DE1228244B - Verfahren zur Herstellung von Olefinen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Olefinen

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DE1228244B
DE1228244B DEG40805A DEG0040805A DE1228244B DE 1228244 B DE1228244 B DE 1228244B DE G40805 A DEG40805 A DE G40805A DE G0040805 A DEG0040805 A DE G0040805A DE 1228244 B DE1228244 B DE 1228244B
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    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Olefinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Spaltung von Paraffinen mit Hilfe bestimmter homogener Kohlenwasserstoffinitiatoren, um Olefine herzustellen.
  • Die thermische Spaltung von paraffinischen Kohlenwasserstoffen wird seit verhältnismäßig langer Zeit durchgeführt. Zum Beispiel sind bisher paraffinische Kohlenwasserstoffe von Äthan und Propan bis zu den paraffinischen Wachsen und noch höheren Molekulargewichten thermisch zersetzt worden, indem sie hohen Temperaturen unterworfen wurden, um die verschiedensten Produkte herzustellen, unter denen sich verschiedene olefinische Kohlenwasserstoffe befinden. Diese echten thermischen Spaltverfahren erfordern ziemlich hohe Temperaturen, was natürlich kostspielig ist. Weiterhin verursachen diese hohen Temperaturen eine äußerst starke Kohlenstoff- bzw.
  • Koksbildung. Diese hohen Temperaturen führen weiterhin zu einem Verlust an Selektivität in bezug auf die gebildeten Produkte. Um die übermäßige Koksbildung in Grenzen zu halten, war es bisher üblich, überschüssigen Wasserdampf zu verwenden, wodurch sich aber die Kosten des Krackverfahrens infolge der zusätzlichen Heizkosten zur Herstellung des Wasserdampfes weiter erhöhen. Der durch die ziemlich drastischen Bedingungen, die zur thermischen Zersetzung von paraffinischen Kohlenwasserstoffen erforderlich sind, hervorgerufene Selektivitätsverlust führt dazu, daß die Paraffine in eine Anzahl verschiedener Verbindungen zersetzt werden. Dieser Mangel an Selektivität bei den Produkten führt zu weiteren Kosten wegen der Komplikationen, die bei der Trennung bzw. Fraktionierung der gebildeten Produkte auftreten. Weiterhin kann bei diesen thermischen Krackverfahren nicht eine verhältnismäßig kleine Anzahl von Produkten erhalten werden, sondern man muß die erhaltene große Vielzahl von Produkten veräußern bzw. sie verwenden, um die Gesamtkosten des Verfahrens niedrig genug zu halten, damit es wirtschaftlich tragbar ist.
  • Tragbare Verfahren zur Herstellung von Äthylen und Propylen durch thermische Spaltung von niedrigsiedenden paraffinischen Ausgangsmaterialien z. B.
  • Äthan, Propan und Butan, sind bekannt. Wegen der verhältnismäßig hohen Kosten dieser Verfahren werden jedoch zunehmend größere Mengen des technisch hergestellten ethylens und Propylens durch Wasserdampfspaltung von Paraffinen höheren Kohlenstoffgehaltes, wie z. B den Naphthas bzw. Schwerbenzinen, hergestellt.
  • Es ist insbesondere ein Verfahren (USA.-Patentschrift 2 409 815) zum Umwandeln von Hexan in ein Produkt bekanntgeworden, das einen hohen Anteil an Amylen enthält, wobei das Hexan in Gegenwart eines die Spaltung fördernden Gemisches aus Äthan, Äthylen, Propan oder Propylen bei einem Molverhältnis von Hexan zu diesem Gemisch von etwa 1 : 1 bis etwa 1 : 7 vorliegt.
  • Es ist weiterhin ein Verfahren zum Spalten von Pentan (USA.-Patentschrift 2 388 099) in ein Produkt bekanntgeworden, das einen hohen Anteil an Butylen enthält, indem das Pentan in Gegenwart eines die Spaltung fördernden Gemisches aus Äthan, Äthylen, Propan oder Propylen bei einem Molverhältnis von Pentan zu diesem Gemisch von etwa 1: 1 bis etwa 1:7 gespalten wird.
  • Erfindungsgemäß gelingt es demgegenüber mit 1 Mol Initiator pro 100 Mol des zu spaltenden Paraffins auszukommen.
  • Der Begriff »thermische Spaltung«, wie er in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, schließt sowohl die Spaltung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen als auch die Spaltung von Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein. So werden diese Begriffe verwendet, wenn Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen unter Bildung eines oder mehrerer Kohlenwasserstofffragmente gespalten werden, und auch dann, wenn Wasserstoffatome unter Bildung von Kohlenwasserstoffen mit höherem Kohlenstoff-Wasserstoff-Verhältnis entfernt werden.
  • Erfindungsgemäß werden bei dem Verfahren zum Herstellung von Olefinen durch thermische Spaltung von paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen dadurch Verbesserungen erzielt, daß man die Spaltung mindestens eines paraffinischen Kohlenwasserstoffes in Gegenwart mindestens eines olefinischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweist, oder eines alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zum aromatischen Ring aufweist, durchgeführt.
  • Wenn die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindungen, die sich in ß-Stellung entweder zum Ring der oben beschriebenen aromatischen Verbindungen oder zur Doppelbindung der oben beschriebenen olefinischen Verbindungen befinden, gespalten werden, bilden sich zunächst freie Radikale, wie Methyl- und Äthylradikale. So läßt sich sagen, daß bei der vorliegenden Erfindung die thermische Spaltung der paraffinischen Kohlenwasserstoffe in Gegenwart von freien Radikalen, wie z. B. Methyl- und 2ithylradikalen, als Initiatoren durchgeführt wird, die durch die Zersetzung von olefinischen Kohlenwasserstoffen, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweisen oder von alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zum aromatischen Ring aufweisen, erzeugt werden.
  • Beispiele für olefinische Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweisen und die bei Zersetzung unter den Krackbedingungen ein freies Methylradikal liefern, sind die folgenden Olefine: 1-Buten, 2-Methyl-1-buten, 3-Methyl-1-buten, 2-Penten, 3-Hexen, 4-Methyl-2-penten, 3-Methyl-2-penten, 2-Methyl-2-penten, 4-Methyl-2-penten, 2-Methyl-1-penten, 2,3-Dimethyl- 1-buten, 2-Athyl-1-buten, 2-Athyl-2-penten, 3-Athyl-2-penten und andere olefinische Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in einer ß-Stellung zur Doppelbindung aufweisen und freie Methylradikale ergeben, wenn diese ß-Bindung gespalten wird.
  • Beispiele für alkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zum Ring enthalten und die bei Zersetzung unter den Spaltbedingungen ein freies Methylradikal ergeben, sind die folgenden: Äthylbenzol, Cumol, o-, m- und p-Cymol, Diisopropylbenzol, Diäthylbenzol, Methyläthylbenzol und andere alkylsubstituierte aromatische Verbindungen, die eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zum Ring aufweisen und die, wem die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung gespalten wird, ein freies Methylradikal ergeben.
  • Beispiele für olefinische Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zur Doppelbindung enthalten und die bei Zersetzung unter den Spaltbedingungen ein freies Äthylradikal ergeben, sind die folgenden Olefine: 1-Penten, 2-Hexen, 2-Methyl- 1-penten, 2-Äthyl-1-penten, 2-Methyl-2-hexen, 2-Methyl- 1-buten und andere olefinische Kohlenwasserstoffe, die in ß-Stellung zur Doppelbindung Kohlenstoff-Kohlenstoff: Bindungen aufweisen und die bei der Spaltung dieser Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen ein freies Äthylradikal ergeben.
  • Beispiele für alkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zum Ring aufweisen und die bei Zersetzung unter den Spallbe- dingungen ein freies Äthylradikal liefern, sind n-Propylbenzol, d-Propyltoluol, sek.-Butylbenzol, Din-propylbenzol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe, die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen in ß-Stellung zum Ring aufweisen und die bei der Spaltung ein freies Äthylradikal liefern.
  • Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß sämtliche Kohlenwasserstoffe, die in ihrer Molekülstruktur eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung entweder in ß-Stellung zu einer olefinischen Doppelbindung oder in ß-Stellung zu einem aromatischen Ring enthalten und sich unter Bildung eines freien Methyl-oder Äthylradikals zersetzen, sowie deren Gemische als Initiatoren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.
  • Die Menge der erfindungsgemäß als Initiatoren verwendeten aliphatischen Olefine, die in ihren Molekülen eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweisen, und alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, die in ihrem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zum aromatischen Ring aufweisen, kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden. Natürlich muß zur Erzielung günstiger Ergebnisse eine genügende Menge dieser Initiatoren verwendet werden; vom theoretischen Standpunkt aus sollten jedoch bereits sehr geringe Mengen einen zusätzlichen Vorteil vergeben. Vom theoretischen Standpunkt aus besteht auch keine Grenze, durch die die zu verwendende Menge dieser Initiatoren nach oben hin begrenzt wäre. Es wurde gefunden, daß Vorteile selbst bei Verwendung so geringer Mengen, wie 1 Mol Initiator je 100 Mol zu krackenden Paraffins, erzielt werden. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß genügend Substanz, sei es nun ein Olefin mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zur Doppelbindung oder ein alkylsubstituierter Aromat mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zum Ring, verwendet wird, damit zum Vorantreiben des Paraffinkrackverfahrens ausreichend freie Methyl- bzw. Äthylradikale zur Verfügung stehen.
  • Die Bedingungen, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet werden, sind - soweit es die Temperatur betrifft - etwas milder und weniger extrem als die Bedingungen, die bei einem echten thermischen Spalten von paraffinischen Kohlenwasserstoffen angewendet werden.
  • Der breite Temperaturbereich, der erfindungsgemäß angewendet werden kann, liegt zwischen etwa 500 und etwa 10000 C. Die anzuwendende Temperatur hängt natürlich von dem jeweiligen Paraffin ab, das erfindungsgemäß gespalten werden soll. Wenn Paraffine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen gespalten werden sollen, können Temperaturen von etwa 600 bis 10000 C angewendet werden, wobei ein Bereich von etwa 675 bis 8750 C bevorzugt wird und ein Bereich von etwa 700 bis 8250 C am besten geeignet ist.
  • Wenn Paraffine mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen einschließlich Cyclopentan, Methyl- und Athylcyclopentan, Cyclohexan und Methylcyclohexan gespalten werden sollen, können Temperaturen von etwa 550 bis 9500 C angewendet werden, wobei ein Bereich von etwa 625 bis 8500 C bevorzugt, ein Bereich von 650 bis 8250 C noch mehr bevorzugt und ein Bereich von etwa 675 bis 8000 C am meisten bevorzugt wird.
  • Wenn Paraffine, die 8 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, einschließlich Cycloparaffine und substituierte Paraffine mit 8 bis 10 Kohlenstoffatomen gespalten werden sollen, können Temperaturen von etwa 525 bis 9250 C angewendet werden, wobei ein Bereich von etwa 575 bis 8750 C bevorzugt, ein Bereich von etwa 625 bis 8250 C noch mehr bevorzugt und ein Bereich von etwa 650 bis 8000 C am meisten bevorzugt wird. Wenn paraffinische Kohlenwasserstoffe mit 11 bis 15 Kohlenstoffatomen einschließlich cycloparaffinische Kohlenwasserstoffe mit 11 bis 15 Kohlenstoffatomen gespalten werden sollen, können Temperaturen von etwa 500 bis 9000 C angewendet werden, wobei ein Bereich von etwa 525 bis 8500 C bevorzugt, ein Bereich von etwa 575 bis 8250 C noch mehr bevorzugt, ein Bereich von etwa 625 bis 8000 C noch mehr bevorzugt und ein Bereich von etwa 650 bis 7750 C am meisten bevorzugt wird.
  • Der Arbeitsdruck kann zwischen geringen unteratmosphärischen Drücken, wie z. B. 10 mm Hg absolut, und Drücken im Bereich von 7 at liegen, wobei Drücke zwischen Atmosphärendruck und etwa 3,5 at am häufigsten verwendet werden.
  • Die zum Spalten der innerhalb des Erfindungsbereichs liegenden paraffinischen Kohlenwasserstoffe erforderliche Zeit variiert gewöhnlich zwischen Werten von nur 0,001 und etwa 2 Minuten, wobei Zeiten von 0,005 bis etwa 0,5 Sekunden am häufigsten verwendet und Zeiten zwischen etwa 0,01 und etwa 0,5 Sekunden am meisten bevorzugt werden. Die zum Spalten paraffinischer Kohlenwasserstoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erforderliche Zeit steht natürlich in umgekehrter Beziehung zur angewendeten Temperatur, d. h., je höher die Temperatur, desto kürzer ist die erforderliche Zeit.
  • Obgleich es möglich ist, das Spaltverfahren in Abwesenheit eines Verdünnungsmittels durchzuführen, ist es gewöhnlich bequemer, ein inertes Verdünnungsmittel zu verwenden. Beispiele solcher inerter Verdünnungsmittel sind Stickstoff, Kohlendioxyd Methan und Wasserdampf. Wasserdampf als das wirtschaftlichste und am leichtesten erhältliche ist gewöhnlich das bevorzugte Verdünnungsmittel. Die Menge an Verdünnungsmittel kann zwischen etwa 15 und etwa 1 Mol Verdünnungsmittel je Mol zu spaltenden Kohlenwasserstoffs liegen, gewöhnlich liegt das Verhältnis jedoch zwischen 5:1 und 2:1.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist die Spaltung von Propan unter Bildung der beiden Olefine Äthylen und Propylen. Bei Anwendung bestimmter Bedingungen, wie in bezug auf Zeit, Temperatur, Druck und Menge an Initiator, kann das Verhältnis von Propylen zu Äthylen innerhalb bestimmter Grenzen eingeregelt werden. Andere Paraffine und Cycloparaffine können nach dem erfilldungsgemäßen Verfahren ebenfalls mit Vorteil gespalten werden. Beispiele solcher Paraffine sind Äthan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Nonan, Decan, Undecan, Dodecan, Tridecan, Tetradecan und Pentadecan sowie deren Gemische, deren isomere Formen sowie Gemische dieser isomeren Formen. Beispiele für cycloparaffinische Kohlenwasserstoffe, die erfindungsgemäß als Ausgangsmaterialien verwendet werden können, sind Cyclopentan, Cyclohexan, substituierte Cycloparaffine, d. h.
  • Methylcyclopentan, Athylcyclopentan, Methylcyclohexan, Äthylcyclohexan, Dimethylcyclopentan, Dimethylcyclohexan, Propylcyclohexan, Diäthylcyclohexan, bis zu nonylcyclohexan, sowie Gemische dieser Substanzen.
  • Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
  • Sämtliche folgenden Spaltversuche wurden in einer Reaktoranordnung durchgeführt, die aus einer »Haarnadel«-Schlange aus rostfreiem Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von 6,35mm und einem Innendurchmesser von 3,17 mm bestand und ein wahres Volumen von 23,5 cms aufwies. Diese Schlange wurde in ein Wirbelschichtbett eines Wärmeübertragungspulvers eingetaucht, wobei es sich um Kieselsäure-Tonerde-Mikrokügelchen handelte.
  • Dieses Wärmeübertragungspulver wurde sowohl durch elektrische Widerstandsheizvorrichtungen als auch durch Verbrennung einer Naturgasfiamme innerhalb des Pulverbettes geheizt. Die Durchwirbelung wurde mit Hilfe von Luft sowie der Naturgasflamme vorgenommen. Zum Messen der Temperatur wurden übliche Thermoelemente verwendet. Die gewünschten Mengen an Verdünnungsmittel, paraffinischem Kohlenwasserstoff und Initiator wurden gesondert eingepumpt und nach dem Durchlaufen von Vorerhitzern und Strömungsmessern vereinigt. Wenn sich die gewünschten Betriebsbedingungen eingestellt hatten, wurde dies als Versuchsbeginn angesehen, und es wurden Ablesungen und Probenentnahmen vorgenommen. Die Produkte wurden unmittelbar nach dem Austritt aus dem Reaktor in Trockeneisfallen abgeschreckt und teilweise kondensiert und aufgefangen.
  • Die Analyse der Produkte auf die prozentuale Ausbeute bzw. Umwandlung wurde nach üblichen analytischen Verfahren durchgeführt.
  • In den ersten beiden Beispielen, in denen Propan nach Initiierung durch zwei verschiedene der erfindungsgemäßen Initiatoren gespalten wird, wird die Bildung von Propylen und Äthylen aus Propan erläutert. Das Beispiel 3 erläutert die Vorteile, die unter zwei verschiedenen Bedingungen erhalten werden. In den Beispielen 1 und 2 wird in Spalte 1 die Nummer des Versuchs, in Spalte 2 die Temperatur in Celsiusgraden, in Spalte 3 die Menge an als Initiator verwendetem olefinischem Kohlenwasserstoff, der in seinem Molekül eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweist, in Molprozent, bezogen auf das verwendete Propan, in Spalte 4 die Ausbeute an Propylen in Molprozent, in Spalte 5 die Ausbeute an Äthylen in Molprozent und im Fall des Beispiels 2 in Spalte 6 die Verweilzeit in Sekunden angegeben. In Beispiel 3 wird in Spalte 1 die Nummer des Versuchs, in Spalte 2 die Temperatur in Celsiusgraden, in Spalte 3 die Verweilzeit in Sekunden, in Spalte 4 - falls verwendet - die Menge an Initiator in Molprozent, bezogen auf das eingesetzte Propan, und in Spalte 4 die Ausbeute bzw. die prozentuale Umwandlung des Propans angegeben.
  • Beispiel 1 Spaltung von Propan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Versuch Tempe- Olefin Propylen- | Athylen-
    ratur rasur | initiator | ausbeute | ausbeute
    1 675 - 1,23 0,79
    2 675 100 4,83 3,70
    3 700 - 1,61 1,37
    4 700 100 11,27 8,42
    5 725 - 2,97 3,50
    6 725 100 9,42 17,33
    Die Verweilzeit bei den Versuchen 1 bis 6 betrug 0,15 Sekunden. Als Verdünnungsmittel wurde Wasserdampf in einer Menge von 3 Mol je Mol zu spaltenden Kohlenwasserstoffs verwendet.
  • Beispiel 2 Spaltung von Propan mit 2-Methyl-2-penten als Initiator
    Tempe- Olefin- Propylen- Äthylen- Verweil-
    Versuch
    ratur initiator ausbeute ausbeute zeit
    1 675,2 - 2,88 1,35 0,1547
    2 679,7 4,0 5,09 2,75 0,1367
    3 675,3 10,0 7,57 9,53 0,1468
    4 673,3 2,0 5,49 3,94 0,1340
    5 675,0 100 5,39 4,04 0,1500
    Als Verdünnungsmittel wurde Wasserdampf in einem Molverhältnis von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff von 3: 1 verwendet.
  • Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, daß die Verwendung der erfindungsgemäßen Initiatoren beim Kracken von Propan zu Propylen und Äthylen äußerst vorteilhaft ist. Wie aus dem Beispiel 1 bei den Versuchen 1 und 2, die bei 6750 C durchgeführt wurden, entnommen werden kann, wird durch die Verwendung des Promotors eine etwa 3000/oige Erhöhung der Ausbeute an Propylen und Äthylen erzielt. Aus den Ergebnissen der Versuche 3 und 4 kann entnommen werden, daß bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine über 600%-ige Erhöhung der Ausbeute an Propylen und Äthylen gegenüber dem echten thermischen Spaltverfahren erzielt wird. Recht wesentliche Verbesserungen können auch aus den Ergebnissen der Versuche von Beispiel 2 und 3 festgelegt werden.
  • Beispiel 3 Spaltung von Propan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Tempe- an olefinischen
    Versuch Verweilzeit Initiator
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 675 0,15 20 17,82
    2 675 0,15 - 6,45
    3 704 0,15 20 18,25
    4 704 0,15 - 8,26
    Für die Versuche 1 bis 4 wurde Wasserdampf in einem Molverhältnis H2O: Propan von 3:1 verwendet.
  • Die folgenden Beispiele erläutern die Spaltung anderer paraffinischer Kohlenwasserstoffe, einschließlich substituierter cycloparaffinischer Kohlenwasserstoffe, ohne und mit den erfindungsgemäßen Initiatoren, und erläutern die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Vorteile.
  • In diesen Beispielen wird in Spalte 1 die Nummer des Versuchs, in Spalte 2 die Temperatur in Celsiusgraden, in Spalte 3 die Verweilzeit, in Spalte 4 die Menge an verwendetem Initiator - falls verwendet - in Molprozent, bezogen auf eingesetzten paraffinischen Kohlenwasserstoff, und in Spalte 5 die Ausbeute bzw. die prozentuale Umwandlung des paraffinischen Kohlenwasserstoffs angegeben.
  • In den folgenden Beispielen wurde bei sämtlichen Versuchen Wasserdampf als Verdünnungsmittel in einem Molverhältnis von H2O:Paraffin von 3:1 verwendet.
  • Beispiel 4 Spaltung von Isopentan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Versuch
    ratur Te mpe- Verweilzeit Initiator an olefinischen
    Kohlen-
    wasserstoffen
    1 665 0,9 20 8,46
    2 662 0,9 - 2,24
    Beispiel 5 Spaltung von 2-Methypentan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Tempe- an olefinischen
    Versuch Verweilzeit Initiator
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 673 0,15 20 21,98
    2 671 0,15 20 17,42
    3 666 0,15 - 9,81
    Beispiel 6 Spaltung von n-Octan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Versuch Te mpe- Verweilzeit Initiator an olefinischen
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 676 0,15 20 26,20
    2 678 0,15 - 12,10
    Beispiel 7 Spaltung von n-Tetradecan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Versuch
    ratur an olefinischen
    Versuch ratur Verweilzeit Initiator Kohlen-
    wasserstoffen
    1 672 0,19 20 27,85
    2 673 0,19 - 21,40
    Beispiel 8 Spaltung von Isopentan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Tempe- an olefinischen
    Versuch Verweilzeit Initiator
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen .
    1 671,2 0,1470 20 16,63
    2 672,0 0,1401 - 10,76
    Beispiel 9 Spaltung von 2-Methylpentan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Versuch Tempe- Verweilzeit Initiator an olefinischen
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 671,0 0,1578 20 16,80
    2 665,8 0,1485 - 8,43
    Beispiel 10 Spaltung von 3-Methylpentan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Tempe- rasur Verweilzeit Initiator an olefinischen
    ratur ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 682,2 0,1522 20 16,50
    2 680,8 0,1508 - 11,68
    Beispiel 11 Spaltung von Methylcyclohexan mit 4-Methyl-2-penten als Initiator
    Ausbeute
    Versuch Tempe- Verweilzeit Initiator an olefinischen
    ratur Kohlen-
    wasserstoffen
    1 704,6 0,1636 20 13,22
    2 693,1 0,1421 - 6,35
    3 733,3 0,1482 20 29,80
    4 730,9 0,1580 - 10,80
    Shnliche Ergebnisse können unter Verwendung dieser und anderer olefinischer Kohlenwasserstoffe, die in ß-Stellung zur Doppelbindung eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung aufweisen, und anderer alkylsubstituierter aromatischer Kohlenwasserstoffe, die in ß-Stellung zum aromatischen Ring eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung enthalten, mit Propan oder den anderen paraffinischen Kohlenwasserstoffen unter Anwendung dieser und anderer Bedingungen erhalten werden, wie sie in der vorhergehenden Beschreibung und den Ansprüchen erläutert worden sind.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Olefinen durch thermische Spaltung von paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spaltung mindestens eines paraffinischen Kohlenwasserstoffes in Gegenwart mindestens eines olefinischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweist, oder eines alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zum aromatischen Ring aufweist, durchführt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet, daß man zur Herstellung von Äthylen und Propylen (1) Propan in Gegenwart (2) mindestens eines olefinischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zur Doppelbindung aufweist, oder eines alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoffes, der eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfachbindung in ß-Stellung zum aromatischen Ring aufweist, und (3) Wasserdampf als Verdünnungsmittel in Mengen von etwa 5 bis etwa 2 Mol Wasserdampf je Mol Propan vermischt und daß man dieses Gemisch etwa 0,005 bis 0,5 Sekunden Temperaturen von etwa 600 bis 10000 C aussetzt.
    In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 388 099, 2 409 815.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2867339B1 (de) 2012-08-09 2015-10-28 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen von olefinen durch thermisches dampfspalten

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