DD158331A3 - PROCESS FOR GENERATING AN N-HEXAN-rich solvent for ETHENPOLYMERIZATION - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines n-Hexan-reichen Loesungsmittels zur Ethenpolymerisation, das den Qualitaetsanforderungen, vor allem dem Polymerisationstest, gerecht wird. Erfindungsgemaess wird aus dem Einsatzprodukt, einem Raffinat einer Aromatenextraktion, eine hexanhaltige Fraktion abgetrennt, diese an einem als Reformierkontakt bekannten Katalysator kontaktiert und anschliessend einer Feindestillation zur Gewinnung eines Hexan-Schnittes im Siedebereich von 338-343 K unterzogen, wobei die Reihenfolge der Vordestillation und der katalytischen Behandlung umgekehrt sein kann.The invention relates to a process for producing an n-hexane-rich solvent for ethene polymerization, which meets the quality requirements, especially the polymerization test. According to the invention, a hexane-containing fraction is separated from the feedstock, a raffinate of an aromatics extraction, contacted on a catalyst known as reforming and then subjected to fine distillation to obtain a hexane cut in the boiling range of 338-343 K, wherein the order of pre-distillation and catalytic treatment can be reversed.
Description
225785225785
Verfahren zur Erzeugung eines η-Hexan-reicheη Lösungsmittels zur Eth^npolymerisationProcess for producing a η-hexane-rich solvent for ethylene polymerization
C 10 G 23/00C 10 G 23/00
Anwendungsgebiet der ErfindungAnwendungsge Biet de r He-making
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines vorwiegend η-Hexan -reichen Lösungsmittels zur-Ethenpolymerisation aus dem Eaffinat einer Aromatenextraktion aus einem katalytisch reformierten Benzin.The invention relates to a process for the production of a predominantly η-hexane-rich solvent for ethene polymerization from the eaffinate of an aromatics extraction from a catalytically reformed gasoline.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, daß an das Lösungsmittel zur Polymerisation von Ethen eine Anzahl von Qualitätsanforderungen gestellt werden. Sie betreffen die weitgehende Freiheit von polaren, olefinischen sowie aromatischen Verbindungen, das Einhalten eines maximal zulässigen Gehaltes an Waphthenen, das Einhalten eines engen Siedebereiches und Dampfdruckes und die Erfüllung der Anforderungen bezüglich des Polymerisationstestes. Der Polymerisationstest ist das entscheidende Qualitätsmerkmal für die Eignung des Lösungsmittels für die Ethenpolymerisation, während die übrigen Qualitätsdaten notwendig sind, aber nicht zwingend die Eignung beschreiben.It is known that a number of quality requirements are placed on the solvent for the polymerization of ethene. They concern the substantial freedom from polar, olefinic and aromatic compounds, the maintenance of a maximum permissible content of naphthenes, the maintenance of a narrow boiling range and vapor pressure and the fulfillment of the requirements of the polymerization test. The polymerization test is the decisive quality feature for the suitability of the solvent for the Ethenpolymerisation, while the other quality data are necessary, but not necessarily describe the suitability.
Das Wesen des Polymerisationstestes besteht in der Polymerisation von Ethen bei Normaldruck in .dem hexanhaltigen Lösungsmittel mit. dem Katalysator Diisobutylaluminiumhydrid-Titantetrachlorid, wobei streng· auf den Ausschluß von Sauerstoff und WasserThe essence of the polymerization test is in the polymerization of ethene at atmospheric pressure in .dem hexane solvent with. the catalyst diisobutylaluminum hydride titanium tetrachloride, with strict · to the exclusion of oxygen and water
-2- 225785-2- 225785
bei folgenden Yersuchsbedingungen zu achten ist:to observe the following conditions:
Misobutylaluminiumhydrid-Titan-Misobutylaluminiumhydrid-titanium
tetrachlorid · = 0,4'Mol : 1 Moltetrachloride · = 0.4 μmol: 1 mole
Konzentration des Titantetrachlorid ' = 4 m Mol/l LösungsmittelConcentration of titanium tetrachloride '= 4 m mol / l solvent
Polymerisationstemperatur = 323 K Polymerisationszeit =60 minPolymerization temperature = 323 K polymerization time = 60 min
Ethylenstrom = 50 1 USN./h.Ethylene flow = 50 1 USN./h.
Lösungsmittelmenge = 250 mlSolvent quantity = 250 ml
Katalysatorgemisehalteruhg vonCatalyst Mixture Holder from
Etheneinleitung = 30 min im StickstoffEthene introduction = 30 min in nitrogen
stromelectricity
Die Polymerisation wird durch Zugabe von 20 ml Butanol abgebrochen, das entstandene Polymerisat über eine Pritte abgesaugt mit .300 ml Methanol gewaschen und ausgewogen*The polymerization is stopped by addition of 20 ml of butanol, the resulting polymer is filtered off with suction through a vacuum with .300 ml of methanol and weighed *
In Auswertung des Polymerisationstestes wird die Masse des Polymerisates mit derjenigen von Referenzproben verglichen und die Eignung des Lösungsmittels bewertet. In die Bewertung gehen weiterhin der Schmelzpunkt und ' das Schuttgewicht ein.In evaluation of the polymerization test, the mass of the polymer is compared with that of reference samples and evaluated the suitability of the solvent. The evaluation also takes into account the melting point and the weight of the debris.
P. Gotthard und J. Minea beschreiben in Acta chim. Sei« Hung. 36 (1 - 4) 113 - 124 ('1963) ein Verfahren zur„ Erzeugung von η-Hexan als Lösungsmittel für die Polymerisation von Olefinen, das folgende Herstellungsstufen umfaßt:P. Gotthard and J. Minea describe in Acta chim. Be Hung. 36 (1-4) 113-124 ('1963) discloses a process for producing η-hexane as a solvent for the polymerization of olefins, which comprises the following steps of preparation:
- Trennung der leichter als η-Hexan siedenden Fraktion aus dem PLaffinat einer Aromatenextraktion aus einem katalytisch reformierten Benzin durch kontinuierliche Rektifikation ·Separation of the lighter than η-hexane boiling fraction from the P L affinate of an aromatics extraction from a catalytically reformed gasoline by continuous rectification
- Abscheiden des rohen n-Hexankonzentrates aus der schweren Fraktion der ersten RektifikationDeposition of the crude n-hexane concentrate from the heavy fraction of the first rectification
-3- 2 25 7 85-3- 2 25 7 85
- Entfernen des Benzens und Verminderung der Konzentration an ungesättigten Kohlenwasserstoffen durch selektive Adsorption an SilikagelRemoval of the benzene and reduction of the concentration of unsaturated hydrocarbons by selective adsorption on silica gel
— Entfernen der ungesättigten Kohlenwasserstoffe durch Schwefelsäureraffination im Gegenstrom in einer Extraktionskolonne- Removing the unsaturated hydrocarbons by sulfuric acid refining in countercurrent in an extraction column
Das Verfahren hat den Nachteil, daß zum Entfernen der restlichen Benzenmengen und Olefine zwei technische umständliche Verfahrendschritte angewendet werden müssen, nämlich Adsorption an Silikagel und Schwefelsäureraffination im G-egenstrom.The process has the disadvantage that for removing the remaining quantities of benzene and olefins, two technically complicated process steps must be used, namely adsorption on silica gel and sulfuric acid refining in the gas stream.
Desweiteren ist bekannt, daß eine η-hexanhaltige und für die Polymerisation von Ethen geeignete Fraktion durch Extraktivdestillation und anschließende Destillation gewonnen werden kann (DD-WP 78 044, DD-WP 31 301, DE-OS 27 45 672).Furthermore, it is known that a η-hexane-containing and suitable for the polymerization of ethene fraction by extractive distillation and subsequent distillation can be obtained (DD-WP 78 044, DD-WP 31 301, DE-OS 27 45 672).
Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die erforderlichen ProduktQualitäten, insbesondere der bis auf kleiner 100 ppm zu vermindernde Beηzeηgehalt, nicht erreicht werden* ' Desweiteren ist die Entfernung der olefinischen Produktbestandteile in Spurenkonzentrationen nicht mit Sicherheit gegeben. Das gleiche trifft für die Entfernung des die Polymerisation von Ethen störenden Komplexes von polaren Verbindungen in beiden genannten Verfahrensweisen zu, Infolgedessen werden die Anforderungen an das Lösungsmittel, die im Polymerisationstest bewertet werden, unzureichend . erfüllt, · These processes have the disadvantage that the required product quality, in particular the Beηzeηgehalt to be reduced to less than 100 ppm, not be achieved * 'Furthermore, the removal of the olefinic product components in trace concentrations is not given with certainty. The same is true for the removal of the polymerization of ethene-interfering complex of polar compounds in both said procedures. As a result, the requirements for the solvent evaluated in the polymerization test become insufficient. Fulfills, ·
Ziel der Erfindung .Object of the invention.
Das Ziel der Erfindung ist ein leistungsfähiges und unter anderen bezüglich der Qualitätsschwankungen desThe object of the invention is a powerful one and among others with respect to the quality variations of the
225 7 85225 7 85
Rohstoffes flexibles, technologisch einfaches Verfahren mit verbesserten technisch-ökonomischen Kennziffern zur Gewinnung eines η-Hexan-reicheη, naphthenarmen und bis auf Spuren benzenfreien Lösungsmittels, das insbesondere dem Polymerisationstest mit Ethen mindestens gut. entspricht und zur großtechnischen Polymerisation von Ethen geeignet ist.Raw material flexible, technologically simple process with improved technical and economic parameters for obtaining a η-hexane-richη, naphthenearmen and up to traces of benzene-free solvent, in particular the polymerization test with ethene at least good. corresponds and is suitable for large-scale polymerization of ethene.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, das die Erzeugung eines η-Hexan-reicheη Lösungsmittels für die Ethenpolymerisation unter technologisch einfachen und industriell nutzbaren Bedingungen gestattet.The object of the invention is to develop a process which allows the production of a η-hexane-rich η solvent for ethene polymerization under technologically simple and industrially usable conditions.
Von Bedeutung für die Anwendbarkeit dieses Lösungsmittels sind seine Reinheit und ein bestimmtes Verhältnis der Hauptkomponenten zueinander. Die Qualität der Ethenpolymerisate und deren Ausbeute hängt wesentlich von der Qualität des Lösungsmittels ab. An das Lösungsmittel sind folgende Anforderungen zu stellen:Of importance for the applicability of this solvent are its purity and a certain ratio of the main components to each other. The quality of the ethene polymers and their yield depends essentially on the quality of the solvent. The following requirements must be met for the solvent:
Polymerisationstestt gut bis sehr gut geeignet Zusammensetzung nach Hauptkomponenten:Polymerisation test t good to very good composition according to main components:
5 - 2 25 7 855 - 2 25 7 85
Mit folgender erfindungsgemäßer Verfahrensweise kann ein η-Hexan-reiches Lösungsmittel mit den o.g. Qualitäten erzeugt werden 5 wobei insbesondere gute bis sehr gute Ergebnisse im Polymerisationstest erreicht werden. Aus dem Einsatzprodukt, einem Raffinat der Aromatenextraktion aus einem katalytisch reformierten Benzin, wird zunächst durch kontinuierliche Rektifikation (Vordestillation) eine η-Hexan enthaltende Fraktion im Siedebereich von .größer 310 - 343 K abdestilliert. Anschließend werden aus diesem Destillat der Komplex der die Polymerisation störenden Verbindungen sowie die Olefine durch Reaktion mit einem wasserstoffhaltigen Gas an einem Festbettkatalysator entfernt. Es werden dabei ein Bromverbrauch von kleiner 0,1 g Br2 / 100 ml sowie ein Benzengehalt . im Spusenbereich eingestellt. Durch eine abschließende Feindestillation wird ein Hexan-Schnitt im Siedebereich von 338 - 343 K erzeugt. Erfindungsgemäß kann ein.als Reformierkontakt bekannter Katalysator eingesetzt werden, der aus einer Kombination eines oder mehrerer Platingruppenmetalle mit AIpOo besteht. Bevorzugt für die Reaktion eignet sich ein Katalysator, der aus 0,1 -1,0 Ma.-$> eines Pt-metalles, kombiniert mit einem wenig azidem yu - und/oder^ -AIpOohaltigen Material, besteht.With the following inventive procedure, a η-hexane-rich solvent can be produced with the above-mentioned qualities 5 in particular good to very good results in the polymerization test can be achieved. From the feedstock, a raffinate of the aromatics extraction from a catalytically reformed gasoline, a fraction containing η-hexane in the boiling range of .large 310 - 343 K is first distilled off by continuous rectification (predistillation). Subsequently, the complex of the polymerization-disturbing compounds and the olefins are removed from this distillate by reaction with a hydrogen-containing gas on a fixed bed catalyst. There are a case of bromine of less than 0.1 g Br2 / 100 ml and a benzene content. set in the Spusenbereich. A final fine distillation produces a hexane cut in the boiling range from 338 to 343 K. According to the invention, it is possible to use a catalyst known as reforming contact, which consists of a combination of one or more platinum group metals with AlpOo. Preferred for the reaction is a catalyst which consists of 0.1-1.0 Ma .- $> of a Pt metal, combined with a little azidem yu and / or ^ -AIpOohaltigen material exists.
Das Al0Oo-haltige Material verfügt über ein Gesamt-The Al 0 Oo-containing material has a total
porenvolumen von mindestens 0,6 cm /g, wobei 20 - 70 °b des Porenvolumens auf Poren mit einem Radius von 13 - 100 A sowie 30 - 80 i> des Porenvolumens auf Porenpore volume of at least 0.6 cm / g, wherein 20 - 70 ° b of the pore volume on pores with a radius of 13 - 100 A and 30 - 80 i> the pore volume on pores
mit einem Radius von etwa 1000 A entfallen.with a radius of about 1000 A omitted.
Die Reaktionstemperatur beträgt 373 - 580 K, der DruckThe reaction temperature is 373 - 580 K, the pressure
3 33 3
3,5 - 4,5 MPa, die Kontaktbelastung 3-7 m /m h und das Gas/Produktverhältnis 50 - 200 rar i.N./m .3.5 - 4.5 MPa, the contact load 3-7 m / mh and the gas / product ratio 50 - 200 rar iN / m.
2 25782 2578
Bei dieser erfindungsgemäßen Verfahrensweise ist es zulässig, die Verfahrensschritte der Vordestillation und der katalytischen Reaktion auch in umgekehrter Reihenfolge zu vollziehen.In this procedure according to the invention, it is permissible to carry out the process steps of the pre-distillation and the catalytic reaction also in the reverse order.
Die nachfolgend geschilderten Versuchsreihen belegen den Einfluß der speziellen Bedingungen und des Katalysators auf die Herstellung'eines für die Polymerisation von Ethen geeigneten Lösungsmittels»The series of experiments described below demonstrate the influence of the special conditions and of the catalyst on the preparation of a solvent suitable for the polymerization of ethene.
In einer herkömmlichen Kontaktprüfapparatur wurden unter Druck verschiedene Katalysatoren auf ihre Eignung zur Entfernung des Komplexes der die Polymerisation störender, im Polymerisationstest bewerteter sowie olefinischer Verbindungen, insgesamt, geprüft.In a conventional contact testing apparatus, various catalysts have been tested under pressure for their suitability to remove the complex of polymerization-interfering, olefinic, as well as olefinic, compounds as a whole.
Die Kontaktprüfapparatur bestand aus einer Produkteinspritzung, Dosierung eines wasserstoffhaltigen Gases, beheiztem Reaktor mit Vorheizzone, Kühler iund Abstreifergefäß.The contact testing apparatus consisted of a product injection, metering of a hydrogen-containing gas, heated reactor with preheating zone, cooler and scraper vessel.
Tabelle 1: Versuohsbedingungen und ErgebnisseTable 1: Versuohsbedingungen and results
33
Pt a Al2O 3 4,0Pt a Al 2 O 3 4.0
23 563 23 563
100100
150150
4,24.2
'4'4
Ni-Mo auf Al2O3 580 9,0Ni-Mo on Al 2 O 3 580 9.0
250250
150150
4,24.2
kleiner 1 .kleinersmaller 1. smaller
kleiner 0,05 kleiner 0,05less than 0.05 less than 0.05
sehr gutvery well
kaumbarely
kleiner 1 kleinerless than 1 small
2 2 5 7 8 52 2 5 7 8 5
•jfersuchsreilie 2 • lentils 2
In einer Kontaktpriifapparatur gemäß Versuchsreihe wurde der Einfluß der Temperatur auf dieaProduktquali tät des erzeugten Lösungsmittels zur Ethenpolymerisation untersucht«In a Kontaktpriifapparatur according series of experiments the influence of temperature on a product quality was produced ty the solvent for ethylene polymerization examined "
Schwefel im Einsatzpro-Sulfur in use
dulct ppm kleiner 1 kleiner Ί kleinerdulct ppm smaller 1 smaller Ί smaller
Bromverbrauch des Raffinates g Br2/100 ml kleiner 0,05 " 0,05 " 0,15 Polymerisationstest Eignung gut sehr gut mäßig Schwefelkonzentration im Raffinat ppm kleiner 1 kleiner 1 kleinerBromine consumption of the raffinate g Br2 / 100 ml less than 0.05 "0.05" 0.15 Polymerization suitability good very good moderate sulfur concentration smaller in the raffinate less than 1 less than 1 ppm
2257 852257 85
Die technischen Bedingungen zur Erzeugung eines Hexanschnittes im Siedebereich von 338 - 343 K werden, nachfolgend anhand Abb. 1 erläutert.The technical conditions for producing a hexane cut in the boiling range of 338-343 K are explained below with reference to FIG.
Das Raffinat der Aromatenextraktion 1 wird in der Vordestillation A in das Sumpfprodukt 2 und das Kopfprodukt 3 getrennt. Das Kopfprodukt wird im Behälter B in Rücklauf 4 und Destillat 5 getrennt. Die mit 40 Böden ausgestattete Vordestillation A arbeitet bei einem Raffinat 1 des Siedebereiches 310 - 390 K und einem Gehalt an η-Hexan von 18, Methylcyciopentan von 2,4 und Benzen von 0,2 Ma.-4 bei einem Kopfdruck von 0,18 MPa, einer Köpfterape rat ur von 357 K und einem Rücklaufverhältnis von 3·The raffinate of the aromatic extraction 1 is separated in the pre-distillation A in the bottom product 2 and the top product 3. The top product is separated in the container B in reflux 4 and distillate 5. The pre-distillation A equipped with 40 trays works at a raffinate 1 of the boiling range 310- 390 K and a content of η-hexane of 18, methylcyclopentane of 2.4 and benzene of 0.2 Ma.-4 at a top pressure of 0.18 MPa, a capitate rat ur of 357 K and a reflux ratio of 3 ·
Das Destillat 5 wird bei 4 MPa mit einem wasserst off haltigen Gas 6 im Verhältnis 1s100 v?/v? i.N. gemischt, so daß sich eine molare Wasserstoffkonzentration von 0,35 einstellt. Die Mischung wird im Wärmeaustauscher C sowie im Ofen D auf 560 K Reaktionstemperatur erwärmt.The distillate 5 is at 4 MPa with a water containing 6 gas in the ratio 1s100 v? / V? mixed so that a molar hydrogen concentration of 0.35 is established. The mixture is heated in the heat exchanger C and in the oven D to 560 K reaction temperature.
Im Reaktor E erfolgt der Abbau der störenden olefinischen und aromatischen Verbindungen sowie des Komplexes der die Polymerisation störender, so daß der Bromverbrauch von 4,8 g Bro/100 ml im Destillat 5 auf kleiner 0,1 g Brg/IOO ml im Abstreiferprodukt sinkt.In the reactor E, the degradation of the interfering olefinic and aromatic compounds and the complex of the polymerization disturbing so that the bromine consumption of 4.8 g Bro / 100 ml in the distillate 5 drops to less than 0.1 g Brg / 100 ml in the stripper product.
Die Kontaktbelastung beträgt 5 nr/m .h. Es wird ein Kontakt verwendet, der einen Durchmesser von 2 mm bei einer Länge von 3 - 10 mn hat und. aus 0,6 Mao--$ Platin, kombiniert mit Al^O^, besteht. Nach Druckströmen des Wärmeaustauschers C wird im Abscheider? das Reaktionsprodukten Gas 7 und Abstreiferprodukt 8 getrennt·The contact load is 5 nr / m .h. It is used a contact, which has a diameter of 2 mm with a length of 3 - 10 mn and. from 0.6 Mao - $ platinum, combined with Al ^ O ^. After pressure flows of the heat exchanger C is in the separator? the reaction product gas 7 and stripper product 8 are separated ·
--
Das Gas 7 wird aus der Anlage geleitet, es kann aber auch teilweise nach. Verdichtung dem wasserstoffhaltigem Gas 6 zugesetzt werden. 'The gas 7 is led out of the plant, but it can also partially after. Compression be added to the hydrogen-containing gas 6. '
Das Abstreiferprodukt wird in der Peindestillation G, einer Eektifikationskolonne mit 60 Böden, in Zopfprodukt 10 und das gewünschte Lösungsmittel 9 getrennt«The stripper product is separated in the final distillation G, an ectification column with 60 trays, in braided product 10 and the desired solvent 9. «
Das Kopfprodukt wird im Behälter H in den Rücklauf 12, das Destillationsgas 11 und das Destillat' 13 getrennte Die Peindestillation G arbeitet bei einem Kopfdruck von 0,4 MPa, einer Kopftemperatur von 382 K und einem Rücklauf verhältnis von 5«.The top product is in the container H in the return 12, the distillation gas 11 and the distillate '13 separate The Peindestillation G operates at a top pressure of 0.4 MPa, a head temperature of 382 K and a return ratio of 5 ".
Aus den Raffinat der Aroraatenextraktion wird folgendes Lösungsmittel gewonnen;. Tabelle 3From the raffinate of Aroraatenextraktion the following solvent is obtained. Table 3
Raffinatraffinate
Lösungsmittelsolvent
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD22578580A DD158331A3 (en) | 1980-12-06 | 1980-12-06 | PROCESS FOR GENERATING AN N-HEXAN-rich solvent for ETHENPOLYMERIZATION |
BG5351381A BG42770A1 (en) | 1980-12-06 | 1981-09-14 | Method for preparing of n- hexane rich solvent for polymerisation of ethylene |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD22578580A DD158331A3 (en) | 1980-12-06 | 1980-12-06 | PROCESS FOR GENERATING AN N-HEXAN-rich solvent for ETHENPOLYMERIZATION |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DD158331A3 true DD158331A3 (en) | 1983-01-12 |
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DD22578580A DD158331A3 (en) | 1980-12-06 | 1980-12-06 | PROCESS FOR GENERATING AN N-HEXAN-rich solvent for ETHENPOLYMERIZATION |
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- 1980-12-06 DD DD22578580A patent/DD158331A3/en not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-09-14 BG BG5351381A patent/BG42770A1/en unknown
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BG42770A1 (en) | 1988-02-15 |
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