由混合丁烯产生丁醇的基于膜的方法与流程

本发明公开了用于提质石油的方法。具体地，公开了使用预处理工艺提质石油的方法和系统。
背景技术：
：来自精炼厂的丁烯流可以包含混合的丁烯异构体，例如1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯和异丁烯。丁烯流通常是廉价的，因此本领域寻求将这些化合物转化为更有价值的化学品(例如丁醇)的工艺。不是所有的精炼都能产生混合丁烯，因此将异构体转化为更有价值的化合物的工艺受到限制。由于丁醇有多种用途，因而丁醇比丁烯更有价值。丁醇可以包括仲丁醇(sba)和叔丁醇(tba)。tba可以用作燃料添加剂，而sba可以用作溶剂。或者，sba可以转化为丁酮，也称为甲基乙基酮(mek)。在某些工艺中，可以通过一步法由混合的丁烯异构体一起产生丁醇。然而，热力学限制会影响所产生的产物。反应的温度影响了所产生的丁醇，温度升高有利于sba而不是tba的产生，而相反地，温度降低有利于tba而不是sba的产生。技术实现要素：本发明公开了用于提质石油的方法。具体地，公开了使用预处理工艺提质石油的方法和系统。在第一方面中，提供了一种分别产生叔丁醇和仲丁醇的方法。该方法包括以下步骤：将混合丁烯流引入反应膜单元的管侧，其中反应膜单元的管侧包括tba催化剂，其中混合丁烯流包含丁烯气体；将tba反应器水进料引入反应膜单元的管侧，其中tba反应器水进料包含水；将吹扫气体引入反应膜单元的壳侧，其中吹扫气体选自由下列组成的组：氮气、氩气、其他稀有气体、以及它们的组合，其中反应膜单元的壳侧包括sba催化剂；将sba反应器水进料引入反应膜单元的壳侧，其中sba反应器水进料包含水；使混合丁烯流接触反应膜单元中的膜的管侧，使得混合丁烯流中的选择性气体渗透通过膜到达壳侧，其中选择性气体选自由下列组成的组：1-丁烯、2-丁烯以及它们的组合；在sba催化剂的存在下，使渗透通过膜的选择性气体与水反应以产生仲丁醇，其中壳侧在sba反应温度下运行；在tba催化剂的存在下，使未能渗透通过膜的渗余气体与水反应以产生叔丁醇，其中壳侧在tba反应温度下运行，其中渗余气体包含异丁烯；将叔丁醇收集在tba反应器流出物中；以及将仲丁醇收集在sba反应器流出物中。在某些方面中，该方法还包括以下步骤：将sba反应器流出物引入sba气体分流器，其中sba气体分流器配置为从sba反应器流出物中分离出未反应的气体；从sba反应器流出物中分离出未反应的气体，以产生未反应的气体流和产物液体流；将产物液体流引入sba液体分离器，其中sba液体分离器配置为从产物液体流中分离出水；以及从产物液体流中分离出水，以产生经分离的水流和sba产物流。在某些方面中，该方法还包括以下步骤：将tba反应器流出物引入tba气体分流器，其中tba气体分流器配置为从tba反应器流出物中分离出未反应的丁烯；从tba反应器流出物中分离出未反应的丁烯，以产生未反应的丁烯流和经分离的液体流；将经分离的液体流引入tba液体分离器，其中tba液体分离器配置为从经分离的液体流中分离出水；以及从产物液体流中分离出水，以产生再循环水流和tba产物流。在某些方面中，sba催化剂选自由有机酸、无机酸和固体酸组成的组。在某些方面中，tba催化剂选自由有机酸、无机酸和固体酸组成的组。在某些方面中，sba反应温度在80℃和250℃之间。在某些方面中，tba反应温度在5℃和120℃之间。在第二方面中，提供了分别产生叔丁醇和仲丁醇的方法。该方法包括以下步骤：将混合丁烯流引入反应膜单元的壳侧，其中反应膜单元的壳侧包括tba催化剂，其中混合丁烯流包含丁烯气体；将tba反应器水进料引入反应膜单元的壳侧；将吹扫气体引入反应膜单元的管侧，其中吹扫气体选自由下列组成的组：氮气、氩气、其他稀有气体、以及它们的组合；使混合丁烯流接触反应膜单元中的膜的壳侧，使得混合丁烯流中的选择性气体渗透通过膜到达管侧，其中选择性气体选自由下列组成的组：1-丁烯、2-丁烯以及它们的组合；将选择性气体收集在吹扫气体中，以产生渗透物流；在tba催化剂的存在下，使未能渗透通过膜的渗余气体与水反应以产生叔丁醇，其中壳侧在tba反应温度下运行，其中渗余气体包含异丁烯；将tba收集在tba反应器流出物中；将渗透物流引入仲丁醇(sba)反应器；将sba反应器水进料引入sba反应器，其中sba反应器水进料包含水，其中sba反应器包括sba催化剂，其中sba催化剂配置为催化1-丁烯和2-丁烯与水的反应以产生仲丁醇；在sba反应器中，使渗透物流与sba反应器水进料反应，以产生sba反应器流出物，其中sba反应器流出物包含仲丁醇，其中sba反应器在sba反应温度下运行；以及将渗余物流引入叔丁醇(tba)反应器。在第三方面中，提供了分别产生仲丁醇和叔丁醇的方法，该方法包括以下步骤：将混合丁烯流引入分离膜单元的壳侧，其中混合丁烯流包含丁烯气体；将吹扫气体引入分离膜单元的管侧，其中吹扫气体选自由下列组成的组：氮气、氩气、其他稀有气体、以及它们的组合；使混合丁烯流接触分离膜单元中的膜的壳侧，使得混合丁烯流中的选择性气体渗透通过膜到达管侧，其中选择性气体选自由下列组成的组：1-丁烯、2-丁烯以及它们的组合；将选择性气体收集在吹扫气体中，以产生渗透物流；收集未能渗透通过膜的气体的渗余气体，以产生渗余物流，其中渗余气体包含异丁烯；将渗透物流引入仲丁醇(sba)反应器；将sba反应器水进料引入sba反应器，其中sba反应器水进料包含水，其中sba反应器包括sba催化剂，其中sba催化剂配置为催化1-丁烯和2-丁烯与水的反应以产生仲丁醇；在sba反应器中，使渗透物流与sba反应器水进料反应，以产生sba反应器流出物，其中sba反应器流出物包含仲丁醇，其中sba反应器在sba反应温度下运行；将渗余物流引入叔丁醇(tba)反应器；将tba反应器水进料引入tba反应器，其中tba反应器水进料包含水，其中tba反应器包括tba催化剂，其中tba催化剂配置为催化异丁烯与水的反应以产生叔丁醇；以及在tba反应器中，使渗余物流与tba反应器水进料反应，以产生tba反应器流出物，其中tba反应器流出物包含叔丁醇，其中tba反应器在tba反应温度下运行。附图说明参照以下描述、权利要求书和附图，将更好地理解本发明范围的这些和其他特征、方面和优点。然而，应当注意，附图仅说明了若干实施方案，因此不应被视为限制了本发明范围，因为本发明范围可以允许其他等效实施方案。图1示出了对于给定的丁烯流组成，温度和丁醇产率之间关系的图。图2提供了工艺的实施方案的工艺流程图。图3提供了工艺的实施方案的工艺流程图。图4提供了工艺的实施方案的工艺流程图。在附图中，相似的部件或特征或这两者可具有相似的附图标记。具体实施方式虽然将用若干实施方案来描述装置和方法的范围，但是应当理解，相关领域的普通技术人员将领会，本文描述的装置和方法的许多示例、变型和改变在实施方案的范围和精神之内。因此，在不丧失任何一般性并且不对实施方案施加限制的情况下阐述所描述的实施方案。本领域技术人员理解，本发明范围包括说明书中描述的特定特征的所有可能的组合和用途。所描述的方法和系统涉及分别产生仲丁醇(sba)和叔丁醇(tba)的方法。所描述的方法和系统提供了对丁烯进行分离并分别水合丁烯以产生丁醇。有利地，分别水合丁烯提供了可以优化各个丁烯的反应温度从而提高丁醇产量的方法和系统。温度影响了产生何种丁醇。如表1所示，对于给定的丁烯流组成，在较低温度下有利于tba的产生，但在较高温度下有利于sba的产生，如图1所示。表1.来自精炼厂的丁烯流的典型组成化合物组成，摩尔％1-丁烯21顺-2-丁烯19反-2-丁烯25异丁烯351-丁烯和2-丁烯向sba的转化需要较高的温度，因为这些化合物的反应性不强，从而需要较高的温度来引发反应。当温度在5℃和120℃之间时，1-丁烯保持未反应或具有低的反应速率，然而，1-丁烯的反应性随着温度的升高而提高，从经济角度出发最佳的范围为80℃至250℃。有利地，可以通过将分离丁烯和水合丁烯的步骤组合在一个单元中来实现分别产生sba和tba。有利地，所描述的方法和系统提供了对进料流进行分离以产生仲丁醇和叔丁醇的简单系统。有利地，所描述的方法和系统通过优化反应温度来提高总丁烯转化率，并且因此提高了总丁醇产量。有利地，与产生丁醇的常规系统相比，所描述的方法和系统可以降低能量消耗。有利地，所描述的方法和系统产生了可以使丁醇的价值最大化的仲丁醇和叔丁醇的单独料流。有利地，分离丁烯异构体比分离丁醇所需的复杂性更低。有利地，所描述的方法和系统允许在每个反应器中使用目标催化剂(一种用于sba的催化剂和一种用于tba的催化剂)而不是催化两种水合反应的组合催化剂。如贯穿全文所使用的，“水合反应”是指不饱和化合物与水反应，从而通常产生醇的反应。如贯穿全文所使用的，“对……具有选择性”是指气体可以渗透过膜。例如，对1-丁烯具有选择性的膜，是指该膜被设计成允许1-丁烯渗透过该膜。如贯穿全文所使用的，除非另有说明，否则“2-丁烯”是指顺-2-丁烯和反-2-丁烯。如贯穿全文所使用的，“叔丁醇”也被称为叔丁基醇或特丁醇，其分子式为(ch3)3coh。如贯穿全文所使用的，“仲丁醇”也被称为2-丁醇，其分子式为ch3ch(oh)ch2ch3。如贯穿全文所使用的，“参照附图提供的以下实施方案描述了提质工艺。参照图2，提供了丁醇工艺的工艺流程图。可以将混合丁烯流100引入分离膜单元10的壳侧12。混合丁烯流100可以包含丁烯气体。丁烯气体可以包括异丁烯、1-丁烯、2-丁烯以及它们的组合。2-丁烯可以包括顺-2-丁烯、反-2-丁烯以及它们的组合。混合丁烯流100可以不存在二烯，例如丁二烯和戊二烯。分离膜单元10可以包括壳侧12、管侧14和膜16。膜16可以是限定了延伸通过膜16的纵向方向的空间的圆柱体。膜16可以限定管侧14，使得管侧14被封闭在膜16内并且可以是由膜16限定的空间。膜16和管侧14可以延长壳侧12的长度。壳侧12可以是由分离膜单元10的壁和膜16限定的环状空间，使得混合丁烯流100可以流动通过该环状空间。可供选择地，可以将分离膜单元10布置为使得管侧14形成一个层，并且壳侧12形成第二个层，这两个层被膜16(未示出)隔开。分离膜单元10中的温度可以在-100℃和250℃之间，或者在5℃和160℃之间。分离膜单元10的渗余物侧(即，壳侧12)的压力可以在0.1mpa和10mpa之间，或者在0.1mpa和7mpa之间。分离膜单元10的渗透物侧(即，管侧14)的压力可以在0.01mpa和5mpa之间，或者在0.1mpa和3mpa之间。分离膜单元10的渗余物侧的压力可以大于渗透物侧的压力。根据图2中体现的工艺，壳侧12形成分离膜单元10的渗余物侧，并且管侧14形成分离膜单元10的渗透物侧。膜16可以是对混合丁烯流中的一种或以上丁烯气体具有选择性的任意类型的膜。本领域技术人员可以领会，针对待分离的组分和进料的组成来具体地选择膜组成。举例来说，可以从含有三种组分的进料中分离出一种组分的膜可以从含有四种组分的进料中分离出两种组分。膜16可以由一个或以上允许气体传输的层组成。膜16的层可以由金属氧化物、烧结金属化合物、沸石以及它们的组合组成。膜16可以包含铝、镓、硅、锗、钛、锆、镁、氧以及它们的组合。膜16可以包含氧化铝、二氧化硅、铝硅酸盐、二氧化钛、二氧化锆、氧化镁以及它们的组合。沸石可以包括mfi型沸石、caa型沸石、zsm-5型沸石。膜16或者膜16的层可以具有分子筛结构。膜16可以允许选择性气体渗透。选择性气体可以包含1-丁烯、或者1-丁烯和2-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对1-丁烯具有选择性，并且选择性气体包含1-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对2-丁烯具有选择性，并且选择性气体包含2-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对1-丁烯和2-丁烯两者均具有选择性，并且选择性气体包含1-丁烯和2-丁烯。在分离膜单元10中，混合丁烯流100中的选择性气体可以从壳侧12通过膜16渗透到管侧16。有利地，膜的使用提供了一种在分子水平上选择性分离的方法，从而能够分离无法通过常规分离方法分离的组分。有利地，膜是低能量的，并且不需要相变即可对组分进行分离。可将吹扫气体105引入分离膜单元10的管侧14。吹扫气体105可以包含任意惰性气体。吹扫气体105的实例包括氮气、氩气、其他稀有气体、以及它们的组合。可以将渗透到管侧14的选择性气体收集在吹扫气体105中，并作为渗透物流115离开分离膜单元10。混合丁烯100中没有渗透通过膜16的丁烯气体作为渗余气体保留在壳侧12中。渗余气体可以包含1-丁烯、或者1-丁烯和2-丁烯、或者异丁烯。在至少一个实施方案中，渗余气体包含异丁烯。渗余气体作为渗余物流110离开分离膜单元10。可以将渗余物流110引入叔丁醇(tba)反应器20。可以将tba反应器水进料180引入tba反应器20。tba反应器水进料180可以包含水。tba反应器20可以是能够支持催化反应的任意类型的反应器。适合用作tba反应器20的反应器可以包括间歇式反应器、半间歇式反应器和连续式反应器。适合用作tba反应器20的反应器的实例包括固定床反应器、活塞流动反应器(pfr)、连续搅拌釜式反应器(cstr)和带搅拌的反应容器。tba反应器20可以在tba反应温度下运行。tba反应温度可以在5℃和120℃之间。tba反应器20可以在1巴(100千帕(kpa))和100巴(10000kpa)大气压力之间的压力下运行。tba反应器20可以在0.01小时和20小时之间的停留时间下运行。tba反应器20可以包括tba催化剂。同一申请人所拥有的美国专利申请序列no.13/977,860阐述了可以用作tba催化剂的催化剂，该美国专利申请通过引用整体并入本文。tba催化剂的实例包括有机酸、无机酸和固体酸。有机酸可以包括乙酸、甲苯磺酸、全氟化乙酸以及它们的组合。无机酸可以包括杂多酸、盐酸(hcl)、磷酸(h3po4)、硫酸(h2so4)以及它们的组合。固体酸可以包括离子交换树脂、沸石和无机负载型酸。渗余物流110中的渗余气体可以与tba反应器水进料180中的水反应以产生tba反应器流出物120。渗余气体与水之间的反应可以由tba催化剂催化。渗余气体与水之间的反应可以产生叔丁醇。tba反应器流出物120可以包含叔丁醇、丁烯、水以及它们的组合。可以将tba反应器流出物120引入tba气体分流器30。在至少一个实施方案中，在被引入tba气体分流器30之前，可以在热交换器中使tba反应器流出物120的温度降低。tba气体分流器30可以是能够将气体与液体分离的任意类型的分离单元。tba气体分流器30可以是高压冷分离器、热分离器、闪蒸分离装置或不存在闪蒸段的分离单元。闪蒸分离装置的实例包括闪蒸罐。不存在闪蒸段的分离单元的实例可以包括旋风相分离装置、分流器和基于蒸气和液体的物理分离或机械分离的分离装置。tba气体分流器30可以包括一个或以上分离单元。tba气体分流器30可以分离出未反应的丁烯。未反应的丁烯可以包含异丁烯、2-丁烯以及它们的组合。未反应的丁烯可以作为未反应的丁烯流150离开tba气体分流器30。未反应的丁烯流150可以再循环至tba反应器20。tba气体分流器30的运行条件可以基于所采用的分离器的类型和所需的分离。剩余的液体可以作为经分离的液体流130而被除去。经分离的液体流130可以包含叔丁醇、水以及它们的组合。可以将经分离的液体流130引入tba液体分离器40。tba液体分离器40可以是能够将水与丁醇分离的任意类型的分离单元。tba液体分离器40的实例可以包括气提、真空闪蒸、液液萃取、气液分离、超临界萃取、膜溶剂萃取、膜渗透蒸发、吸附以及它们的组合。tba液体分离器40中的分离可以基于蒸馏、共沸蒸馏、萃取蒸馏和基于膜的分离。萃取蒸馏方法可以包括液体溶剂或溶解的盐。基于膜的分离方法可以包括超滤、反渗透、液体的完全蒸发或液体的部分蒸发。tba液体分离器40可以包括一个或以上单元、一个或以上阶段、或者一个或以上装置。分离出的水可以作为再循环水流160排出。再循环水流160可以被进一步处理，可以再循环至工艺的前端，或者可以被处置。在至少一个实施方案中，再循环水流160可以与经分离的水流165混合以产生混合的再循环水170。可以将混合的再循环水170引入水储存罐60。叔丁醇可以作为tba产物流140从tba液体分离器40中排出。tba产物流140可以被进一步处理，或者可以被引入tba储存罐50。可以将渗透物流115引入仲丁醇(sba)反应器25。可以将sba反应器水进料185引入sba反应器25。sba反应器水进料185可以包含水。sba反应器25可以是能够支持催化反应的任意类型的反应器。适合用作tba反应器20的反应器可以包括间歇式反应器、半间歇式反应器和连续式反应器。适合用作tba反应器20的反应器的实例包括固定床反应器、活塞流动反应器(pfr)、连续搅拌釜式反应器(cstr)和带搅拌的反应容器。sba反应器25可以在sba反应温度下运行。sba反应温度可以在80℃和250℃之间。当温度低于80℃时，不能有效地催化产生sba的反应，从而降低了sba的产率。当温度高于250℃时，会发生寡聚反应，并且催化剂反应性下降。sba反应器25可以在1巴(100千帕(kpa))和100巴(10000kpa)大气压力之间的压力下运行。sba反应器25可以包括sba催化剂。同一申请人所拥有的美国专利申请序列no.13/977,860阐述了可以用作sba催化剂的催化剂，该美国专利申请通过引用整体并入本文。sba催化剂的实例包括有机酸、无机酸和固体酸。有机酸可以包括乙酸、甲苯磺酸、全氟化乙酸以及它们的组合。无机酸可以包括杂多酸、盐酸(hcl)、磷酸(h3po4)、硫酸(h2so4)以及它们的组合。固体酸可以包括离子交换树脂、沸石和无机负载型酸。渗透物流115中的选择性气体可以与sba反应器水进料185中的水反应以产生sba反应器流出物125。选择性气体与水之间的反应可以由sba催化剂催化。选择性气体与水之间的反应可以产生仲丁醇。sba反应器流出物125可以包含仲丁醇、丁烯、水以及它们的组合。可以将sba反应器流出物125引入sba气体分流器35。在至少一个实施方案中，在被引入sba气体分流器35之前，可以在热交换器中使sba反应器流出物125的温度降低。sba气体分流器35可以是能够将气体与液体分离的任意类型的分离单元。sba气体分流器35可以是高压冷分离器、热分离器、闪蒸分离装置或不存在闪蒸段的分离单元。闪蒸分离装置的实例包括闪蒸罐。不存在闪蒸段的分离单元的实例可以包括旋风相分离装置、分流器和基于蒸气和液体的物理分离或机械分离的分离装置。sba气体分流器35可以包括一个或以上分离单元。sba气体分流器35可以分离出未反应的气体。未反应的气体可以包含1-丁烯、2-丁烯以及它们的组合。未反应的气体可以作为未反应的气体流155离开sba气体分流器35。未反应的气体流155可以再循环至sba反应器25。sba气体分流器35的运行条件可以基于所采用的分离器的类型和所需的分离。剩余的液体可以作为经分离的液体流135而被除去。经分离的液体流135可以包含仲丁醇、水以及它们的组合。可以将经分离的液体流135引入sba液体分离器45。sba液体分离器45可以是能够分离出水和丁醇的任意类型的分离单元。sba液体分离器45可以是高压冷分离器、热分离器、闪蒸分离装置或不存在闪蒸段的分离单元。闪蒸分离装置的实例包括闪蒸罐。不存在闪蒸段的分离单元的实例可以包括旋风相分离装置、分流器和基于蒸气和液体的物理分离或机械分离的分离装置。sba液体分离器45可以包括一个或以上分离单元。分离出的水可以作为经分离的水流165排出。经分离的水流165可以被进一步处理，可以再循环至工艺的前端，或者可以被处置。在至少一个实施方案中，经分离的水流165可以与再循环水流160混合以产生混合的再循环水170。仲丁醇可以作为sba产物流145从sba液体分离器45中排出。sba产物流145可以被进一步处理，或者可以被引入sba储存罐55。参照图3并参照图2，描述了分别产生丁醇的方法的一个可供选择的实施方案。可以将混合丁烯流100与tba反应器水进料180一起引入反应膜单元70的壳侧72。分离膜单元70可以包括壳侧72、管侧74和膜16。膜16可以是限定了延伸通过膜16的纵向方向的空间的圆柱体。膜16可以限定管侧74，使得管侧14被封闭在膜16内并且可以是由膜16限定的空间。膜16和管侧74可以延长壳侧72的长度。壳侧72可以是由分离膜单元70的壁和膜16限定的环状空间，使得混合丁烯流100可以流动通过该环状空间。膜16可以是对混合丁烯流中的一种或以上丁烯具有选择性的任意类型的膜。膜16可以允许选择性气体渗透。选择性气体可以包含1-丁烯、或者1-丁烯和2-丁烯、或者异丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对1-丁烯具有选择性，并且选择性气体包含1-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对2-丁烯具有选择性，并且选择性气体包含2-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对1-丁烯和2-丁烯两者均具有选择性，并且选择性气体包含1-丁烯和2-丁烯。在至少一个实施方案中，膜16对异丁烯具有选择性，并且选择性气体包含异丁烯。膜16可以包括由能够将1-丁烯和2-丁烯与异丁烯分离的任意材料组成的膜。用于膜16的膜的实例包括矿物膜、碳膜、沸石膜和基于聚合物的膜。膜材料可以包括二氧化钛、氧化铝、caa、mfi沸石、含有二苯基-9,9-芴基团的聚合物。适合用于膜16的膜可以由膜材料制成或被覆有合适的膜材料。在反应膜单元70中，混合丁烯流100中的选择性气体可以从壳侧72通过膜16渗透到管侧76。可以将吹扫气体105引入反应膜单元70的管侧74。可以将渗透到管侧74的选择性气体收集在吹扫气体105中，并作为渗透物流115离开反应膜单元70。反应膜单元70中的管侧74的温度可以在5℃和160℃之间。如参照图2所述，可以将渗透物流115引入sba反应器25。壳侧72可以填充有tba催化剂。混合丁烯100中没有渗透通过膜16的丁烯气体可以保留在壳侧72。在tba催化剂的存在下，壳侧72的丁烯气体可以与水反应以产生叔丁醇。反应膜单元70的壳侧72可以在tba反应温度下运行。tba反应温度可以在5℃和120℃之间。反应膜单元70的渗余物侧(即，壳侧72)的压力可以在0.1mpa和10mpa之间，或者在0.1mpa和7mpa之间。反应膜单元70的渗透物侧(即，管侧74)的压力可以在0.01mpa和5mpa之间，或者在0.1mpa和3mpa之间。反应膜单元70的渗余物侧的压力可以大于渗透物侧的压力。通过反应膜单元70的停留时间可以在0.01小时和20小时之间。反应膜单元70中的温度可以通过位于反应膜单元70的外部附近的加热元件进行控制。反应膜单元70中的温度可以通过加热反应膜单元70的一种或以上进料流来保持。tba反应器流出物120可以离开反应分离单元70的壳侧72。如参照图2所述，可以将tba反应器流出物120引入tba气体分流器30。未反应的丁烯流150可以再循环至反应膜单元70的壳侧72。参照图4并参照图2和图3，提供了用于分别产生叔丁醇和仲丁醇的方法和装置的实施方案。将混合丁烯流100与tba反应器水进料180一起引入反应膜单元70的管侧74。在至少一个实施方案中，可以在反应膜单元70的上游将混合丁烯流100和tba反应器水进料180混合以产生混合管进料流190，并且可以将混合管进料流190引入管侧74。可以将sba反应器水进料185引入反应膜单元70的壳侧72。在至少一个实施方案中，可以将吹扫气体105引入壳侧72。在至少一个实施方案中，可以在反应膜单元70的上游将吹扫气体105和sba反应器水进料185进行混合以产生混合壳进料流195，并且可以将混合壳进料流195引入反应膜单元70的壳侧72。在至少一个实施方案中，反应膜单元70不存在吹扫气体105。管侧74和壳侧72都可以包括催化剂。管侧74可以包括tba催化剂。壳侧72可包括sba催化剂。选择性气体可以从管侧74渗透到壳侧72。在sba催化剂的存在下，选择性气体可以在壳侧72中与水反应以产生仲丁醇。壳侧72可以在80℃和250℃之间的sba反应温度下运行。在tba催化剂的存在下，渗余气体可以在管侧74中与水反应以产生叔丁醇。管侧74可以在5℃和120℃之间的tba反应温度下运行。如参照图2和图3所述，可以将仲丁醇与水和未反应的选择性气体一起收集为sba反应器流出物125，并引入sba气体分流器35。在将吹扫气体105引入壳侧72的实施方案中，sba反应器流出物125可以还包含吹扫气体。如参照图2和图3所述，可以将叔丁醇与水和未反应的渗余气体一起收集为tba反应器流出物120，并引入tba气体分流器30。未反应的气体流155可以再循环至反应膜单元70的壳侧72。有利地，由于在膜单元的下游不存在两个反应器，参照图3所述的实施方案具有降低的复杂性，因此具有提高的运行效率。可以使用另外的设备(如储存罐)来容纳各单元的进料。在生产线上可以包括仪器，以测量各种参数，包括温度、压力和流量。在至少一个实施方案中，sba反应器和tba反应器都不存在膜。虽然已经详细描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的原理和范围的情况下，可以对其进行各种改变、替换和更改。因此，本发明的范围应由所附权利要求书及其适当的合法等同方式来确定。除非另有说明，否则所描述的各种要素可以与本文所述的所有其他要素结合使用。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。可选的或可选地是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生。该描述包括事件或情况发生的实例以及事件或情况没有发生的实例。除非另有说明，否则本文中的范围可以表达为从大约一个特定值到大约另一个特定值并且是包括性的。当表达这样的范围时，应当理解，另一个实施方案是从一个特定值到另一个特定值，以及在所述范围内的所有组合。贯穿本申请，在引用专利或出版物的情况下，旨在通过引用的方式将这些参考文献的公开内容并入本申请，以便更全面地描述本发明所属领域的现有技术，除非这些参考文献与本文所作的陈述互相矛盾。如本文和所附权利要求中所使用的，词语“包含”、“具有”和“包括”及其他们的所有语法变体各自旨在具有开放的、非限制性的含义，其不排除另外的要素或步骤。当前第1页12