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Kombinationsverfahren zur Alkylierung von Paraffinkohlenwasserstoffen
Die Erfindung hat ein Verfahren zur Alkylierung von Paraffinkohlenwasserstoffen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffkatalysators zum Gegenstande. Insbesondere betrifft die Erfindung ein verbessertes Kombinationsverfahren für die Erzeugung höher molekularer Isoparaffine durch Alkylierung von niedrig siedenden Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators. Bei diesem Verfahren wird niedrig siedendes Isoparaffin bei einem Mindestmass an Verlust in stärkstem Grade ausgenutzt.
Zugleich mit der grösstmöglichen Ausnutzung niedrig siedenden Isoparaffins sieht die Erfindung eine verbesserte Ausnutzung des Katalysators und eine jeweilige Kontrolle der Konzentration an niedrig siedendem Isoparaffin während der Alkylierungsreaktion vor, um die beste Beschaffenheit des Produktes zu erhalten. Diese Ziele werden durch eine einheitliche Kombination nach der Erfindung erreicht, wie nachstehend näher dargelegt wird.
Die Erzeugung von Isoparaffinen höheren Molekulargewichts mit vollen Antiklopfeigenschaften, die daher zum Gebrauch in Kraftfahrzeug- und Flugzeugtreibstoffen geeignet sind, ist für die Erdölraffinationsindustrie von beträchtlicher Bedeutung. Ferner hat die kürzlich Einführung von Kraftfahrzeugmotoren von hohem Kompressionsverhältnis die Ausnutzung von Treibstoffen hohen Antiklopfwertes in diesen Motoren erforderlich gemacht, um ein Höchstmass an Leistung zu erzielen. So hat die Nachfrage nach Treibstoffen von höherer Oktanzahl zu einem gesteigerten Verbrauch an Isoparaffinen von höherem Molekulargewicht als Verschnittmittel in Benzinen geführt. Eine bequeme Quelle solcher Isoparaffine von höherem Molekulargewicht besteht in der katalytischen Alkylierung von niedrig siedenden Isoparaffinen, wie Isobutan, mit Olefinen, wie Propylen, den Butylenen und den Amylenen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, ein verbessertes Kombinationsverfahren zu schaffen, das solche Motortreibstoffe von hoher Oktanzahl liefert.
Die Alkylierung von Isoparaffinen unter Benutzung flüssiger Katalysatoren, wie Fluorwasserstoff oder Schwefelsäure, ist gewöhnlich durchgeführt worden, indem man die Kohlenwasserstoffbeschickung und einen Katalysator in eine Reaktionszone einführte. Dort wurde dann das Kohlenwasserstoff-Katalysatorgemisch auf der gewünschten Temperatur, dem gewünschten Druck während einer zweckmässigen Kontaktzeit gehalten, und vorzugsweise wurde ein beträchtlicher molarer Überschuss an Isoparaffinen gegen- über den Olefinen während der ganzen Reaktioosperlode aufrechterhalten. Das Reaktionsgemisch wurde abgezogen und in eine Absetzzone eingeführt, die gewöhnlich aus einem Abscheider bestand.
Die untere verbrauchte Katalysatorschicht wurde aus dem Abscheider zur Reaktionszone zurückgeleitet, wobei ein Teil hievon vorzugsweise aus dem System abgezogen und in eine Katalysatorregenerierzone eingeführt wurde. Bei einigen der üblichen Betriebsweisen wurde die obere Kohlenwasserstoffschicht aus dem Abscheider vorzugsweise durchgehend einer genauen Fraktionierung unter Einführung von Rückfluss zur Spitze der Fraktionierzone unterzogen, um Produkte vom Benzinsiedebereich zu gewinnen und nicht umgewandelte Isoparaffine abzutrennen, sowie solche Isoparaffine zur Reaktionszone im Kreislauf zurückzuführen. Eine solche Fraktionierzone wurde gewöhnlich mit einem Rückflusskreislauf von Kopfprodukt im Verhältnis von 3 : 1 oder höher betrieben.
Eine solche genaue Fraktionierung ist hinsichtlich ihres Wärmebedarfes teuer. Die Bodenprodukte aus einer solchen Fraktionierzone sind wiederum zwecks Entfernung von n-Paraffin daraus und Gewinnung von im Benzinbereich siedenden Kohlenwasserstoffen fraktioniert worden.
Für eine Betriebsweise unter Benutzung eines Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators ist früher vor-
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geschlager. worden, die Fraktionteranforderungan für die Abtrennung vom Isoparaffinkreislauf aus der Kohlenwasserstoffproduktphase dadurch herabzusetzen, dass man die Kohlenwasserstoffphase nach ihrer Abtrennung von der Fluorwasserstoffkatalysatorphase in den oberen Teil einer Abstreifzone einführt, darin die Kohlenwasserstoffphase in Abwesenheit von Kopfproduktrückfluss fraktionierte, um ein an Isoparaffin reiches Destillat mit aufgelöste Fluorwasserstoff zu erhalten, einen Hauptteil dieses Destillates zur Reaktionszone zurückführt,
den verbleibenden geringeren Anteil dieses Destillates weiterer Abtrennung zwecks Isolierung von Fluorwasserstoff daraus unterzog, den so isolierten Fluorwasserstoff zur Reaktionszone zurückführte und das anfallende fluorwasserstofffreie, isoparaffinreiche Destillat aus dem Verfahren abzog.
Nach einem andern früheren Vorschlag für die Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators werden die Fraktionieranforderungen für die Abtrennung von isoparaffinreichem Rücklauf dadurch herabgesetzt, dass man die Kohleawasserstoffphase. die mit Fluorwasserstoff gesättigt ist.
nachdem sie von der Fluorwasserstoffkatalysatorphase abgetrennt worden war, zunächst einer Zerlegung in einen mit Kohlenwasserstoffen gesättigten Fluorwasserstoffstrom und einen im wesentlichen von Fluorwasserstoff freien Kohlenwasserstoffstrom unterzog. darauf diesen fluor- wasserstofffreien Kohlenwasserftoffstrom in einer Abstreifzone in Abwesenheit eines Kopfproduktrückflusses fraktionierte, um einen isoparaffinreichen Kreislaufstrom abzutrennen, und den mit Kohlenwasserstoffen gesättigten abgetrennten Fluorwasserstoffstrom zur Phasentrennzone zurückleitete.
Durch Benutzung des neuen Kombinacionsverfahrens nach der Erfindung wird die Fraktionierung zur Rückgewinnung sowohl von Isoparaffin als auch Fluorwasserstoff aus der Kohlenwasserstoffreaktionsproduktphase mit einem geringsten Wärmebedarf erreicht, und der Isoparaffingehalt und der Fluorwasserstoffgehalt der abgetrennten Kohlenwasserstoffproduktphase werden beide praktisch vollständig zur Kreislaufführung zur Reaktionszone in einem einfachen und hochwirksamen Betrieb wiedergewonnen. Andere Merkmale und Vorteile sind aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Auch bei dem erfindungsgemässen Kombinationsverfahren zur Alkylierung von Paraffinkohlenwasserstoffen setzt man ein Kohlenwasserstoffgemisch, das ein Olefin, ein Isoparaffin in molarem Überschuss zum Olefin, und ein Normalparaffin enthält, in einer Reaktionszone in flüssiger Phase in Gegenwart eines Fluorwasserstoffkatalysators um, zerlegt den Ablauf aus der Reaktionszone in eine hauptsächlich aus Fluorwasserstoff bestehende flüssige Katalysatorphase und eine flüssige Kohlenwasserstoffphase, trennt die flüssige Kohlenwasserstoffphase in einen isoparaffinreichen Kreislaufstrom und einen isoparaffinarmen, Normalparaffin und höher siedende Alkylierungsprodukte enthaltenden Rohproduktstrom.
gewinnt danach die Alkylierungsprodukte durch Fraktionierung aus dem Rohproduktstrom und befreit gegebenenfalls mindestens einen Teil des abgetrennten isoparaffinreichen Kreislaufstromes vor der Rückführung in die Reaktionszone durch Fraktionierung von unterhalb des zurückzuführenden Isoparaffins siedenden Paraffinkohlenwasserstoffen.
Die vorteilhafte Besonderheit des erfindungsgemässen Verfahrens besteht dabei darin, dass man die isoparaffinarme niedrigsiedende Paraffinfraktion zusammen mit einem Normal- und Isoparaffin enthaltenden Beschickungsstrom in einer ersten Fraktionierzone in einen praktisch von Normalparaffin freien Isoparaffinkopfstrom und einen praktisch von Isoparaffin freien Normalparaffinbodenstrom fraktioniert, den Isoparaffinkopfstrom mit dem aus der flüssigen Kohlenwasserstoffphase abgetrennten isoparaffinreichen Kreislaufstrom und einem Olefin in die Reaktionszone in solchem Verhältnis einführt, dass das gesamte in die Reaktionszone eintretende Kohlenwasserstoffmaterial das Isoparaffin in einer Konzentration von mehr als 60 Mol-% und in einem Verhältnis von mehr als 4 Mol je Mol Olefin und mindestens 3 Mol je Mol Normalparaffin enthält,
aus dem Reaktionszonenablauf eine gelösten Fluorwasserstoff, Normalparaffin ujd das höher siedende Alkylierungsprodukt enthaltende und eine Konzentration an nicht umgesetztem Isoparaffin von mehr als 55% aufweisende flüssige Kohlenwasserstoffphase abtrennt, diese flüssige Kohlenwasserstoffphase unmittelbar in den obersten Abschnitt einer Abstreifzone leitet, einen isoparaffinreichen Strom mit gelöstem Fluorwasserstoff vom obersten Abschnitt dar Abstreifzone entnimmt und praktisch den gesamten Isoparaffin- und Fluorwasserstoffgehalt von diesem Strom als isoparaffinreichen Kreislaufstrom zur Reaktionszone zurückführt, und aus dem vom Boden der Abstreifzone ablaufenden Rohproduktstrom in einer zweiten Fraktionierzone eine isoparaffinarme,
niedrigsiedende Paraffinfraktion mit einem Isoparaffingehalt abtrennt und vom Kopf dieser zweiten Fraktionierzone der ersten Fraktionierzone zuführt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Kohlenwasserstofffraktion von hohem Antiklopfwert durch die Umsetzung von Isobutan mit einem Olefin mit 3-5 Kohlenstoffatomen je Molekül erzeugt. Bei dieser Ausführungsform wird eine an Isoparaffin arme Normalbutanfraktion aus dem Verfahren zusammen mit gemischtem n-Butan-Isobutanstrom zur ersten Fraktionierzone zugeleitet, um eine praktisch n-butanfreie Isobutankopffraktion und eine praktisch isobutanfreie n-Butanbodenfraktion zu er-
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zeugen, diese Isobutankopffraktion wird zugleich mit einem isobutanreichen Kreislaufstrom und mit Olefin in solchem Verhältnis eingeführt,
dass das gesamte in die Reaktionszone eintretende Kohlenwasserstoffmaterial Isobutan in einer Konzentration von mehr als 64 Mol-% und in einem Verhältnis von mindestens 5 Mol Isobutan je Mol Olefin und von mindestens 3 Mol Isobutan je Mol Normalbutan enthält.
Isobutan wird mit dem Olefin in der Reaktionszone in flüssiger Phase in Gegenwart des Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators umgesetzt, der Ablauf aus der Reaktionszone wird in eine flüssige Katalysatorphase und in eine flüssige Kohlenwasserstoffphase mit einer Konzentration au nicht umgesetztem Isobutan von mindestens 60 Mol-% und einem Gehalt an gelöstem Fluorwasserstoff, n-Butan und höher siedenden Kohlenwasserstoffen, die in der Reaktion gebildet worden sind, zerlegt. Diese flüssige Kohlenwasserstoffphase wird unmittelbar zum Kopfteil der Abstreifzone geleitet und eine isobutanreiche Fraktion mit gelöstem Fluorwasserstoff wird aus dem Kopfabschnitt der Abstreifzone abgetrennt.
Praktisch der gesamte Isobutan- und Fluorwasserstoffgehalt dieser isobutanreichen Fraktion wird zur Reaktionszone als der vorerwähnteisobutanreiche Kreislaufstrom zurückgefUhrt, ein an Isobutan. armer Kohlenwasserstoffstrom mit n- Butan und höher siedenden Kohlenwasserstoffen wird vom Boden dieser Abstreifzone abgetrennt und zu der zweiten Fraktionierzone geleitet, eine isobutanarme n-Butanfraktion wird vom Kopfteil dieser zwei- ten Fraktionierzone abgetrennt, während ein Kohlenwasserstoffstrom von hohem Antiklopfwert von deren Bodenteil abgetrennt wird, und nie an Isobutan arme n-Butanfraktion wird in die erste Fraktionierzone zwecks Rückgewinnung des Isobutans daraus zurückgeleitet.
Beim vorliegenden Alkylierungsverfahren enthält der Strom der Kohlenwasserstoffproduktphase, der von der Fluorwasserstoffkatalysatorphase abgetrennt wurde, häufig Kohlenwasserstoffe, die unterhalb Isobutan sieden. Diese niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe, insbesondere Propan, können aus einer oder mehreren frischen Kohlenwasserstoffbeschickungsströmen des Verfahrens stammen, oder sie können in geringfügigen Mengen als Nebenprodukt bei der Alkylierungsreaktion gebildet worden sein. Eine fortlaufende Ansammlung dieser niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe im System würde Isobutan- und Fluorwasserstoffkonzentrationen in dem an Isoparaffin reichen Strom, der von der Isoparaffinabstreifzone zu der Re- aktionszone'im Kreis zurückkehrt, herabsetzen und dadurch die Wirksamkeit des Betriebes und die Beschaffenheit des anfallenden Produktes beeinträchtigen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung wird deshalb eine übermässige Anreicherung der Konzentration dieser niedrig siedenden Kohlenwasserstoffe in dem System dadurch verhindert, dass man die vom Kopfabschnitt
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lenden isoparaffinreichen Kondensats mit gelöstem Fluorwasserstoff unmittelbar zur Reaktionszone leitet, einen geringfügigen Teil dieses Kondensates in eine Fluorwasserstoffabstreifzone einführt und darin dieselbe in eine Destillatfraktion, enthaltend Fluorwasserstoff, und eine restliche Kohlenwasserstofffraktion, die im wesentlichen frei von Fluorwasserstoff ist, fraktioniert, diese Destillatfraktion mit dem erwähnten Kondensat zwecks Zuspeisuug zur Reaktionszone vermengt, diese restliche Kohlenwasserstofffraktion in eine dritte Fraktionierzone einführt,
darin einen leichten Kohlenwasserstoffstrom, bestehend hauptsächlich aus Propan und etwaigen niedriger siedenden Bestandteilen, die durch Fraktionierung vorhanden sind, abtrennt, und diesen leichten Kohlenwasserstoffstrom vom Kopfabschnitt der dritten Fraktionierzone und aus dem Verfahren in einem Verhältnis abführt, durch welches irgendeine wesentliche Steigerung der Propankonzentration in dem in die Reaktionszone eintretenden Kohlenwasserstoffmaterial verhindert wird, und die anfallende isoparaffinreiche Fraktion, die man aus dem unteren Abschnitt der dritten Fraktionierzone erhält, zu der Reaktionszone zuleitet.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die in der Fluorwasserstoffabstreifzone abgetrennte restliche Kohlenwasserstofffraktion mit einem frischen Kohlenwasserstoffstrom, der Olefine von mehr als 3 Kohlenstoffatomen je Molekül und Kohlenwasserstoffe von weniger als 4 Kohlenstoffatomen je Molekül enthält, zu vermengen und das anfallende Gemisch der Fraktionierung in der dritten Fraktionierzone zu unterziehen. Der Betrieb gemäss der bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens gestattet, die Konzentration an Propan und leichteren Bestandteilen in dem in die Reaktionszone eintretenden Kohlenwasserstoffmaterial auf einem praktisch konstanten Wert während eines ausgedehnten Verfahrensbetriebes zu erhalten.
Wenn es erwünscht ist, eine Kohlenwasserstofffraktion von hohem Antiklopfwert durch die Reaktion eines Isoparaffins mit einem Olefin von mehr als 3 Kohlenstoffatomen je Molekül zu erzeugen, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, die Konzentration an Propan und leichteren Bestandteilen in dem in die Reaktionszone eintretenden Kohlenwasserstoffmaterial auf einem praktisch konstanten Wert von weniger als 3 Mol-% zu halten.
Diese Ausführungsformen zusammen mit andern Merkmalen der Erfindung werden nachstehend in grösserer, Einzelheit unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die schematisch besondere Ver-
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fahrensläufe erläutert, welche das Kombinationsverfahren der Erfindung wiedergeben.
Obgleich die besonderen Betriebsbedingungen, die anzuwenden sind, sowie die Konzentrationen, in denen die verschiedenen Kohlenwasserstoffe im gesamten, in die Reaktionszone eintretenden Kohlenwasserstoffmaterial gegenüber denjenigen schwanken können, die in dem besonderen, nachstehend beschriebenen Beispiel erläutert sind, werden die Arbeitsbedingungen und Kohlenwasserstoffkonzentrationen im allgemeinen so gewählt, dass die Alkylierungsreakticn in der flüssigen Phase durchgeführt wird und praktisch die ganze Menge des Olefins oder der Olefine, die mit dem Isoparaffin vorliegen, mit letzterem reagiert.
Gemäss Fig. 1 der Zeichnung wird ein-Isobutan-n-Butanstrom, z. B. Feldbutan, als Flüssigkeit unter Druck durch Leitung 1 geleitet, von Pumpe 2 zu den Leitungen 3 und 4 in einen oberen Teil des Deiso-
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wird in Leitung 4 mit einem kreisende, an Isobutan armen n-Butanstrom aus Leitung 52 vereinigt. Die vereinigte Beschickung für den Deisobutanisator 5 wird darin fraktioniert, und ein praktisch n-butanfreier Isobutanstrom wird am Kopf daraus abgeführt. Dieser praktisch n-butanfreie Isobutanstrom gelangt vom Deisobutanisator 5 oben durch Leitung 6 zum Kondensator 7 und durch Leitung 8 in das Auffanggefäss 9 des Deisobutanisators.
Vom Auffänger 9 gelangt das praktisch n-butanfreie Isobutan durch Leitung 10 zur Pumpe 11 und in Leitung 12, die durch Leitung 13 für einen Isobutanrückfluss für den Deisobutanisator 5 sorgt, und ausserdem führt sie die erforderliche Menge praktisch n-butanfreien Isobutans durch Leitung 14 zu den Leitungen 18, 19 und 20, wie nachstehend beschrieben wird. Ein olefinhaltiger Strom wird als Flüssigkeit unter Druck durch die Leitung 15 eingespeist und durch Pumpe 16 Eiber Leitung 17 in Leitung 18 gefördert, worin er sich mit dem Isobutan aus Leitung 14 vermischt. Diese Isobutan-Olefinzuspeisung gelangt zur Leitung 19 und vereinigt sich darin mit einem isobutanreichen Kreislaufstrom aus Leitung 38.
Die anfallende kombinierte Beschickung gelangt aus Leitung 19 zur Leitung 20. wo sie sich mit dem flüssigen Fluorwasserstoffalkylierungskatalysator aus Leitung 27 vereinigt, und die kombinierte Beschik- kung und der Katalysator werden dann zum Kontaktgefäss 21 geleitet, das die Reaktionszone darstellt. Im allgemeinen sind irgendwelche Mittel zur Entfernung der Reaktionswärme vom Kontaktgefäss 21 vorgesehen, z. B. ein Innenkühler oder Wärmeaustauscher, der jedoch nicht dargestellt ist. Das Gemisch von Kohlenwasserstoffen und Katalysator, das damit übergeführt wird, wird vom Kontaktgefäss 21 durch Leitung 22 zum Alkylierungsabscheider 23 abgezogen, worin die Fluorwasserstoffkatalysatorphase als untere Schicht ausscheidet und durch Leitung 24 abgezogen wird.
Ein Teil der Katalysatorschicht gelangt dann durch Leitung 28 zu einer Säureregenerierungszone, und nach Regenerierung gelangt dieser Katalysatorteil durch Leitung 29, Leitung 25, Pumpe 26 und Leitung 27 zum Kontaktgefäss 21 zurück. Ein anderer Tril der Katalysatorschicht, die durch Leitung 24 abgezogen ist, gelangt durch Leitung 25, Pumpe 26, Leitungen 27 und 20 zum Kontaktgefäss 21 zurück. Wenn frischer FluorwasseiKtoffkatalysator erwünscht ist, wird er durch Leitung 29 zur Leitung 25 und zum Kontaktgefäss eingeführt. Zusatz von frischem Katalysator an dieser Stelle vermeidet die Berührung hochkonzentrierter Säure mit Olefinen in der Einspeisung, und die Gefahr einer Polymerisation des Olefins wird dadurch auf ein Mindestmass herabgesetzt.
Die Kohlenwasserstoffprodukte, die eine verhältnismässig kleine Menge gelösten Alkylierungskatalysators enthalten, werden vom Absetzgefäss 23 durch Leitung 30 abgezogen und in eine Abstreifzone 31 eingeführt, die nachstehend als Isoabstreifer bezeichnet wird. Die Einführung des Kohlenwasserstoffproduktphasenstromes erfolgt am obersten Boden des Isoabstreifers. Innerhalb dieses Isoabstreifers erfolgt eine wesentliche Zerlegung zwischen dem niedriger siedenden Isobutan und dem höher siedenden n-Butan und Reaktionsprodukten. Diese Zerlegung geschieht ohne Einführung eines äusseren Rückflusses in den Kopfteil des Isoabstreifers. Der abgetrennte Isobutanstrom wird am Kopf vom Isoabstreifer durch Leitung 32 entfernt, im Kondensator 33-niedergeschlagen und durch Leitung 34 zum Isoabstreiferauffänger 35 geleitet.
Dieser Kopfkreislaufstrom von isobutanreichem Paraffin enthält auch im wesentlichen den ganzen Fluorwasserstoff, der in der Kohlenwasserstoffschicht gelöst war, die man im Abscheider 23 erhielt.
Der isobutanreiche Strom mit gelöstem Fluorwasserstoff wird vom Auffanggefäss 35 durch Leitung 36 mittels Kreislaufpumpe 37 abgezogen und durch Leitungen 38 und Leitungen 19 und 20 zum Kontaktgefäss 21 geführt.
Durch Benutzung des Isoabstreifers im vorliegenden Verfahren wird Isobutan von der gewünschten Reinheit für den Kreislauf im Gemisch mit dem Fluorwasserstoffgehalt der Kohlenwasserstoffphase mit ungefähr der Hälfte des erforderlichen Wärmeaufwandes erhalten, der gewöhnlich erforderlich ist, wenn
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men wird als die Einführungsstelle des Kohlenwasserstoffproduktphasenstromes. Wenn man beispielsweise mit einem Deisobutanisator und mit einem Verhältnis an Isobutan zu Olefin von 6 : 1 in der kombinierten
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Einspeisung ur Reaktionszone arbeitet. ist es notwendig, 24 Mol Isobutan in dem Deisobutanisator auf 6 Mol Isobutan zu verdampfen, das als Kreislaufisoparaffin zur Verfügung steht.
Ferner ist es bisweilen im Betrieb erwünscht, einen Treibstoff von höherem Antiklopfwert, z. B. als Flugzeugbenzin, zu erzeugen, und das Verhältnis von Isobutan zu Olefin in der Kohlenwasserstoffeinspeisung für die Reaktionszone auf höhere
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: 1erwünscht wird, die Kohlenwasserstofffraktionierungsbeladung und der anfallende Wärmebedarf des Deisobutanisators auf ein Mehrfaches ansteigen. Dieser Nachteil wird beim vorliegenden Verfahren durch die Benutzung des Isoabstreifers mit dem zusätzlichen Vorteil vermieden, dass dieser Isoabstreifer von einer wesentlich kleineren Grösse als ein üblicher Deisobutanisator sein kann.
Wenn man beispielsweise mit einem Isoabstreifer und einem Verhältnis von Isobutan zu Olefin von 12 : 1 in der Kohlenwasserstoffeinspeisung für die Reaktionszone arbeitet, ist die Grösse des Isoabstreifers ungefähr halb so gross. wie sie notwendig wäre für einen typischen Deisobutanisator in einem Verfahrensbetrieb mit einem Verhältnis an Isobutan zu Olefin von 6 : 1.
Der Isoabstreifer 31 wird durch Aufkochen eines Anteiles der höher siedenden Kohlenwasserstoffe erwärmt, die vom Boden des Isoabstreifers durch Leitung 39 zum Aufkocher 40 abgezogen werden. Der Aufkocher kann mit Gas beheizt oder durch Dampf bzw. irgendwelche andere geeignete Mittel erwärmt werden. Die so aufgeheizten schweren Kohlenwasserstoffe werden dann durch Leitung 41 zum Boden des Isoabstreifers zurückgeleitet, wodurch Wärme auf den Isoabstreifer übertragen wird. Die schweren Kohlenwasserstoffe mit einem Gehalt an etwas Isobutan, das nicht als Kopfprodukt entfernt worden ist. n-Butan und den Alkylierungsreaktionsprodukten werden durch Leitung 32 abgezogen und daraus in den Debutanisator 43 abgegeben, der als zweite Fraktionierzone, die oben erwähnt wurde, dient. Innerhalb des
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Debutanisatorauffänger 47 abgezogen.
Diese an Isobutan arme Paraffinfraktion wird dann aus dem Debutanisatorauffänger 47 durch Leitung 48 abgezogen und durch Pumpe 49 in Leitung 50 befördert, die an die Leitungen 51,52 angeschlossen ist. Leitung 51 sorgt für einen Rückfluss für den Debutanisator, um die Fraktionierung darin zu steuern. Das Nettokopfprodukt vom Debutanisator gelangt durch Leitung 52 zur Leitung 4, um das Isobutan daraus im Deisobutanisator 5 zu gewinnen.
Deisobutanisator 5 wird durch Aufkochen eines Teils des n-Butanbodenprodukts erhitzt, das vom Boden des Deisobutanisators 5 durch Leitung 57 zum Aufkocher 58 abgezogen wird. Dieser Aufkocher kann mit Gas beheizt oder durch Dampf oder sonstige geeignete Mittel erhitzt werden. Das aufgeheizte n-Butan gelangt durch Leitung 59 zurück zum Boden des Deisobutanisators 5, wodurch Wärme dem letzteren zugeführt wird. Ein Teil des Bodenproduktes, das hauptsächlich aus n-Butan besteht, wird vom Aufkocher 58 durch Leitung 60 abgezogen, im Wärmeaustauscher 61 abgekühlt und aus dem Verfahren durch Leitung 62 abgeführt. Leitung 62 kann das Normalbutan zur Benzinverschneidung oder zu einem unabhängigen Isornerisierungsverfahren leiten, worin das n-Butan in Isobutan für weiteren Gebrauch im Verfahren umgewandelt werden kann.
Der Debutanisator 43 wird durch Abziehen eines Teiles des Bodenproduktes durch Leitung 53 zum Aufkocher 54 erhitzt. Den schweren Kohlenwasserstoffen wird Wärme im Aufkocher 54 zugeführt, und die schweren Kohlenwasserstoffe gelangen dann durch Leitung 55 zum Boden des Debutanisators 43 zurück. Die Nettoerzeugung an Alkylat wird aus dem Verfahren durch Leitung 56 abgezogen. Dieses Alkylat kann einer weiteren Fraktionierung unterzogen werden, um daraus eine engsiedende oder breitsiedende Alkylatfraktion abzutrennen. Die Mittel für eine solche weitere Fraktionierung sind nicht dargestellt.
Die Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffkatalysators kann bei einer Temperatur von etwa-180 bis etwa 930 vorgenommen werden, erfolgt jedoch vorzugsweise bei einer Reaktionstemperatur im wesentlichen im Bereich von 100 bis 650. Unter dem Ausdruck"Fluorwas- serstoffkatalysator", wie er in der ganzen Beschreibung und den Ansprüchen gebraucht wird, sind Katalysatoren zu verstehen, in denen Fluorwasserstoff der wesentliche aktive Bestandteil ist. Es liegt also im Rahmen der Erfindung, praktisch wasserfreien Fluorwasserstoff oder eine hochkonzentrierte Flusssäure bzw. Flusssäure mit verschiedenen Zusätzen oder Förderern oder Bortrifluorid zu verwenden.
Gewöhnlich wird handelsüblicher wasserfreier Fluorwasserstoff in das Alkylierungssystem als frischer Katalysator eingetra- gen. Es ist jedoch möglich, Fluorwasserstoff mit bis zu etwa 10% Wasser oder mehr zu verwenden. Übermässige Verdünnung mit Wasser ist im allgemeinen unerwünscht, da es gern die Alkylierungsaktivität des Katalysators herabsetzt und Korrosionsprobleme hervorruft. Der Druck über dem Alkylierungssystem liegt im allgemeinen gerade hoch genug, um die Kohlenwasserstoffe und den Katalysator in der Reaktionszone
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ll1d in der Phasentrennzone im wesentlichen in flüssiger Phase zu halten, d. h. bei 2. - etwa 17 At.
Der Zeitfaktor in dem Alkylierungsverfahren lässt sich einfach in der Raumzeit ausdrücken, die als das /blumen des Katalysators innerhalb der Kontaktzone. dividiert durch das Volumenverhältnis von je Minute in die Zone eingebrachten Kohlenwasserstoffreaktionsbestandteilen, definiert ist. Gewöhnlich wird die taumzeit innerhalb des Bereiches von etwa 5 bis etwa 15 Minuten fallen.
Zu allen Zeiten wird ein wesentlicher molarer Überschuss an Isoparaffinen zu Olefinen in der gesam- : en Kohlenwasserstoffspeisung zur Reaktionszone des vorliegenden Verfahrens aufrechterhalten, derart, lass das Molverhältnis von Isoparaffin zu Olefin grösser als 4 : 1 ist. Dieses Molverhältnis beträgt vorzugsweise mindestens 5 : 1 und kann bis zu 20 : 1 oder mehr betragen. Im Zusammenhang hiemit wird jederzeit in merklicher molarer Überschuss an Isoparaffin gegenüber n-Paraffin in der gesamten Kohlenwasser- : toffeinspeisung für die Reaktionszone aufrechterhalten, derart. dass das Molverhältnis von Isoparaffin zu l-Paraffin mindestens 3 : 1 beträgt.
Während dieses Molverhältnis grösser als 8 : 1 sein kann, wird es vor-
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: 1ler Kontaktzone wird vorzugsweise im wesentlichen innerhalb des Bereiches von 2 : 1 bis 3 : 1 gehalten, obgleich Verhältnisse von 0, 5 : 1 bis 5 : 1 befriedigende Ergebnisse liefern werden.
Obgleich das Alkylierungsverfahren nach der Erfindung besonders vorteilhaft im Falle der Alkylierung ron Isobutan mit normalerweise gasförmigen Olefinen, wie Butylenen, ist, ist es im allgemeinen anwendbar auf die Alkylierung jedes verzweigten Paraffinkohlenwasserstoffes mit mindestens einem tertiä- en Kohlenstoffatom ie Molekül mit einem olefinischen Kohlenwasserstoff. Als olefinische Reaktionsbeitandteile können die normalerweise gasförmigen Olefine einschliesslich Äthylen. Propylen, l-Buten, 2-Buten, Isobutylen und die verschiedenen isomeren Amylene verwendet werden. Im Falle des weniger reaktiven Äthylens ist es im allgemeinen zweckmässig, dass Bortrifluorid im Katalysator ausser dem Fluorwasserstoff vorliegt.
Normalerweise flüssige Olefine, wie Amylene, Hexene und Polymere der normalerweise gasförmigen Olefine mit niedrigerem Molekulargewicht können ebenfalls als olefinische Reaktionsbestandteile im Verfahren mit guten Ergebnissen verwendet werden.
Ein besonderes Beispiel für den Betrieb des vorliegenden Kombinationsverfahrens mit Fluorwasserstoff als Alkylierungskatalysator wird nun in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben.
Dieses Beispiel erläutert die Alkylierung von Isobutan mit Q-Olefinen. Das Isobutan wird durch ge- laue Fraktionierung von Feldbutanen gewonnen. Die Q-Olefine werden aus einer Gaskonzentrationsanlage miner katalytischen Wirbelschichtspalteinheit in Form des Debutanisatorkopfproduktes aus dieser Anlage erhalten. Zu den Reaktionsbedingungen gehören eine Temperatur von 380 in der Kontaktzone, eine Iso-
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in54. 0 Mol-% n-Butan. Der Einspeisungsdeisobutanisator ist ein Fraktionierturm mit einem inneren Durchmesser von l, 37 m, einer Höhe von 39. 62 m, der 60 Böden im Abstand von 60, 96 cm voneinander aufweist.
Diese Fraktionierzone arbeitet unter einem Überdruck von 7, 85 Atm mit einer Spitzentemperatur
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59 ,hat folgende Zusammensetzung : 0, 6 Mol-Ufo Propan, 38, 2 Mol-% Isobutan, 61, 0 Mol-% n-Butan und D, 2 Mol-% Pentane. Die vereinigte Einspeisung zum Deisobutanisator 105 wird darin unter einem Rück- flussverhältnis von 3, 5 : 1 fraktioniert, und ein praktisch n-butanfreier Isobutanstrom wird am Kopf daraus in einer Menge von 99. 9 m'je Tag abgetrennt. Dieser Strom von 99, 9 m* je Tag mit l, 7 Mol-% Propan, 93, 3 Mol-% Isobutan und 5 Mol-% n-Butan wird vom Deisobutanisator 105 oben durch Leitung 106 abgezogen und im Kondensator 107 niedergeschlagen, dann gelangt er durch Leitung 108 zum Deisobutanisatorauffänger 109.
Die Flüssigkeit wird aus dem Auffanggefäss durch Leitung 110 abgezogen, durch Pum-
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pe 111 und Leitung 112 zur Rückflussleitung 113 und in die Einspeisungsleitung 114 für den Depropanisator gefördert.
Ein olefinhaltiger Strom, der aus dem Kopfabschnitt eines Debutanisators einer Gaskonzentrationseinheit kommt und aus niedrig siedenden Kohlenwasserstoffen besteht, die durch Spaltung von Kohlenwasserstofföl mit Hilfe von Wirbelschichtkatalysator erzeugt wurden, gelangt als Flüssigkeit unter Druck durch Leitung 115 und wird durch Pumpe 116 über Leitung 117, Kondensator 118 und Leitung 119 zum
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: 0,n-Butan, 0,5 Mol-% Pentanen und 0,7 Mol-% leichtem Alkylat besteht.
Der Depropanisator dient zwei Aufgaben : Durch Kreislauf des Isobutan-Schleppstromes durch Leitung 162 zum Depropanisator wird das während der Wasserstoffübertragungsreaktionen in dem Alkylierungsverfahren erzeugte sowie das in der frischen Einspeisung enthaltene Propan aus dem Verfahren entfernt und die Propananreicherung in der Kohlenwasserstoffeinspeisung für die Reaktionszone ist damit verhindert. Auch dient der Depropanisator als eine Zubereitungsfraktionierzone für die Einspeisung, um Cs Kohlenwasserstoffe von höher siedenden Kohlenwasserstoffen abzutrennen, welche Cs-Kohlenwasserstoffe zu einer Polymerisiereinheit geschickt werden können, um daraus Motortreibstoffverschnittbestandteile zuzubereiten. Der Depropanisator 120 ist eine Fraktioniersäule von 1, 35 m Durchmesser, 21,34 m Höhe mit 30 Böden im Abstand von 60,96 cm voneinander.
Sie arbeitet unter einem Druck von 18,7 Atm mit einer Spitzentemperatur von 52 , einer Bodentemperatur von 104 und einem Verhältnis von Rückfluss zu Einspeisung von 1, 21 : 1. Die gesamte vereinigte Einspeisung für den Depropanisator aus Leitung 114 in der Menge 99,9 mis je Tag, aus Leitung 115 in der Menge von 452, 95 m je Tag und aus Leitung 162 in der Menge von 106, 98 ms je Tag hat folgende Zusammensetzung : 0,3 Molto Äthan, 15, 7 Mol-% Propylen, 12,3 Mol-% Propan, 20,6 Mol-% Butene, 36, 6 Mol-% Isobutan, 13, 7 MOl-% n. Butan, 0, 3 Mol-% Pentene, 0, 4 Mol-% Pentane und 0, 1 Mol-% höheres Alkylat.
Nach der Fraktionierung der vereinigten Einspeisung gelangt das Kopfprodukt vom Depropanisator durch Leitung 121, Kondensator 122 und Leitung 123 zum Depropanisatorauffänger 124. Die flüssigen Kohlenwasserstoffe werden daraus durch Leitung 125 mittels Pumpe 126 abgezogen, die in Leitung 127 für den Rückfluss durch Leitung 128 fördert und Ein Nettodepropanisatorkopfprodukt von 161,69 m je Tag wird durch Leitung 129 abgezogen. Der Nettoabzug an Kopfprodukt vom Depropanisator durch Leitung 129 in der Menge von 161,69 m je Tag hat eine Zusammensetzung wie folgt : 1, 1 Mol-% Äthan, 55, 2 Mol-% Propylen, 42, 4 Mol-% Propan, 0, 4 MOl-% Butene, 0,7 Mol-% Isobutan und 0,20 Mol-% n-Butan.
Wie oben angegeben, ist dieser Kopfproduktstrom vom Depropanisator eine geeignete Einspeismasse für die katalytische Polymerisierung zwecks Erzeugung von Motortreibstoffverschnittbestandteilen von hohem Antiklopfwert.
Der Depropanisator wird durch Aufkochen eines Teiles der höher siedenden Kohlenwasserstoffe erhitzt, die vom Boden des Depropanisators durch Leitung 130 zum Aufkocher 131 abgezogen werden. Die erhitzten schwereren Kohlenwasserstoffe gelangen dann durch Leitung 132 zurück zum Boden des Depropanisators, worin Hitze auf den Depropanisator übertragen wird. Die schwereren Kohlenwasserstoffe, welche die Nettokontaktgefässeinspeisung darstellen, werden aus dem Depropanisator durch Leitung 130-133 abgezogen, im Kondensator 134 gekühlt und gelangen durch Leitung 135 und 136 und 137 zum Kontaktgefäss 138.
Diese Nettoeinspeisung in der Menge von 498,14 m'je Tag hat eine Zusammensetzung wie folgt : 0,3 Mol-% Propylen, 0,6 Mol-% Propan, 28,5 Mol-% Butene, 50, 5 Mol-% Isobutan, 18, 9 Mol-% n-Butan, 0, 4 Mol-o ; o Pentene, 0,5 Mol-% Pentane und 0,2 Mol-% leichtes Alkylat. Diese Nettoeinspeisung für das Kontaktgefäss wird in Leitung 136 mit Kreislaufisobutan aus dem später beschriebenen Isoab- steifer vereinigt. Dieses Kreislaufisobutan enthält aufgelösten Fluorwasserstoff und wird tiber die Leitung 149 zur Leitung 136 geführt.
Dieses Kreislaufisobutan wird in der Menge von 835, 45 mis flüssige Kohlenwasserstoffe je Tag zugeleitet und hat folgende Kohlenwasserstoffzusammensetzung : 3, 0 Mol-%
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0,lat. Die Vereinigung des Kreislaufisobutans aus Leitung 149 mit dem Bodenprodukt des Depropanisators aus Leitung 135 fahrt zu einer kombinierten Kohlenwasserstoffeinspeisung für das Kontaktgefäss von 1333,59 m je Tag mit folgender Zusammensetzung : 0, 1 Mol-'% Propylen, 2, 1 Mol- X) Propan, 10, 8 Mol-% Butene, 66,7 Mol-% Isobutan, 19,05 Mol-% n-Butan, 0,2 Mol-% Pentene, 0,5 Mol-% Pentane und 0,55 Mol-% leichtes Alkylat. Kreislauf- und regenerierte Säure aus Leitung 192 vereinigt sich mit diesem kombinierten Einspeisungsstrom in Leitung 137 und gelangt damit zum Kontaktgefäss 138.
Letzte-
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res enthält flüssige Fluorwasserstoffsäure und wird auf 380 gehalten. Die Alkylierung von Isobutanen in dem vereinigten Beschickungsstrom mit den Butenen, die darin ebenfalls enthalten sind, geht im Kontaktgefäss vor sich. Die Reaktionswärme wird aus dem Kontaktgefäss 138 durch nicht dargestellte Einrichtungen entfernt. Das Gemisch von Kohlenwasserstoffen und saurem Katalysator, das oben damit fortge- ftihrt wird, wird dann vom Kontaktgefäss 138 durch Leitung 139 zum Alkylierungsabsetzgefäss 140 abgezogen.
Der gesamte Kohlenwasserstoffablauf aus dem Kontaktgefäss 138 beträgt 1284, 11 m je Tag und hat folgende Zusammensetzung : 2, 6 Mol-% Propan, 62, 1 Mol-% Isobutan, 21, 4Mol-% n-Butan, 1, 3 Mol-% Pentane, 12, 2 Mol-% leichtes Alkylat und 0, 4 Mol-% schweres Alkylat.
Der Kohlenwasserstoffablauf, der eine verhältnismässig kleine Menge gelösten Fluorwasserstoffes enthält, wird vom Absetzgefäss 140 durch Leitung 141 abgezogen und in den Isoabstreifer 142 eingeführt. Diese Einführung erfolgt auf dem obersten Boden des Isoabstreifers. Dieser ist eine Fraktioniersäule von l, 52 m Durchmesser, 27,43 m Höhe mit 40 Böden im Abstand von 60, 96 cm voneinander. Sie arbeitet unter einem Druck von 9,28 Atm mit einer Spitzentemperatur von 660 und einer Bodentemperatur von 130 ohne äusseren Rückfluss. Innerhalb dieses Isoabstreifers 142 erfolgt eine wesentliche Trennung zwischen dem niedriger siedenden Isobutan und dem höher siedenden n- Butan sowie Reaktionsprodukten.
Das Isoabstreiferkopfprodukt wird durch Leitung 143 abgezogen, im Kondensator 144 gekühlt und gelangt durch Leitung 145 zum Auffanggefäss 146 für das Isoabstreiferkopfprodukt. Dieser Kopfstrom des Isoabstreifers in einer Menge von 942,40 m3 je Tag hat folgende Zusammensetzung: 3,0 Mol-% Propan, 76, 7 Mol-% Isobutan, 19, 1 Mol-% n-Butan, 0, 5 Mol-% Pentane und 0, 7 Mol-o ; o leichtes Alkylat. Ans dem Auffanggefäss für das Kopfprodukt des Isoabstreifers werden 835. 45 m3 je Tag Nettokohlenwasserstoffkreislauf durch Leitung 147 mittels Pumpe 148 abgezogen, die in Leitung 149 und 136 fördert, wie vorher beschrieben wurde. Die Kohlenwasserstoffzusammensetzung dieses Nettokreislaufstromes ist oben angegeben worden.
Ein Schleppstrom von 106, 98 m je Tag wirdaus demlsoabstreiferkopfproduktauffängerl46 zurAbstreifungvon Fluorwasserstoff abgezogen, um zum Kontaktgefäss zurückzukehren und Propan aus dem System zu entfernen.
Dieser Schleppstrom, der dieselbe Zusammensetzung wie der Kreislaufstrom hat, wird vom Auffanggefäss 146 des Isoabstreiferkopfproduktes durch Leitung 155 mittels Pumpe 156 abgezogen, die in Leitung 157 zum Fluorwasserstoffabstreifer 158 fördert. Dieser Abstreifer ist eine Fraktionierzone von 61 cm Durchmesser und 11,6 m Höhe mit 20 Böden im Abstand von 45, 72 cm voneinander. Der Schleppstrom wird auf den Boden Ni. 1. von der Spitze aus gerechnet, eingeführt. Der von dem Schleppstrom abgetrennte Fluorwasserstoff wird oben durch Leitung 159 abgezogen und vereinigt sich mit dem Strom aus Leitung 143. Der Kohlenwasserstoffanteil des Schleppstromes wird aus dem Fluorwasserstoffabstreifer durch Leitung 160 über Pumpe 161 abgezogen, die in Leitung 162 fördert.
Der Kreislaufschleppstrom aus Leitung 162 wird durch Leitung 117 dem Depropanisator 120 zugelei- tet.
Der Isoabstreifer 142 wird durch Aufkochung eines Teiles der höher siedenden Kohlenwasserstoffe erhitzt, die vom Boden des Isoabstreifers durch Leitung 150 zum Aufkocher 151 abgezogen werden. Die erhitzten schwereren Kohlenwasserstoffe gelangen dann durch Leitung 152 zurück zum Boden des Isoab- streifers, wodurch Wärme auf diesen Isoabstreifer übertragen wird. Die schwereren Kohlenwasserstoffe enthalten etwas Isobutan, das nicht am Kopf entfernt worden ist, n-Butan und die Reaktionsprodukte wer- den durch Leitung 153 abgezogen und gelangen durch die Fluorentfernungszone 154. Diese Zone 154 kann aus einem oder mehreren Türmen bestehen, die mit Tonerde, Bauxit. Aluminiumringen od. dgl. zwecks
Entfernung der Fluoride in ihrer Beschickung bestehen. Sie wird gewöhnlich unter einem Druck von etwa
10 Atm und bei einer Temperatur von etwa 1300 betrieben.
Obgleich die Fluoride in der Beschickung zur
Zone 154 wenig, nämlich etwa 0,01 Gel.-%, sind, ist es zweckmässig, sie so zu entfernen, dass sie nicht in die späteren Fraktionierzonen gelangen, wo sie sich unter Bildung von korrosivem Fluorwasser- stoff zersetzen würden. Der Bodenstrom des Isoabstreifers trägt 341,66 m je Tag und hat folgende Zu- sammensetzung : 9, 5 Mol-% Isobutan, 30, 1 Mol-% n-Butan, 4, 3Mol-% Pentane, 54, 4 Mol-% leichtes
Alkylat und 1, 7 Mol-% schweres Alkylat. Nach der Fluorentfernung in der Zone 154 gelangt dieser Koh- lenwasserstoffstrom durch Leitung 163 zum Debutanisator 164.
Der Debutanisator besteht aus einer Fraktionierzone von 91, 4 cm Durchmesser und 21,34 m Höhe mit 30 Böden im Abstand von 60, 96 cm voneinander. Er arbeitet unter einem Druck von 6,1 Atm mit einer Kopftemperatur von 63 und einer Bodentemperatur von 1660 unter Benutzung eines Verhältnisses von Rückfluss zur Beschickung von 0, 75 : 1. Das Kopfprodukt vom Debutanisator 164 gelangt durch Leitung
165, wird im Kondensator 166 niedergeschlagen und wandert durch Leitung 167 zum Auffanggefäss 168 für das Debutanisatorkopfprodukt.
Das aus flüssigem Kohlenwasserstoff bestehende Kopfprodukt des Debu- tanisators wird vom Auffanggefäss 168 des Debutanisatorkopfproduktes durch Leitung 169 mittels Pum-
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pe 170 abgezogen, die in Leitung 171 fördert, welche an Leitung 172 angeschlossen ist, um Rückfluss zu liefern. Anderseits ist sie an Leitung 173 zwecks Kreislaufes des Nettokopfproduktes zur Einspeisung zum
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0,6 Mol-% Pentane. Mittels dieses Kreislaufes werden Isobutanverluste aus dem System verhindert oder auf ein Mindestmass herabgesetzt. Der Debutanisator wird durch Aufkochung eines Teiles der hochsiedenden Kohlenwasserstoffe erhitzt, die vom Boden des Debutanisators durch Leitung 174 zum Aufkocher 175 abgezogen werden.
Die erhitzten schweren Kohlenwasserstoffe gelangen dann durch Leitung 176 zurück zum Boden des Debutanisators 164, worin sie Wärme auf den Debutanisator übertragen. Das Nettoalkylatprodukt wird vom Boden des Debutanisators durch Leitung 177 mit dem Kühler 178 abgezogen und gelangt durch Leitung 179 zu weiteren nicht dargestellten Fraktioniereinrichtungen. Dieser Nettoalkylat- strom liegt in einer Menge von 248,33 m je Tag vor und bei seinem Abzug aus Leitung 179 hat er folgende Zusammensetzung : 5, 0 Mol-% n-Butan, 6,5 Mol-vlo Pentane, 85, 9 Mol-% leichtes Alkylat und 2,6 Mol-% schweres Alkylat. Die Oktanzahl dieses leichten Alkylates, nach der Motorenmethode ohne Äthylbleizusatz gemessen, beträgt 93, 0 - 94, 0.
Wie oben dargelegt wurde, wird das Kopfprodukt vcm Debutanisator im Kreislauf zur Einspeisungszubereitung des Deisobutanisators zwecks Rückgewinnung von Isobutan zurückgeführt. Diese Einspeisung für den Deisobutanisator 105 wird durch Aufkochen eines Teiles der höher siedenden Kohlenwasserstoffe, nämlich n-Butan, erhitzt, die vom Boden des Deisobutanisators durch Leitung 180 zum Aufkocher 181 abgezogen werden. Die erhitzten höher siedenden Kohlenwasserstoffe werden dann durch Leitung 182 zum Boden des Deisobutanisators 105 zurückgeleitet, worin die Wärme auf den'Deisobutanisator übertra- gen wird. Der höher siedende Kohlenwasserstoff, nämlich n-Butan, wird aus dem Deisobutanisator durch Leitung 183 abgezogen, im Kühler 184 gekühlt und aus dem System durch Leitung 185 ausgetragen.
Dieser Strom beträgt 161,53 mus je Tag und hat folgende Zusammensetzung : 5, 0 Mol-% Isobutan, 94, 7 Mol-% il- Butan und 0,3 Mol-% Pentane. Dieser Strom wird zweckmässig als Verschnittmittel für Motortreibstoff gebraucht, um den gewünschten Dampfdruck zu erzielen, oder gewünschtenfalls kann er in ein Isomerisierungsverfahren geleitet werden, worin das n-Butan in Isobutan zur Wiederbenutzung in dem Alkylie- rungsverfahren umgewandelt wird. Der Isobutangehalt des Bodenstromes des Deisobutanisators und der Isobutangehalt des Kopfstromes des Depropanisators belaufen sich auf insgesamt 1, 34 Mol-% des in dem Spitzenauslauf des Isoabstreifers enthaltenen Isobutans.
Die Einrichtungen für die Fluorwasserstoffregenerierung sind ebenfalls in Fig. 2 dargestellt. Fluorwasserstoff, der aus dem Kontaktgefäss 138 übergeht, wird von den Kohlenwasserstoffen im Absetzgefäss 140, wie oben beschrieben,. abgetrennt. Diese Fluorwasserstoffschicht wird vom Abscheider durch Leitungen 186,187 und 188 zur Fluorwasserstoffbeschickungstrommel 189 abgezogen. Aus der Trommel 189 wird Fluorwasserstoff durch Leitung 190 mittels Pumpe 191 abgenommen und dadurch über Leitungen 192 und 137 zum Kontaktgefäss zurückgeleitet. Statt dessen. kann der abgetrennte Fluorwasserstoff ganz oder teilweise aus dem Abscheider 140 durch Leitung 186 und 193 zur Fluorwasserstoffregenerierzone 198 geleitet werden.
Ein anderer Teil des Fluorwasserstoffes gelangt durch Leitung 194 mit dem Erhitzer 195 und der Leitung 196 zu einem Zwischenabschnitt, der Fluorwasserstoffregenerierzone 198. Der Fluorwas- serstoff wird in dieser Regenerierzone durch Fraktionierung gereinigt. Diese Fraktionierzone besteht zweck- mässig aus einem Turm von 76,2 cm Durchmesser mit 6 Böden im Abstand von 45,72 cm voneinander. Er arbeitet unter einem Druck von 5,8 Atm bei einer Spitzentemperatur von 1660. Der regenerierte Fluorwasserstoff aus Zone 198 gelangt durch Leitung 199 zum Kondensator 200 und nach Kondensation über die Leitungen 201 und 188 zur Fluorwasserstoffbeschickungstrommel 189 zwecks Kreislaufs zum Verfahren wie oben beschrieben.
Schwere teerartige Polymere in einer Menge von etwa l, 59 m je Tag werden aus der Fluorwasserstoffregenerierzone 198 durch Leitung 202 ausgetragen und verworfen.
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