DE4104333C2

DE4104333C2 - Verfahren zur Mischphasen-Reaktionsdestillation

Info

Publication number: DE4104333C2
Application number: DE4104333A
Authority: DE
Inventors: Zongren Yang; Xingren Hao; Jinshan Wang
Original assignee: China Petrochemical Corp
Current assignee: China Petrochemical Corp
Priority date: 1990-12-03
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1999-07-15
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: DE4104333A1; CN1050828A; CN1020411C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mischphasen-Reaktions destillation. Dieses Verfahren unterscheidet sich sowohl von dem Verfahren, bei dem die Umsetzung und die Destillation ge trennt durchgeführt werden, als auch von dem katalytischen De stillationsverfahren, bei dem die Umsetzung und die Destilla tion abwechselnd in derselben Vorrichtung durchgeführt werden.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung eignet sich besonders zum Herstellen von MTBE und ist auch zum Herstellen anderer petrochemischer Produkte geeig net.

Es ist bekannt, daß bei den üblichen Herstellungsverfahren die Umsetzung der als Ausgangsmaterial zugeführten Reaktionsteil nehmer und die Abtrennung der Produkte getrennt in Reaktions apparaten und in Destillationskolonnen durchgeführt werden. Sol che Verfahren haben die folgenden Nachteile: zu viele Verfah rensschritte, hohe Investitionskosten für die Vorrichtungen, Vergeudung der Reaktionswärme und Notwendigkeit eines zusätzli chen Kühlsystems zum Aufnehmen der Reaktionswärme, damit die Reaktionstemperatur konstant gehalten wird. Wenn diese Verfah ren für reversible Reaktionen angewandt werden, muß bei sol chen Verfahren das Reaktions-Destillations-Verfahren wegen der begrenzten Umwandlung der Gleichgewichtsreaktion zweimal oder öfter wiederholt werden, damit eine annehmbare Umwandlung der Reaktionsteilnehmer erzielt wird.

Zum Vereinfachen des vorstehend erwähnten Verfahrens und zum Ausnutzen der Reaktionswärme während des Reaktions-Destilla tions-Verfahrens ist die katalytische Destillation entwickelt worden. Bei der katalytischen Destillation werden die Umsetzung des Ausgangsmaterials und die Destillation der Produkte in der selben katalytischen Destillationskolonne durchgeführt; die Produkte werden herausdestilliert, sobald sie gebildet worden sind. Als Folge wird das Reaktionsgleichgewicht gestört, wo durch die Umsetzung zur Vollständigkeit hin verbessert und die Umwandlung des Ausgangsmaterials erhöht wird. Außerdem kann die Reaktionswärme durch Verdampfen der als Ausgangsmaterial ein gesetzten Reaktionsteilnehmer aufgenommen werden. Folglich kann nicht nur die Reaktionstemperatur konstant gehalten, sondern auch der Energieverbrauch des Verfahrens in hohem Maße vermin dert werden.

Eine typische katalytische Destillationskolonne enthält drei Zo nen: die Rektifizierzone im oberen Teil, die Katalysereaktions zone im mittleren Teil und die Abstreiferzone im unteren Teil der Kolonne. Es ist klar, daß in dieser Kolonne der Flüssig phasenstrom und der Gasphasenstrom nach dem Gegenstromprinzip durch die Katalysereaktionszone hindurchströmen und in dieser Zone gleichzeitig einer Umsetzung und einer Destillation ausge setzt sind. Wenn die Teilchengröße des Katalysators zu klein ist, wird jedoch der Durchflußwiderstand des Katalysatorbettes zu groß, so daß der Flüssigphasenstrom und der Gasphasenstrom nicht gleichzeitig durch die Reaktionszone hindurchströmen kön nen, was dazu führt, daß eine Fortsetzung des Reaktions-Destil lations-Verfahrens sehr schwierig ist.

Es sind mehrere Verfahren zum Einfüllen von Katalysatoren ent wickelt worden, um die vorstehend erwähnten Probleme zu lösen. Gemäß der Lehre der US-PS 3 634 534 wird Katalysator in Flüs sigkeits-Rückflußrohre eingefüllt, die als zusätzliche Reakti onsbehälter an Destillationsböden angebracht sind. Nach diesem Verfahren sind die Mengen, in denen der Katalysator in die Rückflußrohre eingefüllt wird, beschränkt. Die US-PS 4 471 154 macht den Vorschlag, Katalysatorkapseln zu verwenden, bei denen der Katalysator in einem Textilgewebe oder in einem Gewebe aus sich kreuzenden Drähten aus nichtrostendem Stahl, das für Flüs sigkeit durchlässig ist, jedoch für Katalysatorteilchen, die eine rechteckige oder eine andere Gestalt haben, undurchlässig ist, eingeschlossen ist, und diese Kapseln auf den Destillati onsböden in der Destillationskolonne zu verteilen. Das Aus gangsmaterial dringt in die Kapseln ein und reagiert mit dem in den Kapseln enthaltenen Katalysator, während es über die De stillationsböden strömt. Auch bei diesem Verfahren ist die Men ge, in der der Katalysator eingefüllt wird, beschränkt, und es fördert die Umsetzung der Reaktionsteilnehmer wegen des Wider stands der Kapseln gegen ein Eindringen bzw. Diffundieren der Reaktionsteilnehmer und der Produkte nicht. Desgleichen ist in der US-PS 4 215 011 ein Verfahren der Verwendung von Katalysa torkapseln offenbart, bei dem der Katalysator zweimal in Schich ten aus einem Textilgewebe und einem Gewebe aus sich kreuzenden Drähten aus nichtrostendem Stahl eingewickelt bzw. eingepackt wird und die Kapseln dann in die Katalysereaktionszone einge füllt werden, wobei sich zwischen den Kapseln Poren oder Kanäle befinden, so daß Flüssigkeit und Dampf nach dem Gegenstromprin zip durch dieses Katalysatorbett hindurchströmen können. In der US-PS 4 847 430 wird vorgeschlagen, eine Reaktionsdestillations zone anzuwenden, die mindestens zwei übereinanderliegende und nicht aneinandergrenzende Katalysator-Festbetten enthält, wobei Durchgänge für eine Dampfphase bereitgestellt sind, zwischen den Festbetten mindestens ein Verteilungsboden und mindestens zwei Böden zur Neuverteilung von Flüssigkeit vorhanden sind und Flüssigphasenmaterialien mit dem Katalysator reagieren, während sie nach unten durch die Katalysatorbetten hindurchströmen, und auf den Destillationsböden für den Wärme- und Stoffaustausch sorgen. Die Nachteile des Verfahrens sind der komplizierte Aufbau der Kolonne, die beschränkte Menge, in der der Katalysa tor eingefüllt wird, was auf den Raum zurückzuführen ist, der zwischen den Betten durch die Verteilungs- und Destillations böden eingenommen wird, und der niedrigere Wirkungsgrad der Um setzung, der darauf zurückzuführen ist, daß die Konzentration der Reaktionsteilnehmer und die Kontaktzeit der Umsetzung durch Vermischen des zugeführten Ausgangsmaterials mit den flüssigen Materialien, die bereits in dem Reaktionsapparat vorhanden sind, vermindert sind.

Wie vorstehend beschrieben wurde, haben die üblichen Verfahren, bei denen die Umsetzung der Reaktionsteilnehmer und die De stillation der Produkte getrennt durchgeführt werden, folgende Nachteile: hohe Investitions- und Wartungskosten, kompliziertes Betriebsverfahren, Vergeudung der Reaktionswärme und Notwendig keit eines zusätzlichen Kühlsystems. Obwohl bei den katalyti schen Destillationsverfahren die Umsetzung der Reaktionsteil nehmer und die Destillation der Produkte in derselben Vorrich tung durchgeführt werden und die Reaktionswärme ausgenutzt wer den kann, ist der Aufbau der katalytischen Destillationszone kompliziert, ist die Menge, in der der Katalysator eingefüllt werden kann, niedrig, hat die katalytische Destillationskolonne eine große Höhe und ist der Betrieb umständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Mischphasen-Reaktionsdestillation bereitzustellen, das die Vor teile eines einfachen technischen Verfahrens und eines höheren Katalysatorausnutzungsgrades hat, wobei in der Mischphasen- Reaktionsdestillationskolonne, die zur Durchführung des Verfah rens bestimmt ist, der Katalysator als Schüttgut bzw. lose in das mindestens eine Katalysatorbett der Mischphasen-Reaktions zone eingefüllt sein soll, wobei es möglich sein soll, daß der Katalysator direkt in das mindestens eine Katalysatorbett eingefüllt und daraus entfernt wird, wobei zwischen den benach barten Katalysatorbetten in der Mischphasen-Reaktionszone der Kolonne kein Destillationsboden und kein Verteilungsboden ange ordnet sein soll und wobei der Aufbau der Kolonne sehr einfach sein soll und die Investitionskosten für die Kolonne vermindert sein sollen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mischphasen-Reaktions destillation und die Vorrichtung dafür. Bei diesem Verfahren wird die Umsetzung in einer Mischphasen-Reaktionsdestillations kolonne durchgeführt, indem das Ausgangsmaterial unter Druck durch das mindestens eine Katalysatorbett hindurchströmen ge lassen wird, wobei das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne eingeführt und vom Oberteil des mindestens einen Katalysatorbetts der Mischphasen- Reaktionszone unter Druck nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett hindurchströmen gelassen wird; die in der Re aktionszone erzeugten Flüssigphasenprodukte zum Destillieren in die Abstreiferzone hineinströmen und der in dem mindestens ei nen Bett erzeugte Dampfphasenstrom, der mit dem aufsteigenden Dampfphasenstrom aus der Abstreiferzone vermischt wird, über den Dampfdurchgang, der in der Reaktionszone angeordnet ist, in die Rektifizierzone hochsteigt und der aus der Rektifizierzone destillierte Flüssigphasenstrom über den Flüssigkeitsdurchgang, der in der Mischphasen-Reaktionszone angeordnet ist, in die Ab streiferzone sinkt (siehe Fig. 1) oder wobei das vorerhitzte Ausgangsmaterial zunächst in das mindestens eine Katalysator bett des unteren Mischphasen-Reaktionsbereichs eingeführt wird und durch das mindestens eine Katalysatorbett dieses Bereiches nach unten hindurchströmt, der darin erzeugte Flüssigphasen strom zum Destillieren direkt in die Abstreiferzone sinkt und der Dampfphasenstrom, der mit dem aufsteigenden Dampfphasen strom aus der Abstreiferzone vermischt wird, über den Dampf durchgang, der in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich an geordnet ist, in den mittleren Destillationsbereich hochsteigt; der aus dem mittleren Destillationsbereich destillierte Dampf phasenstrom zum Fortsetzen der Umsetzung in den oberen Misch phasen-Reaktionsbereich steigt, indem er durch äußere Leitungen und einen Wärmetauscher hindurchströmt, und der Flüssigphasen strom aus dem mittleren Destillationsbereich über den Flüssig keitsdurchgang, der in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich angeordnet ist, nach unten auf den obersten Boden der Abstrei ferzone strömt; der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich erzeugte Dampfphasenstrom über den Dampfdurchgang, der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich angeordnet ist, in die Rek tifizierzone steigt und der in dem oberen Reaktionsbereich er zeugte Flüssigphasenstrom durch eine äußere Pumpe und Leitungen in den mittleren Destillationsbereich hineingepreßt wird (siehe Fig. 2) oder wobei der durch die Umsetzungen in der Mischpha sen-Reaktionszone erzeugte Dampfphasenstrom, der mit dem Dampf phasenstrom aus der Abstreiferzone vermischt wird, durch den Dampfdurchgang, der in der Mischphasen-Reaktionszone angeord net ist, in eine Katalysereaktions-Destillationszone steigt, dann durch die Dampfdurchgänge der Katalysereaktions-Destilla tionszone in die Rektifizierzone hochsteigt und der aus der Rek tifizierzone destillierte Flüssigphasenstrom in den Katalysator betten der Katalysereaktions-Destillationszone reagiert (siehe Fig. 3).

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren strömt nur das Ausgangsma terial durch das mindestens eine Katalysatorbett der Mischpha sen-Reaktionszone hindurch, und in der Mischphasen-Reaktionszo ne ist weder ein Destillationsboden noch ein Verteilungsboden vorhanden. Im Vergleich zum Stand der Technik sind im Rahmen der Erfindung die Menge, in der der Katalysator in die Kolonne eingefüllt werden kann, sowie der Ausnutzungsgrad des Katalysa tors wesentlich verbessert, die Verfahrensschritte vermindert und auch die Investitions- und Wartungskosten in hohem Maße verringert.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beige fügten Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung der Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung der Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die bevorzugt wird, wenn eine hohe Umwandlung der Reaktionsteilnehmer erforderlich ist.

Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung der Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die ebenfalls besonders bevorzugt wird, wenn ei ne hohe Umwandlung der Reaktionsteilnehmer erforderlich ist.

Fig. 4 ist eine schematische Schnittzeichnung der Mischphasen- Reaktionszone in den Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonnen.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das Verfahren durchgeführt, in dem das Ausgangsmaterial in einer erfindungsgemäßen Mischpha sen-Reaktionsdestillationskolonne umgesetzt bzw. zur Reaktion gebracht wird und die Produkte in der Kolonne destilliert wer den. Das Verfahren umfaßt die folgenden Schritte, bei denen:

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eingeführt wird, die im oberen Teil eine Rektifizierzone I, im mittleren Teil eine Mischphasen-Reaktionszone II und im unteren Teil ei ne Abstreiferzone III enthält, wobei die Mischphasen-Reaktions zone II
- a) am Oberteil einen abgedichteten Deckel (51), am Boden eine Lochplatte oder ein Gitter (2) zum Tragen des Katalysators und ein die Lochplatte oder das Gitter (2) bedeckendes Drahtnetz, wobei der Katalysator als Schüttgut zwischen dem abgedichteten Deckel (51) und der Lochplatte oder dem Gitter (2) eingefüllt ist,
- b) mindestens ein Katalysatorbett (1), mindestens ein Katalysa tor-Fließrohr (7) zwischen je zwei benachbarten Katalysatorbet ten, einen Katalysatoreinlaß (5), der am obersten Teil des ober sten Katalysatorbettes angeordnet ist, und einen Katalysatoraus laß (6), der am untersten Teil des untersten Katalysatorbettes angeordnet ist,
- c) mindestens eine Seitenleitung (9a, 9b) zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial, die zwischen jedem benach barten Paar der Betten angeordnet ist,
- d) mindestens einen Dampfdurchgang (3), der an einer Seite in der Mischphasen-Reaktionszone II angeordnet ist, und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang (4), der an der anderen Seite in der Mischphasen-Reaktionszone II angeordnet ist,
aufweist,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das in die Reakti onszone II eingetretene Ausgangsmaterial unter einem bestimmten Druck vom Oberteil der Reaktionszone II nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett (1) hindurchströmen gelassen wird,
c) der Dampfphasenstrom in der Rektifizierzone I destilliert wird, wobei der in der Reaktionszone II gebildete und der aus der Abstreiferzone III gekommene Dampfphasenstrom über den in der Reaktionszone II angeordneten Dampfdurchgang (3) in die Rek tifizierzone I steigen,
d) der Flüssigphasenstrom in der Abstreiferzone III destil liert wird, wobei ein Teil des Flüssigphasenstromes von der Mischphasen-Reaktionszone II kommt und direkt auf den obersten Boden der Abstreiferzone III sinkt und ein anderer Teil des Flüssigphasenstromes von der Rektifizierzone I kommt und über den in der Reaktionszone II angeordneten Flüssigkeitsdurchgang (4) auf den obersten Boden der Abstreiferzone sinkt,
e) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kopf der Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne abgelassen wird und
f) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich die Produkte ent hält, aus dem Boden der Mischphasen-Reaktionsdestillationsko lonne entnommen wird.

Gemäß der Erfindung ist das Oberteil der Mischphasen-Reaktions zone II ein abgedichteter Deckel (51); das Ausgangsmaterial wird über den Ausgangsmaterialeinlaß (8) in die Mischphasen-Re aktionszone II eingeführt und unter einem bestimmten Druck nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett (1) hindurch strömen gelassen. Der aus der Reaktionszone gekommene Flüssig phasenstrom sinkt direkt in die Abstreiferzone III, und die Dampfphase steigt über den Dampfdurchgang (3), der sich an ei ner Seite des mindestens einen Katalysatorbettes (1) in der Re aktionszone II befindet, in die Rektifizierzone I.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Reaktionstempera tur durch Steuerung des Betriebsdrucks derart eingestellt, daß sie unter dem Siedepunkt des Ausgangsmaterials liegt. In dem Fall, daß die Konzentration der Reaktionsteilnehmer in dem Aus gangsmaterial höher ist, wird der Katalysator in der Reaktions zone II wegen der möglichen Freisetzung der großen Menge der Reaktionswärme während der Umsetzung in mindestens zwei bzw. mehrere Katalysatorbetten unterteilt. Zwischen den Katalysator betten ist weder ein Destillationsboden noch ein Boden zur Neu verteilung vorhanden. Der Katalysator in jedem der Katalysator betten ist durch mehrere Fließrohre (7) verbunden, damit die Katalysatorbetten ein zusammenhängendes Katalysatorbett bilden. Da zwischen den benachbarten Katalysatorbetten weder ein Ver teilungsboden noch ein Destillationsboden angeordnet ist, kann in die erfindungsgemäße Kolonne mehr Katalysator eingefüllt wer den als in eine normale katalytische Destillationskolonne nach dem Stand der Technik.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist zwischen jedem Paar der benach barten Katalysatorbetten mindestens eine Seitenleitung [(9a, 9b)] zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial an geordnet, wobei das nicht vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Räume zwischen den Katalysatorbetten eingeführt wird, um die Reaktionswärme aufzunehmen und um ferner die Verdampfungsmen ge des Ausgangsmaterials und die Reaktionstemperatur einzustel len.

Das obere Ende des Flüssigkeitsdurchganges (4) ist mit dem un tersten Boden (12) der Rektifizierzone (I) verbunden, der ein Wehr aufweist, um auf diesem Boden (12) einen bestimmten Flüs sigkeitsstand aufrechtzuerhalten und zu gewährleisten, daß der Flüssigphasenstrom vollständig in den Flüssigkeitsdurchgang (4) eingeführt wird, und das untere Ende des Flüssigkeitsdurch gangs (4) liegt unter dem Niveau eines Wehrs (52), das an der entgegengesetzten Seite des obersten Bodens (11) in der Abstrei ferzone III angeordnet ist, um zu verhindern, daß der Dampfpha senstrom in den Flüssigkeitsdurchgang (4) eintritt. Der Dampf phasenstrom aus der Abstreiferzone III tritt über den obersten Boden (11) der Abstreiferzone III in den Dampfdurchgang (3) ein, und die Dampfphase in dem Dampfdurchgang (3) tritt in die Rek tifizierzone ein.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Katalysator als Schüttgut bzw. lose im Inneren des mindestens einen Katalysa torbetts (1) eingefüllt. Das Ausgangsmaterial kann deshalb wirk sam mit dem Katalysator in Kontakt kommen, wodurch die Umset zung gefördert werden kann. Ferner kann der Katalysator über den Katalysatoreinlaß (5) in das mindestens eine Katalysator bett (1) eingefüllt werden und kann der desaktivierte Katalysa tor aus dem Katalysatorauslaß (6) entfernt werden. Als Folge können das Einfüllen und das Entfernen des Katalysators in ho hem Maße vereinfacht werden, und die Investitionskosten werden in hohem Maße verringert.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver fahrens strömt das vorerhitzte Ausgangsmaterial vom Boden der Mischphasen-Reaktionszone II durch das mindestens eine Kataly satorbett nach oben, steigt der in der Reaktionszone II gebil dete Dampfphasenstrom direkt zu dem untersten Boden der Rekti fizierzone und sinkt der aus der Zone II gekommene Flüssigpha senstrom über den Flüssigkeitsdurchgang der Zone II auf den obersten Boden der Abstreiferzone III.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstel len von Methyl-tert-butylether (MTBE) durch Umsetzung einer iso butenhaltigen Kohlenwasserstoffmischung mit Methanol in Gegen wart eines Katalysators aus sulfoniertem Harz liegt die Umwand lung des Isobutens in dem Bereich von etwa 90 bis etwa 95 Mas se%, und die restliche Kohlenwasserstoffmischung enthält etwa 1 bis etwa 5 Masse% Isobuten und kann als Ausgangsmaterial für eine Alkylierung verwendet werden.

Die Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne für die Durchfüh rung des Verfahrens ist in Fig. 1 gezeigt. Diese Kolonne ent hält im oberen Teil eine Rektifizierzone I, im mittleren Teil eine Mischphasen-Reaktionszone II und im unteren Teil eine Ab streiferzone III, eine am Oberteil der Rektifizierzone I ange ordnete Leitung (13) zum Ablassen des Dampfstromes, der haupt sächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, und eine am Boden der Abstreiferzone III angeordnete Leitung 18 zum Entnehmen des Flüssigkeitsstromes, der hauptsächlich die Produkte enthält, wobei die Reaktionszone II

a) am Oberteil einen abgedichteten Deckel (51), am Boden eine Lochplatte oder ein Gitter (2) zum Tragen des Katalysators und ein die Lochplatte oder das Gitter (2) bedeckendes Drahtnetz, wobei der Katalysator als Schüttgut zwischen dem abgedichteten Deckel (51) und der Lochplatte oder dem Gitter (2) eingefüllt ist,
b) mindestens ein Katalysatorbett (1), mindestens ein Katalysa tor-Fließrohr (7) zwischen je zwei benachbarten Katalysatorbet ten, einen Katalysatoreinlaß (5), der am obersten Teil des ober sten Katalysatorbettes angeordnet ist, und einen Katalysatoraus laß (6), der am untersten Teil des untersten Katalysatorbettes angeordnet ist,
c) mindestens eine Seitenleitung (9a, 9b) zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial, die zwischen jedem benach barten Paar der Betten angeordnet ist,
d) mindestens einen Dampfdurchgang (3), der an einer Seite in der Mischphasen-Reaktionszone II angeordnet ist, und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang (4) enthält.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Mischphasen-Reaktionszone II zwei Mischphasen-Reaktionsbereiche enthalten. Die in dem ersten Mischphasen-Reaktionsbereich nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer setzen sich in dem zweiten Reaktionsbereich weiter um. Als Folge kann die Gesamtumwandlung der Reaktionsteilnehmer einer Gleichgewichtsreaktion weiter er höht werden. Dieses Verfahren wird in einer Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne durchgeführt, wie sie in Fig. 2 ge zeigt ist, und es umfaßt die folgenden Schritte, bei denen:

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eingeführt wird, die im oberen Teil eine Rektifizierzone I, im mittleren Teil eine Mischphasen-Reaktionszone II und im unteren Teil eine Abstreiferzone III enthält, wobei die Mischphasen-Reaktionszone II
- a) einen unteren Mischphasen-Reaktionsbereich IIa, einen mitt leren Destillationsbereich IIb und einen oberen Mischphasen-Re aktionsbereich IIc,
- b) einen abgedichteten Deckel (55) am Oberteil und eine Loch platte oder ein Gitter (25) zum Tragen des Katalysators am Bo den des unteren Mischphasen-Reaktionsbereichs IIa, wobei die Lochplatte oder das Gitter (25) mit einem Drahtnetz bedeckt ist; mindestens ein Katalysatorbett in dem unteren Mischphasen- Reaktionsbereich IIa und mindestens ein Katalysator-Fließrohr (7), das zwischen den benachbarten Katalysatorbetten angeordnet ist, einen Katalysatoreinlaß (5), der am obersten Teil des obersten Katalysatorbettes angeordnet ist, einen Katalysator auslaß (6), der am untersten Teil des untersten Katalysatorbet tes angeordnet ist, und mindestens eine Seitenleitung (9a, 9b) zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial, die zwi schen den benachbarten Katalysatorbetten angeordnet ist,
- c) mindestens einen Verteilungsboden in dem mittleren Destilla tionsbereich IIb, einen Flüssigphaseneinlaß an einer Seite und einen Dampfphasenauslaß an der anderen Seite des obersten Teils des Bereichs IIb,
- d) einen abgedichteten Deckel (51) am Oberteil und eine Loch platte oder ein Gitter (2) zum Tragen des Katalysators am Boden des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs IIc, wobei die Loch platte oder das Gitter (2) mit einem Drahtnetz bedeckt ist, ein Katalysatorbett in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc und einen Katalysatoreinlaß (27), der am Oberteil, und ei nen Katalysatorauslaß (28), der am Boden des Katalysatorbettes des Bereichs IIc angeordnet ist,
- e) mindestens einen Dampfdurchgang (3) und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang (4), die in dem unteren Mischphasen-Reak tionsbereich IIa angeordnet sind; einen Dampfphasenauslaß (30), der an einer Seite, und einen Flüssigphaseneinlaß (34), der an der anderen Seite des obersten Teils des mittleren Destillati onsbereichs IIb angeordnet ist; mindestens einen Flüssigkeits durchgang (24) und mindestens einen Dampfdurchgang (23), die in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc angeordnet sind, eine Trennwand (29), die zwischen dem oberen Mischphasen-Reak tionsbereich IIc und dem mittleren Destillationsbereich IIb an geordnet ist, einen Ausgangsmaterialeinlaß (26), der am Ober teil des oberen Mischphasen-Reaktionsbereiches IIc angeordnet ist, und einen Flüssigphasenauslaß (32), der oberhalb der Trenn wand (29) des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs IIc angeord net ist,
enthält,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das Ausgangsmaterial unter einem bestimmten Druck vom Oberteil des mindestens einen Katalysatorbettes des unteren Mischphasen-Reaktionsbereichs IIa nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett hindurch strömen gelassen wird,
c) der aus dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich IIa kom mende Flüssigphasenstrom direkt in die Abstreiferzone III ein tritt und der aus dem mittleren Destillationsbereich IIb kom mende Flüssigphasenstrom über den Flüssigkeitsdurchgang (4) in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich IIa in die Abstreifer zone III sinkt, während der aus dem unteren Mischphasen-Reakti onsbereich IIa kommende Dampfphasenstrom, der mit dem in der Abstreiferzone III abgetrennten Dampfphasenstrom vermischt ist, über den Dampfdurchgang (3), der in dem unteren Mischphasen-Re aktionsbereich IIa angeordnet ist, in den mittleren Destilla tionsbereich IIb steigt,
d) der aus dem mittleren Destillationsbereich IIb kommende Dampfphasenstrom vom Oberteil dieses Bereiches IIb abgelassen wird und dieser abgelassene Dampfphasenstrom durch Wärmeaus tausch zwischen dem abgelassenen Dampfphasenstrom und nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial in einem Anteil von etwa 20 bis etwa 50 Masse% verflüssigt wird,
e) der in Schritt iv) teilweise verflüssigte Dampfphasenstrom in das Oberteil des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs IIc eingeführt wird und zur weiteren Umwandlung der nicht umgewan delten Reaktionsteilnehmer unter einem bestimmten Druck nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett des Bereiches IIc hindurchströmt,
f) der aus dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc kommen de Dampfphasenstrom aus dem Boden des Katalysatorbettes heraus strömt und über den Dampfdurchgang (23) in die Rektifizierzo ne I steigt, wobei der aus demselben Bereich IIc kommende Flüs sigphasenstrom über eine Pumpe (33) aus dem Flüssigphasenauslaß (32), der am unteren Teil dieses Bereichs angeordnet ist, ent nommen wird und im Kreislauf über die Pumpe (33) und über den am oberen Teil des Destillationsbereichs IIb angeordneten Flüs sigphaseneinlaß (34) in den obersten Destillationsboden des mittleren Destillationsbereichs IIb zurückgeführt wird,
g) der in die Rektifizierzone I eingetretene Dampfphasen strom in dieser Zone I destilliert wird und der Flüssigphasen strom nach der Destillation über den Flüssigkeitsdurchgang (24), der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc angeordnet ist, auf die Trennwand (29) strömt und über die Pumpe (33) und über den Flüssigphaseneinlaß (34) auf den obersten Destil lationsboden des mittleren Destillationsbereichs IIb eingeführt wird,
h) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kolonnenkopf abgelassen wird und
i) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich die Produkte ent hält, aus dem Kolonnenboden entnommen wird.

Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist im oberen Misch phasen-Reaktionsbereich IIc nur ein Katalysatorbett (22) vor handen, und zwischen dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc und dem mittleren Destillationsbereich IIb ist eine Trenn wand (29) angeordnet. Ein Katalysatoreinlaß (27) ist am ober sten Teil und ein Katalysatorauslaß (28) ist am untersten Teil des Katalysatorbettes (22) in dem Bereich IIc angeordnet. Der Katalysator ist als Schüttgut bzw. lose in das Katalysatorbett (22) eingefüllt. Frischer Katalysator wird über den Katalysa toreinlaß (27) eingefüllt, und verbrauchter, desaktivierter Ka talysator wird aus dem Katalysatorauslaß (28) entfernt. In dem mittleren Destillationsbereich IIb ist mindestens ein Destilla tionsboden angeordnet, um das Produkt und die nicht umgewan delten Reaktionsteilnehmer darin zu trennen. Auch im unteren Mischphasen-Reaktionsbereich IIa ist der Katalysator als Schütt gut bzw. lose in das mindestens eine Katalysatorbett (1) einge füllt. Frischer Katalysator wird über den Katalysatoreinlaß (5) in das mindestens eine Katalysatorbett (1) eingefüllt, und ver brauchter, desaktivierter Katalysator wird über den Katalysa torauslaß (6) aus dem mindestens einen Katalysatorbett (1) ent fernt.

Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird der aus dem Be reich IIb kommende Dampfphasenstrom aus der Leitung (30) abge lassen und tauscht in einem Wärmetauscher (31) mit nicht vorer hitztem Ausgangsmaterial Wärme aus und wird dann über die Lei tung (26) vom Oberteil her wieder in den Bereich IIc eingeführt und unter Druck nach unten durch das Bett (22) des Bereichs IIc hindurchströmen gelassen. Das Ausgangsmaterial wird nach dem Wärmeaustausch über die Leitung (8) in das mindestens eine Ka talysatorbett (1) in dem Bereich IIa eingeführt.

Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird das nicht vorer hitzte Ausgangsmaterial über die Seitenleitung (9a, 9b) in den Raum zwischen den Katalysatorbetten eingeführt, um die Verdamp fungsmenge des Ausgangsmaterials und die Reaktionstemperatur in dem Bereich IIa zu steuern.

Gemäß einer anderen Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Verfahrens tritt das Ausgangsmaterial in den Boden der Misch phasen-Reaktionsbereiche (IIa, IIc) ein und strömt unter einem bestimmten Druck durch das mindestens eine Katalysatorbett der Mischphasen-Reaktionsbereiche (IIa, IIc) hindurch nach oben, wobei der nach der Umsetzung erzeugte Flüssigphasenstrom über den Flüssigkeitsdurchgang (4), der in dem unteren Mischphasen- Reaktionsbereich IIa angeordnet ist, in die Abstreiferzone III eintritt oder über den Flüssigkeitsdurchgang (24), der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich IIc angeordnet ist, die Pumpe (33) und die Leitung (34) in den mittleren Destillations bereich IIb eintritt und wobei der in dem Bereich IIa oder in dem Bereich IIc erzeugte Dampfphasenstrom direkt in den mittle ren Destillationsbereich IIb oder die Rektifizierzone I steigt.

Der vom Kolonnenkopf abgelassene Dampfstrom wird in einem Küh ler (14) kondensiert und tritt in einen Rückflußbehälter (15) ein, wobei mindestens ein Teil der Flüssigkeit in dem Behälter (15) als Rückfluß zu dem Kolonnenkopf zurückgeführt wird und die restliche Flüssigkeit in dem Behälter (15) über eine Lei tung (17) daraus entnommen wird. Desgleichen wird die Flüssig phase aus dem Kolonnenboden über eine Leitung (18) entnommen, wobei mindestens ein Teil der Flüssigphase in der Destillier blase bzw. dem Rückverdampfer (19) verdampft und dann über eine Leitung (20) in den Kolonnenboden zurückgeführt wird, während die restliche Flüssigkeit über eine Leitung (21) aus der Kolon ne entnommen wird.

Bei der Anwendung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zum Her stellen von Methyl-tert-butylether (MTBE) kann die Umwandlung der Reaktionsteilnehmer in einer einzigen Kolonne mehr als 99,0% betragen. Beispielsweise beträgt im Fall der Umsetzung der isobutenhaltigen C₄-Fraktion mit Methanol die Umwandlung von Isobuten mehr als 99,5 Masse%, d. h., die restliche C₄-Fraktion enthält weniger als 0,5 Masse% Isobuten. Diese restliche C₄- Fraktion kann als Ausgangsmaterial zum Herstellen von hochrei nem Butadien oder hochreinem Buten-1 verwendet werden.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Mischphasen-Reaktionszone II eine Mischphasen-Reak tionszone IId und eine Katalysereaktions-Destillationszone IIe, wobei das Ausgangsmaterial zunächst durch das mindestens eine Katalysatorbett der Zone IId hindurchströmt und umgesetzt wird. Die in der Zone IId nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer wer den in die Katalysereaktions-Destillationszone IIe eingeführt und weiter umgesetzt. Als Folge kann die Umwandlung der Reakti onsteilnehmer einer Gleichgewichtsreaktion auf mehr als 99,0% erhöht werden. Dieses Verfahren wird durchgeführt, indem in ei ner Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, das Ausgangsmaterial umgesetzt wird und die Pro dukte destilliert werden, und es umfaßt die folgenden Schritte, bei denen:

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Mischphasen-Reak tionsdestillationskolonne eingeführt wird, die eine Rektifi zierzone I, eine Katalysereaktionszone IIe, eine Mischphasen- Reaktionszone IId und eine Abstreiferzone III enthält, wobei die Zone IIe
- a) übereinanderliegende Katalysatorbetten (35, 48, 37), min destens ein Katalysator-Fließrohr (39), das zwischen den benach barten Katalysatorbetten angeordnet ist, einen Katalysatorein laß (36), der am obersten Teil des obersten Katalysatorbettes (35) angeordnet ist, und einen Katalysatorauslaß (38), der am untersten Teil des untersten Katalysatorbetts (37) angeordnet ist, und
- b) mindestens einen Destillationsboden (40), der zwischen jedem Paar benachbarten Katalysatorbetten angeordnet ist, wobei jeder Destillationsboden (40) in seiner Mitte ein Rückflußrohr (41) und eine Sperrflüssigkeitswanne (42) aufweist, enthält,
- c) wobei jedes Katalysatorbett mindestens einen Dampfdurchgang (43) hat und jeder Dampfdurchgang (43) eine Höhe hat, die etwa 100 bis etwa 300 mm, vorzugsweise etwa 150 bis etwa 200 mm, hö her ist als die Oberfläche des Katalysatorbetts,
und wobei die Mischphasen-Reaktionszone IId
- a) am Oberteil einen abgedichteten Deckel (5), am Boden eine Lochplatte oder ein Gitter (2) zum Tragen des Katalysators und ein die Lochplatte oder das Gitter (2) bedeckendes Drahtnetz, wobei der Katalysator als Schüttgut zwischen dem abgedichteten Deckel (5) und der Lochplatte oder dem Gitter (2) eingefüllt ist,
- b) mindestens ein Katalysatorbett (1), mindestens ein Katalysa tor-Fließrohr (7) zwischen je zwei benachbarten Katalysatorbet ten, einen Katalysatoreinlaß (5), der am obersten Teil des ober sten Katalysatorbettes angeordnet ist, und einen Katalysator auslaß (6), der am untersten Teil des untersten Katalysatorbet tes angeordnet ist,
- c) mindestens eine Seitenleitung (9a, 9b) zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial, die zwischen jedem benach barten Paar der Betten angeordnet ist,
- d) mindestens einen Dampfdurchgang (3), der an einer Seite, und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang (4), der an der anderen Seite in der Mischphasen-Reaktionszone IId angeordnet ist, enthält,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das in die Kolonne eingetretene Ausgangsmaterial unter einem bestimmten Druck vom Oberteil der Mischphasen-Reaktionszone IId nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett (1) hindurchströmen gelassen wird,
c) der nach der Umsetzung in Schritt ii) erzeugte Dampfpha senstrom mit dem aus der Abstreiferzone III kommenden Dampfpha senstrom vermischt wird und zur weiteren Umsetzung über den Dampfdurchgang (3) in die Katalysereaktionszone IIe steigt, wäh rend der Flüssigphasenstrom nach der Umsetzung in Schritt ii) direkt in die Abstreiferzone III hineinströmt,
d) der Dampfphasenstrom in der Katalysereaktionszone IIe über die Dampfdurchgänge (43) und den untersten Destillationsboden (47) in der Rektifizierzone I durch jedes der Katalysatorbetten (35, 48, 37) nach oben hindurchströmt und in die Rektifizierzo ne I eintritt,
e) der aus der Rektifizierzone I kommende Flüssigphasenstrom über den Boden (47) zur weiteren Umsetzung in das oberste Kata lysatorbett (35) der Katalysereaktionszone IIe eintritt, der Flüssigphasenstrom nach der Umsetzung auf den Destillationsbo den (40) eintritt und auf diesem Boden (40) mit der aufsteigen den Dampfphase Wärme und Stoff austauscht, dann über das Rück flußrohr (41) und die Sperrflüssigkeitswanne (42), die in der Mitte dieses Bodens (40) angeordnet sind, auf das nächste Kata lysatorbett und den unter diesem Katalysatorbett angeordneten Destillationsboden sinkt, um abwechselnd die Umsetzung und die Destillation fortzusetzen, und schließlich der Flüssigkeitpha senstrom im untersten Katalysatorbett der Katalysereaktionszo ne IIe über den in der Mischphasen-Reaktionszone IId angeordne ten Flüssigkeitsdurchgang (4) auf den obersten Boden der Ab streiferzone III strömt,
f) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kolonnenkopf über eine Leitung (13) abgelassen wird und
g) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich die Produkte ent hält, aus dem Kolonnenboden über Leitung (18) entnommen wird.

Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Katalysator als Schüttgut bzw. lose in die Katalysatorbetten der Katalyse reaktionszone IIe und der Mischphasen-Reaktionszone IId einge füllt. Frischer Katalysator wird über die Katalysatoreinlässe (5, 36) in die Katalysatorbetten eingefüllt, und verbrauchter, desaktivierter Katalysator wird über die Katalysatorauslässe (6, 38) aus den Katalysatorbetten entfernt. Die Menge des Kata lysators und die Zahl der Katalysatorbetten der Katalysereakti onszone IIe hängen von den Erfordernissen der Umwandlung ab.

Während der Umsetzung und Destillation (Reaktionsdestillation) in der Katalysereaktionszone IIe wird der Flüssigkeitsstand auf jedem der übereinanderliegenden Katalysatorbetten durch Auswahl geeigneter Betriebsbedingungen bei einer Höhe von etwa 50 bis etwa 200 mm gehalten. Die Flüssigphase kann deshalb in jedem der Katalysatorbetten der Zone IIe gleichmäßig verteilt werden.

Es sollte sich verstehen, daß die Einrichtungen der Zone IIe irgendwelche anderen nach dem Stand der Technik sein können.

Bei diesem Verfahren sind die Einrichtungen der Mischphasen-Re aktionszone IId und der Weg des Ausgangsmaterials ähnlich wie die der vorangehenden Verfahren. Es ist vorteilhaft, daß min destens ein Teil des vom Oberteil der Rektifizierzone I abge lassenen Dampfphasenstromes kondensiert und dann zu der Zone I zurückgeführt wird und mindestens ein Teil des vom Boden der Abstreiferzone III entnommenen Flüssigphasenstromes verdampft und dann zu der Zone III zurückgeführt wird.

Wenn dieses Verfahren zum Herstellen von MTBE durch Umsetzung der isobutenhaltigen C₄-Fraktion mit Methanol angewandt wird, ist die Umwandlung von Isobuten höher als 99,0 Masse%, d. h., die restliche C₄-Fraktion nach der Umsetzung enthält weniger als 0,5 Masse%, und die restliche C₄-Fraktion kann als Ausgangs material zum Herstellen von hochreinem Buten-1 oder als Aus gangsmaterial zum Herstellen von hochreinem Butadien durch das Verfahren der Oxydehydrierung verwendet werden.

Die erfindungsgemäßen Verfahren können außer zum Herstellen von MTBE auch zum Herstellen von anderen Ethern durch Umsetzen von tert-Olefinen mit Alkoholen; von Ethylbenzol durch Umsetzen von Ethylen mit Benzol; von Alkoholen durch Umsetzen von Olefinen mit Wasser und von Estern durch Umsetzen von Säuren mit Alko holen angewandt werden.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von MTBE an gewandt wird, sind die Reaktionsbedingungen wie folgt: Betriebs druck im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 2,0 MPa, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 1,2 MPa, Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 30 bis etwa 120°C, vorzugsweise im Bereich von etwa 40 bis etwa 90°C, LHSV (stündliche Flüssigkeits-Raum geschwindigkeit) im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 15 h^-1, vor zugsweise im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 10 h^-1.

Es ist vorteilhaft, daß im Rahmen der Erfindung nur das Aus gangsmaterial durch das mindestens eine Katalysatorbett der Mischphasen-Reaktionszone oder der Mischphasen-Reaktionsberei che hindurchströmt. Im Gegensatz zu der gewöhnlichen katalyti schen Destillation sinkt der in der Rektifizierzone abgetrennte Flüssigphasenstrom über den Flüssigkeitsdurchgang direkt in die Abstreiferzone und strömt nicht durch die Katalysatorbetten in der Mischphasen-Reaktionszone oder in dem Mischphasen-Reakti onsbereich hindurch. Wenn F die Menge des Ausgangsmaterials ist und R die Menge des Rückflusses der Kolonne ist, ist gemäß ei nem gewöhnlichen katalytischen Destillationsverfahren R + F die Menge der Flüssigkeit, die durch die Katalysatorbetten unter halb der Zuführungsleitung hindurchströmt, und der Ausnutzungs grad des Katalysators beträgt nur F/(R + F), während gemäß der Erfindung die Menge des Materials, das durch das mindestens ei ne Katalysatorbett hindurchströmt, nur gleich der Menge F des Ausgangsmaterials ist.

Der Ausnutzungsgrad des Katalysators ist demnach gemäß der Er findung höher als bei dem gewöhnlichen Destillationsverfahren.

Andererseits steigen die Dampfphasenströme, die in der Misch phasen-Reaktionszone und in der Abstreiferzone erzeugt werden, durch den Dampfdurchgang direkt in die Rektifizierzone, wodurch die Widerstandsprobleme gelöst werden, die durch das im Gegen strom erfolgende Hindurchströmen des aufsteigenden Dampfphasen stromes und des absinkenden Flüssigphasenstromes durch die Ka talysatorbetten verursacht werden, so daß das erfindungsgemäße Verfahren für die Durchführung der Umsetzung und der Destilla tion vorteilhafter ist.

Das Verfahren der Erfindung wird durch die nachstehenden Bei spiele unter Bezugnahme auf das Herstellen von MTBE durch Um setzung von Isobuten mit Methanol in Gegenwart eines Katalysa tors aus sulfoniertem Harz näher erläutert.

Beispiele 1 bis 4

Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewandt, um durch Umset zung einer isobutenhaltigen C₄-Fraktion mit Methanol in einer Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne, wie sie in Fig. 1 ge zeigt ist, MTBE herzustellen. Die Mischphasen-Reaktionsde stillationskolonnen, die in den Beispielen 1 und 2 angewendet werden, sind verhältnismäßig klein und haben einen Durchmesser von 25 mm und eine Höhe von 2 m. Die Menge des in jede der Ko lonnen eingefüllten Katalysators beträgt 290 ml (trocken), und das Ausgangsmaterial ist eine C₄-Kohlenwasserstofffraktion, die 40 Masse% Isobuten enthält. Bei den Kolonnen, die in den Bei spielen 3 und 4 angewendet werden, handelt es sich um eine Pi lotanlage mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Höhe von 7 m. Die Menge des in jede der Kolonnen eingefüllten Katalysa tors beträgt 1,5 l (trocken), und das Ausgangsmaterial ist eine C₄-Kohlenwasserstofffraktion, die 36,4 Masse% Isobuten enthält. Bei allen diesen Beispielen wird ein Katalysator aus sulfonier tem Harz vom s-Typ mit einer Teilchengröße im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 1,3 mm verwendet. Die Betriebsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, sind nach der Umsetzung gemäß dem Verfahren der Erfindung unter den Reaktionsbedingungen eines Druckes von 0,8 MPa und einer Raumgeschwindigkeit von 4 bis 8 h^-1 mehr als 90 Masse% des in der C₄-Fraktion enthaltenen Iso butens umgewandelt. Der vom Kopf der Kolonne abgelassene Dampf strom enthält weniger als 4 Masse% Isobuten und weniger als 100 ppm MTBE und kann als Ausgangsmaterial für eine Alkylierung verwendet werden. Der aus dem Boden der Kolonne entnommene Flüssigkeitsstrom enthält mehr als 98 Masse% MTBE.

Beispiele 5 bis 7

Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewandt, um durch Umset zung einer C₄-Kohlenwasserstofffraktion, die 36,4 Masse% Isobu ten enthält, mit Methanol in einer Mischphasen-Reaktionsdestil lationskolonne, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, MTBE herzustel len. Die Kolonne hat einen Durchmesser von 100 mm und eine Höhe von 9 m. Die Gesamtmenge des in die Kolonne eingefüllten Kata lysators aus sulfoniertem Harz vom s-Typ, der größere Poren hat, beträgt 4,8 l (trocken). Unter den Reaktionsbedingungen eines Druckes von 0,9 MPa, einer Reaktionstemperatur von 40 bis 80°C und einer stündlichen Flüssigkeits-Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 6,2 bis 7,0 h^-1 in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich und eines Druckes von 0,9 MPa, einer Reaktionstemperatur von 77 bis 82°C und einer stündlichen Flüssigkeits-Raumgeschwindig keit (LHSV) von 2,3 bis 2,6 h^-1 im oberen Mischphasen-Reakti onsbereich werden mehr als 99 Masse% des in der C₄-Fraktion ent haltenen Isobutens in MTBE umgewandelt. Der vom Kopf abgelasse ne Dampfstrom, der als Ausgangsmaterial zum Herstellen von hochreinem Buten oder als Ausgangsmaterial zum Herstellen von hochreinem Butadien durch das Oxydehydrierungsverfahren ver wendet werden kann, enthält weniger als 0,5 Masse% Isobuten und weniger als 100 ppm MTBE. Der aus dem Boden entnommene Flüs sigkeitsstrom enthält mehr als 98 Masse% MTBE. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Beispiele 8 und 9

Das erfindungsgemäße Verfahren wird angewandt, um durch Umset zung einer C₄-Kohlenwasserstofffraktion, die 36,6 Masse% Isobu ten enthält, mit Methanol in einer Mischphasen-Reaktionsdestil lationskolonne, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist, MTBE herzustel len. Die Kolonne hat einen Durchmesser von 100 mm und eine Höhe von 12 m. Die Menge des in die Kolonne eingefüllten Katalysa tors beträgt 6,3 l (trocken). Die Betriebsbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.

Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, beträgt die Umwandlung des in dem Ausgangsmaterial enthaltenen Isobutens unter den Reaktionsbe dingungen eines Druckes von 0,95 bis 0,96 MPa, einer Temperatur von 40 bis 81°C und einer gesamten stündlichen Flüssigkeits- Raumgeschwindigkeit (LHSV) von 1,8 bis 1,85 h^-1 mehr als 99 Masse%. Der vom Kopf abgelassene Dampfphasenstrom, der als Ausgangsmaterial zum Herstellen von Buten-1 hoher Qualität oder als Ausgangsmaterial zum Herstellen von hochreinem Butadien verwendet werden kann, enthält weniger als 0,5 Masse% Isobuten. Der aus dem Boden entnommene Flüssigphasenstrom enthält mehr als 98,0 Masse% MTBE.

Vergleich zwischen der Erfindung und dem Stand der Technik:

Die Unterschiede zwischen dem Aufbau der erfindungsgemäßen Vor richtungen und dem Aufbau bekannter Vorrichtungen werden wie folgt beschrieben:

1. Sind Vorreaktionsapparate vorhanden?
2. Art der Katalysatorbetten in den Kolonnen
3. Verfahren zum Einfüllen und Entfernen des Katalysators
4. Sind zwischen den benachbarten Katalysatorbetten Destilla tionsböden vorhanden?
5. Gemäß den Verfahren der Erfindung und der US-PS 4 847 430 kommen die Reaktionsteilnehmer direkt mit dem Katalysator in Kontakt. Gemäß dem Verfahren der US-PS 4 336 407 dringen die Reaktionsteilnehmer durch das Glasgewebe hindurch und kommen dann mit dem Katalysator in Kontakt.

Die Versuchsergebnisse, die nach den erfindungsgemäßen Verfah ren und nach den bekannten Verfahren erhalten wurden, sind in Tabelle 4 gezeigt.

Tabelle 1. Herstellen von MTBE gemäß dem Verfahren und mit der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt sind

Tabelle 2. Herstellen von MTBE gemäß dem Verfahren und mit der Vorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt sind

Tabelle 3. Herstellen von MTBE gemäß dem Verfahren und mit der Vorrichtung, die in Fig. 3 gezeigt sind

Tabelle 4

Claims

1. Verfahren zur Mischphasen-Reaktionsdestillation durch Umset zung des Ausgangsmaterials und Destillation der Produkte in einer Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eingeführt wird, die im oberen Teil eine Rektifizierzone, im mittleren Teil eine Mischphasen-Reaktionszone und im unteren Teil eine Abstreiferzone enthält, wobei die Mischphasen-Reaktionszone
- a) am Oberteil einen abgedichteten Deckel, am Boden eine Loch platte oder ein Gitter zum Tragen des Katalysators und ein die Lochplatte oder das Gitter zum Tragen des Katalysators bedec kendes Drahtnetz, wobei der Katalysator als Schüttgut zwischen dem Deckel und der Lochplatte oder dem Gitter zum Tragen des Katalysators eingefüllt ist,
- b) mindestens ein Katalysatorbett, mindestens ein Katalysator- Fließrohr zwischen je zwei benachbarten Katalysatorbetten, ei nen Katalysatoreinlaß, der am obersten Teil des obersten Kata lysatorbettes angeordnet ist, und einen Katalysatorauslaß, der am untersten Teil des untersten Katalysatorbettes angeordnet ist,
- c) mindestens eine Seitenleitung zum Einführen von nicht vorer hitztem Ausgangsmaterial, die zwischen jedem benachbarten Paar der Betten angeordnet ist,
- d) mindestens einen Dampfdurchgang, der an einer Seite der Mischphasen-Reaktionszone angeordnet ist, und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang, der an der anderen Seite der Mischpha sen-Reaktionszone angeordnet ist,
aufweist,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das in die Mischpha sen-Reaktionszone eingetretene Ausgangsmaterial unter einem be stimmten Druck vom Oberteil der Reaktionszone nach unten durch das mindestens eine Katalysatorbett hindurchströmen gelassen wird,
c) der Dampfphasenstrom in der Rektifizierzone destilliert wird, wobei der Dampfphasenstrom in der Reaktionszone und in der Abstreiferzone erzeugt wird und über den in der Mischpha sen-Reaktionszone angeordneten Dampfdurchgang in die Rektifi zierzone steigt,
d) der Flüssigphasenstrom in der Abstreiferzone destilliert wird, wobei ein Teil des Flüssigphasenstromes in der Mischpha sen-Reaktionszone erzeugt wird und direkt auf den obersten Bo den der Abstreiferzone sinkt und ein anderer Teil des Flüssig phasenstromes aus der Rektifizierzone kommt und über den in der Mischphasen-Reaktionszone angeordneten Flüssigkeitsdurchgang auf den obersten Boden der Abstreiferzone sinkt,
e) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kolonnenkopf abgelassen wird und
f) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich die Produkte ent hält, aus dem Kolonnenboden entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Steuerung des Betriebsdrucks dafür gesorgt wird, daß die Umset zung unter dem Siedepunkt des Ausgangsmaterials stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß fer ner die Reaktionstemperatur und die Verdampfungsmenge des Aus gangsmaterials gesteuert werden, indem nicht vorerhitztes Aus gangsmaterial über die Seitenleitung für nicht vorerhitztes Ausgangsmaterial in die Katalysatorbetten der Mischphasen-Reak tionszone eingeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Flüssigkeitsdurchganges mit dem untersten Boden der Rektifizierzone verbunden ist, der ein Wehr aufweist, um auf diesem Boden einen bestimmten Flüssigkeitsstand aufrechtzu erhalten und zu gewährleisten, daß der gesamte Flüssigphasen strom in den Flüssigkeitsdurchgang hineinströmt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Flüssigkeitsdurchganges unter dem Niveau eines Wehrs liegt, das an der entgegengesetzten Seite des obersten Bodens der Abstreiferzone angeordnet ist, um eine bestimmte Sperrflüssigkeitshöhe aufrechtzuerhalten und zu gewährleisten, daß der gesamte Dampfphasenstrom in den Dampfdurchgang hinein strömt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als Schüttgut in das mindestens eine Katalysator bett eingefüllt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den benachbarten Katalysatorbetten mindestens ein Kataly sator-Fließrohr angeordnet ist, um frischen Katalysator über den Katalysatoreinlaß in die Katalysatorbetten einzufüllen und verbrauchten, desaktivierten Katalysator über den Katalysator auslaß aus den Katalysatorbetten zu entnehmen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtnetz aus sich kreuzenden Drähten aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen Metall, die für den Flüssigphasenstrom und für den Dampfphasenstrom durchlässig, jedoch für die Katalysa torteilchen undurchlässig sind, gebildet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eintritt und vom Boden der Mischphasen-Reaktionszone durch das mindestens eine Katalysatorbett nach oben strömt, wobei der in der Mischphasen- Reaktionszone erzeugte Dampfphasenstrom direkt in die Rektifi zierzone steigt und der in der Abstreiferzone abgetrennte Dampf phasenstrom über den in der Mischphasen-Reaktionszone angeord neten Dampfdurchgang in die Rektifizierzone steigt und die Flüs sigprodukte aus der Mischphasen-Reaktionszone und die in der Rektifizierzone abgetrennten Flüssigprodukte über den in der Reaktionszone angeordneten Flüssigkeitsdurchgang in die Abstrei ferzone sinken.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am obersten Teil des obersten Katalysatorbettes ein Wehr angeord net ist, um zu verhindern, daß der in der Reaktionszone erzeug te Flüssigphasenstrom in den Dampfdurchgang eintritt.

11. Verfahren zur Mischphasen-Reaktionsdestillation durch Um setzung des Ausgangsmaterials und Destillation der Produkte in einer Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eingeführt wird, die im oberen Teil eine Rektifizierzone, im mittleren Teil eine Mischphasen-Reaktionszone und im unteren Teil eine Abstreiferzone enthält, wobei die Mischphasen-Reaktionszone
- a) einen unteren Mischphasen-Reaktionsbereich, einen mittleren Destillationsbereich und einen oberen Mischphasen-Reaktionsbe reich,
- b) einen abgedichteten Deckel am Oberteil und eine Lochplatte oder ein Gitter zum Tragen des Katalysators am Boden des unte ren Mischphasen-Reaktionsbereichs und ein die Lochplatte oder das Gitter bedeckendes Drahtnetz; mindestens ein Katalysator bett in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich und mindestens ein Katalysator-Fließrohr, das zwischen den benachbarten Kata lysatorbetten angeordnet ist, einen Katalysatoreinlaß, der am obersten Teil des obersten Katalysatorbettes angeordnet ist, einen Katalysatorauslaß, der am untersten Teil des untersten Katalysatorbettes angeordnet ist, und mindestens eine Seiten leitung zum Einführen von nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial, die zwischen den benachbarten Katalysatorbetten angeordnet ist,
- c) mindestens einen Flüssigphaseneinlaß an einer Seite und ei nen Dampfphasenauslaß an der anderen Seite des obersten Teils des mittleren Destillationsbereichs,
- d) einen abgedichteten Deckel am Oberteil und eine Lochplatte oder ein Gitter zum Tragen des Katalysators am Boden des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs, ein Katalysatorbett in dem obe ren Mischphasen-Reaktionsbereich und einen Katalysatoreinlaß, der am Oberteil, und einen Katalysatorauslaß, der am Boden des Katalysatorbettes des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs an geordnet ist,
- e) mindestens einen Dampfdurchgang und mindestens einen Flüs sigkeitsdurchgang, die in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbe reich angeordnet sind und beide den mittleren Destillationsbe reich erreichen; einen Dampfphasenauslaß, der an einer Seite, und einen Flüssigphaseneinlaß, der an der anderen Seite des obersten Teils des mittleren Destillationsbereichs angeordnet ist; mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang und mindestens ei nen Dampfdurchgang, die in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbe reich angeordnet sind, eine Trennwand, die zwischen dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich und dem mittleren Destillationsbe reich angeordnet ist, einen Ausgangsmaterialeinlaß, der am Oberteil, und einen Flüssigphasenauslaß, der oberhalb der Trennwand zwischen dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich und dem Destillationsbereich angeordnet ist,
enthält,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das Ausgangsmaterial unter einem bestimmten Druck vom Oberteil des unteren Mischpha sen-Reaktionsbereichs nach unten durch das mindestens eine Ka talysatorbett hindurchströmen gelassen wird,
c) dafür gesorgt wird, daß die in dem unteren Mischphasen-Re aktionsbereich erzeugten Flüssigprodukte direkt in die Abstrei ferzone eintreten und die in dem mittleren Destillationsbereich abgetrennte Flüssigphase über den Flüssigkeitsdurchgang in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich in die Abstreiferzone sinkt, während der in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich erzeugte Dampfphasenstrom, der mit dem in der Abstreiferzone abgetrennten Dampfphasenstrom vermischt ist, über den Dampf durchgang, der in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich an geordnet ist, in den mittleren Destillationsbereich steigt,
d) der in dem mittleren Destillationsbereich abgetrennte Dampf phasenstrom vom Oberteil dieses Bereiches abgelassen wird und diese abgelassene Dampfphase durch Wärmeaustausch mit nicht vorerhitztem Ausgangsmaterial in einem Anteil von etwa 20 bis etwa 50 Masse% verflüssigt wird,
e) der in Schritt iv) teilweise verflüssigte Dampfphasenstrom in das Oberteil des oberen Mischphasen-Reaktionsbereichs einge führt wird und zur weiteren Umsetzung dieses teilweise verflüs sigten Dampfphasenstromes unter einem bestimmten Druck nach un ten durch das Katalysatorbett dieses Bereichs hindurchströmt,
f) der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich erzeugte Dampfphasenstrom aus dem Boden des Katalysatorbettes dieses Be reichs herausströmt und über den Dampfdurchgang in diesem Be reich in die Rektifizierzone steigt, wobei der in demselben Be reich erzeugte Flüssigphasenstrom über eine Pumpe aus dem Flüs sigphasenauslaß, der am unteren Teil dieses Bereichs angeordnet ist, entnommen wird und im Kreislauf über die Pumpe und über den am oberen Teil des Destillationsbereichs angeordneten Flüs sigphaseneinlaß in den obersten Destillationsboden des mittle ren Destillationsbereichs zurückgeführt wird,
g) der in die Rektifizierzone eingetretene Dampfphasenstrom in dieser Zone destilliert wird und der nach der Destillation erzeugte Flüssigphasenstrom über den Flüssigkeitsdurchgang, der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich angeordnet ist, auf die Trennwand strömt und über die Pumpe und über den Flüssig phaseneinlaß auf den obersten Destillationsboden des mittleren Destillationsbereichs eingeführt wird,
h) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kolonnenkopf abgelassen wird und
i) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich das Produkt ent hält, aus dem Kolonnenboden entnommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Reaktionstemperatur und die Verdampfungsmenge des Ausgangsmaterials gesteuert werden, indem nicht vorerhitztes Ausgangsmaterial über die Seitenleitung in die Katalysatorbet ten des unteren Mischphasen-Reaktionsbereichs eingeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als Schüttgut in das Innere der Katalysatorbet ten der Mischphasen-Reaktionszone eingefüllt ist, wobei fri scher Katalysator über die Katalysatoreinlässe eingefüllt und verbrauchter, desaktivierter Katalysator über die Katalysator auslässe entfernt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil des Flüssigkeitsdurchgangs des oberen Mischphasen- Reaktionsbereiches ein Wehr angeordnet ist, um zu verhindern, daß der in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich erzeugte Dampfphasenstrom in den Flüssigkeitsdurchgang eintritt.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial in die Mischphasen-Reaktionsbereiche von ihren Böden her eintritt und unter einem bestimmten Druck nach oben durch das mindestens eine Katalysatorbett der Mischphasen-Reak tionsbereiche hindurchströmt, wobei der in dem unteren Misch phasen-Reaktionsbereich erzeugte Flüssigphasenstrom über den in dem unteren Mischphasen-Reaktionsbereich angeordneten Flüssig keitsdurchgang in die Abstreiferzone eintritt, der in dem obe ren Mischphasen-Reaktionsbereich erzeugte Flüssigphasenstrom über den in dem oberen Mischphasen-Reaktionsbereich angeordne ten Flüssigkeitsdurchgang, die Pumpe und den Flüssigphasenein laß in den mittleren Destillationsbereich eintritt und der in diesen Bereichen erzeugte Dampfphasenstrom separat direkt in den mittleren Destillationsbereich oder in die Rektifizierzone steigt.

16. Verfahren zur Mischphasen-Reaktionsdestillation durch Um setzung des Ausgangsmaterials und Destillation der Produkte in einer Mischphasen-Reaktionsdestillationskolonne, dadurch ge kennzeichnet, daß

a) das vorerhitzte Ausgangsmaterial in die Kolonne eingeführt wird, die eine Rektifizierzone, eine Katalysereaktionszone, ei ne Mischphasen-Reaktionszone und eine Abstreiferzone enthält, wobei die Katalysereaktionszone
- a) übereinanderliegende Katalysatorbetten, mindestens ein Kata lysator-Fließrohr, das zwischen den benachbarten Katalysator betten angeordnet ist, einen Katalysatoreinlaß, der am ober sten Teil des obersten Katalysatorbetts angeordnet ist, und ei nen Katalysatorauslaß, der am untersten Teil des untersten Ka talysatorbetts angeordnet ist, und
- b) mindestens einen Destillationsboden, der zwischen jedem Paar benachbarten Katalysatorbetten angeordnet ist, wobei jeder De stillationsboden in seiner Mitte ein Rückflußrohr und eine Sperrflüssigkeitswanne aufweist, enthält,
- c) wobei jedes Katalysatorbett mindestens einen Dampfdurchgang hat und jeder Dampfdurchgang eine Höhe hat, die etwa 100 bis etwa 300 mm, vorzugsweise etwa 150 bis etwa 200 mm, höher ist als die obere Oberfläche des Katalysatorbetts,
und wobei die Mischphasen-Reaktionszone
- a) am Oberteil einen abgedichteten Deckel, am Boden eine Loch platte oder ein Gitter zum Tragen des Katalysators und ein die Lochplatte oder das Gitter zum Tragen des Katalysators bedec kendes Drahtnetz, wobei der Katalysator als Schüttgut zwischen dem Deckel und der Lochplatte oder dem Gitter zum Tragen des Katalysators eingefüllt ist,
- b) mindestens ein Katalysatorbett, mindestens ein Katalysator- Fließrohr zwischen je zwei benachbarten Katalysatorbetten, ei nen Katalysatoreinlaß, der am obersten Teil des obersten Kata lysatorbettes angeordnet ist, und einen Katalysatorauslaß, der am untersten Teil des untersten Katalysatorbettes angeordnet ist,
- c) mindestens eine Seitenleitung zum Einführen von nicht vorer hitztem Ausgangsmaterial, die zwischen jedem benachbarten Paar der Betten angeordnet ist,
- d) mindestens einen Dampfdurchgang, der an einer Seite der Mischphasen-Reaktionszone angeordnet ist, und mindestens einen Flüssigkeitsdurchgang, der an der anderen Seite der Mischpha sen-Reaktionszone angeordnet ist,
enthält,
b) die Umsetzung durchgeführt wird, indem das in die Kolonne eingetretene Ausgangsmaterial unter einem bestimmten Druck vom Oberteil der Mischphasen-Reaktionszone nach unten durch das min destens eine Katalysatorbett hindurchströmen gelassen wird,
c) dafür gesorgt wird, daß sich der nach der Umsetzung in Schritt ii) erzeugte Dampfphasenstrom mit dem in der Abstrei ferzone abgetrennten Dampfphasenstrom vermischt und zur weite ren Umsetzung über den in der Mischphasen-Reaktionszone ange ordneten Dampfdurchgang in die Katalysereaktionszone steigt, während der nach der Umsetzung in Schritt ii) erzeugte Flüssig phasenstrom direkt in die Abstreiferzone hineinströmt,
d) der Dampfphasenstrom in der Katalysereaktions-Destilla tionszone über die Dampfdurchgänge und die zwischen jedem Paar benachbarten Betten befindlichen Destillationsböden durch je des der Katalysatorbetten nach oben hindurchströmt und in die Rektifizierzone eintritt,
e) der in der Rektifizierzone erzeugte Flüssigphasenstrom zur weiteren Umsetzung in das oberste Katalysatorbett der Katalyse reaktionszone eintritt, der Flüssigphasenstrom nach der Umset zung auf den unterhalb des Katalysatorbettes befindlichen De stillationsboden strömt und auf diesem Boden mit dem aufstei genden Dampfphasenstrom Wärme und Stoff austauscht, dann über das Rückflußrohr und die Sperrflüssigkeitswanne, die in der Mit te dieses Bodens angeordnet sind, auf das nächste Katalysator bett sinkt, um die Folge von Umsetzung und Destillation fortzu setzen, und schließlich die Flüssigkeit in dem untersten Kata lysatorbett der Katalysereaktionszone über den in der Mischpha sen-Reaktionszone angeordneten Flüssigkeitsdurchgang auf den obersten Boden der Abstreiferzone strömt,
f) der Dampfstrom, der hauptsächlich die nicht umgewandelten Reaktionsteilnehmer enthält, vom Kolonnenkopf abgelassen wird und
g) der Flüssigkeitsstrom, der hauptsächlich die Produkte ent hält, aus dem Kolonnenboden entnommen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbedingungen derart gesteuert werden, daß auf jedem der Katalysatorbetten der Katalysereaktionszone ein Flüssigkeits stand mit einer Höhe von etwa 50 bis etwa 200 mm gehalten wird, wodurch gewährleistet wird, daß sich die Flüssigphase in jedem Katalysatorbett gleichmäßig verteilt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als Schüttgut in die Katalysatorbetten einge füllt ist, wobei frischer Katalysator über die Katalysatorein lässe in die Katalysatorbetten eingefüllt und desaktivierter Katalysator über die Katalysatorauslässe aus den Katalysator betten entfernt wird.

19. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, 11 oder 16 zum Herstellen von Ethern durch Umsetzen von tert-Olefinen mit Al koholen; von Ethylbenzol durch Umsetzen von Ethylen mit Benzol; von Alkoholen durch Umsetzen von Olefinen mit Wasser und von Estern durch Umsetzen von Säuren mit Alkoholen.

20. Anwendung nach Anspruch 19 zum Herstellen von MTBE unter den Bedingungen eines Betriebsdruckes im Bereich von etwa 0,4 bis etwa 2,0 MPa, vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 1,2 MPa, einer Reaktionstemperatur im Bereich von etwa 40 bis etwa 90°C und einer stündlichen Flüssigkeits-Raumgeschwindigkeit im Bereich von etwa 0,5 bis etwa 15 h^-1, vorzugsweise im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 10 h^-1.