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"Perfectionnements à l'alky14tton des hy8axbt,'e atomat1que...
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La peinte invention est relative à l'alkylaeloa
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d'hydrocarbures Aromatiques avec des oléfine* ou des compotes agissant comme des oléfines.
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Lfa1kylat1on d'hydrocarbures aromatiques avec - des ol±1"es est uno réaction bien connue qui pouttert réalise** en utilisant, comma catalyseur, un halogénure de 1t1Idll-cr.ft.. par exemple du chlorure d'aluminium ou du trifluorure de bore,, ou un acide, par exemple de l'acide fluoeenque. L présente
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invention concerne l'utilisation d'une nouvelle cla t de cata- lyseurs dans les réactions d'alkylation des liydroca n1*'* eO" matiquos.
Suivant la présente invention, un pcc 'd! ')out l'alkylation d'hydrocarbures aromatiques comprend lie # w réaction d'un hydrocarbure aromatique avec une olé± . ; <"# $* composé agissant CIJ\1tne oléH.ne sous des condition,, \11::1" ition, avec un catalyseur préparé par mise en contact dt ry; ..Uic tW<2c
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un compose de la formule générale :
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dans laquelle X et Y peuvent être identiques ou différents et
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sont choisis parmi H, Cl, Br, F ou SCI, ou dans l11tlcul1<' Je fit Y
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forment ensemble 0 ou S, sous des conditions non- réductrices et
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a une température telle que le chlore soit fixé par t t ,11.':::llt1e
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sans production de chlorure d'aluminium libre..
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Les hydrocarbures aromatiques préférés anlit les aromatiques monocycliques, par exemple le benzène ou lee Ikyi benzènes, <Mi le procédé petit paiement être appliqué .; îas a- romatiquel polynucltltircl1. par exemple le naphtalètio et lits Al- kyl naphtalènes, et également à des composés comportzint deux ou i! plusieurs groupes aryles, par exemple le dîpheiiyle, Le oléfine$
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peuvent contenir une ou plusieurs doubles liaisons et peuvent
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être des oliftnel acycliques ou cycliques.
Elles 6ont, de pré- férence, des oléfines acycliques ayant 2 à 18 a Corne de carbone, par exemple de l'éthylène. du propylane, des butent, do 1'iso- butylène, des peneonca ou un tétramèee de propyl('f1(\. fI'! s i.. ian- ges d'oléflnes peuvent également être employés, et toi olet.1nes peuvent aussi être mélangées avec d'autres matière** i,L-rtea, par exemple de l'azote ou de* hydrocarbures natures, C'cet it l.1l'i que des courants de gaz de raffinerie contenant un ou plu1eu: hydro...:
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carbures clef iniques peuvent être employés, par exemple le pro
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duit normalement gazeux issu d'un appareil 4, cracking ther 1- que ou catalytique.
Des exemples de composés convenables agis- sant comme oléfines sont les halogénures d'alkyles, spécialement les chlorures et les bromures, ayant plus de 2 atomes de carbone
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par molécule, qui sont capables d'être dihydrohalogénis pour fourmer des hydrocarbures oléfiniques, par exemple les chlorures de hydrocarbures aliphatiques aoycliquos ayant 2 à 6 atomes de à bone,
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Les condition)! d'alkylation utiliteea dépendras des réactifs employés mais la température sera nomalecxnt de l'ordre de 0 à 300., de préférence de bzz â 200.C. et la pu!"- aion ira de la pression atmosphérique jusqu'. 1000 liVl'..!p",,';1!i carré.
L'hydrocarbure aromatique est de préférence en jteàt $ 'f rapporta l'oléine ou par rapport au compoid agissant '::;",....11$ * .*# fin., des rapporta convenables étant de 2/1 à 20/1. Des 1'4')!'.JCII:tt<.
Plus élevés tendent à réduire la formation des produite po1y.l ltyléa et sont de ce fait spécialement avantageux lorsqu1 4.,1- re produire des produits principalement inono-alkylês. ta vite... spatiale liquide de l'hydrocarbure aromatique peut être de l'or- dre de 0,1 à 20 volumea/volumo/heure, de préférence de 0 5 Volumes /volume/heure .
La procédé est avantageusement réalisé sous des conditions anhydres et avec des réactifs exempta d'eau pour ré- duire au minimum la perte d'halogène à partir du catalyseur.
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Le catalyseur utilisé et son procède de pr= a' Con sont décrits dans les demandes de brevet britanniques t:" 30821/60 et 36154/60.
Une des caractéristiques particulières de la pr paration du catalyseur est l'utilisation des composés spécifi- ques de la formule générale indiquée, cee composés donnant une
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forme spécifique de chloration qui produit des catalyseurs Actifs
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pour une conversion à, basse température.
Les exemples suivante de composés donnant des catalyseurs actifs et des catalyseurs inactifs illustrent la nature spécifique des composés employés.
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odgzr des pomosés d2nnat des catalyseurs actifs catalyseurs lr.actlifo Tétrachlorure de carbone (0014) Acide chiorhydxique (HCx) Chloroforme (CKC1-) Chlore (Cl 2) Chlorure de méthylène (CH2012) Chlorure de méthyle (CH3Cl) 0!LcMorodtSluoro!aehane (0012'2) Chlorure d'acdtylo (C1CQC.) tr1chlorobromomêthano <CCl38r) nlchloroéthane (GHC1 CtC) Tétrachlorure de Thtocarbonyle Tétraahlorodthane (CC1,SC1) <CHC12-CHC12) TétrachlornÓthylàne (CCl2 CCl2j Dans le cas de composé. contenant: des éléments autres que le chlore, le carbone et 1'hydrogène, le traitement peut ajouter
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ces autre* élément* au catalyaeur en plus du chlore.
Par exemple, un traitement avec du dichlorodifluorométhant a pour résultat la fixation à la fois de chlore et de fluor sur le catalyseur.
On à du reste trouvé que des catalyseurs ainsi préparée sont
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encore actifs pour une conversion à basse température, et qu'ils peuvent avoir, de plus* d'autres propriétés résultant de l'addi- tion des autres éléments.On a également trouva que de petites quantités d'halogènes (notamment de chlore) qui peuvent Cire pré- sentes dans l'alumine avant le traitement de chloration de la présente invention n'affectent pas l'activité des catalyseurs pour une conversion à basse température, bien que de telles halogènes ne puissent pas contribuer d'une manière quelconque à l'activité du catalyseur.
C'est ainsi que l'alumine utilisée peut déjà contenir jusqu'à 1 pour cent en poids de chlore et/ou de fluore, comme lorsque, par exemple, la matière qui est chlo- rée par le procédé de la présente invention est un catalyseur normalement utilisé pour le reforming; d'hydrocarbures de la gam-
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me d'ébullition de l'essence. Les composés préférés donnant des catalyseurs actifs sont le tétrachlorure de carbone, le chloro- forme et le chlorure de méthylène.
Les composés couverts par la formule générale dans laquelle X et y forment ensemble 0 ou Si sont le phosgène ou le tiophosgène.
On peut employer toutes formes convenables d'alu- mine contenant des sites ou lieux acides actifs. Ceci est une caractéristique des alumines activées qui contiennent des site halogénables, comportant souvent un atome d'hydrogène socle*, et qui peuvent être des groupes hydroxyles superficiel*. Les composés de chloration réagissent avec ces sites superficiels en éliminant un atome d'oxygène à partir de ceux-ci, et en pro- duisant des oxydes de carbone, et/ou du phosgène et: parfois de l'eau, bien que les catalyseurs contiennent encore une quantité mesurable d'hydrogène.
La quantité de chlore ajoutée au tataly- saur est de préférence de l'ordre de 1 à 15 pour-cent en poids, la quantité précise dépendant de l'aire.superficielle initiale de l'alumine, telle que mesurée par une absorption d'azote à basse température. On a trouvé que la quantité maximum de chlore qui peut être ajoutée sans formation de chlorure d'aluminium libre est proportionnelle à l'aire superficielle et est d'envi-, ron 3-3,5 x 10-4 grammes/mètre carré.
Une chloration maximum est préférée, mais des quantités inférieures de chlore donnent encore des catalyseurs actifs, une gamme convenable allant, par conséquent, de 2 x 10-4 à 3,5 x 10-4 gr/m2.
Si on le désire, 1'alumine peut: contenir un ou plusieurs autres oxydes réfractaires choisie parmi les oxydes des éléments des groupes II à VI du Tableau Périodique, par ax- emple l'oxyde de béryllium, la zircone, l'anhydride borique, la silice, l'oxyde de titane, ou t'anhydride vanadique, de prête-* rence en une quantité inférieure à 50 pour cent en poids, Le catalyseur peut également contenir, si on le désir.) une petite
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proportion, de préférence moins de 25 pour-cent en poids, d'un
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métal ou d'un composa métallique ayant une activité hy{ho(,nl1nt.
et choisis parmi les groupes Via ou VIII du Tableau lérioilique, par exemple un métal du groupe du platine, qui peut *tre .u\*sent en une quantité de 0,01 à 5 pour-cent on poids, La p? *3<?r>ce dfijn tel métal ou d'un tel compose métallique necet cc|-end-i:îî: cL;- sontiel1epour le développement du procédé de la présence invention.
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Les conditions non.-réductrices Ut.t11tH(''1 pour la chloration peuvent être des conditions inertes ou oxydantes, eer
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dernières étant préférées. Un procède convenable de mise en con-
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tact de l'alumine consiste 0. faire passer un courant .iscujî du composé de chlore sur l'alumine. soit seul, soit, do prôtérenca, dans un gaz porteur non-réducteur. Des exemples de liortcurs
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convenables sont l'azote, l'air ou l'oxygène,
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Les conditions non. réductrices sont -"întifiiGS, car des conditions réductrices tendent à convertir !<. expose de chlore en acide chlorh.'lfu'ique, ce qui donne un .;l'I.ti in- actif. La température pour la chloration peut être d" 149 ù 593*C.
La tendance A la formation de chlorure cI f /JlulniU'!1 libre
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augmente avec la température et, par conséquent, des précautions
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doivent être prises lorsqu'on utilise les température lue plus élevées de la gomme spécifiée COUt!1't(! les t prntur(;t1 utilisées
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seront normalement supérieures à la température de volatilisa-
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tion du chlorure d'aluminium, la formation de chlorure <"altjnii.
1'111.1\1 libre est facilement décelas par son apparition coin- 1(6 produits de réaction gazeux. Lorsqu'on traite un co-ipesi'* <îf alu- mine et d'un métal du groupa du platine, des p1:tC.:"th)n', J('... vraient également être pl' 11100 pour empachcr la foi-t'cion do complexes volatile de platine, la tendance à le. ile tels complexes augmentant à nouveau avec l'aeeroise.n'nt dû la température. Lorsqu'on traite des composés d'alpine et d'un mé- tal du groupe du platine, la tempe-rature est de pr<rence de
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1490 à 371 C., les composés de platine sur alumine étant plus
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particulièrement traités à 232-316OC-9 et les composés de pallae dium sur alumine à 260-3430C.
La réaction de chloration est too- thQrm1qu et les températures spécifiées sont les température initiales employées.
Le taux d'addition du compo.. de chlore est de présence aussi bas que praticable pour assurer une chloration uniforme et pour éviter une augmentation rapide de température
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du fait de la réaction exothermique, Le taux d'addition n' -.x fe.i* pas, de préférence, 1,3 pour.cont en poids du campée do chtoxu par poids de catalyseur par minute. Si on utilise tm sat pasteur, le taux de circulation est de préférence d'au mointl 200 vdt!Si&s!/ volume de catalyseur par heure, une gamme co)ivon4b:',* ôtant de 200 à 1000 volumes /volume /heur , La pression utilieds sett et façon convenable, la pression atmosphérique.
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Le catalyseur actif est susceptible d'une î > * lyse en présence d'eau et: il devrait,. par conséquent être tW8 & saa1né sous des conditions anhydres. De môme, le* matières uti. lisées dans la préparation du catalyseur devraient dgale#ent 8t. exemptes d'eau.
L'invention est illustrée par les exemples oui. vanta, Exemple 1 On préparait une alumine ayant une aire
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superficielle de 350 m2/sramme en partant d'isopropylate dl*lu. minium, de la façon suivante.
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On dissolvait 1200 gréâmes d'Isopropylate d *lu minium dans 6 litres de benzneAna1ar. On ajoutait 4 litres due eau désionisée avec 'ne agitation énergique. Après une demi-heu- re, on décantait la couche de benzène on ajoutait 4 litres sup-
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pidmentaires d'eau désionisée et on poursuivait l'agitation pen- dant une nuit. La boue d'hydrogel d'alumine était centrifugea et
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lavée avec 12 litres d'eau désionisée pour enlever tout isopro-
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panel résiduaire.
On obtenait 3.200 grammes d'un gâteau de fil. tre contenant environ 300 grammes d'alumine. Après séchage et calcination, on plaçait: 150 mi. de l'alumine dans un réacteur vertical maintenu à 390*C. et purge avec de l'azote sec circu- lant à 100 pl, par minute pendant 1 heure. On ajoutait ensuite
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30 ml. de tétrachlorure de carbone sec goutte à goutte au cata- lyseur chauffa sur une période de 30 minutes, tandis que la pur- 80 d'asote était entretenue, Finalement le compose dtalt balaye avec de l'Ilote sec pendant une heure supplémentaire.
La teneur de chlore du catalyseur résultant était de 12 pour-cent en poids,
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Le Catalyseur était ut11'Q pour faire réagir du propylène et du bensâne 4 une tempdratiura de une pression de 30 livres par pouce camé et une vitesse spatiale du benzène de 1 vol\1novol\1no/houru. te rapport molaire bense- ne/propyléne était de 4,7/1.
Une analyse du produit, après ll à 12 heures de traitement, donnait la composition suivante Benzène 73,2% en poids
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Cumène 16,9. il D1"'i..opropy1bendne 7,7% fi Tri-loopropylbeiizène 1,7% " Tétra-isopropylbenzène out3% " La fraction de D1-isopropylbenène (7,7% en poids du produit) était un mélange des trois isomères, à savoir : isomère 1,2 0,3% en poids ( 4%)
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isomère 1,3 3$1% " ( 40/.) isomère 1,4 4,3%" ( 567.) (100%) Exemple 2.
On préparait 150 ml. d'une alumine
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ayant une aire superficielle de 300 m2/8rmrune en partant dfise, propylate d'aluminium, d'une manière similaire à celle décrit
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à l'Exemple 1.
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tealumine était placé dans un réacteur V81:ttcd. maintenu à 300"C. et purgesavec de L'azote sec circulant à 100 ml. par minuta pondant une demi-heure.
On ajoutait ensuite 30 al.
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de tétrachlorure de carbone sec Soutte-à-goutte au eataly''ur sur une période d'uno demi-heurt, et ensuite !.<t catalyseur était finalement purgé avec do l'azote sec pendant 1 heure 8upplé#erl- taire. ta teneur de chlore du catalyseur résultant était
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do lp,3 pourweent en poîdde la teneur de carbone étant: négligea* ble (moins de 0,01% en poids).
Le cataiyâcur était utilisé pour latta tdaïtkr du benzine avec mit courant gazeux contenant: 93 pomfûtne on volume dldthylèna et 3 pourtant en voluMe d'hydvg)gbno à un* 1'r..,lon de 200 livres par pouce carré oc z une viteatt spatiale du ben zèna da 1,5 voludte/wlume/heure. te rapport molaire bonzènel dthythne était do 4/1. Une analyse des produits effectué* âpre* différentes périodes da traitement et à différentes t; aperaeur< de réaction dosait les résultais suivante
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Iloures sous trattemont 3-4 9 - 10 Tompdrtture de rdactlon ta. 12J tic Banane % poids S6,4 76,3 ËthytbeMMM io n bzz Ci,1 Oi.d6hylbeMz&Me fi 0 1,4 '3,6 Ethyl or1°rii 0 0 trace 6M6<t
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<tb> suéridure
<tb>
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Sxefflftla 3.
On préparait un e*Mly u!P p4r la procédé dûcrlt à Itexmpla 2. ta teneur de chlore de ou catalyseur était do 10,3 pour- cane en poids,
On utilisait ce catalyseur pour fait* réagir du benzène avec un gaz contenant une oléfine provenant du .épar..
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teur à haute pression d'un appareil de cracking à la vapeur. te gaz contenait 19,3 moles pour-cent d'éthylène et 7,2 moles pour-cent de propylène.
La température d'alkylation était de 150 C, la pression était de 150 livres par pouce carré et le rapport molai- re benzène/oléfines était de 6,4/1. Une analyse du produit après différentes périodes de traitement et à différentes vitesses spatiales du benzène donnaient les résultats suivants :
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Heures sous traitement 6 "7 8 -9 11. 12 vitesse spatiale du bant,v/v/'hx. r 1.5 T 2,0 "' 3. ...............1.
Benzène %/poids 81,3 85.9 90,8 tbylb.èn8 " ,.,4 7,2 1,8 t8opropyt8 benaùno " 3 r 4 5,7 6, Alkyl* banzèno. 8up&riour8" 1,7 1., 3 i, 3 Une caractéristique particulière dos résultats est que, bien
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que le rondement d'éthylbenzêno diminue avec un aeerolaaemenfc de le vitesse spatiale$ la mandement: d'18oprptbàn. auumanque te Idgéramonto ce qui indlquo!\'ut111.ation de vitesses spattalot supdrieures cet: possible avec la propylène.
REVCmïeATTOKS 1. Un procidi d'alkylation d'hydrocarbures arma- tiquus, comprenant la ract1on d'un hydrocarbure arlt1qu, avec une oléfine ou un composé agissant coma oléine <oua des condia tion. d'alkylation avec un catalyseur préparé par mius en contact d'alumine avec un composé de la formule générale
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dam laquelle X 6 Y peuvent être identique. ou différents t ont choisit parmi H, Cl. Br# r. ou SC1, ou dans laquelle X et Y forment ensemble 0 ou S, sous des conditions non-reductrices et à une température telle que le chlore soie fixé par L'alumine sans production de chlorure d'aluminium libre.
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2. Un procède autant: la revendication 1, dans lequel !.'hydrocarbure aromatique est; un aroma Ique mono-cyclique.
3 Un procède suivant les revendications 1 ou 2, deino lequel ,'1', est oléine, aqyoltqme ayant 2 4 m atomes dm carbone, 4. Un procédé suivant les revendication! t, 2 ou 9, dan* lequel la température de la réaction d'lkyt :i.oK *$t de 0 à 300*CSf de préférence de 15 If 2QO*C.
3, Un procédé suivant; Il=* ulaac da rov*n. à 4, 4*nn lequel 14 pression de 14 réaction dfer..
Igtton v4 dg IA provision atmosphérique à 1000 Hv< /pW3<at carré , do Un procédé suivant l'une quelconque des rtven. dicutiom 1 à 3e dans lequel l'hydrocarbure aromatique est; 8M excès par rapport à l'oléfine ou am composé Agissant cousue *le. fine dans le rapport do 2/1 à 20/1.
7, Un procédé nui van t l'une quelconque d<m etven. dtaattons 1 4 6, dans lequel 14 vtteano spatiale liquide do Il hydrocarbure aromatique est: da 0,!. & 20 ua,unaa,/vra,umarxa, dq préÇéjrenee 49 0,5 5 volume /volume/heure, 8, Un procédé iuivant l'une quelconque 1 rov . dtcA4toni l 7, dans lequel, le catalyseur contient du çhlqro ae une quantlifed de 2 x to"4 4 3|3 !,0" &Vmnoglmùer4 caxrj de 10Arq tntutaie de L'alumine, 9, Un procédé M't! l'une quelconque dos revenu dia, 8, dans lequel la température da chloration est do 9" à 59300.
10. Un procédé pouf l'alkylafcion d'hydrocarbures &tfo[nat:j.(;M9s. tjtc!, yua décrit ciwdeasus notainment 4aï?8 les exemples
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donnes,
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"Alky14tton refinements of hy8axbt, 'e atomat1que ...
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The painted invention relates to the alkylaeloa
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of Aromatic hydrocarbons with olefins * or compotes acting as olefins.
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The alkylation of aromatic hydrocarbons with - ol ± 1 "es is a well known reaction which may be carried out ** using, as a catalyst, a halide of 1Idll-cr.ft .. for example aluminum chloride or trifluoride. boron ,, or an acid, for example fluoeenque acid.
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The invention relates to the use of a novel catalyst class in the alkylation reactions of hydroca n1 * '* eO "matiquos.
According to the present invention, a pcc 'd! ') All the alkylation of aromatic hydrocarbons comprises the reaction of an aromatic hydrocarbon with an ole ±. ; <"# $ * compound acting under oleH.ne conditions, \ 11 :: 1" ition, with a catalyst prepared by contacting dt ry; ..Uic tW <2c
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a compound of the general formula:
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in which X and Y may be the same or different and
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are chosen from H, Cl, Br, F or SCI, or from l11tlcul1 <'I fit Y
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together form 0 or S, under non-reducing conditions and
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at a temperature such that the chlorine is fixed by t t, 11. '::: llt1e
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without production of free aluminum chloride.
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Preferred aromatic hydrocarbons besides monocyclic aromatics, for example benzene or benzene, <If the small payment method be applied. aromatic isas polynucltltircl1. for example naphthaletio and Alkyl naphthalene beds, and also to compounds comprising two or i! several aryl groups, for example dîpheiiyl, olefin $
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may contain one or more double bonds and may
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be acyclic or cyclic oliftnels.
They are preferably acyclic olefins having 2 to 18 carbon horns, for example ethylene. propylane, butants, isobutylene, peneonca or a propyl tetramer (olefins can also be employed, and oletines can be used. also be mixed with other material ** i, L-rtea, for example nitrogen or * natural hydrocarbons, this is l.1l'i that streams of refinery gas containing one or more: hydro ...:
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iniquitous key carbides can be used, for example the pro
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normally gaseous product from an apparatus 4, thermal or catalytic cracking.
Examples of suitable compounds which act as olefins are alkyl halides, especially chlorides and bromides, having more than 2 carbon atoms.
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per molecule, which are capable of being dihydrohalogenized to form olefinic hydrocarbons, for example chlorides of aliphatic aoycliquos hydrocarbons having 2 to 6 atoms of to bone,
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The conditions)! The alkylation rate will depend on the reagents employed, but the temperature will be nominal in the range of 0 to 300 ° C., preferably bzz to 200 ° C. and the pu! "- aion will go from atmospheric pressure up to. 1000 liVl '..! p" ,,'; 1! i squared.
The aromatic hydrocarbon is preferably in proportion to the olein or relative to the working compound:; ", .... 11 $ *. * # Fin., Suitable ratios being 2/1 to 20/1. Des 1'4 ')!'. JCII: tt <.
Higher levels tend to reduce the formation of polyyltylea products and are therefore especially advantageous when producing predominantly inono-alkylated products. The liquid spatial rate of the aromatic hydrocarbon may be in the order of 0.1 to 20 volumea / volumo / hour, preferably 0 5 Volumes / volume / hour.
The process is preferably carried out under anhydrous conditions and with water-free reactants to minimize loss of halogen from the catalyst.
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The catalyst used and its process of pr = a 'Con are described in British patent applications t: "30821/60 and 36154/60.
One of the peculiar characteristics of the preparation of the catalyst is the use of specific compounds of the general formula indicated, which compounds give a
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specific form of chlorination that produces Active catalysts
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for low temperature conversion.
The following examples of compounds giving active catalysts and inactive catalysts illustrate the specific nature of the compounds employed.
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odgzr pomoses d2nnat active catalysts catalysts lr.actlifo Carbon tetrachloride (0014) Chiorhydxic acid (HCx) Chloroform (CKC1-) Chlorine (Cl 2) Methylene chloride (CH2012) Methyl chloride (CH3Cl) 0! Lcoro! aorodethane 0012'2) Acdtyl chloride (C1CQC.) Tr1chlorobromomêthano <CCl38r) nlchloroethane (GHC1 CtC) Thtocarbonyl tetrachloride Tetraahlorodthane (CC1, SC1) <CHC12-CHC12) Tetrachloroethane (GHC1 CtC) Tetrachloride of thtocarbonyl Tetraahlorodthane (CC1, SC1) <CHC12-CHC12) Tétrachlnel (in the CCl2] compounds of the other elements of CCl2 CtC than chlorine, carbon and hydrogen, the treatment can add
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these other * element * to the catalyst in addition to chlorine.
For example, treatment with dichlorodifluoromethant results in the attachment of both chlorine and fluorine to the catalyst.
It has also been found that the catalysts thus prepared are
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still active for low temperature conversion, and that they may have, in addition * other properties resulting from the addition of the other elements. It has also been found that small quantities of halogens (especially chlorine) which may be present in the alumina prior to the chlorination treatment of the present invention do not affect the activity of the catalysts for low temperature conversion, although such halogens cannot contribute in any way to the reduction. the activity of the catalyst.
Thus, the alumina used may already contain up to 1 percent by weight of chlorine and / or fluorine, as when, for example, the material which is chlorinated by the process of the present invention is a. catalyst normally used for reforming; of hydrocarbons from the gam-
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me of gasoline boiling. Preferred compounds providing active catalysts are carbon tetrachloride, chloroform and methylene chloride.
The compounds covered by the general formula in which X and y together form 0 or Si are phosgene or tiophosgene.
Any suitable form of aluminum containing active acid sites or locations can be employed. This is a characteristic of activated aluminas which contain halogenatable sites, often having a base hydrogen atom *, and which can be surface hydroxyl groups *. Chlorinating compounds react with these surface sites removing an oxygen atom from them, and producing oxides of carbon, and / or phosgene and: sometimes water, although the catalysts still contain a measurable amount of hydrogen.
The amount of chlorine added to the tatalyzer is preferably in the range of 1 to 15 percent by weight, the precise amount depending on the initial surface area of the alumina, as measured by absorption of alumina. low temperature nitrogen. It has been found that the maximum amount of chlorine that can be added without the formation of free aluminum chloride is proportional to the surface area and is about 3-3.5 x 10-4 grams / square meter.
Maximum chlorination is preferred, but lower amounts of chlorine still give active catalysts, a suitable range, therefore, from 2 x 10-4 to 3.5 x 10-4 g / m2.
If desired, the alumina can: contain one or more other refractory oxides chosen from the oxides of the elements of groups II to VI of the Periodic Table, for example beryllium oxide, zirconia, boric anhydride, silica, titanium oxide, or vanadic anhydride, preferably in an amount of less than 50 percent by weight. The catalyst may also contain, if desired.) a small amount
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proportion, preferably less than 25 weight percent, of a
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metal or a metal compound having hy {ho (, nl1nt.
and selected from the VIA or VIII groups of the Oil Table, for example a metal of the platinum group, which may be present in an amount of 0.01 to 5 percent by weight. * 3 <? R> this dfijn such metal or such a metal compound necet cc | -end-i: îî: cL; - estiel1epour the development of the process of the present invention.
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The non.-reducing conditions Ut.t11tH ('' 1 for chlorination can be inert or oxidizing conditions, eer
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last being preferred. A suitable procedure for bringing
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The tact of alumina is to pass a stream of the chlorine compound over the alumina. either alone or, do prôtérenca, in a non-reducing carrier gas. Examples of liortcurs
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suitable are nitrogen, air or oxygen,
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The conditions no. Reducing conditions are - "intifiiGS, because reducing conditions tend to convert the exposes of chlorine to chlorohydrofluic acid, resulting in an inactive I.ti. The temperature for chlorination may be d "149 ù 593 * C.
The tendency to form free chloride cI f / JlulniU '! 1
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increases with temperature and, therefore, precautions
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should be taken when using the higher temperature readings of the specified rubber COUt! 1't (! the t prntur (; t1 used
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will normally be higher than the volatilization temperature
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tion of aluminum chloride, the formation of chloride <"altjnii.
The free 1'111.1 \ 1 is easily disconnected by its coin-1 (6 gaseous reaction products. When treating a co-ipesi '* <î alumina and a metal of the platinum groupa, p1: tC.:"th)n ', J (' ... should also be pl '11100 to prevent the faith of volatile platinum complexes, the tendency to such complexes increasing again with increasing frequency. .not due to temperature When dealing with compounds of alpine and a metal of the platinum group, the temperature is preferably
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1490 to 371 C., platinum compounds on alumina being more
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particularly treated at 232-316OC-9 and the compounds of pallae dium on alumina at 260-3430C.
The chlorination reaction is too-thQrm1qu and the temperatures specified are the initial temperatures employed.
The rate of addition of the chlorine component is as low as practicable to ensure uniform chlorination and to avoid a rapid rise in temperature.
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due to the exothermic reaction, the rate of addition is not preferably 1.3% by weight of the camp of chloroxide per weight of catalyst per minute. If tm sat pastor is used, the circulation rate is preferably at least 200 vdt! Si & s! / Volume of catalyst per hour, a range co) ivon4b: ', * removing from 200 to 1000 volumes / volume / hour, The pressure used is sett and conveniently atmospheric pressure.
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The active catalyst is susceptible to lysis in the presence of water and: it should. therefore be tested under anhydrous conditions. Likewise, the materials used. readings in the preparation of the catalyst should be equal to 8t. free of water.
The invention is illustrated by the examples yes. vanta, Example 1 An alumina having an area
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surface area of 350 m2 / sram starting from isopropylate dl * lu. minimum, as follows.
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1200 grams of sodium isopropylate were dissolved in 6 liters of benzeneAna1ar. 4 liters of deionized water were added with vigorous stirring. After half an hour, the benzene layer was decanted and 4 additional liters were added.
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of deionized water and stirring continued overnight. The alumina hydrogel slurry was centrifuged and
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washed with 12 liters of deionized water to remove any isopro-
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residual panel.
We obtained 3,200 grams of a yarn cake. be containing approximately 300 grams of alumina. After drying and calcination, the following were placed: 150 mi. alumina in a vertical reactor maintained at 390 ° C. and purge with dry nitrogen circulating at 100 µl per minute for 1 hour. We then added
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30 ml. of dry carbon tetrachloride drip to the catalyst heated over a period of 30 minutes, while the asote pur-80 was maintained. Finally, the talt compound was swept with dry islet for an additional hour.
The chlorine content of the resulting catalyst was 12 weight percent,
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The Catalyst was used to react propylene and bensane 4 at a temperature of 30 pounds per inch of pressure and a space velocity of benzene of 1 vol \ 1novol \ 1no / houru. the benzene / propylene molar ratio was 4.7: 1.
Analysis of the product, after 11 to 12 hours of treatment, gave the following composition Benzene 73.2% by weight
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Cumene 16.9. Il D1 "'i..opropy1bendne 7.7% fi Tri-loopropylbeiizene 1.7%" Tetra-isopropylbenzene out3% "The fraction of D1-isopropylbenene (7.7% by weight of the product) was a mixture of the three isomers, namely: 1.2 isomer 0.3% by weight (4%)
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1.3 isomer $ 1% "(40 /.) 1.4 isomer 4.3%" (567.) (100%) Example 2.
150 ml were prepared. an alumina
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having a surface area of 300 m2 / 8mmrune starting with aluminum propoxide in a manner similar to that described
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in Example 1.
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tealumina was placed in a V81: ttcd reactor. maintained at 300 ° C and purged with dry nitrogen circulating at 100 ml per minute for half an hour.
Then 30 al.
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of dry carbon tetrachloride was drip-fed over a half-hour period, and then the catalyst was finally purged with dry nitrogen for an additional 1 hour. your chlorine content of the resulting catalyst was
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do lp, 3 weight percent the carbon content being: negligible (less than 0.01% by weight).
The cataiyâcur was used for the tdaitkr latta of benzine with a gas stream containing: 93 pomfûtne by volume of ethylene and 3 yet by volume of hydvg) gbno at a * 1'r .., lon of 200 pounds per square inch oc z one speed spatial ben zèna da 1.5 voludte / wlume / hour. the bonzènel molar ratio of thythne was 4/1. An analysis of the products carried out * harsh * at different times of treatment and at different t; aperaeur <reaction dosed the following results
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Iloures sous trattemont 3-4 9 - 10 Tompdrtture de drafting ta. 12J tic Banana% weight S6.4 76.3 EthytbeMMM io n bzz Ci, 1 Oi.d6hylbeMz & Me fi 0 1.4 '3.6 Ethyl or1 ° rii 0 0 trace 6M6 <t
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<tb> sueridure
<tb>
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Sxefflftla 3.
The chlorine content of the catalyst was 10.3% by weight and the chlorine content of the catalyst was prepared by the process due to Itexmpla.
This catalyst was used to react benzene with an olefin-containing gas from the oil.
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high pressure tor of a steam cracking apparatus. The gas contained 19.3 mole percent ethylene and 7.2 mole percent propylene.
The alkylation temperature was 150 ° C, the pressure was 150 pounds per square inch, and the benzene / olefin mole ratio was 6.4: 1. Analysis of the product after different treatment periods and at different benzene space speeds gave the following results:
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Hours under treatment 6 "7 8 -9 11. 12 space velocity of the bant, v / v / 'hx. R 1.5 T 2.0"' 3. ............... 1 .
Benzene% / wt 81.3 85.9 90.8 tbylb.èn8 ",., 4 7.2 1.8 t8opropyt8 benaùno" 3 r 4 5.7 6, Alkyl * banzèno. 8up & riour8 "1.7 1., 3 i, 3 A particular characteristic of the results is that, although
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that the roundness of ethylbenzene decreases with an aeerolaaemenfc of the space speed $ per mandement: of 18oprptbàn. auumanque you Idgéramonto what indlquo! \ 'use of spattalot speeds higher than this: possible with propylene.
REVIEWS 1. A process for the alkylation of aromatic hydrocarbons, comprising the reaction of an arltic hydrocarbon with an olefin or an olein-acting compound under the conditions. alkylation with a catalyst prepared by contacting alumina with a compound of the general formula
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where X 6 Y can be the same. where different t have been chosen from H, Cl. Br # r. or SC1, or in which X and Y together form 0 or S, under non-reducing conditions and at a temperature such as silk chlorine fixed by alumina without production of free aluminum chloride.
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2. One does as much as: claim 1, wherein the aromatic hydrocarbon is; a mono-cyclic aroma.
3. A process according to claims 1 or 2, which deino, '1', is olein, an acid having 24 m carbon atoms, 4. A process according to claims! t, 2 or 9, in which the temperature of the reaction of alkylt: i.oK * $ t from 0 to 300 * CSf preferably from 15 If 2QO * C.
3, A following method; It = * ulaac da rov * n. at 4, 4 * nn which 14 reaction pressure dfer ..
Igtton v4 dg IA atmospheric supply at 1000 Hv </ pW3 <at square, do A method according to any one of rtven. dicutiom 1 to 3e in which the aromatic hydrocarbon is; 8M excess over the olefin or am compound Acting sewn * the. fine in the ratio of 2/1 to 20/1.
7. A process harms any one of them. dtaattons 1 4 6, in which 14 liquid spatial vtteano do Il aromatic hydrocarbon is: da 0,!. & 20 ua, unaa, / ver, umarxa, dq pre-existing 49 0.5 5 v / v / hour, 8, A method according to any 1 rov. dtcA4toni l 7, in which, the catalyst contains çhlqro ae a quantlifed of 2 x to "4 4 3 | 3!, 0" & Vmnoglmùer4 caxrj de 10Arq tntutaie de Alumina, 9, A process M't! any one tempered dia.8, wherein the chlorination temperature is 9 "to 59300.
10. A process for the alkylafcion of hydrocarbons & tfo [nat: j. (; M9s. Tjtc !, yua describes ciwdeasus notainment 4aï? 8 examples
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data,