ４炭化水素生成物を製造する工程、
ｄ）前記分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化する工程、
ｅ）ステップｄ）で製造された前記ｉ−ブタンの少なくとも一部を前記第三のＣ４炭化水素生成物と混合し、それによって第四のＣ４炭化水素生成物を製造する工程、
ｆ）前記第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造する工程；
ｇ）前記分離されたＣ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部をステップｆ）で製造された前記イソブチレンの少なくとも一部と混合し、それによって第五のＣ４炭化水素生成物を製造する工程、並びに
ｈ）前記第五のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からメチル第三級ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を製造する工程、
を含む、方法。
【請求項２】
前記第一の生成ガス流が、少なくとも約５質量％の前記第一のＣ４炭化水素生成物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第一の生成ガス流が、少なくとも約１０質量％の前記第一のＣ４炭化水素生成物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第一の生成ガス流が、約１質量％〜約３０質量％の前記第一のＣ４炭化水素生成物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第一の生成ガス流が、少なくとも約４０質量％の第一のオレフィン生成物を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第一のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％の前記Ｃ４オレフィン炭化水素生成物を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第一のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％の前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記第二のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％の前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第三のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％のｉ−ブタンを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第四のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％のｉ−ブタンを含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第五のＣ４炭化水素生成物が、少なくとも約２０質量％のイソブチレンを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＭＴＢＥを製造する工程が、イソブチレンを含酸素添加剤と反応させることを含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記含酸素添加剤が、メタノールである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法が、合成ガスをオレフィンに変換するフィッシャー・トロプシュプロセスにおいて前記第一の生成ガス流を製造する工程を更に含み、前記Ｃ４炭化水素流が、少なくとも約５質量％のイソブチレンを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約５質量％をＭＴＢＥに変換する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
下記ａ）〜ｅ）、
ａ）第一の入口及び第一の出口を含むフィッシャー・トロプシュ反応器、
ｂ）第二の入口及び第二の出口を含むオレフィン分離器、
ｃ）第三の入口及び第三の出口を含む脱イソブタン装置、
ｄ）第四の入口及び第四の出口を含むイソブタンからイソブチレンへの反応器、並びに
ｅ）第五の入口を含むＭＴＢＥ反応器、
を含むシステムであって、
前記フィッシャー・トロプシュ反応器が、第一のコネクタを介して前記オレフィン分離器と流体連通しており、前記第一のコネクタが、前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第一の出口及び前記オレフィン分離器の前記第二の入口に接続されており、
前記オレフィン分離器が、第二のコネクタを介して前記脱イソブタン装置と流体連通しており、前記第二のコネクタが、前記オレフィン分離器の前記第二の出口及び前記脱イソブタン装置の前記第三の入口に接続されており、
前記脱イソブタン装置が、第三のコネクタを介して前記イソブタンからイソブチレンへの反応器と流体連通しており、前記第三のコネクタが、前記脱イソブタン装置の前記第三の出口及び前記イソブタンからイソブチレンへの反応器の前記第四の入口に接続されており、
前記イソブタンからイソブチレンへの反応器が、第四のコネクタを介して前記ＭＴＢＥ反応器と流体連通しており、前記第四のコネクタが、前記イソブタンからイソブチレンへの反応器の前記第四の出口及び前記ＭＴＢＥ反応器の前記第五の入口に接続されている、
システム。
【請求項１７】
前記システムが、第六の入口及び第六の出口を含む異性化反応器を更に含み、前記脱イソブタン装置が、第七の出口を更に含み、前記異性化反応器が、第五のコネクタを介して前記脱イソブタン装置と流体連通しており、第五のコネクタが、前記異性化反応器の前記第六の入口及び前記脱イソブタン装置の前記第七の出口に接続されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムが、第八の出口を含む合成ガス製造用反応器を更に含み、前記合成ガス製造用反応器が、第六のコネクタを介して前記フィッシャー・トロプシュ反応器と流体連通しており、前記フィッシャー・トロプシュ反応器が、第八の入口を更に含み、前記第六のコネクタが、前記合成ガス製造用反応器の前記第八の出口及び前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第八の入口に接続されている、請求項１６又は１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記オレフィン分離器が、第七のコネクタを介して前記ＭＴＢＥ反応器と流体連通している、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
工業規模である、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年２月１９日に出願された米国仮特許出願第６２／１１８，１５２号の利益を主張する。該仮出願は、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）は、ガソリン混合成分として周知である。ＭＴＢＥ（メチル第三級ブチルエーテル）は、通常、メタノールとイソブチレンの化学反応によって製造される化合物である。ＭＴＢＥは、非常に大量に製造され（米国では１９９９年に１日当たり２００，０００バレル超）、ほぼ例外なく燃料添加剤として自動車用ガソリンに用いられる。それは、それらがガソリンの酸素含量を上げることから、「含酸素添加剤（ｏｘｙｇｅｎａｔｅ）」として一般に知られている化学物質の群の１つである。室温では、ＭＴＢＥは揮発性で可燃性の無色液体であり、水にやや溶けやすい。環境保護及びオクタン価の改善のためのガソリン製造におけるＭＴＢＥの使用は、これを世界で最も急速に成長している大量化学物質にしている。
【０００３】
合成ガス（Ｈ2とＣＯの混合物）は、当技術分野で周知であり世界中で広く商業的に実施されている方法によって、石炭またはメタン（天然ガス）のいずれかから容易に製造することができる。多くの周知の工業的過程は、各種の含酸素有機化合物を製造するために合成ガスを使用する。合成ガスから炭化水素を触媒的に製造するフィッシャー・トロプシュ触媒工程は、１９２０年代に最初に発見され開発されたとともに、ガソリン領域の炭化水素を自動車燃料として製造するために、長年南アフリカで使用された。該触媒は、通常、アルミナまたはチタニアに担持された鉄またはコバルトを含む。レニウム、ジルコニウム、マンガン等の助触媒をコバルト触媒とともに用いて触媒性能の様々な側面を改良することもある。当該生成物は、通常、６個以上の炭素原子を有するガソリン領域の液体炭化水素と、より重質の炭化水素生成物である。
【０００４】
今日、より低分子量のＣ１−Ｃ５炭化水素（パラフィン及び／またはオレフィン）が望まれており、これらは合成ガスの気体からフィッシャー・トロプシュ触媒工程によって得ることができる。得られるパラフィン及び／またはオレフィンは、他の有用な化合物（複数可）に変換する必要がある。
【０００５】
従って、低分子量のＣ１−Ｃ５炭化水素から、例えば、非石油原料からのＣ４炭化水素から、有用な化合物（複数可）を製造するための新たな改良法に対して長期的な市場ニーズが依然として存在する。
【０００６】
従って、ＭＴＢＥの製造に有用なシステム及び方法を本明細書に記載する。
【０００７】
発明の概要
ａ）第一の入口及び第一の出口を含むフィッシャー・トロプシュ反応器；ｂ）第二の入口及び第二の出口を含むオレフィン分離器；ｃ）第三の入口及び第三の出口を含む脱イソブタン装置（ｄｅｉｓｏｂｕｔａｎｉｚｅｒ）；ｄ）第四の入口及び第四の出口を含むイソブタンからイソブチレンへの反応器；ならびにｅ）第五の入口を含むＭＴＢＥ反応器を含むシステムであって、該フィッシャー・トロプシュ反応器は、第一のコネクタを介して該オレフィン分離器と流体連通しており、該第一のコネクタは、該フィッシャー・トロプシュ反応器の該第一の出口及び該オレフィン分離器の該第二の入口に接続され、該オレフィン分離器は、第二のコネクタを介して該脱イソブタン装置と流体連通しており、該第二のコネクタは、該オレフィン分離器の該第二の出口及び該脱イソブタン装置の該第三の入口に接続され、該脱イソブタン装置は、第三のコネクタを介して該イソブタンからイソブチレンへの反応器に流体連通しており、該第三のコネクタは、該脱イソブタン装置の該第三の出口及び該イソブタンからイソブチレンへの反応器の該第四の入口に接続され、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、第四のコネクタを介して該ＭＴＢＥ反応器と流体連通しており、該第四のコネクタは、該イソブタンからイソブチレンへの反応器の該第四の出口及び該ＭＴＢＥ反応器の該第五の入口に接続されるシステムを本明細書に開示する。
【０００８】
ａ）第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１質量％含む第一の生成ガス流であって、該第一のＣ４炭化水素生成物が、イソブチレンを含むＣ４オレフィン炭化水素生成物及びＣ４パラフィン炭化水素生成物を含み、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物がｎ−ブタン及びｉ−ブタンを含む、該第一の生成ガス流を準備し；ｂ）該第一のＣ４炭化水素生成物からイソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部を分離し、それによって第二のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｃ）該第二のＣ４炭化水素生成物からｎ−ブタンの少なくとも一部を分離し、それによって第三のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｄ）該分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化し；ｅ）ステップｄ）で製造されたｉ−ブタンの少なくとも一部を該第三のＣ４炭化水素生成物と混合し、それによって第四のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｆ）該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造し；ｇ）イソブチレンを含む該分離されたＣ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部をステップｆ）で製造されたイソブチレンの少なくとも一部と混合し、それによって第五のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｈ）該第五のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を製造するステップを含む方法も本明細書に開示する。
【０００９】
さらなる利点は、一部分においては以下の説明に示され、一部分においては該説明から明らかであるか、または、以下に記載される態様の実施によって分かる場合もある。以下に記載される利点は、添付の特許請求の範囲で具体的に指摘される化学成分、方法、及びそれらの組合せによって、実現ならびに獲得されるであろう。前述の一般的説明及び以下の詳細な説明はともに例示及び説明でしかなく、限定するものではないことを理解されたい。
【００１０】
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、いくつかの態様を解説し、該説明とともに本発明の原理の説明に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本明細書に開示のシステム及び方法の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のさらなる利点は、一部分においては以下の説明に示され、一部分においては該説明から明らかであるか、または、本発明の実施によって分かる場合もある。本発明の利点は、添付の特許請求の範囲で具体的に指摘される要素及び組合せによって、実現ならびに獲得されるであろう。前述の一般的説明及び以下の詳細な説明はともに例示及び説明でしかなく、請求項にかかる本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１３】
詳細な説明
本開示の方法及び組成物のために使用することができるか、それらと併せて使用することができるか、それらの調製に使用することができるか、またはそれらの生成物である、材料、化合物、組成物、及び成分を本明細書に開示する。これらの材料の組合せ、サブセット、相互作用、グループ等が開示される場合、これらの化合物の様々な個々の及び集合的な組合せならびに配列の各々の具体的な言及は明確に開示することはできないが、各々が本明細書に具体的に企図され記載されることを理解されたい。例えば、触媒成分が開示され論じられ、かつ、その成分の多くの代替的な固体形態が論じられる場合、ありとあらゆる該触媒成分及び可能な該固体形態の組合せならびに配列は、これと異なる特定の指示のない限り、具体的に企図される。本概念は、本開示の組成物の製造方法及び使用方法におけるステップが挙げられるがこれらに限定されない本開示のあらゆる態様に適用される。従って、行うことができる様々なさらなるステップがある場合、これらのさらなるステップの各々は、本開示の方法の任意の特定の態様または態様の組合せで行うことができると理解され、かかる組合せの各々は、具体的に企図され、開示されると見なされるべきであると理解される。
【００１４】
１．定義
本明細書及び以下の特許請求の範囲において多くの用語に言及がなされるが、これらは以下の意味を有すると定義されるものとする。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いられる単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかに他の意味を指示する場合を除き、複数の指示対象を含むことに留意する必要がある。従って、例えば、「ａ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ（炭化水素）」への言及は、炭化水素の混合物を含む。
【００１６】
範囲は、本明細書において、「」１つの特定の値から、及び／または「」別の特定の値までとして表されうる。かかる範囲が表される場合、別の態様には、該１つの特定の値から及び／または他の特定の値までが含まれる。同様に、先行詞「、」を用いて値が近似値として表される場合、該特定の値は別の態様を形成すると理解されよう。さらに、該範囲の各々の端点は、他方の端点との関連で、及び他方の端点とは独立して、ともに重要であることが理解されよう。
【００１７】
本明細書及び結びの特許請求の範囲において、組成物もしくは製品中の特定の要素または成分の重量部への言及は、重量部が示される該組成物もしくは製品中の該要素または成分と、任意の他の要素または成分の間の重量関係を意味する。従って、成分Ｘを２重量部及び成分Ｙを５重量部含む配合において、Ｘ及びＹは重量比２：５で存在し、該配合にさらなる成分が含まれているかどうかにかかわらず、かかる比で存在する。
【００１８】
成分の重量パーセントは、そうでないと特に述べられていない限り、該成分が含まれる処方または組成物の合計重量に基づく。
【００１９】
２．フィッシャー・トロプシュ触媒工程
合成ガスから炭化水素を製造するためのフィッシャー・トロプシュ触媒工程は、当技術分野では既知である。フィッシャー・トロプシュ工程では、いくつかの反応、例えば、スキーム１に示す通り、フィッシャー・トロプシュ（ＦＴ）反応、水性ガスシフト反応、及び水素のメタン化が行われる場合がある。
【化１】
2018505904.tif 000003
【００２０】
本明細書に記載のフィッシャー・トロプシュ工程で混合されているガスは、Ｈ2及びＣＯを含む。供給ガスのＨ2／ＣＯモル比は、０．５〜４でよい。例えば、該Ｈ2／ＣＯモル比は、１．０〜３．０、例えば、１．５〜３．０、または別の例では、１．５〜２．５でよい。該Ｈ2／ＣＯモル比で、製造される炭化水素の選択率を制御することができることが理解されよう。Ｈ2／ＣＯの消費モル比率は、通常約１．０〜約２．５、例えば、約１．５〜２．１である。この比は、該水性ガスシフト反応が進行している限りは増加し、ひいては、該消費率未満の供給比の使用は、許容範囲内（通常２未満）で、該反応中の安定なＨ2／ＣＯ比をもたらす。該Ｈ2及びＣＯは、フィッシャー・トロプシュ反応で触媒的に反応する。
【００２１】
オレフィン（Ｃ２−Ｃ１０オレフィン）の製造を目的としたフィッシャー・トロプシュ工程が望まれており、かかる工程では、Ｃ４パラフィン及びＣ４オレフィンを含む大量のＣ４炭化水素を製造することができる。本明細書で開示されるＣ４炭化水素を含む流れは、工程を経てＭＴＢＥを製造することができ、これをガソリン添加剤として用いてガソリンのオクタン価を上げることができる。本明細書で開示されるシステム及び方法は、フィッシャー・トロプシュ工程で生成されるガス生成物流からＭＴＢＥを製造することが可能である。
【００２２】
ＭＴＢＥは、化学構造（ＣＨ3）3ＣＯＣＨ3を有し、揮発性で可燃性の無色液体である。
【００２３】
３．システム
ａ）第一の入口及び第一の出口を含むフィッシャー・トロプシュ反応器；ｂ）第二の入口及び第二の出口を含むオレフィン分離器；ｃ）第三の入口及び第三の出口を含む脱イソブタン装置；ｄ）第四の入口及び第四の出口を含むイソブタンからイソブチレンへの反応器；ならびにｅ）第五の入口を含むＭＴＢＥ反応器を含むシステムであって、該フィッシャー・トロプシュ反応器は、第一のコネクタを介して該オレフィン分離器と流体連通しており、該第一のコネクタは、該フィッシャー・トロプシュ反応器の該第一の出口及び該オレフィン分離器の該第二の入口に接続され、該オレフィン分離器は、第二のコネクタを介して該脱イソブタン装置と流体連通しており、該第二のコネクタは、該オレフィン分離器の該第二の出口及び該脱イソブタン装置の該第三の入口に接続され、該脱イソブタン装置は、第三のコネクタを介して該イソブタンからイソブチレンへの反応器に流体連通しており、該第三のコネクタは、該脱イソブタン装置の該第三の出口及び該イソブタンからイソブチレンへの反応器の該第四の入口に接続され、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、第四のコネクタを介して該ＭＴＢＥ反応器と流体連通しており、該第四のコネクタは、該イソブタンからイソブチレンへの反応器の該第四の出口及び該ＭＴＢＥ反応器の該第五の入口に接続されるシステムを本明細書に開示する。
【００２４】
本明細書に開示の反応器の配列は、合成ガスからオレフィンを製造する該フィッシャー・トロプシュ工程の製品分布に基づいて変動する場合があることが理解される。
【００２５】
１つの態様において、該システムはさらに、第六の入口及び第六の出口を含む異性化反応器を含み、該脱イソブタン装置はさらに第七の出口を含み、該異性化反応器は、第五のコネクタを介して該脱イソブタン装置と流体連通しており、第五のコネクタは、該異性化反応器の該第六の入口及び該脱イソブタン装置の該第七の出口に接続される。
【００２６】
１つの態様において、該システムはさらに、合成ガス製造用反応器を含み、これは該フィッシャー・トロプシュ反応器と流体連通している。１つの態様において、該フィッシャー・トロプシュ反応器は第八の入口を含む。該合成ガス製造用反応器は、第八の出口を含むことができ、これは、該フィッシャー・トロプシュ反応器の該第八の入口に接続される第六のコネクタに接続される。
【００２７】
１つの態様において、該オレフィン分離器は、第七のコネクタを介して該ＭＴＢＥ反応器と流体連通している。
【００２８】
等温及び／または断熱の固定床、移動床、または流動床反応器を、オレフィンの製造に選択的に該フィッシャー・トロプシュ工程を行うことができるフィッシャー・トロプシュ反応器として用いることができる。該フィッシャー・トロプシュ反応器は、合成ガスをオレフィンに変換するように構成される。該等温及び／または断熱の固定床反応器は、合成ガスを、オレフィン、パラフィン、及びアルコールを含む炭化水素生成物に変換するために用いられる。
【００２９】
該フィッシャー・トロプシュ反応器は、１つ以上のフィッシャー・トロプシュ触媒を含むことができる。フィッシャー・トロプシュ触媒は、当技術分野では既知であり、例えば、Ｆｅ系触媒及び／またはＣｏ系触媒及び／またはＲｕ系触媒でよい。かかる触媒は、米国特許第４，０８８，６７１号及び米国特許第４，２０７，２４８号に記載されており、これらの特許は、特にフィッシャー・トロプシュ触媒に関するそれらの開示のために、全体として本明細書に組み込まれる。
【００３０】
オレフィン分離器は、パラフィン及び他の生成物からオレフィンを分離することができる分離器である。該オレフィン分離器は、パラフィンからオレフィンを低温で分離することができる分離器でよい。オレフィン分離器は、当技術分野では既知であり、蒸留および膜分離、またはそれらの組合せもまた含むことができる。
【００３１】
脱イソブタン装置は、当技術分野では既知である。脱イソブタン装置は、分留カラムでよく、これは炭化水素の分離用の蒸留分離技術を用いる。脱イソブタン装置は、例えば、米国特許第７，６３８，６７５号、米国特許第６，８１８，３３３号、米国特許第６，１５６，９５０号、米国特許第Ｕ．Ｓ．６，３３８，７９１号、及び米国特許第５，０６９，７９４号に記載されており、これらの特許は、特に脱イソブタン装置に関するそれらの開示のために、全体として本明細書に組み込まれる。
【００３２】
イソブタンからイソブチレンへの反応器は、アルカン（すなわち、パラフィン）をアルケン（すなわち、オレフィン）に変換するように構成される容器である。従って、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、イソブタンをイソブチレンに変換するように構成される容器である。例えば、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、固定床管型または管束反応器でよい。
【００３３】
１つの態様において、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、イソブタン熱分解装置である。イソブタン反応器、これは、イソブタンを加熱し、イソブタンを熱的に分解してイソブチレンを形成するように構成される。イソブタン熱分解装置は、当技術分野では既知である。イソブタン熱分解装置は、例えば、水蒸気熱分解装置でよい。イソブタン熱分解装置は、例えば、米国特許第５，９９０，３７０号、及び米国特許第５，７８５，７３９号に記載の水蒸気熱分解装置であり、これらの特許は、特にイソブタン熱分解装置及び水蒸気熱分解装置に関するそれらの開示のために、全体として本明細書に組み込まれる。
【００３４】
アルカン（すなわち、パラフィン）のアルケン（すなわち、オレフィン）への変換は、触媒工程でありうる。別の態様では、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、脱水素化反応器である。該脱水素化反応器はさらに、脱水素化触媒、例えば、ＰｄまたはＶ触媒を含む。
【００３５】
１つの態様において、該触媒工程は、例えば、Ｕ．Ｓ．７，４１７，１７３に記載のように非酸化的である場合がある。該非酸化的な触媒的ｎ−ブタン脱水素化は、Ｃｈｅｍ．  Ｅｎｇ．  Ｓｃｉ．  １９９２  ｂ，  ４７  （９−１１）  ２３１３に記載のように、流動床の不均一触媒作用のもとで行うことができる。適切なことに、２つの流動床が並列に操作され、そのうちの一方は通常再生状態である。当該作動圧力は、通常１〜２バールであり、脱水素化温度は通常５５０〜６００℃である。該脱水素化に必要な熱は、該脱水素化触媒を該反応温度まで予熱することによって該反応系に導入される。
【００３６】
別の態様において、該脱水素化は酸化的である場合がある。Ｖ触媒等の脱水素化触媒は、例えば、米国特許第３，９１４，３３２号に記載されており、この特許は、特に酸化的触媒に関する開示のために、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【００３７】
異性化反応器は、アルカンを異性化するように構成される容器、例えば、ｎ−ブタンをｉ−ブタンに変換するように構成される容器である。ｎ−ブタンの異性化異性化工程は、触媒、例えば、ＡｌＣｌ3触媒またはＰｔ−アルミナ触媒に加えてＨＣｌを用いることができる。いくつかの異性化触媒は水分に影響を受け、ひいては該ｎ−ブタンの異性化工程は供給の乾燥を必要とする場合がある。Ｕ．Ｓ．２０１３／００６２２５３に記載のように、イオン性液体触媒もまた用いることができる。
【００３８】
ＭＴＢＥ反応器は、イソブチレンと、例えばメタノール等の含酸素添加剤との反応を行うように構成される容器である。ＭＴＢＥは、触媒上でイソブチレンとメタノールとの反応を介して製造することができる。１つの態様において、イソブチレンに対するメタノールの比は、イソブチレンの変換率を最大にするように変更することができる。例えば、米国特許第５，４１４，１４７号に記載のように、該ＭＴＢＥ反応工程におけるイソブチレンに対するメタノールのモル比は、１．０６より大きくてよい。１つの態様において、該イソブチレンに対するメタノールのモル比は、１．０６〜１．２である。
【００３９】
合成ガス製造用反応器は、１つ以上の起源から合成ガスを製造することができる。合成ガスは、天然ガス、石炭、バイオマス、または実質的には任意の炭化水素原料を含む多くの起源から、水蒸気または酸素との反応によって製造することができる。例えば、メタン（または炭化水素）の部分酸化（ＰＯＸ）は、非触媒的で大規模な合成ガス製造工程であり、Ｈ2／ＣＯ比が約２の合成ガスを生産する。別の例では、該合成ガス反応器は、天然ガスを合成ガスに変換することができる。従って、該合成ガス製造用反応器は、１つの工程でメタンの水蒸気改質と酸化を組み合わせる自己熱改質（ＡＴＲ）反応器でありうる。改質に必要な熱は、供給ガス（天然ガス）の酸化によって該反応器の内部で生成される。ＡＴＲはまた、天然ガス液化のための大規模な合成ガス製造または大規模メタノール合成工程にも適する。
【００４０】
任意に、様々な態様において、本開示のシステムは、工業的規模で操作または構成することができる。１つの態様において、本明細書に記載の反応器は、各々工業規模の反応器でありうる。例えば、該フィッシャー・トロプシュ反応器は、工業規模の反応器でありうる。別の例では、該脱イソブタン装置は、工業規模の反応器でありうる。さらに別の例では、該イソブタンからイソブチレンへの反応器は、工業規模の反応器でありうる。さらに別の例では、該オレフィン分離器は、工業規模の反応器でありうる。さらに別の例では、該ＭＴＢＥ反応器は、工業規模の反応器でありうる。さらに別の例では、該異性化反応器は、工業規模の反応器でありうる。
【００４１】
本明細書に開示の反応器は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、該反応器は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４２】
１つの態様において、該フィッシャー・トロプシュ反応器は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、フィッシャー・トロプシュ反応器は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４３】
１つの態様において、該オレフィン分離器は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、該オレフィン分離器は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４４】
１つの態様において、該脱イソブタン装置は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、該脱イソブタン装置は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４５】
１つの態様において、該異性化反応器は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、該異性化反応器は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４６】
１つの態様において、該ＭＴＢＥ反応器は、少なくとも約１，０００リットル、約２，０００リットル、約５，０００リットル、または約２０，０００リットルの容積を有することができる。例えば、該ＭＴＢＥ反応器は、約１，０００リットル〜約２０，０００リットルの容積を有することができる。
【００４７】
１つの態様において、該システムは、１時間当たりＭＴＢＥを少なくとも約２５リットル、約１００リットル、約２５０リットル、約５００リットル、約１，０００リットル、もしくは約１０，０００リットル、または約２５〜約１０，０００リットル製造する能力がある。
【００４８】
ここで、図１を参照すると、本明細書に開示のシステム及び方法の非限定的な例示的態様が示されている。図１は、システム（１００）を示している。該システムは、合成ガス製造用反応器（１０２）を備える。該合成ガス製造用反応器（１０２）は、フィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）と流体連通している。該フィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）は、オレフィン分離器（１０６）とさらに流体連通している。該オレフィン分離器（１０６）は、脱イソブタン装置（１０８）とさらに流体連通している。該脱イソブタン装置（１０８）は、異性化反応器（１１０）及びイソブタンからイソブチレンへの反応器（１１２）とさらに流体連通している。該イソブタンからイソブチレンへの反応器（例えば、イソブタン熱分解装置または脱水素化反応器等）（１１２）は、ＭＴＢＥ反応器（１１４）とさらに流体連通している。該オレフィン分離器（１０６）は、該ＭＴＢＥ反応器（１１４）とさらに流体連通している。該異性化反応器（１１０）は、該イソブタンからイソブチレンへの反応器（例えば、イソブタン熱分解装置または脱水素化反応器等）（１１２）とさらに流体連通している。該合成ガス製造用反応器（１０２）は、第六のコネクタ（１１６）を介して該フィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）と流体連通することができる。該フィッシャー・トロプシュ反応器（１０４）は、第一のコネクタ（１１８）を介して該オレフィン分離器（１０６）とさらに流体連通することができる。該オレフィン分離器（１０６）は、第二のコネクタ（１２０）を介して該脱イソブタン装置（１０８）とさらに流体連通することができる。該脱イソブタン装置（１０８）は、第五のコネクタ（１２２）を介して該異性化反応器（１１０）と、及び第三のコネクタ（１２６）を介して該イソブタンからイソブチレンへの反応器（例えば、イソブタン熱分解装置または脱水素化反応器等）（１１２）とさらに流体連通することができる。該異性化反応器（１１０）は、第七のコネクタ（１２４）を介して該イソブタンからイソブチレンへの反応器（例えば、イソブタン熱分解装置または脱水素化反応器等）（１１２）とさらに流体連通することができる。該イソブタンからイソブチレンへの反応器（１１２）は、第四のコネクタ（１２８）を介して該ＭＴＢＥ反応器（１１４）とさらに流体連通することができる。該オレフィン分離器（１０６）は、第七のコネクタ（１３０）を介して該ＭＴＢＥ反応器（１１４）とさらに流体連通することができる。
【００４９】
４．方法
ＭＴＢＥの製造方法もまた本明細書に開示する。１つの態様において、該方法は本明細書に開示のシステムによって行うことができる。
【００５０】
ａ）第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１質量％含む第一の生成ガス流であって、該第一のＣ４炭化水素生成物が、イソブチレンを含むＣ４オレフィン炭化水素生成物及びＣ４パラフィン炭化水素生成物を含み、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物がｎ−ブタン及びｉ−ブタンを含む、該第一の生成ガス流を準備し；ｂ）該第一のＣ４炭化水素生成物からイソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部を分離し、それによって第二のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｃ）該第二のＣ４炭化水素生成物からｎ−ブタンの少なくとも一部を分離し、それによって第三のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｄ）分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化し；ｅ）ステップｄ）で製造されたｉ−ブタンの少なくとも一部を該第三のＣ４炭化水素生成物と混合し、それによって第四のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｆ）該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造し；ｇ）イソブチレンを含む該分離されたＣ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部をステップｆ）で製造されたイソブチレンの少なくとも一部と混合し、それによって第五のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｈ）該第五のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からメチル第三級ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を製造するステップを含む方法を本明細書に開示する。
【００５１】
１つの態様において、該方法はさらに、第一の生成ガス流をフィッシャー・トロプシュ工程において製造するステップを含む。該フィッシャー・トロプシュ工程は、本明細書に開示のフィッシャー・トロプシュ反応器において行うことができる。１つの態様において、該第一の生成ガス流は、フィッシャー・トロプシュ工程から製造される。
【００５２】
第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１質量％含む該第一の生成ガス流であって、該第一のＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを含むＣ４オレフィン炭化水素生成物及びＣ４パラフィン炭化水素生成物を含む。該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物は、ｎ−ブタン及びｉ−ブタンを含み、本明細書に開示のフィッシャー・トロプシュ反応器で製造することができる。１つの態様において、該第一の生成ガス流はさらに、Ｃ２−Ｃ３炭化水素、例えば、Ｃ２−Ｃ３オレフィン及びパラフィンを含む。例えば、該第一の生成ガス流はさらに、Ｃ２−Ｃ３オレフィン及びパラフィンを少なくとも約１質量％含むことができる。別の例では、該第一の生成ガス流はさらに、Ｃ２−Ｃ３オレフィン及びパラフィンを約１質量％〜約５０質量％、例えば、約１０質量％〜約５０質量％含むことができる。
【００５３】
１つの態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約５質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１０質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約２０質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約３０質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約４０質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約５０質量％含む。
【００５４】
１つの態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を約１質量％〜約８０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を約５質量％〜約３０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、該第一のＣ４炭化水素生成物を約１０質量％〜約２０質量％含む。
【００５５】
１つの態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約５質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約１０質量％含む。さらに別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約２０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約３０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約４０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を少なくとも約５０質量％含む。別の態様において、該第一の生成ガス流は、イソブチレンを含む第一のオレフィン生成物を約５質量％〜約７０質量％、例えば、約４０質量％〜約７０質量％含む。該第一のオレフィン生成物は、Ｃ２−Ｃ８オレフィンを少なくとも約２０質量％、例えば、Ｃ２−Ｃ８オレフィンを約２０質量％〜約９９質量％含むことができる。
【００５６】
該第一のＣ４炭化水素生成物からイソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部を分離し、それによって第二のＣ４炭化水素生成物を製造するステップは、本明細書に開示のオレフィン分離器によって行うことができる。１つの態様では、該第一のＣ４炭化水素生成物中のイソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも約１０質量％が、該第一のＣ４炭化水素生成物から分離される。別の態様では、イソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも約２０質量％が、該第一のＣ４炭化水素生成物から分離される。さらに別の態様では、イソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも約４０質量％が、該第一のＣ４炭化水素生成物から分離される。別の態様では、イソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも約５５質量％が、該第一のＣ４炭化水素生成物から分離される。さらに別の態様では、イソブチレンを含む該Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の約１０質量％〜約９５％、例えば、約２０質量％〜約５５質量％が、該第一のＣ４炭化水素生成物から分離される。
【００５７】
１つの態様において、該第二のＣ４炭化水素生成物は、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を少なくとも約２０質量％含む。例えば、該第二のＣ４炭化水素生成物は、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を少なくとも約４０質量％含む。別の例では、該第二のＣ４炭化水素生成物は、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を少なくとも約８０質量％含む。さらに別の例では、該第二のＣ４炭化水素生成物は、該Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を約８０質量％〜約９５質量％含む。
【００５８】
該第二のＣ４炭化水素生成物からｎ−ブタンの少なくとも一部を分離し、それによって第三のＣ４炭化水素生成物を製造するステップは、本明細書に開示の脱イソブタン装置によって行うことができる。１つの態様において、該第三のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約２０質量％含む。別の態様において、該第三のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約４０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該第三のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約６０質量％含むことができる。別の態様において、該第三のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約８０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該第三のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを約８０質量％〜約９９％含むことができる。
【００５９】
該分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化するステップは、本明細書に開示の異性化反応器によって行うことができる。１つの態様において、ｎ−ブタンの少なくとも約２０質量％がｉ−ブタンに異性化される。別の態様において、ｎ−ブタンの少なくとも約５０質量％がｉ−ブタンに異性化される。別の態様において、ｎ−ブタンの少なくとも約７５質量％がｉ−ブタンに異性化される。さらに別の態様において、ｎ−ブタンの少なくとも約９０質量％がｉ−ブタンに異性化される。さらに別の態様において、ｎ−ブタンの約８０質量％〜約９９質量％がｉ−ブタンに異性化される。
【００６０】
該分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化するステップで製造されたｉ−ブタンの少なくとも一部を該第三のＣ４炭化水素生成物と混合し、それによって第四のＣ４炭化水素生成物を製造するステップは、該イソブタンからイソブチレンへの反応器に入る前、または該反応器にて行うことができる。１つの態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約２０質量％含む。別の態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約５０質量％含むことができる。別の態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約７５質量％含むことができる。別の態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを少なくとも約９０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物は、ｉ−ブタンを約８０質量％〜約９９％含むことができる。
【００６１】
１つの態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約１質量％含む。例えば、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約５質量％含むことができる。別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約１０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約２５質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約５０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約７５質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約８５質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約９０質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約９５質量％含むことができる。さらに別の態様において、該イソブチレンを含むＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを約１質量％〜約９９％、例えば、約２０質量％〜約９９質量％または約８０質量％〜約９９質量％含むことができる。
【００６２】
該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造するステップは、本明細書に開示のイソブタンからイソブチレンへの反応器にて行うことができる。１つの態様において、該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約５０質量％をイソブチレンに変換することができる。例えば、該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約７０質量％をイソブチレンに変換することができる。別の例では、該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約９０質量％をイソブチレンに変換することができる。さらに別の例では、該第四のＣ４炭化水素生成物の約５０質量％〜約９９質量％をイソブチレンに変換することができる。
【００６３】
該イソブチレンを含む分離されたＣ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部と、該第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造するステップで製造されたイソブチレンの少なくとも一部を混合し、それによって第五のＣ４炭化水素生成物を製造するステップは、本明細書に開示のＭＴＢＥ反応器に入る前、または該反応器にて行うことができる。１つの態様において、該第五のＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約２０質量％、例えば、約５０質量％含む。例えば、該第五のＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約７０質量％含む。別の例では、該第五のＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを少なくとも約９０質量％含む。さらに別の例では、該第五のＣ４炭化水素生成物は、イソブチレンを約５０質量％〜約９９質量％含む。
【００６４】
該第五のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からＭＴＢＥを製造するステップは、本明細書に開示のＭＴＢＥ反応器にて行うことができる。１つの態様において、該ＭＴＢＥの製造ステップは、イソブチレンを含酸素添加剤と反応させることを含む。別の態様において、該含酸素添加剤はメタノールを含む。例えば、該含酸素添加剤はメタノールでよい。
【００６５】
１つの態様において、イソブチレンの少なくとも約６０質量％がＭＴＢＥに変換される。例えば、イソブチレンの少なくとも約８０％をＭＴＢＥに変換することができる。別の例では、イソブチレンの少なくとも約９０質量％をＭＴＢＥに変換することができる。別の例では、イソブチレンの少なくとも約９９．９９質量％をＭＴＢＥに変換することができる。さらに別の態様では、イソブチレンの約５０質量％〜約９９．９９質量％をＭＴＢＥに変換することができる。
【００６６】
１つの態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約１質量％をＭＴＢＥに変換する。別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約５質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約１０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約２０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約４０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約６０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約８０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約９０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の約２０質量％〜約９９質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の約３０質量％〜約８０質量％をＭＴＢＥに変換する。さらに別の態様において、該方法は該第一のＣ４炭化水素生成物の約３０質量％〜約６０質量％をＭＴＢＥに変換する。
【００６７】
１つの態様において、該方法は、１時間当たり少なくとも２５リットルのＭＴＢＥを製造することができる。別の態様において、該方法は、１時間当たり少なくとも１００リットルのＭＴＢＥを製造することができる。さらに別の態様において、該方法は、１時間当たり少なくとも１，０００リットルのＭＴＢＥを製造することができる。さらに別の態様において、該方法は、１時間当たり少なくとも１０，０００リットルのＭＴＢＥを製造することができる。例えば、該方法は、１時間当たり２５〜１０，０００リットルのＭＴＢＥを製造することができる。
【００６８】
５．態様
本記載の触媒及び触媒組成物、ならびに方法ならびにそれらの変形を考慮して、以下、本発明の特定のより具体的に記載される態様を記載する。これらの具体的に列挙される態様はしかしながら、本明細書に記載の、異なる、またはより一般的な開示を含む任意の異なる請求項に対して何ら限定効果を与えるとは解釈されないものとし、該「具体的」態様は、そこで文字通り用いられる言語及び式の固有の意味以外の何らかの意味で、何らかの形で限定されるとは解釈されないものとする。
【００６９】
態様１：ａ）第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１質量％含む第一の生成ガス流であって、前記第一のＣ４炭化水素生成物が、イソブチレンを含むＣ４オレフィン炭化水素生成物及びＣ４パラフィン炭化水素生成物を含み、前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物がｎ−ブタン及びｉ−ブタンを含む、前記第一の生成ガス流を準備し；ｂ）前記第一のＣ４炭化水素生成物から前記Ｃ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部を分離し、それによって第二のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｃ）前記第二のＣ４炭化水素生成物からｎ−ブタンの少なくとも一部を分離し、それによって第三のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｄ）前記分離されたｎ−ブタンの少なくとも一部をｉ−ブタンに異性化し；ｅ）ステップｄ）で製造された前記ｉ−ブタンの少なくとも一部を前記第三のＣ４炭化水素生成物と混合し、それによって第四のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｆ）前記第四のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からイソブチレンを製造し；ｇ）前記分離されたＣ４オレフィン炭化水素生成物の少なくとも一部をステップｆ）で製造された前記イソブチレンの少なくとも一部と混合し、それによって第五のＣ４炭化水素生成物を製造し；ｈ）前記第五のＣ４炭化水素生成物の少なくとも一部からメチル第三級ブチルエーテル（ＭＴＢＥ）を製造するステップを含む方法。
【００７０】
態様２：前記第一の生成ガス流が、前記第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約５質量％含む、態様１に記載の方法。
【００７１】
態様３：前記第一の生成ガス流が、前記第一のＣ４炭化水素生成物を少なくとも約１０質量％含む、態様１に記載の方法。
【００７２】
態様４：前記第一の生成ガス流が、前記第一のＣ４炭化水素生成物を約１質量％〜約３０質量％含む、態様１に記載の方法。
【００７３】
態様５：前記第一の生成ガス流が、第一のオレフィン生成物を少なくとも約４０質量％含む、態様１から４のいずれか一項に記載の方法。
【００７４】
態様６：前記第一のＣ４炭化水素生成物が、前記Ｃ４オレフィン炭化水素生成物を少なくとも約２０質量％含む、態様１から５のいずれか一項に記載の方法。
【００７５】
態様７：前記第一のＣ４炭化水素生成物が、前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を少なくとも約２０質量％含む、態様１から６のいずれか一項に記載の方法。
【００７６】
態様８：前記第二のＣ４炭化水素生成物が、前記Ｃ４パラフィン炭化水素生成物を少なくとも約２０質量％含む、態様１から７のいずれか一項に記載の方法。
【００７７】
態様９：前記第三のＣ４炭化水素生成物がｉ−ブタンを少なくとも約２０質量％含む、態様１から８のいずれか一項に記載の方法。
【００７８】
態様１０：前記第四のＣ４炭化水素生成物が、ｉ−ブタンを少なくとも約２０質量％含む、態様１から９のいずれか一項に記載の方法。
【００７９】
態様１１：前記第五のＣ４炭化水素生成物が、イソブチレンを少なくとも約２０質量％含む、態様１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【００８０】
態様１２：前記ＭＴＢＥの製造ステップが、イソブチレンを含酸素添加剤と反応させることを含む、態様１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【００８１】
態様１３：前記含酸素添加剤がメタノールである、態様１２に記載の方法。
【００８２】
態様１４：第一の生成ガス流が、合成ガスをオレフィンに変換するフィッシャー・トロプシュ工程から製造される、態様１から１３のいずれか一項に記載の態様。
【００８３】
態様１５：さらに、合成ガスをオレフィンに変換するフィッシャー・トロプシュ工程にて前記第一の生成ガス流を製造するステップを含む、態様１から１４のいずれか一項に記載の方法であって、前記Ｃ４炭化水素流がイソブチレンを少なくとも約５質量％含む、前記方法。
【００８４】
態様１６：前記第一のＣ４炭化水素生成物の少なくとも約５質量％をＭＴＢＥに変換する、態様１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【００８５】
態様１７：前記フィッシャー・トロプシュ工程が、天然ガスから製造される合成ガスを含む、態様１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
【００８６】
態様１８：ａ）第一の入口及び第一の出口を含むフィッシャー・トロプシュ反応器；ｂ）第二の入口及び第二の出口を含むオレフィン分離器；ｃ）第三の入口及び第三の出口を含む脱イソブタン装置；ｄ）第四の入口及び第四の出口を含むイソブタンからイソブチレンへの反応器；ならびにｅ）第五の入口を含むＭＴＢＥ反応器を含むシステムであって、前記フィッシャー・トロプシュ反応器は、第一のコネクタを介して前記オレフィン分離器と流体連通しており、前記第一のコネクタは、前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第一の出口及び前記オレフィン分離器の前記第二の入口に接続され、前記オレフィン分離器は、第二のコネクタを介して前記脱イソブタン装置と流体連通しており、前記第二のコネクタは、前記オレフィン分離器の前記第二の出口及び前記脱イソブタン装置の前記第三の入口に接続され、前記脱イソブタン装置は、第三のコネクタを介して前記イソブタンからイソブチレンへの反応器に流体連通しており、前記第三のコネクタは、前記脱イソブタン装置の前記第三の出口及び前記イソブタンからイソブチレンへの反応器の前記第四の入口に接続され、前記イソブタンからイソブチレンへの反応器は、第四のコネクタを介して前記ＭＴＢＥ反応器と流体連通しており、前記第四のコネクタは、前記イソブタンからイソブチレンへの反応器の前記第四の出口及び前記ＭＴＢＥ反応器の前記第五の入口に接続される、前記システム。
【００８７】
態様１９：さらに、第六の入口及び第六の出口を含む異性化反応器を含む態様１８に記載のシステムであって、前記脱イソブタン装置がさらに第七の出口を含み、前記異性化反応器が、第五のコネクタを介して前記脱イソブタン装置と流体連通しており、第五のコネクタが前記異性化反応器の前記第六の入口及び前記脱イソブタン装置の前記第七の出口に接続される、前記システム。
【００８８】
態様２０：さらに、第八の出口を含む合成ガス製造用反応器を含む態様１８または１９に記載のシステムであって、前記合成ガス製造用反応器が、第六のコネクタを介して前記フィッシャー・トロプシュ反応器と流体連通しており、前記フィッシャー・トロプシュ反応器がさらに第八の入口を含み、前記第六のコネクタが、前記合成ガス製造用反応器の前記第八の出口及び前記フィッシャー・トロプシュ反応器の前記第八の入口に接続される、前記システム。
【００８９】
態様２１：前記オレフィン分離器が、第七のコネクタを介して前記ＭＴＢＥ反応器と流体連通している、態様１８から２０のいずれか一項に記載のシステム。
【００９０】
態様２２：工業規模である、態様１８から２１のいずれか一項に記載のシステム。
【図１】
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【国際調査報告】
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