DE1144700B - Verfahren zum Isomerisieren von Butan in fluessiger Phase ueber Aluminiumhalogenid - Google Patents

Verfahren zum Isomerisieren von Butan in fluessiger Phase ueber Aluminiumhalogenid

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DE1144700B
DE1144700B DEE17691A DEE0017691A DE1144700B DE 1144700 B DE1144700 B DE 1144700B DE E17691 A DEE17691 A DE E17691A DE E0017691 A DEE0017691 A DE E0017691A DE 1144700 B DE1144700 B DE 1144700B
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hydrogen
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liquid phase
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Stephan F Perry
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
    • C07C5/2767Changing the number of side-chains
    • C07C5/277Catalytic processes
    • C07C5/2778Catalytic processes with inorganic acids; with salts or anhydrides of acids
    • C07C5/2786Acids of halogen; Salts thereof
    • C07C5/2789Metal halides; Complexes thereof with organic compounds

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  • Verfahren zum Isomerisieren von Butan in flüssiger Phase über Aluminiumhalogenid Es ist bekannt, geradkettige Paraffinkohlenwasserstoffe, die bei der Erdölraffinierung erhalten werden, durch Isomerisierungsreaktionen in verzweigtkettige Isomere überzuführen. Die stark verzweigtkettigen Isomeren besitzen höhere Oktanzahlen als die entsprechenden geradkettigen oder nur schwach verzweigtkettigen Kohlenwasserstoffe. Im Falle von n-Butan besteht ein Bedürfnis für die Überführang desselben in Isobutan, da dieses sich bei verschiedenen Syntheseverfahren als viel reaktionsfreudiger erweist. So besteht z. B. ein erheblicher Bedarf an Isobutan für die Alkylierung von Olefinen, wie Butenen und Pentenen, für die Herstellung von Fliegerbenzin von hoher Oktanzahl sowie für die Herstellung von Motortreibstoffen.
  • Die Aluminiumhalogenide, wie Aluminiumchlorid und Aluminiumbromid, haben sich als Katalysatoren für die Isomerisierung normaler Paraffinkohlenwasserstoffe als sehr wertvoll erwiesen. Gewöhnlich werden die Katalysatoren auf Trägern eingesetzt und gemeinsam mit gewissen Aktivatoren, wie Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Borffuorid, angewandt.
  • Die Isomerisierung von Butan wurde bisher in flüssiger Phase oder in der Dampfphase durchgeführt.
  • Es wurde nun gefunden, daß man bei hohen Umsätzen und hoher Selektivität der Umwandlung zu Isobutan bessere Ergebnisse erzielt, wenn man bei der Isomerisierung des Butans in flüssiger Phase in Gegenwart von Aluminiumhalogenid-Trägerkatalysatoren und Halogenwasserstoff-Aktivatoren dafür sorgt, daß der Wasserstoff praktisch vollständig aus der Reaktionszone entfernt wird.
  • Bisher wurde die Anwesenheit von Wasserstoff für zweckmäßig gehalten, um Nebenreaktionen bei der Isomerisierung normaler Paraffinkohlenwasserstoffe zu unterdrücken. Sowohl bei der Isomerisierung in flüssiger Phase als auch bei derjenigen in der Dampfphase bilden sich Spuren von Wasserstoff als Nebenprodukt. Bei der technischen Isomerisierung von Butan, wie sie bisher ausgeführt wurde, wobei Halogenwasserstoff aus dem Isomerisierungsprodukt abgetrieben und umgewälzt wird, während leichte Nebenproduktgase im Gegenstrom zu einem Strom von flüssigem Butan durch einen Abgaswäscher abgeführt werden, um übermäßige Halogenwasserstoffverluste zu vermeiden, kann eine Ansammlung von bis zu 0,5 MolprozentWasserstoff, bezogen aufdieBeschickung, stattfinden. Diese Wasserstoffmenge hat keinen nennenswerten Einfluß auf die Isomerisierung von Butan in der Dampfphase. Es hat sich jedoch herausgestellt, das beim Arbeiten in flüssiger Phase eine Wasserstoffansammlung von mehr als 0,1 Mol- prozent, bezogen auf die Beschickung, den prozentualen Umsatz stark beeinträchtigt. Die Erfindung zielt daher darauf ab, den Wasserstoff in wirksamer Weise aus dem im Kreislauf geführten Halogenwasserstoff fast vollständig zu entfernen, damit keine nennenswerte Hemmung der Reaktion stattfindet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Isomerisieren von Butan in flüssiger Phase in Gegenwart von Aluminiumhalogenid als Katalysator und Halogenwasserstoff als Aktivator besteht darin, daß man bei Temperaturen bis 1200 C arbeitet und den entstehenden Wasserstoff praktisch vollständig entfernt, so daß die Wasserstoffkonzentration in der Reaktionszone weniger als 0,1 Molprozent des Butans beträgt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Halogenwasserstoff zurückgewonnen und im Kreislauf zur Isomerisierung zurückgeführt und aus dem umgewälzten Halogenwasserstoff so viel Wasserstoff, insbesondere durch Fraktionieren, entfernt, daß der Gehalt an gelöstem Wasserstoff weniger als 0,1 Molprozent des Butans beträgt.
  • Insbesondere mischt man für diese Fraktionierung den Kreislaufstrom mit einem Teil der Butanbeschickung, bringt innerhalb der Fraktioniervorrichtung die aufsteigenden Dämpfe zusätzlich mit kalter, in den oberen Teil eingeführter Butanbeschickung in Berührung, zieht vom Kopf Wasserstoff ab, erhitzt im unteren Teil Butan zum Sieden und zieht Butan sowie darin gelösten Halogenwasserstoff vom Boden der Fraktioniervorrichtung ab.
  • Vorzugsweise wird das Aluminiumhalogenid der Reaktionszone in einem Teil der Butanbeschickung gelöst zugeführt.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, die ein schematisches Fließbild eines Verfahrens zum Isomerisieren von Butan in flüssiger Phase gemäß der Erfindung darstellt.
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Aluminiumchlorid als Katalysator und HCl als Aktivator bsechrieben, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Blutanbeschickung strömt über Leitung 11 durch die Wärmeaustauscher 12 und 13, wird mit dem über Leitung 38 umgewälzten HCl vereinigt und löst mindestens einen überwiegenden Anteil dieses Umwälzstromes. Der vereinigte Strom gelangt dann in die Faktioniervorrichtung 14 für das Umwälzgas, deren Arbeitsweise weiter unten beschrieben wirdl. Ein geringerer Anteil des Beschickungsstromes wird über Leitung 15 abgezweigt.
  • Teile des abgezweigten Stromes gelangen durch die Leitungen 16 und 17 in einen Aluminiumhalogenidsättiger, wo Aluminiumhalogenid für das Verfahren aufgenommen und weiter in den Reaktor mitgeführt wird. Der über Leitungl7 zugeführte Strom fließt z. B. durch ein Bett von Aluminiumchlorid und wird mit dem Halogenid gesättigt. Um die Ausfällung des Alurmaniumhalogenides in den Leitungen zu verhindern, wird dieser gesättigte Strom sofort mit einem anderen Teil des abgezweigten Stromes verdünnt, der über Leitung 16 zugeführt wird, so daß die den Sättiger über Leitung 21 verlassenden vereinigten Ströme nicht vollständig mit Alummiumhalogenid gesättigt sind. Der Rest des abgezweigten Stromes in Leitung 15 und der aus der Umwälzgasfraktioniervorrichtung 14 über Leitung 22 austretende Beschlckungsstrom werden mit dem Aluminiumhalogenid enthaltenden Strom in Leitung 21 vereinigt und über Pumpe 23 und Leitung 24 in den Reaktor 25 gefördert.
  • Der Reaktor 25 enthält ein Bett oder mehrere Betten von Aluminiumhalogenid-Trägerkatalysator, und die in dem Reaktor herrschenden Reaktionsbedingungen sind derart, daß die gewünschteIsomerisierung stattfindet. Das Isomerisierungsprodukt verläßt den Reaktor über Leitung 26 und gelangt unmittelbar zur Halogenwasserstoffabtriebszone 28, wo der Halogenwasserstoff aus dem Is omeri sierun produkt entfernt wird. Zur Unterstützung des Austreibens des Halogenwasserstoffs befindet sich am Boden der Abtriebskolonne eine Wiedererhitzerleitung 33. Das abgestreifte Produkt zieht durch Leitung 29 ab, wird in den Wärmeaustauschern 12 und 30 gekühlt und verliißt das System über Leitung 31.
  • Der Kopfstrom aus der Halogenwasserstoffabtriebskolonne 28 gelangt durch den Kühler 35 in die Abscheidetrommel 36, wo der überwiegende Anteil des von dem abströmenden Gas mitgerissenen Butanproduktes auskondensiert und entfernt wird. Das kondensierte Butan kehrt über Rückflußleitung 37 zur Abtriebskolonne zurück. Die Umwälzung des Halogenwasserstoffs erfolgt dann über Leitung 38, der umgewälzte Halogenwasserstoff wird, wie oben beschrieben, mit dem überwiegenden Anteil der Butanbeschickung vereinigt und tritt in die Umwälzgasfraktioniervorrichtung 14 ein.
  • Die Hauptmenge des Halogenwasserstoffs in dem Umwälzstrom und ein beträchtlicher Teil der in dem Umwälzstrom enthaltenen leichten Gase (Wasserstoff und Methan) lösen sich in der Butanbeschickung, bevor diese in die Umwälzgasfraktioniervorrichtung eintritt. Im oberen Teil dieses Turmes über dem Zuführungsboden, der als HCl-Wäscher wirkt, werden die aufsteigenden Dämpfe mit kaltem flüssigem Butan gewaschen, welches über Leitunglla einströmt, so daß der Abzug von Wasserstoff und Methan ohne übermäßigen Verlust an HCl erfolgen kann. Das gewaschene Gas wird durch Leitung 40 abgelassen.
  • Würde man nur mit dem oberen Teil des Turmes arbeiten, der einem Abgaswäscher üblicher Art entspricht, so würde sich eine beträchtliche Menge Wasserstoff in dem System ansammeln, bevor sich das Gleichgewicht zwischen der Abzugsgeschwindigkeit des Wasserstoffs und seiner Bildungsgeschwindigkeit in dem Reaktor eingestellt hätte. Die Ansammlung wurde bei der bisherigen technischen Arbeitsweise tatsächlich festgestellt, bei der eine Umwälzung von etwa 0,4 Molprozent Wasserstoff und 2,0 MolprozentMethan, bezogen auf die Beschickung, zum Reaktor für normale Arbeitsbedingungen typisch ist, obwohl die Bildungsgeschwindigkeit dieser Stoffe nur etwa 0,05 bis 0,10 Molprozent, bezogen auf die Beschickung, beträgt.
  • Gemäß der Erfindung wird der Bodenrückstand der Umwälzgasfraktioniervorrichtung 14 wieder zum Sieden erhitzt, und der Teil des Turmes unterhalb des Beschickungsbodens dient zum Abtreiben des gelösten Wasserstoffs und Methans. Es ist wünschenswert, den Gehalt an gelöstem Wasserstoff auf weniger als 0,1 Molprozent, vorzugsweise auf weniger als 0,02 Molprozent, zu vermindern. Dies erreicht man z. B. mit fünf theoretischen Böden im Abtriebsteil des Turmes, wenn man etwa 2 Molprozent, bezogen auf die Beschickung, in dem Wiedererhitzer verdampft.
  • Aus Gründen der Wärmebilanz beträgt der am Kopf des Turmes zugeführteButanstrom etwa 4Molprozent der gesamten C4-Beschickung für eine Temperatur von 380 C, der Hauptbeschickungsstrom zum Turm befindet sich praktisch auf dem Siedepunkt, und der Wiedererhitzer wird bei 930 C betrieben. Diese Bedingungen werden nur beispielsweise angegeben, sind aber typisch für die Arbeitsweise, wenn man einen Aluminiumchlorid-Trägerkatalysator verwendet.
  • Als allgemeineres Beispiel mögen die folgenden Werte dienen: Etwa 70 bis 80 80°/o der dem Reaktor zugeführten Butanbeschickung strömen durch die Umwälzgasfraktioniervornehtung 14 über Leitung 11, etwa 4 bis 8 89/o strömen über Leitung 11 a in den als Halogenwasserstoffwäscher dienenden Teil des Turmes 14, und der Rest wird dem Reaktor über die Leitungen 14, 16 und 17 zugeführt.
  • Zweckmäßig besitzt der untere, zum Abtreiben von Wasserstoff dienende Teil der Umwälzgasfraktioniervorrichtungl4 in Anbetracht des größeren Flüssigkeitsvolumens, welches in dem unteren Teil bewältigt werden muß, einen größeren Durchmesser als der obere, zum Auswaschen des Halogenwasserstoffs dienende Teil. Der Turm kann mit Füllkörpern, Düsenboden oder anderen Kontakteinrichtungen ausgestattet sein.
  • Obwohl die in der Zeichnung dargestellte Anortung der Umwälzgasfraktioniervorrichtung stromaufwärts von dem Reaktor Vorteile mit sich bringt, kann man das gleiche Ergebnis durch Anordnung dieser Fraktioniervorrichtung zwischen dem Reaktor und der HCl-Abtriebskolonne erzielen, und auch diese Arbeitsweise liegt im Rahmen der Erfindung.
  • Als Katalysatoren für die Isomerisierungsreaktion rkann man erfindungsgemäß sowohl Aluminiunchlorid als auch Aluminiumbromid verwenden. Außerdem befindet sich das Halogenid vorzugsweise auf einem Träger. Solche Träger sind z. B. Tonerde, Kieselsäure, Bauxit. Ein besonders zweckmäßiger Träger ist ein teilweise dehydratisierter, kalzierter Bauxit, wie er im Handel erhältlich ist. Die Dehydratisierung des Bauxits wird so weit fortgeführt, daß er bei der Isomerisierungsreaktion kein Wasser mehr abgeben kann. Eine geeignete Vorbehandlung des Bauxits besteht darin, daß man ihn 5 bis 15 Stunden auf 482 bis 5380 C oder 1 bis 3 Stunden auf 593 bis 6490 C erhitzt.
  • Bei Verwendung von AlCl3 auf Bauxit als Katalysator und HCl als Aktivator arbeitet man zum Anfahren vorzugsweise nach der folgenden Methode: Nach dem Beschicken der Reaktoren mit dem dehydratisierten Bauxit wird die Temperatur auf einen Wert oberhalb der gewünschten Reaktionstemperatur (in der Praxis auf die höchste in der Anlage erreichbare Temperatur) gebracht, indem man die Anlage mit heißen Butandämpfen ausspült. Hierdurch wird gleichzeitig lose gebundene Feuchtigkeit entfernt, die der Bauxit durch Einwirkung der Atmosphäre nach der anfänglichen Dehydratisierung auf-;genommen haben könnte. Die Geschwindigkeit des Butanspülstromes wird dann vermindert, und es wird zusammen mit dem Butan wasserfreies HCl eingeführt, bis in dem aus dem Reaktor ausströmenden ut HCl nachweisbar ist. Bis zu einer Menge von etwa 27 bis 36 kglt wird das HCl vollständig von dem Bauxit festgehalten. Ein Teil dieses Chlorwasserstoffs wird durch Umsetzung mit Eisenoxyd oder anderen Beimischungen, die in dem Bauxit enthalten sein können, verbraucht, während ein anderer Teil physikalisch adsorbiert wird. Da während der HCl-Vorbehandlung weitere Feuchtigkeit in Freiheit gesetzt wird, wird die Spülung mit Butan nach der Behand-Jung mit HCl fortgesetzt, bis der Wassergehalt des abskömenden Gutes unter einen bestinunten Wert, z. B. 0,05 Gewichtsprozent des Butans, sinkt. Nun wird die Temperatur des einströmenden Butans auf den für das Arbeiten in flüssiger Phase erforderlichen Wert gesenkt und der Druck in dem Reaktor gesteigert, bis sich der Reaktor mit flüssigem Butan füllt. Dann wird Aluminiumchlorid in den Reaktor eingeführt, indem man zunächst die ganze Beschikkung durch den Aluminiumhalogenidsättiger 18 leitet, bis genügend Aiuminiumchlorid in den Reaktor eingeführt ist, um einen wesentlichen Teil des Bauxits zu sättigen. Dann wird der Anteil der Beschickung, der durch den Aluminiumchloridsättiger strömt, für normalen Betrieb auf einen Bereich von etwa 1 bis 5 0/o reduziert. Die Sättigung dieses geringen Anteiles der Beschickung mit Aluminiumchlorid genügt gewöhnlich vollauf, um die Aktivität des Katalysators durch Ersatz der geringen Mengen an ASC13 auf dem Bauxit aufrecb-tzuerhalten, die durch Umsetzung mit den Verunreinigungen des Beschikkungsgutes (hauptsächlichWasser) verbraucht werden oder aus dem System verlorengehen. Nach dem Tränken des Katalysatorträgers mit Aluminiumchlorid leitet man durch die HCl-Zufuhrleitung 10 wasserfreies HC1 in das System ein. Sobald die Menge an HCl in dem System dies gestattet, beginnt man nut der Umwälzung des HCI.
  • Arbeitet man mit Aluminiumchlorid als Katalysator und Chlorwasserstoff als Aktivator, so sind die geeigneten Verfahfensbedingungen Drücke im Bereich von 17 bis 34 atü, Temperaturen von 38 bis 1210 C, HCl-Konzentrationen von 1 bis 10 Molprozent, bezogen auf die Beschickung, und Zufuhrgeschwindigkeiten von 0,2 bis 2,0 Raumteilen flüssig/Raumteil/ Stunde, bezogen auf das Volumen des Katalysatorträgers. Besonders bevorzugte Bedingungen sind Temperaturen von 82 bis 1100 C, Drücke von 19 bis 23 atü, Zufuhrgeschwindigkeiten von 0,5 bis 1 Raumteilen/Raumteil/Stunde und Chlorwasserstoffkonzentrationen von 2 bis 5 Molprozent. DerBauxitträger besitzt vorzugsweise eine Korngröße im Bereich von 0,6 bis 2 mnL Mit Aluminiumbromid als Katalysator und HBr als Aktivator kann man in einem etwas niedrigeren Temperaturbereich, z. B. von 10 bis 660 C, unter entsprechend niedrigeren Drücken arbeiten, die jedoch ausreichen müssen, um die Butane in flüssiger Phase zu halten. Der erforderliche Druck hängt auch etwas von der für die Umsetzung benötigten Menge an Halogenwasserstoff ab.
  • Ein typischer Beschickungsstrom für das Verfahren kann aus einem Gemisch von 94,5 0/o n-Butan, etwa 58/o Isobutan, keinem Propan und nicht mehr als 0,50/0 Pentan bestehen. Es ist zweckmäßig, die Olefine wie Butylene aus der Beschickung vor deren Behandlung bis auf einen Gehalt von weniger als 0,01 Volumprozent (flüssig) zu entfernen und die Beschickung so vollständig wie möglich, vorzugsweise bis auf einen Wassergehalt von weniger als 10 Gewichtsteilen je Million, zu trocknen.
  • Auf dem Ölfeld gewonnenes Butan, durch Fraktionierung von rohem Erdöl gewonnenes n-Butan und Butan, welches durch Fraktionierung des bei derAlkylierung von Butenen erhaltenen Produktstromes gewonnen wird,.erfordern keine Behandlung zur Entfernung der Olefine, sofern sie sorgfältig von etwaigen olefinhaltigen Strömen abgetrennt worden sind.
  • Andere aus der blraffinerie stammende Butanströme, wie das C4-Produkt von der katalytischen ReiFounierung, das Abfallbutan von der C3 : C4-Polymerisation und die C4-Fraktionen von der thermischen oder katalytischen Spaltung, enthalten nach der Extraktion von Butadien und den für chemische Zwecke benötigten Butenen 0,1 bis 1104/o oder darüber hinaus, gewöhnlich 0,2 bis 20/o an Olefinen. Zur Entfernung dieser Olefine aus dem Beschickungsgut für die Isomerisierung stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Ein bekanntes Verfahren ist die Behandlung mit Polymerisations- oder Alkylierungskatalys atoren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure oder Aluminiumhalogeniden. Hierbei werden die Olefine zu Polymerisaten bzw. Alkylaten umgesetzt, die dann durch Fraktionieren entfernt werden müssen, da auch sie auf das Isomerisierungsverfahren einen schädlichen Einfluß haben. Eine andere Behandlungsart ist die katalytische Hydrierung, durch welche die Olefine in Paraffine übergeführt werden. In diesem Falle muß man natürlich den überschüssigen Wasserstoff vollständig aus der Beschickung entfernen.
  • Mit einer Versuchsanlage ausgeführte Untersuchungen über die Wirkung des Wasserstoffs auf den Umsatz bei der Isomerisierung von Butan in flüssiger Phase haben ergeben, daß der Umsatz zu Isobutan für je 0,1 Molprozent Wasserstoff, bezogen auf die Beschickung, um 10°/o sinkt. Es ist daher äußerst wichtig, praktisch den ganzen Wasserstoff aus dem in die Reaktionszone eintretenden Gut zu entfernen, um die höchstmögliche Umwandlung von Butan zu Isobutan zu erzielen. Der Umsatz ist ein ausschlaggebender Faktor für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, da mit steigendem Umsatz nicht nur die Isobutanerzeugung für eine gegebene Größe der Isomerisierungsanlage steigt, sondern auch die Kosten der nachfolgenden Fraktionierung zwecks Herstellung des gewünschten Isobutankonzentrates erheblich sinken.
  • Beispiel Zur weiteren Erläuterung sind die Arbeitsbedingungen und Ergebnisse einer nach der Lehre der Erfindung durchgeführten technischen Prüfung nachstehend zusammengestellt: Bauxitbeschickung* . . 20 865 kg AlCl3 Gesamtbeschickung*t .. 12,2 Gewichtsprozent des Bauxits Geschätzte Ersatzgeschwindigkeit zur Innehaltung einer konstanten Aktivität . . Weniger als 0,05 Gewichtsprozent der Beschickung Beschickungszufuhr m3/Stunde. . . 12,72 Raumteile/RaumteiVStunde 0,54 HCl-Zufuhr... 2 bis 3 Molprozent der Beschickung Temperatur, 0C Einlaß . 90,5 Auslaß.. . 104,5 Druck, atü . . 21,8 Reaktionsprodukte, Molprozent, bezogen auf die Beschickung Isobutan . . 55 bis 60 Wasserstoff .. 0,06 bis 0,09 Cl .. bis 0,09 cis .. 1,0 bis 1,4 1,5 zu ,5 bis 2,0 * Korngröße 0,6 bis 2 mm, arm an flüchtigen Bestandteilen, geringer Eisengehalt, bezogen von der Mineral & Chemicals Corporation of America.
  • ** Einschließlich ursprünglicher Tränkung und 8 Tage langem Ersatz.
  • Der Rest des Produktes war nicht umgesetztes n-Butan. Die Menge des bei diesem Arbeitsgang umgewälzten Wasserstoffs lag im Bereich von 0,03 bis 0,06 Molprozent der Beschickung. Bei der bisher üblichen Arbeitsweise unter Verwendung des herkömmlichen Abgaswäschers lösen sich unter sonst gleichen Bedingungen mindestens 0,2 Molprozent Wasserstoff in der Beschickung und gelangen im Kreislauf in den Reaktor zurück, und es wird ein weniger als 400/oiger Umsatz zu Isobutan für einmaligen Durchgang erzielt.
  • Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen, in flüssiger Phase arbeitenden Verfahrens besteht darin, daß sich bei dem Verfahren überhaupt kein Schlamm bildet. Bei allen anderen bekannten, in flüssiger Phase arbeitenden Verfahren bildet sich mindestens etwas Schlamm. Die sich daraus ergebenden praktischen Schwierigkeiten (Korrosion, Verstopfung, übermäßiger Katalys atorverbrauch) sind wohlbekannt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schlammbildung dadurch verhindert, daß die gleichzeitige Anwesenheit von Butan, HCl und festem Aluminiumchlorid in massiver Form bei Isomerisierungstemperaturen vermieden wird. EineSchlammbildung findet nicht statt, wenn HCl aus dem Sättiger 18 ferngehalten wird oder wenn das Aluminiumchlorid vollständig gelöst ist oder wenn das Aluminiumchlorid an dem Bauxitträger (Porocel) adsorbiert ist. Es bildet sich also kein Schlamm, wenn man dafür sorgt, daß sich in den Leitungen zwischen dem Sättiger und dem Reaktor kein festes AlCls ablagern kann. Da die Löslichkeit von Aluminiumchlorid in Kohlenwasserstoffen rasch mit der Temperatur abfällt, läßt sich die Möglichkeit des Ausfallens von festem Aluminiumchlorid in den Leitungen vom Sättiger zum Reaktor vermeiden, indem man den von dem Bett im Sättiger 18 abströmenden Strom von Butan und Aluminiumchlorid mit Butan aus Leitung 16 vorzugsweise auf weniger als 500/0. des Sättigungsgrades an AlCl3 verdünnt. Ferner läßt sich das Ausfallen von AlCl5 verhindern, indem man ein stärkeres Absinken der Temperatur des durch Leitung 21, den letzten Teil von Leitung 15 und Leitung 24 zum Reaktor fließenden Stromes vermeidet.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Isomerisieren von Butan in flüssiger Phase in Gegenwart von Aluminiumhalogenid als Katalysator und Halogenwasserstoff als Aktivator, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen bis 1200 C arbeitet und den entstehenden Wasserstoff praktisch vollständig entfernt, so daß die Wasserstoffkor:zentration in der Reaktionszone weniger als 0,1 Molprozent des Butans beträgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Halogenwasserstoff zurückgewinnt und im Kreislauf zur Isomerisierung zurückführt und aus dem umgewälzten Halogenwasserstoff so viel Wasserstoff, insbesondere durch Fraktionieren, entfernt, daß der Gehalt an gelöstem Wasserstoff weniger als 0,1 Molprozent des Butans beträgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Fraktionierung den Kreislaufstrom mit einem Teil der Butanbeschikkung mischt und innerhalb der Fraktioniervorrichtung die aufsteigenden Dämpfe zusätzlich mit kalter, in den oberen Teil eingeführter Butanbeschickung in Berührung bringt, vom Kopf Wasserstoff abzieht, im unteren Teil Butan wieder zumSieden erhitzt undButan sowie darin gelösten Halogenwasserstoff vom Boden der Fraktioniervorrichtung abzieht.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aluminiumhalogenid der Reaktionszone in einem Teil der Butanbeschickung gelöst zuführt.
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