DE1443472A1 - Neue Katalysatoren und Isomerisationsverfahren unter Verwendung dieser Katalysatoren - Google Patents

Neue Katalysatoren und Isomerisationsverfahren unter Verwendung dieser Katalysatoren

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DE1443472A1
DE1443472A1 DE19631443472 DE1443472A DE1443472A1 DE 1443472 A1 DE1443472 A1 DE 1443472A1 DE 19631443472 DE19631443472 DE 19631443472 DE 1443472 A DE1443472 A DE 1443472A DE 1443472 A1 DE1443472 A1 DE 1443472A1
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    • C07C2527/128—Compounds comprising a halogen and an iron group metal or a platinum group metal

Description

  • Neue Katalysatoren und Isomerisationsverfahren unter Verwendung dieser Katalysatoren-Die Erfindung bezieht sich auf einen neuen Katalysator und ein unter Verwendung dieses Katalysators durchgefiihrtes Isomerisierungsverfahren.
  • Der Katalysator gemäB der Erfindung besteht aus einem ersten Metallhalogenid, das als solches einen Friedel-Crafts-Katalysator darstellt, und einem zweiten Metallgegebenenfalls halogenid, das als solches / ein Friedel Crafts-Katalysator sein kann, sowie einem Katalysatorträger, wobei die Metallkomponenten der Metallhalogenide verschieden sind, während die Halogenidkomponenten der Metallhalogenide gleich oder verschieden sein können.
  • Das erste Metallhalogenid und das zweite Metallhalogenid können ein komplexes Halogenid bilden. Vorzugsweise werden Chlorid oder Bromid als Halogenidkomponenten verwendet.
  • Als Friedel-Crafts-Katalysator wird Aluminiumchlorid bevorzugt. Sehr geeignet als Friedel-Crafts-Katalysator ist auch Ferrichlorid.'iZeitere geeignete i'riedel-Crafts-Katalysatoren sind Aluminiumbromid und Stannichlorid.
  • Als zweites Metallhalogenid wird vorzugsweise ein Alkalichlorid oder-bromid, insbesondere Kaliumchlorid, verwendet. n Gegebenenfalls köhen zwei oder mehr zweite Metallhalogenide verwendet werden, oder das komplexe Halogenid kann drei oder mehr Metallkomponenten enthalten.
  • Die Metallhalogenide werden vorzugsweise in im wesentlichen äquimolekularen Anteilen verwendet. Jedoch können im Vergleich zum ersten Metallhalogenid höhere Anteile eines zweiten Netallhalogenids verwendet werden, das als solches kein Friedel-Crafts-Katalysator ist, wodurch die Wanderung der Doppelbindung begünstigt wird.
  • Gegebenenfalls kann das Komplexhalogenid der Formel KA1C14 verwendet werden.
  • Als Katalysatorträger eignen sich aktiviertes Kieselsäuregel, natürliche Silikate, Diatomeenerden, wie Kieselgur, Korund und Siliciumcarbid. Bevorzugt als Träger wird aktiviertes Kieselsäuregel.
  • Der Katalysator besteht vorzugsweise aus 1 bis 50% Metallhalogeniden insgesamt und 99 bis 50% Träger, beides auf das Gesamtgewicht von Metallhalogeniden und Träger bezogen.
  • Der erfindungsgemäße Katalysator wird hergestellt, indem man ein geschmolzenes Gemisch des ersten und des zweiten Metallhalogenids mit dem Katalysatorträger mischt. Vorzugsweise erfolgt das Mischen mechanisch, beispielsweise mit einem Rührwerk, unter einem Inertgas, wie Stickstoff.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen, die zu struktureller Umlagerung und/oder Wanderung der Doppelbindung fähig sind, wobei die Kohlenwasserstoffe mit den vorstehend beschriebenen Katalysatoren behandelt werden.
  • Als Einsatzmaterial können alle Kohlenwasserstoffe verwendet werden, die zu struktureller Umlagerung und/oder einer Vanderung der Doppelbindung fähig sind. Geeignet sind also acyclische oder cyclische Kohlenwasserstoffe, die gesättigt oder ungesättigt sein können. Vorzugsweise hat das Ausgangsmaterial eine C-Zahl unter 20. Insbesondere werden Kohlenwasserstoffgemische als Ausgangsmaterial bevorzugt.
  • Das Verfahren wird vorzugsweise in der Dampfphase bei erhöhten Temperaturen im Bereich von 50 bis 500° durchgeführt. Bei Binsatz von Olefinkohlenwasserstoffen begünstigen relativ höhere Temperaturen die strukturelle Umordnung und relativ niedrigere Temperaturen die Verschiebung der Doppelbindung. Es kann bei Unterdruck, Normaldruck oder Uberdruck gearbeitet werden. Als Beispiele geeigneter Ausgangsmaterialien seien 3, 3-Dimethylbuten-1 und 4-Methylpenten-1 genannt. Die Isomerisierung von 4-Methylpenten-1 zu 2-Methylpenten-2 wird zweckmäßig bei Temperaturen im Bereich von 150 bis 200 durchgeführt.
  • Beispiel 1 11, 9 g Kaliumchlorid wurden zu 22, 4 g resublimiertem Aluminiumchlorid gegeben. Das Gemisch wurde erhitzt und unter Luftausschluß vorsichtig gerührt, bis sich eine homogene Schmelze bildete, die man abkühlen liens, wobei sich ein Feststoff bildete.
  • 60 g Kieselsäuregel (Teilchengröße 150-210/u) wurden durch einstündiges Erhitzen auf 500° calciniert. 20 g des calcinierten Kieselsäuregels wurden erneut auf 220° ermit-t und mit 21,6 g des verfestigten KC1/AlCl3-Produkts unter Stickstoff 30 Minuten verrührt. Weitere 20 g des calcinierten Kieselsäuregels wurden in ein bei 220-230° gehaltenes stehendes Wirbelschichtrohr gegeben und von trockener Luft in einer Lienge von 2, 5-3, 0 1/Minute durchblasen. Das vorher hergestellte KCljAlCl3-ieselgelgemisch wurde zugegeben und das Ganze 4 Stunden homogenisiert.
  • Der auf diese ieise erhaltene Katalysator h5. :. t3 die Form eines blaßgelben, rieselfähigen, groben Pulvers.
  • Beispiel 2 1, 4 cm3 des gemäß Beispiel 1 hergestellten Katalysators wurden in einen kleinen stehenden Reaktor gegeben. Während man den Katalysator bei 184° hielt, wurde 4-Methylpenten-1 von oben nachunten in der Dampfphase bei Normaldruck und einer gaumströmungsgeschwindigkeit von 0, 2 V/V/Std. (gerechnet als Flüssigkeit) durchgeleitet.
  • Eine Analyse einer rroduktprobe, die nach einer Laufzeit von 7 Stunden genommen wurde, ergab folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung : 2-Methylpenten-2 49, 0% SMethylpenten-1 12, 5% cis/trans-3-Methylpenten-2 9, 1% 4-Methylpenten-1) )29,4%(durchDifferenz)' cis/trans-4-Methylpenten-2) Beispiel 3 3,03 g gemahlenes Kaliumchlorid wurden zu 5, 97 g wasserfreiem Ferrichlorid in gemahlener Form gegeben. Das Gemisch wurde auf 250° zu einer homogenen Schmelze erhitzt.
  • Die Masse schmolz bei etwa 180°.
  • 20,6 g calciniertes Kieselsäregel (Teilengröße 150-210 µ) wurden mit 7,39 g der Schmelze bei 250° unter Stickstoff verrührt. Weitere 20 g des calcinierten Gels wurden in ein bei 220-230° gehaltenes stehendes Wirbelschichtrohr gegeben und von trockener luft in einer ienge von 2, 5 bis 3, 0 1/Minute durchblasen. Das vorher hergestellte KCl/FeCl3-Kieselsäuregel-Gemisch wurde zugegeben und das Ganze 4 Stunden homogenisiert.

Claims (1)

  1. P a t e n t a n s p r U c h e-1.) Neue Katalysatoren insbesondere für die Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen, bestehend aus einem ersten Metalihalogenid das einen Friedel Crafts-Katalysator darstellt und einem zweiten Metallhalogenid, das gegebenenfalls ein Friedel Crafts-Katalysator sein kann, beide Metallhalogenide aufgebracht auf einen Katalysatorträger, wobei die Metallkomponenten der Metallhalogenide verschieden und die Halogenidkomponenten der Metallhalogenide gleich oder verschieden sind.
    2. Katalysatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Metallchloride oder-bromide vorliegen.
    3.) Katalysatoren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß als erstes Metallhalogenid Aluminiumchlorid oder Ferriohlorid vorliegt.
    4.) Katalysatoren nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als zweites Metallhalogenid ein Alkalimetallchlorid oder-bromid, insbesondere Kaliumchlorid, vorliegt.
    5.) Katalysatoren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Metallhalogenid etwa in äquimolaren Verhätnissen vroliegen.
    6.) Katalysatoren nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorträger aktiviertes Siliogel isto 7.) Katalysatoren nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daB der Katalysator 1-50 Gew. % Metallhalogenide (Summe der beiden Metallhalogenide) und 99-50 Gew. % des Trägermateriale. enthält, wobei sich diese Gewichtsangaben auf das Gesamtgewicht aus Metallhalogeniden und Träger beziehen.
    80) Verfahren zur Herstellung der neuen Katalysatoren gemäß Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmelze der Mischung aus ; erstem und zweitem Metallhalogenid mit dem Katalysatorträger vermischt wird.
    9.) Verfahren zur Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen, die einer Strukturumwandlung und/oder einer Wanderung von Doppelbindungen zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffverbindungen mit den Katalysatoren gemäß Ansprüchen 1-8 behandelt werden.
    10.) Verfahren nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenwasserstoffe in der Dampfphase über die Katalysatoren geleitet werden, wobei vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 50-500° gearbeitet wird.
    11.) Verfahren nach Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daB Kohlenwasserstoffe mit weniger als 2o C-Atomen im Molekül der Isomerisierung unterworfen werdeno
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