DE1939057B2 - Verfahren zur abtrennung von restlichen katalysatormengen aus rohen alkylbenzolen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von restlichen Katalysatormengen aus rohen Alkylbenzolen, deren Alkylgruppe 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und die durch Alkylierung vcn Aromaten in Gegenwart eines Aluminiumchloridkatalysators hergestellt worden sind durch Waschen mit verdünnten Natriumhydroxidlösungen.

Die Verwendung von verdünntem Alkali zum Neutralisieren von sauren Bestandteilen in Kohlenwasserstoffen ist beispielsweise aus der DT-AS 12 57 324 bekannt. Weiterhin ist aus den US-PS 25 63 826 und 33 95 191 bekannt, rohe Alkylbenzole die durch Alkylieren in Gegenwart von AICI3 hergestellt wurden, mit verdünnter, wäßriger Natriumhydroxidlösung zu waschen. Aus US-PS 28 86 609 ist es auch bekannt, rohe Waschmittelalkylate mit verdünnter NaOH-Lösung zu behandeln.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem man die Abtrennung von restlichen Katalysatormengen aus rohen Alkylbenzolen, deren Alkylgruppe 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und die durch Alkylierung von Aromaten in Gegenwart eines Aluminiumchloridkatalysators hergestellt worden sind, mit verdünnten Natriumhydroxidlösungen wäscht und zwar unter solchen Bedingungen, daß diese Reinigung ohne Ausbeuteverluste vorgenommen wird und ohne Schwierigkeiten bezüglich der verwendeten Apparaturen. Bei den bekannten Verfahren war es nämlich praktisch unvermeidbar, daß einerseits Ausbeuteverluste eintraten und daß bei der Phasentrennung und durch das Verstopfen der verwendeten Apparaturen Schwierigkeiten auftraten.

Die Erfindung wird in den Patentansprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein schematisches Fließbild des Verfahrens

^Z Das Verfahren eignet sich zur Reinigung von Alkylbenzolen, die durch Aluminiumchloridalkylierung hergestellt worden sind, und ganz besonders für Alkylbenzole, bei denen die Alkylgruppe 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthält und die anschließend sulfoniert und neutralisiert werden, um anionische Detergentien hoher Qualität herzustellen.

In der Praxis werden oftmals lineare Paraffine mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und insbesondere mit 11 bis 14 Kohlenstoffatomen durch übliche Verfahren monochloriert, wobei man ein Produkt erhält, das nicht-umgesetzte Paraffine, Monochloroparaffine und kleinere Mengen höherer chlorierter Paraffine enthält. Dieses Chlorierungsprodukt wird dazu verwendet, Benzol gemäß einem bekannten Verfahren unter Verwendung von Aluminiumchlorid als Katalysator zu alkylieren.

Jedoch enthält in allen Fällen das aus den genannten Ausgangsmaterialien hergestellte Alkylat sowohl Chlorwasserstoff als auch den Aluminiumchloridkatalysatorbrei. Der Hauptteil des Chlorwasserstoffs wird aus dem Reaktorabstrom abgetrieben, und der Aluminiumchloridbrei wird vom Hauptteil des Alkylats bei einer Temperatur von ungefähr 54,4 bis 71,TC absitzen gelassen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das rohe Alkylat, nachdem der Chlorwasserstoff abgetrieben und der Aluminiumchloridbrei absitzen gelassen worden ist, mit einer zirkulierenden wäßrigen Natriumhydroxidlösung einer Konzentration von 7 bis 20Gew.-% Natriumhydroxid (bevorzugt 10 bis 15 Gew.-%) in einer Menge von 50 bis 150Vol.-%, vorzugsweise 60 bis 80 VoI.-%, bezogen auf das Volumen des rohen Alkylats, gemischt. Bei Konzentrationen oder Mengen unterhalb der angegebenen trennen sich die Phasen nicht so sauber, wie es erwünscht ist, während bei Konzentrationen oder Mengen oberhalb der angegebenen andere Schwierigkeiten auftreten, wie z. B. eine Ausscheidung von Feststoffen, zu hohe Kosten und dergleichen. Das Mischen wird bei Temperaturen von 43,3 bis 76,6⁰C ausgeführt, wobei es bevorzugt wird, Temperaturen im Bereich von 60,0 bis 71,1° C zu verwenden. Bei dieser Stufe wird das Aluminiumchlorid in Natriumaluminat und Natriumchlorid umgewandelt, und der gelöste restliche Chlorwasserstoff bildet Natriumchlorid.

Das Gemisch aus der Natriumhydroxydbehandlung wird in einem Abscheider in zwei Schichten getrennt. Die Natriumhydroxydschicht wird so lange im Kreis geführt, bis sie nicht mehr wirksam ist. Wenn die Natriumhydroxydlösung verbraucht ist, wird sie verworfen, und frische Natriumhydroxydlösung wird zugesetzt, um die Beschickung wieder zu ergänzen.

Das mit Natriumhydroxyd gewaschene rohe Alkylat wird hierauf auf ungefähr 40,6⁰C abgekühlt, um eine Ausscheidung des gelösten Wassers herbeizuführen, und wird dann durch ein oder mehrere Betten aus festem flockenförmigen oder klumpigen Natriumhydroxyd zum Zwecke einer Endreinigung hindurchgeführt. Kaliumhydroxyd könnte ebenfalls verwendet werden, aber es bietet keine Vorteile und verursacht lediglich höhere Kosten.

Gemäß der Zeichnung wird der Abstrom aus den Alkylierungsreaktoren 1 (es können einer oder mehrere vorhanden sein) durch die Leitung 2 in das Abtreibgefäß 3 eingeführt, in welchem Chlorwasserstoff vom Alkylat abgetrieben wird. Das Aikylat wird dann durch die

Leitung 4 und vorzugsweise durch den iCühier 5 in den Beruhigungi-behälter h eingeführt, in welchem der Alummiuinchloridbrei absitzt. Dieser wird durch die Leitung 7 abgelassen ι ^fid zur Alkylierungsstule zurückgeführt (der letztere Vorgang ist nicht gezeigt). ' Das tobe Alkylai wird aus dein tJeruhigungsbehälier 6 OUieh die Leitung 8 in den Mischbehälter 9 eingeführt, indem es mit wäßriger Natnumhydroxydlösung aus der Leiijng tO gemischt wird. L>as mit Natriumhydro>.yd behandelte Alkylat wird aus dem Milchbehälter 9 durch m die Leitung f I /.um Abscheider 12 geführt, in welchem sich die Natriurnhydroxydlösung abscheidet. Diese wird durch die Leitung 13 aus dem Behälter abgelassen und mit Hilfe der Pumpe !4 und der Leitung 10 zc-rn Mischbehälter 9 zurückgeführt. Das behandelte Alkylat υ wird aus dein Abscheider 12 durch die Leitung 15 abgenommen und mit HiHe de^r Pumpe lfc über den Kühler 17 in den Wasserabscheider 18 eingeführt, von dem das Wasser durch die Leitung 119 abgelassen wird. Das Alkylat wird aus dem Wasserabscheider 18 durch ■& die Leitung 20 abgezogen und durch ein oder mehrere liehandlungsvorrichiungen 21 hindurchgefuhri, wo es mit festem Natriumhydroxyd in Berührung kommt. Das gereinigte Alkylai wird aus der Behandlungsvorrichtung durch die Leitung 22 abgenommen.

Um den Nutzen der vorliegenden Erfindung z.u /eigen, wird das folgende Beispiel angegeben.

B e ι s ρ i e I

Line Natriutnhydroxydbehandlungsvorrichtung, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, wurde in eine übliche Detergentienalkylatanlage eingebaut. Das rohe Alkylat enthielt nichtumgeselzte Paraffine mit 9 bis 14 Kohlenstoffatomen, Benzol, Alkylbenzole, in denen die Alkylgmppen 9 bis 14 Kohlenstoffatome aufwiesen (Waschmitielalkylal), höhermolekulare alkylierte Aroniaien (schweres Alkylat), Chlorwasserstoff und Aluminiumchlorid. Nachdem der Chlorwasserstoff abgetrieben und der Aluminiumchloridbrei absitzen gelassen wurden war, enthielt dai Aikylatgemisch 0.14 Gev..''/ι, Aluminiumchlond und O.Ofc Gtw.-% Chlorwasserstoff. Dieses rohe Aikylat wurde in einem Mischer bei einer Temperatur von 71,1¹C mn. 70 VoL-%, bezogen auf das Volumen des AikylMs, einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung mn einer Konzentration von 15'* behände)! Das Gemisch aui Alkyiat und wäßrigem Natrmmhydroxyd wurde in einen Abicheiber eingeführt, aus dem die wäßrige Natriumhydroxydiosung hh Liniere Phase und das behandelte Alkylat ais obere Phase abgenommen wurde. Dos behandelte Alkylai wurde von ⁷I₁TC auf annähernd 4-0.6"C abgekühlt und in einen Wasserabscheider eingeführt, aus dem das Wasser periodisch abgelassen wurde. Nachdem das. Alkylai noch mn festem Namumhydroxyd behandelt worden v, ar. wurde es analysier'.. Es wurde gefunden, daß kein Aluminiumchlorid oder Chlorwasserstoff zurückgeblieben war. Es konnte keine Änderung der Zusammensetzung bezüglich des Benzols, Paraffins, Waschmitielalkylats oder schweren Alkylats, welches alle anderen Komponenten enthält, gefunden werden.

Die aus dem Natriumhydroxydabscheider kommende Natriumhydroxydiosung wurde zum Natriumhydroxydmischer so lange zurückgeführt, bis sie einen pH vor. 11,3 erreichte, worauf sie verworfen und frische Lösung verwendet wurde. Es wurde festgestellt, daß beim Betrieb dieser technischen Anlage eine Verstopfung der Erhitzer der Wärmeaustauscher und ähnlicher Vorrichtungen, die auf die erfindungsgemäße Behandlung folgten, vollständig vermieden wurde, wodurch der Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens demonstriert wird.

Es wurde durch das obige Beispiel gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren eine vollständige Entfernung von restlichem Aluminiumchlorid und Chlorwasserstoff aus dem Alkylat ergibt, wobei keine Ausbeutenminderung eintritt und gleichzeitig eine Verstopfung der nachfolgenden Behandlungsvorrichtungen vermieden wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   I. Verfahren zur Abtrennung von restlichen Katalysatormengen aus rohen Alkylben'nlen, deren Alkylgruppe lObis 18 Kohlenstoffatom^ .hält,und die durch Alkylierung von Aromaten in oegenwart eines Aluminiumchloridkatalysators hergestellt worden sind,durch Waschen mit verdünnten Natriumhydroxidlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Alkylbenzole bei einer Temperatur zwischen 43,3 und 76,7°C mit 50 bis 150Vol.-%, bezogen auf das Volumen der rohen Alkylbenzole, mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung einer Konzentration von 7 bis 20 Gew.-% Natriumhydroxid wäscht, die wäßrige NaL iumhydroxidlösung von der behandelten Alkylaromatenfraktion abtrennt und gegebenenfalls die Alkylbenzole abschließend mit festem Natriumhydroxid behandelt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Bereich von 60,0 bis 71,1°C liegt.
3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Natriumhydroxidlösung 60 bis 80 Vol.-%, bezogen auf das Volumen der rohen Alkylbenzole, beträgt.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der wäßrigen Natriumhydroxidlösung im Bereich von 10 bis 15 Gew.-% liegt.

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