DD154983A1 - METHOD OF ISOBUTENOLIGERIZATION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Isobutenoligomerisation unter Einsatz von reinem Isobuten oder von C tief 4-Kohlenwasserstoffgemischen, wie sie nach der But-1.3-dienextraktion oder in Raffinerieanlagen anfallen. Es wurde gefunden, dass mit Hilfe von Zeolithen, die durch Aluminiumorganoverbindungen modifiziert wurden, in einem kontinuierlichen und technisch einfach realisierbaren Prozess Isobutenoligomere mit vielfaeltigen Einsatzmoeglichkeiten hergestellt werden koennen.The invention relates to a process for isobutene oligomerization using pure isobutene or C 4-hydrocarbon mixtures, as obtained after but-1,3-diene extraction or in refinery plants. It has been found that, with the aid of zeolites modified by organoaluminum compounds, it is possible to prepare isobutene oligomers with a wide variety of possible uses in a continuous and technically simple process.
Description
225 596225,596
Verfahren zur Iso'butenoligomerisationProcess for isobutene oligomerization
Anwendungsgebiet der Erfindung Applicability of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Isobutenoligomeren durch Oligomerisation von reinem Isobuten sowie durch selektive Oligomerisation des Isobutens aus C.-Kohlenwasserstoffgeraischen, wie sie z. B. im Pyroly-,seanlagen zur Ethylenerzeugung und in Raffinerieanlagen entstehen. Die anderen ungesättigten und gesättigten Kohlenwasserstoffe der C.-Gemische bleiben unumgesetzt und stehen für weitere Umsetzungen zur Verfugung.The invention relates to a process for the preparation of isobutene oligomers by oligomerization of pure isobutene and by selective oligomerization of the isobutene from C. hydrocarbon geraischen, as z. B. in pyroly, seanlagen for ethylene production and in refinery plants arise. The other unsaturated and saturated hydrocarbons of the C. mixtures remain unreacted and are available for further reactions.
Charakteristik der bekannten, technischen Lösungen Characteristic of well-known, tecnical solutions
Es ist bekannt, daß Isobuten, But-1-en sowie E- und Z-But-2-en auf kationischem Weg oligomerisiert und polymerisiert werden können. Dabei zeigt das Isobuten die größte Polymerisationsneigung, was sich in der hohen Reaktionsgeschwindigkeit und den erzielbaren hohen Molmassen der Polymere äußert.It is known that isobutene, but-1-ene and E- and Z-but-2-ene can be oligomerized and polymerized in a cationic way. The isobutene shows the greatest tendency to polymerize, which manifests itself in the high reaction rate and the achievable high molecular weights of the polymers.
Es ist auch bekannt, daß Oligomerisationen des Isobutens aus seinen Mischungen mit anderen gesättigten und ungesättigten Komponenten heraus erfolgen können, wobei jedoch nur in den seltensten Fällen reine ^sobutenoligomerisate erhalten werden.It is also known that oligomerizations of isobutene can be carried out from its mixtures with other saturated and unsaturated components, but only in the rarest of cases are pure oleo-oligomerizates obtained.
So lassen sich nach der US-PS 3*960,978 an kristallinen Alumosilikatzeolithen der Typen Z.SM-5 und ZSM-11, die mitThus, according to US Pat. No. 3,960,978, crystalline aluminosilicate zeolites of the types Z.SM-5 and ZSM-11, which can be used with
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)-.* 18 H2O oder mit CrCIo aktiviert werden, Oligoinerisierungen vornehmen, wobei durch geeignete Vorbehandlung der Zeolithe eine niedrige Aromatisierungsaktivität eingestellt werden kann, so daß nicht mehr als 20 % Aromaten gebildet werden.) -. * 18 H 2 O or with CrClo, make oligo-initiations, it being possible to set a low aromatization activity by suitable pretreatment of the zeolites, so that not more than 20 % aromatics are formed.
Nach der GB-i-PS 1.489,646 werden ebenfalls ' Zeolithe, die Schwermetallionen des Nickels bzw. Cobalts enthalten, zur Oligomerisation von Cp-C,---Olefinen, bei Temperaturen zwischen 93 und 427 0C verwendet.According to GB-PS 1,489,646 'zeolites containing heavy metal ions of the nickel or cobalt are also used for the oligomerization of Cp-C, --- olefins, at temperatures between 93 and 427 0 C.
Die hier angeführten Verfahren zeigen die Nachteile, daß Nebenreaktionen wie Aromatisierungen ablaufen und das höhere Temperaturen angewendet werden müssen, was wegen der hohen Energiekosten unwirtschaftlich ist. Dazu kommt, daß die Modifizierung der Alumosilikate oft recht kompliziert und damit zeit- und kostenaufwendig ist,The methods mentioned here show the disadvantages that side reactions such as aromatizations take place and that higher temperatures have to be used, which is uneconomical because of the high energy costs. In addition, the modification of the aluminosilicates is often quite complicated and therefore time-consuming and costly,
Ziel der Erfindung Object of the invention
Ziel der Erfindung ist es, ein ökonomisches und rationelles Verfahren für die Herstellung von Oligomeren des Isobutens sowohl aus dem reinen Monomeren als auch in besonders vorteilhafter Weise aus dem Gemisch des Isobutens mit anderen gesättigten und ungesättigten C,-Kohlenwasserstoffen heraus zu entwickeln, wobei die Nachteile bekannter Verfahren beseitigt sind.The aim of the invention is to develop an economical and efficient process for the preparation of oligomers of isobutene both from the pure monomer and in a particularly advantageous manner from the mixture of isobutene with other saturated and unsaturated C, hydrocarbons out, the disadvantages known methods are eliminated.
Darlegung des Wesens der Erfindung Indication of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ökonomisches und rationelles Verfahren zur Herstellung von Homooligomerisaten des Isobutens sowohl aus dem reinen Monomeren als auch aus C^-Kohlenwasserstoffgemischen ohne vorherige Abtrennung des Isobutens zu entwickeln.The invention has for its object to develop an economical and efficient process for the preparation of homo-isomers of isobutene from both the pure monomers and from C ^ -hydrocarbon mixtures without prior separation of the isobutene.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß reines Isobuten oder Isobuten, das in einem C,-Kohlenwasserstoffgeraisch.mit anderen gesättigten und ungesättigten Komponen-The object is achieved according to the invention by pure isobutene or isobutene, which is dissolved in a C 2 hydrocarbon mixture with other saturated and unsaturated components.
-, 3 - 225 596-, 3 - 225 596
ten vorliegt, an modifizierten Zeolithen oligomerisiert wird.is present, is oligomerized on modified zeolites.
Die Modifizierung der Zeolithe, bei denen es sich um Alumo-Silikate des Typs Wolfen-Zeosorb 10 X handelt, erfolgt durch Aluminiumorganoverbindungen des Typs AlR2OR', wobei die genannten zur Modifizierung verwendeten Verbindungen in Form einer Kohlenwasserstofflösung oder in reiner Form auf die vorher ausgeheizten Zeolithe aufgebracht werden. In den zur Modifizierung verwendeten Verbindungen sind R und R' aliphatische oder cycloaliphatische Kohlenwasserstoffreste, vorzugsweise Ethyl- und Butyl-Substituenten. Die auf die genannte Weise modifizierten Zeolithe sind sofort ohne weitere Vorbehandlung für die Oligomerisationen einsetzbar.The modification of the zeolites, which are aluminosilicates of the Wolfen-Zeosorb 10 X type, is carried out by organoaluminum compounds of the AlR 2 OR 'type, the said compounds used for the modification being in the form of a hydrocarbon solution or in pure form, as previously described heated zeolites are applied. In the compounds used for modification R and R 'are aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon radicals, preferably ethyl and butyl substituents. The zeolites modified in the manner mentioned can be used immediately for the oligomerizations without further pretreatment.
Die Oligotnerisationsn können in an sich bekannter Weise sowohl in der Gasphase als auch in der Flüssigphase entweder unter Verwendung eines Hilfslösungsmittels, z, B. aus der Reihe der gesattigten aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffe oder in einer Benzinfraktion, oder ohne Hilfslösungsmittel durchgeführt werden.The Oligotnerisationsn can be carried out in a conventional manner both in the gas phase and in the liquid phase either using a co-solvent, eg, from the series of saturated aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons or in a gasoline fraction, or without auxiliary solvent.
Die Oligomerisationstemperaturen liegen zwischen -20 und +150 0C, vorzugsweise jedoch zwischen +20 und +70 0C, wobei sich ein Druck zwischen Normaldruck und maximal 35 atu einstellt,The oligomerization temperatures are between -20 and +150 0 C, but preferably between +20 and +70 0 C, wherein a pressure between normal pressure and a maximum of 35 atu sets,
Die angeführten Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren erläutern.The examples given are intended to illustrate the process according to the invention.
1, 1 kg des Zeoliths Wolfen-Zeosorb 10 X werden in einen 21-Quarzglaskolben gebracht, der auf 400 0C erhitzt wird. Innerhalb von zwei Stunden wird dabei das adsorbierte V/asser bei einem Druck von 5 Torr entfernt, Nach· erfolgter Abkühlung auf 20 0C werden 0,35 raol Diethylaluminiumethoxid auf den Träger aufgebrachte Der so hergestellte Katalysator ist ohne· weitere Behandlung aktiv.1, 1 kg of zeolite Wolfen-Zeosorb 10 X are placed in a 21-quartz glass flask, which is heated to 400 0 C. Within two hours there is ater removed at a pressure of 5 Torr, the adsorbed V /, · After cooling down to 20 0 C 0.35 Raol diethylaluminum to the support are applied e The catalyst thus prepared is active without · further treatment.
4_ 2 2 5 5 9 4 _ 2 2 5 5 9
2· In der in der.Abbildung dargestellten Oligomerisations- apparatur werden in die beiden Rohrreaktoren 1 insgesamt 1,5 kg des nach Beispiel 1 hergestellten Katalysators eingefüllt. Aus einem "Vorratsgefäß 2 wird kontinuierlich gereinigtes Isobuten entnommen und bei einer Temperatur von 40 0G durch die Rohrreaktoren geleitet. Das aus den Rohrreaktoren ablaufende Oligomerisat wird in Auffanggefäßen 3 bei ca. 40 0G aufgefangen, so daß die Löslichkeit des nicht umgesetzten Isobutens im Oligomerisat stark verringert ist. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 160 1 Isobuten pro Stunde und Kilogramm Katalysator entsteht bei 100%igem Umsatz ein Oligomerisat der folgenden Zusammensetzung: 65 % Diisobuten2. In the oligomerization apparatus shown in the figure, a total of 1.5 kg of the catalyst prepared according to Example 1 are introduced into the two tube reactors 1. Continuously purified isobutene is withdrawn and passed through the tubular reactor at a temperature of 40 0 G from a "reservoir. 2 The effluent from the tubular reactors oligomer is collected in collecting vessels 3 at about 40 0 G, so that the solubility of the unreacted isobutene in At a flow rate of 160 1 isobutene per hour per kilogram of catalyst, an oligomer of the following composition is produced at 100% conversion: 65 % of diisobutene
25 % Triisobuten25 % triisobutene
6 % Tetraisobuten6% tetraisobutene
Nach kapillargaschromatographischer Analyse besteht das Diisobuten zu 68 % aus 2,4.4-Trimethylpent-1-en, 15 % aus 2.4.4-Trimethylpent-2-en, 11,5 % aus 2.3.4-Trimethylpent-1-en und 5 % aus 2.3«4-Trimethylpent-2-en,68 % of the diisobutene consists of 2,4,4-trimethylpent-1-ene, 15 % of 2,4,4-trimethylpent-2-ene, 11,5% of 2,3,4-trimethylpent-1-ene and 5 % by capillary gas chromatographic analysis. from 2.3 "4-trimethylpent-2-ene,
3· Auf die im Beispiel 2 beschriebene Weise wird an Stelle von reinem Isobuten eine auf bekannte Art und V/eise von Acetylenen und Allenen befreite Butenfraktion der fol-• genden Zusammensetzung über den Katalysator geleitet:In the manner described in Example 2, instead of pure isobutene, a butene fraction of the folloWing composition freed from acetylenes and allenes by known means and methods is passed over the catalyst:
Co-Kohlenwasserstoffe 1,2%Co-hydrocarbons 1.2%
n-Butan 10 % i-Butan 5,5. %n-butane 10 % i-butane 5.5. %
But-1-en 26,5 % But-1-ene 26.5 %
Isobuten 41 % E-But-2-en S %' Isobutene 41 % E-but-2-ene S% '
Z-But-2-en 6 % Z-but-2-ene 6 %
But-1.3-dien 0,8 % But-1.3-diene 0.8 %
Bei 93%igem Isobutenumsatz entsteht ein Oligomerisat der folgenden Zusammensetzung:At 93% isobutene conversion, an oligomer of the following composition is formed:
- 5 - 2 2 5 5 9 6- 5 - 2 2 5 5 9 6
68 % Diisobuten + Codimerisat mit But-1-en 23 % Triisobuten 6 % Tetraisobuten68 % diisobutene + codimerate with but-1-ene 23% triisobutene 6 % tetraisobutene
Der Codimeren-Anteil in der Dimerenfraktion beträgt 10 %, so dal3 die Umsetzung rait mindestens 95%iger Selektivität < bezogen auf Isobuten verläuft.The codimer fraction in the Dimerenfraktion is 10%, so the reaction dal3 Rait at least 95% selectivity based <runs on isobutene.
4. In einen Glasautoklaven mit Rühreinrichtung und einem Passungsvermögen von 2 1 werden 150 g des nach Beispiel 1 hergestellten Katalysators eingefüllt und 1,5 1 einer ' Butenfraktion der im Beispiel 3 genannten Zusammensetzung zugegeben. Unter Rühren, durch das keine Zerkleinerung des Katalysators erfolgen darf, ist bei einer Reaktionstemperatur von 60 0C der Isobutenumsatz nach etwa zwei Stunden beendet. Nach dem Entspannen zur Entfernung der Restgase wird das entstandene Oligomerisat einer Destillation unterworfen,, Es sind dabei4. In a glass autoclave with stirring device and a capacity of 2 1 150 g of the catalyst prepared according to Example 1 are charged and 1.5 1 of a 'butene fraction of the composition mentioned in Example 3 was added. With stirring, through which no comminution of the catalyst must take place, the isobutene conversion is complete after about two hours at a reaction temperature of 60 0 C. After relaxing to remove the residual gases, the resulting oligomerizate is subjected to distillation
78 % Dimere 18 % Trimere und 2 % Tetramere78% dimers 18% trimers and 2 % tetramers
entstanden.emerged.
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DD22559680A DD154983A1 (en) | 1980-12-01 | 1980-12-01 | METHOD OF ISOBUTENOLIGERIZATION |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0137447A2 (en) * | 1983-10-06 | 1985-04-17 | BASF Aktiengesellschaft | Quality process for isobutylene polymers |
EP0224220A1 (en) * | 1985-11-29 | 1987-06-03 | BASF Aktiengesellschaft | Process for the preparation of di-isobutene from isobutene |
-
1980
- 1980-12-01 DD DD22559680A patent/DD154983A1/en unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0137447A3 (en) * | 1983-10-06 | 1986-12-30 | Basf Aktiengesellschaft | Quality process for isobutylene polymers |
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