DE2149331B2 - Verfahren zur Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators - Google Patents

Verfahren zur Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators

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Description

J5
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Alkylierung von Isoparaffinen mit olefinhaltigen Stoffen in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure als Alkylierungskatalysator mit dem Ziel einer Herstellung von hochwertigen Alkylierungsprodukten, die zur Verbesserung der Klopffestigkeit von Vergaserkraftstoffen bestimmt sind.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein dreistufiges Alkylierungsverfahren, das eine Verbesserung darstellt gegenüber einer Kombination eines Alkylierungsverfahrens mit dem sogenannten Schwefelsäure-Rückgewinnungsverfahren. Nach dem Verfahren der Erfindung wird ein hochklopffestes Alkylierungsprodukt durch eine dreistufige Arbeitsweise erzeugt, bei der zunächst die Olefin-Beschickung mit gebrauchtem Alkylierungskatalysator umgesetzt, das Reaktionsgemisch mit einem als Lösungsmittel verwendeten Isoparaffin extrahiert und der Extrakt dann in eine Alkylierungszone geleitet wird, wo das Alkylierungsprodukt erzeugt und der davon abgetrennte gebrauchte Säurekatalysator in die Absorptionsstufe zurückgeführt wird.
Bei dem bekannten Schwefelsäure-Alkylierungsverfahren werden leichte Olefin-Kohlenwasserstoffe, die 3 bis 5 Kohlenstoffatome pro Molekül besitzen, mit einem Isoparaffin-Kohlenwasserstoff, der 4 bis 5 Kohlenstoffatome pro Molekül besitzt, umgesetzt. Diese Umsetzung findet statt in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators, der eine titrierbare Acidität von mehr als etwa 88%, wenn ^-Kohlenwasserstoffe, und mehr als etwa 85%, wenn C5-Kohlenwasserstoffe alkyliert werden, besitzt. Das Reaktionsgemisch wird aus dem Alkylierungsreaktor abgezogen und in eine Kohlenwasserstoffphase, die das Alkylierungsprodukt und nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe enthält, sowie in eine Säurephase, die Säure und Alkylierungs-Nebenprodukte enthält, getrennt, wobei die Nebenprodukte der Alkylierung Wasser und einen Säure/ÖI-Komplex, der sich während der Alkylierungsreaktion bildet, enthalten. Bei den bisher üblichen Verfahren wurde ein Teil der abgetrennten Säure in die Alkylierungszone zurückgeführt und ein anderer Teil aus dem System als gebrauchte Säure entfernt, um eine Ansammlung von Nebenprodukten in der Alkylierungszone zu unterbinden. Bei einem anderen Verfahren, das als zweistufige Alkylierung bekannt ist, wurde ein Teil der aus dem Reaktionsgemisch abgetrennten Säure mit einem Teil der Olefin-Beschickung zu Alkylsulfaten umgesetzt und das Umsetzungsprodukt in die Alkylierungszone eingeführt, wo die AJkyJsulfate das Isoparaffin alkylierren. Bei dieser bekannten Arbeitsweise gelangen jedoch die Nebenprodukte der Alkylierung zusammen mit den Alkylsulfaten ebenfalls in den Alkylierungsreaktor, und demzufolge sammeln sich die Alkylierungs-Nebenprodukte im Alkylierungsreaktor in unerwünschter Weise an. Bei einer anderen Abwandlung des Verfahrens, die als Schwefelsäure-Rückgewinnungsverfahrer, bekannt ist, wurde das Alkylsulfate enthaltende Olefin/Säure-Reaktionsprodukt nicht in den Alkylierungsreaktor geleitet. Statt dessen wurden die Dialkylsulfate daraus mit einem Isoparaffin-Lösungsmittel extrahiert und der erhaltene Extrakt, der hauptsächlich aus in Isoparaffin gelösten Dialkylsulfaten bestand, in die Alkylierungszone geleitet. Das zurückbleibende Säureraffinat, das die Alkylierungs-Nebenprodukte enthielt, wurde aus dem System entfernt. Bei diesem Verfahren wurden die Nebenbestandteile demnach nicht in den Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Da die Alkylierung der Dialkylsulfate mit Isobutan zur Regenerierung von 100% Schwefelsäure in der Alkylierungszone führt, bezeichnet man diese Arbeitsweise als Schwefelsäure-Rückgewinnungsverfahren.
Demgegenüber wird bei dem Verfahren der Erfindung nichts von dem Schwefelsäure-Alkylierungskatalysator.der vom Reaktionsgemisch abgetrennt wird, in den Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Statt dessen wird der gesamte abgetrennte Katalysator in eine Absorptionszone geleitet und dort mit den C3-, C4- und/oder C5-Olefinen in der Beschickung umgesetzt und dadurch ein Reaktionsgemisch hergestellt, dessen schwerere Phase Alkylsulfate und Alkylierungsnebenprodukte und dessen leichtere Phase hauptsächlich nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe sowie einen kleinen Teil von gelösten Alkylsulfaten enthält. Die leichteren und schwereren Phasen werden voneinander getrennt, und die schwerere Phase wird dann mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel, das aus dem gleichen Isoparaffin, gewöhnlich Isobutan besteht, das in der Alkylierungszone des Verfahrens alkyliert wird, extrahiert, wobei eine Extraktphase und eine Säure-Raffinatphase entstehen, die voneinander getrennt werden. Die Extraktphase, die eine Lösung von Alkylsulfaten, überwiegend Dialkylsulfaten, im Isoparaffin-Lösungsmittel darstellt, wird mit einem kleineren Teil des gebrauchten Schwefelsäure-Alkylierungskatalysators behandelt, und die erhaltene Säurephase wird von der behandelten Phase abge-
trennt. Die behandelte Extraktphase wird mit oder ohne zusätzliches Isoparaffin in eine Alkylierungsgruppe geführt, in der ein Teil des Isoparaffins durch die Diaikylsulfate mit oder ohne zusätzliches Olefin in Gegenwart eines Schwefelsäure-Alkylierungskatalysators.der bei der Umsetzung von Alkylsulfaten mit Isoparaffin entsteht, alkyliert wird. Der Auslauf des Alkylierungsreaktors wird in eine leichtere Kohlenwasserstoff phase, die hauptsächlich Alkylierungsprodukt und Isoparaffin enthält, sowie eine schwerere Phase des sauren Alkylierungs-Katalysators getrennt. Die Kohlenwasserstoffphase wird in eine Anlage zur Reinigung und Abscheidung des Produkts durch Destillation geschickt. Die Phase des sauren Alkylierungskatalysators wird in die bereits erwähnte Olefin-Absorptionszone zurückgeführt und dort mit Olefin-Beschickung umgesetzt. Die leichtere Phase, die aus dem Reaktionsgemisch der Absorptionszone abgetrennt wird, geht entweder unmittelbar oder nach Entfernung aller flüchtigen, nicht alkylierbaren Bestandteile durch Flash-Destillation in die Alkylierungszone. Die von der behandelten Extraktphase abgetrennte Säurephase wird in die Olefin-Absorptionszone zusammen mit der gebrauchten Alkylierungssäure geleitet. Die saure Raffinatphase aus der Isoparaffin-Extraktionsstufe wird als verbrauchte Säure aus dem Prozeß in solchen Anteilen entfernt, daß die Wasermenge in der verbrauchten Säure wenigstens ebenso groß ist, wie die gesamte Wassermenge, die mit frischer Säure und mit den Kohlenwasserstoff-Beschickungsstoffen in den Prozeß gelangt, und/oder in solchem Anteil, daß die Menge der mit verbrauchter Säure abgeführten Säure/Ol-Alkylierungsnebenprodukte wenigstens ebenso groß ist, wie die im Prozeß entstehende Menge der Säure/Öl-Alkylierungsnebenprodukte.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Alkylieren von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators durch Umsetzung des Olefins mit Schwefelsäure in einer Absorptionszone, Trennung des Reaktionsgemisches der Absorptionzone in eine Kohlenwasserstoffphase und eine erste Säurephase in einer ersten Trenn- oder Abscheidezone, Überführung der abgetrennten Kohlenwasserstoffphase in die Alkylierungszone, Extrahierung der ersten Säurephase mit Isoparaffin in einer Extraktionszone unter Gewinnung einer Extrakt- und einer Raffinatphase, Behandlung der Extraktphase mit frischer Schwefelsäure in einer Behandlungszone, deren Auslauf in einer zweiten Trenn- oder Abscheidezone in eine säurebehandelte Extraktphase und eine zweite Säurephase aufgetrennt wird, Überführung der säurebehandelten Extraktphase in die Alkylierungszone, Trennung des Reaktionsgemisches aus der Alkylierungszone in einem Abscheider in eine Alkylierungs-Saurephase und eine Alkylierungs-Kohlenwasserstoffphase und Gewinnung der alkylierten Kohlenwasserstoffe aus dieser letzteren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) die gesamte Alkylierungs-Säurephase aus dem Alkylierungs-Abscheider in die Absorptionszone zurückführt und
b) die zweite Säurephase aus der zweiten Abscheidezone in die Absorptionszone leitet.
Das Verfahren der Erfindung läßt sich also dahin zusammenfassen, daß C4- und C5-Isoparaffine mit C3-, C4- und/oder C5-OIefinen alkyliert werden, indem man die Olefine im Schwefelsäure-Alkylierungskatalysator absorbiert, aus der erhaltenen sauren Phase des Absorbers die Diaikylsulfate mit den zu alkylierenden Isoparaffinen extrahiert, und den erhaltenen Extrakt mit Säure behandelt, die Kohlenwasserstoffphase aus dem Absorber und die behandelte Extrakllösung in eine Alkylierungszone bringt, die Schwefelsäure-Alkylierungskatalysator mit einer titrierbaren Acidität von höher als 95% enthält, den Säure-Katalysator aus der Kohlenwasserstoffphase der Alkylie-
iü rungsreaktion abtrennt und die gesamte abgetrennte Säure in die Olefin-Absoiptionszone zurückführt.
Die Erfindungsoll weiter erläutert werden an Hand der Zeichnung, die ein Fließschema für eine bevorzugte Ausführungsform darstellt. In einer Anlage, die in der Zeichnung schematisch wiedergegeben ist, wird ein olefinhaltiger Beschickungsstrom, der vorzugsweise Propylen und/oder Butylen enthält, durch eine Leitung 10 in den Olefin-Absorber 12 geleitet. Ein Schwefelsäure-Alkylierungskatalysator tritt von einer Alkylierungszone, die später näher erläutert wird, über Leitung 14 ebenfalls in den Absorber 12 ein und besitzt eine titrierbare Acidität von wenigstens 95%. Als Ersatz für aus dem System abgezogene Säure kann frische konzentrierte Schwefelsäure, falls notwendig, durch Leitung 16 eingeführt und mit dem Säurekatalysator in der Leitung 14 vermischt werden.
Das gesamte Reaktionsgemisch aus dem Absorber 12 geht über die Leitung 18 in den Flüssigkeitsabscheider 20, wo eine leichtere Kohlenwasserstoff-
jo phase und eine schwerere Säurephase auf Grund ihrer Dichteunterschiede voneinander getrennt werden. Obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, kann man den Olefin-Absorber 12 und den Flüssigkeitsabscheider 20 durch eine Gegenstrom-Kolonne ersetzen, um die Umsetzung des Olefins mit der Säure und die Trennung der erhaltenen Kohlenwasserstoff- und Säurephasen gleichzeitig vorzunehmen. Die Kohlenwasserstoffphase geht vom oberen Teil des Flüssigkeitsabscheiders 20 über die Leitung 22 in einen Gasabscheider 24, wo alle niedriger siedenden nicht-umgesetzten Gase, wie Äthylen und Propan, über die Leitung 26 abgelassen werden. Die zurückbleibende Flüssigkeit, die nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe und darin gelöste Diaikylsulfate enthält, geht über die Leitung28 in den Alkylierungsreaktor 30. Die schwerere oder Säurephase wird aus dem unteren Teil von Abscheider 20 über die Leitung 32 abgezogen und in den Kopfteil des Flüssigkeitsextraktors 34 geschickt. Isobutan wird in die Anlage durch Leitung
so 61 und wenigstens zum Teil durch Leitung 36 eingeführt. Ein Teil der gesamten Isobutanbeschickung wird über Leitung 38 eingelassen und dient als Lösungsmittel im unteren Teil des Extraktors 34. Wenn im Alkylierungsreaktor 30 Isopentan alkyliert werden soll, wird im Extraktor 34 Isopentan an Stelle von Isobutan verwendet. Aus dem Extraktor 34 wird über Leitung 40 Säureraffinat abgezogen und als verbrauchte Säure aus der Anlage entfernt. Die hauptsächlich Isobutan und Diaikylsulfate enthaltende Extraktlösung wird vom Lösungsmittelextraktor 34 durch die Leitung 42 in das Säure-Behandlungsgefäß 44 geschickt, wo sie mit frischer konzentrierter Schwefelsäure, die in das Behandlungsgefäß 44 über die Leitung 46 zuläuft, in Berührung gebracht wird.
b5 Zur Beschickung des Säure-Behandlungsgefäßes 44 kann man an Stelle von frischer Säure gegebenenfalls Alkylierungskatalysator aus dem Absitzbehälter 64 verwenden. In diesem Falle müßte Leitung 46 mit
Leitung 70 verbunden werden. Das Reaktionsgemisch aus dem Säure-Behandlungsgefäß 44 geht über die Leitung 48 in ein Absitzgefäß 50, wo eine Phasentrennung stattfindet, bei der die behandelte Kohlenwasserstoffphase über Kopf durch die Leitung 52 in den Alkylierungsreaktor 30 geht. Die schwerere Säurephase wird aus dem unteren Teil des Absitzgefäßes 50 durch die Leitung 54 abgeführt. Die Säurephase aus dem Absitzgefäß 50 geht mit Alkylierungs-Katalysator durch die Leitung 14 zum Olefin-Absorber 12. Wie bereits erwähnt, gelangen nicht-umgesetzte flüssige Kohlenwasserstoffe aus dem Olefin-Absorber 12 und dem Flüssigkeitsabscheider 20 über die Leitung 22, den Gasabscheider 24 sowie die Leitung 28 in den Alkylierungsreaktor 30. Zusätzlich empfängt der Alkylierungsreaktor 30 mit Säure behandelten Isobutan/Dialkylsulfat-Extrakt vom Absitiigefäß 50 über die Leitung 52. Im Bedarfsfall kann man weiteres Isobutan über die Leitungen 36 und 58 sowie eine Leitung 61 in den Alkylierungsreaktor 30 einlassen, um dort die gewünschte Isobutan-Konzentration zu erhalten. Weiteres Olefin kann man gegebenenfalls durch die Leitung 60 in den Alkylierungsreaktor 30 einleiten. Aus dem Alkylierungsreaktor 30 geht das Reaktionsgemisch über die Leitung 62 in einen Abscheider 64, wo es in eine leichtere Kohlenwasserstoffphase und eine schwerere, den Alkylierungskatalysator enthaltende Phase getrennt wird. Die leichtere Kohlenwasserstoffphase wird am Kopf des Abscheiders 64 abgezogen und geht durch die Leitung 66 in die Rückgewinnungsanlage 68, wo Isobutan und Alkylierungsprodukt gewonnen bzw. zurückgewonnen werden. Das Isobutan kann durch die Leitung 36 erneut in die Anlage eingegeben werden. Das gewonnene Alkylierungsprodukt ist ein Bestandteil mit hoher Octanzahl für Motorenbrennstoffe. Aus dem unteren Teil des Abscheiders 64 wird der saure Alkylierungskatalysator abgezogen und geht durch die Leitungen 70 und 14 in den Olefin-Absorber 12. Wie schon erwähnt wurde, kann man im Bedarfsfalle einen kleineren Teil davon an Stelle von frischer Säure, wie es in der Zeichnung veranschaulicht ist, in das Säurebchandlungsgefäß 44 einleiten.
In einem Beispiel für das Verfahren der Erfindung wurde ein Olefingemisch als Beschickung verwendet, das bei einem katalytischen Crackverfahren erhalten wurde, die in der nachstehenden Tabelle angegebene Zusammensetzung hatte und in flüssiger Form durch die Leitung 10 mit einer Geschwindigkeit von 23,85 m3 pro Stunde in den Olefin-Absorber 12 geleitet wurde.
Tabelle
Propylen
Propan
Isobutan
n-Butan
Butylen
Pentane
Gesamt 100,0
Gleichzeitig wurde dem Absorber 12 vom Absitzgefäß 64 Alkylierungskatalysator mit einer titrierbaren Acidität von etwa 97% in einer Geschwindigkeit von 4,055 rrr1 pro Stunde zugeführt. Das entspricht einem 10%igen molaren Überschuß von Olefin über die zum vollständigen Umsatz der Schwefelsäure in Dialkylsulfate durch Reaktion mit den Propylen- und Butylen-Anteilen des Olefin-Beschickungsstroms theoretisch erforderlichen Olefinmenge. Der Absorber 12 wurde bei einer Temperatur von —1,11° C
und einem Druck von 8,79 kg/cm2 gehalten. Unter diesen Bedingungen blieben die Reaktionsteilnehmer in der flüssigen Phase.
Das Reaktionsgemisch wurde von Absorber 12 in den Flüssigkeitsabscheider 20 überführt, wo sich die
ίο Kohlenwasserstoff- und Säurephasen auf Grund ihrer Dichteunterschiede trennten. Die Kohlenwasserstoffphase enthielt nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe (überschüssiges Propylen und Butylen, Propan, n-Butan, Isobutan und Pentane), in denen ein Teil des im Absorber 12 gebildeten Dialkylsulfats gelöst war. Die Gesamtmenge der sich im Flüssigkeitsabscheider 20 absetzenden Kohlenwasserstoffphase betrug 15,503 m3 pro Stunde, von denen 20% oder 3,100 m3 pro Stunde aus Dialkylsulfaten bestanden.
Aus dem Abscheider 20 ging die Kohlenwasserstoffphase in den Gasabscheider 24, wo die niedriger siedenden nicht-umgesetzten Bestandteile, wie Propan und etwa vorhandenes Äthan, verdampft und in Gasform über Leitung 2,6 abgelassen wurden. 2,846
:5 nvVStd. Propan wurden abgelassen und 12,655 mV Std., von denen 3,100 nrVStd. Dialkylsulfate waren, wurden als Teil der Beschickung in den Alkylierungsreaktor 30 eingeleitet.
Die schwerere oder Säurephase des Flüssigkeitsabscheiders 20, die überwiegend Dialkylsulfate mit kleineren Anteilen saurer Alkylsulfate sowie die nicht-umgesetzte Schwefelsäure, komplexe Säure/ Öl-Alkylierungs-Nebenprodukte und Wasser enthielt, gelangte vom Abscheider 20 in den oberen Teil der Lösungsmittel-Extraktionskolonne 34 in einer Menge von 12,402 rn'/Std. In die Lösungsmittel-Extraktionskolonne 34 wurde Isobutan in einer Menge von 37,132 m-VStd. eingeleitet. Das entspricht einem Lösungsmittelverhäjtnisi von Isobutan : Säurephase von 8 :1. Die Extraktlösung, die 11,88 Vol.-% Dialkylsulfat und 0,02% öl/Säure-Komplex enthielt, entstand in einer Menge von 98,898 m'/Std. und ging zum Säurebehandler 44, wo sie mit 0,398 m3/Std. frischer 98%iger Schwefelsäure zur Entfernung des
.,5 Säure/Öl-Komplexes aus der Isobutan/Dialkylsulfat-Lösung behandelt wurde. Die behandelte Lösung ging als Hauptbestandteil der Beschickung in den Alkylierungsreaktor 30. Die Behandlungssäure und das entfernte Säureöl werden im Absitzgefäß 50 von der Kohleriwasserstoffphase mit einer Geschwindigkeit von 0,418 nr/Std. abgetrennt und in den Olefin-Absorber 12 eingeleitet. In diesem Beispiel deckte die Behandlungssäure den gesamten Bedarf an Frischsäure in der Anlage, der einem Säureverbrauch von 0,121 kg/3,79 1 Alkylierungsprodukt entsprach. Die Menge des entfernten Siiure/Ol-Komplexes entsprach etwa der Hälfte des in der Anlage gebildeten Säureöls. Die andere Hälfte des Säureöls verblieb in der sauren Raffinatphase des Flüssiig-Extraktors 34 und wurde, wie erwähnt, als verbrauchte Säure aus der Anlage abgelassen.
Die Umsetzung des Isobutans und der Dialkylsulfate aus den Beschickungsströmen fand im Alkylierungsreaktor 30 in Gegenwart eines Alkylierungs-
Katalysators statt, der eine titrierbare Acidität von wenigstens 95 % besaß, lim Alkylierungsreaktor waren Kohlenwasserstoff und !Säure in etwa gleichen Raumteilen vorhanden, und die Isobutan-Konzentration
entsprach etwa 76,5% des Reaktionsgemischs. Sollte es notwendig sein, zusätzliches Olefin oder Isobutan in den Alkylierungsreaktor einzuleiten, kann das über die Leitungen 60 und/oder 61 geschehen. Im vorliegenden Beispiel wurde ein Alkylierungsprodukt, das zu etwa V3 aus Heptan und zu V3 aus Octan bestand, mit 22,8 17 nvVStd. erhalten. Im Vergleich zu den Octanzahlen von Alkylierungsprodukten, die durch Alkylierung eines Einsatzmaterials vergleichbarer Zusammensetzung nach dem Stand der Technik hergestellt wurden, besitzt das erfindungsgemäß hergestellte Alkylat verbesserte Antiklopfeigenschaften. Dieser Anstieg der Octanzahlen (unverbleit) von erfindungsgemäß hergestellten Alkylaten ermöglicht es, hochwertige Motorentreibstoffe unter wesentlicher oder vollständiger Einsparung von Tetraälhylblei zu gewinnen.
Das an Hand einer bevorzugten Ausfiihrungsform beschriebene Verfahren der Erfindung läßt zahlreiche Abwandlungen zu. So kann z. B. die Olefin-Beschikkung gasförmig oder in flüssiger Phase oder in beiden Zuständen in das Absorptionsgefäß eingeleitet werden. Die im Absorber aufrechtzuerhaltende Temperatur hängt von dem zu absorbierenden Olefin ab, wird sich aber allgemein im Bereich von etwa —17 bis 15,6° C bewegen. Der Absorber selbst kann sowohl in der Gas- wie auch Flüssigphase betrieben werden. Die Absorptionsstufe braucht nicht aus einem Olefin-Absorber und einem Flüssigkeits-Abscheider zu bestehen, wie das beschrieben wurde. Es kann vielmehr in der Praxis zu bevorzugen sein, eine Gegenstrom-Kolonne zu verwenden, in der die Phasentrennung stattfindet, so daß der Flüssigkeitsabscheider entfallen kann. Auch die Abscheidung der nicht-umgesetzten Gase kann in dieser Gegenstrom-Kolonne erfolgen und dadurch der Gasabscheider weggelassen werden. Die Absorptionsstufe läßt sich ferner auch mit Hilfe von zwei oder mehr hintereinandergeschalteten Mixer-Settler-Absorbern unter Gegenstrom-Bedingungen durchführen. Sowohl bei Kolonnen wie auch Mischern wird Gegenstrombetrieb wegen des hohen Umwandlungsgrades der Säure in Dialkylsulfate, beispielsweise von etwa 90% oder mehr, bevorzugt.
In der Extraktionsstufe ist es vorteilhaft, aus der Säurephase des Absorbers soviel wie möglich der Dialkylsulfate zu extrahieren, um sowohl Olefin- wie Säureverluste niedrig zu halten. Es werden hohe Lösungsmittel-Dosierungsverhältnisse von wenigstens 3:1 und vorzugsweise etwa 6:1 und höher sowie
r> Temperaturen von unterhalb etwa 37° C, vorzugsweise etwa 4 bis 16° C, bevorzugt. Die Extraktionsbedingungen werden gewöhnlich so gewählt, daß man sich dem endgültigen Extraktionsgrad soweit wie möglich nähert und nur Säure/Öl-Reaktionsprodukt
ι» und Wasser im Säureraffinat zurückbleiben, hingegendie gesamten AlkylsulfatemitderExtraktlösung oder Kohlenwasserstoffphase zurückgewonnen werden.
Unter Bedingungen, die eine maximale Extraktion
ii der Dialkylsulfate begünstigen, wird mit den Dialkylsulfaten auch etwas von dem Säure/Öl-Nebenprodukt extrahiert. Dieses polymere Säure/Öl ist ziemlich ungesättigt und setzt sich leicht mit starker Schwefelsäure um, etwa dem Alkylierungskatalysator oder frischer 98%iger Schwefelsäure. Das Umsetzungprodukt läßt sich aus der Extraktlösung durch den Dichteunterschied leicht abtrennen und entfernen, bevor man die Extraktlösung in den Alkylierungsreaktor einleitet.
Für die Alkylierungsreaktion sind zweckmäßige Arbeitsbedingungen gut bekannt. Es ist jedoch ein Merkmal des Verfahrens der Erfindung, daß, im Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren, nachdem das Verfahren angelaufen ist, keine freie Schwefel-
jo säure in den Alkylierungs-Reaktor eingeleitet und keine Säure aus dem Alkylierungs-Absitzgefäß in den Alkylierungsreaktor zurückgeführt wird. Daher beruht der Ersatz der Säure im Alkylierungsreaktor vollständig auf der Umsetzung der Dialkylsulfate mit
j5 dem Isoparaffin und der sich daraus ergebenden Freisetzung von im wesentlichen 100% Schwefelsäure im Alkylierungsreaktor. Die Alkylierung findet daher statt in Gegenwart eines stark sauren Katalysators mit einer titrierbaren Acidität von mehr als 95%. Folglich ist das erfindungsgemäß erhaltene Alkylat von höherer Qualität, als man sie in einer Anlage erhalten kann, in der Säure aus dem Alkylierungs-Absitzgefäß in den . Alkylierungsreaktor zurückgeführt wird. Das wird angezeigt durch eine höhere Octanzahl für Alkylate, die man aus vergleichbaren Einsatzstoffen nach dem Verfahren der Erfindung erhält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Alkylieren von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators durch Umsetzung des Olefins mit Schwefelsäure in einer Absorptionszone, Trennung des Reaktionsgemisches der Absorptionszone in eine Kohlenwasserstoffphase und eine erste Säurephase in einer ersten Trenn- oder ι ο Abscheidezone, Überführung der abgetrennten Kohlenwasserstoffphase in die Alkylierungszone, Extrahierung der ersten Säurephase mit Isoparaffin in einer Extraktionszone unter Gewinnung einer Extrakt- und einer Raffinatphase, Behandlung der Extraktphase mit frischer Schwefelsäure in einer Behandlungszone, deren Auslauf in einer zweiten Trenn- oder Abscheidezone in eine säurebehandelte Extraktphase und eine zweite Säurephase aufgetrennt wird, Überführung der säurebehandelten Extraktphase in die Alkylierungszone, Trennung des Reaktionsgemisches aus der Alkylierungszone in einem Abscheider in eine Alkylierungs-Säurephase und eine Alkylierungs-Kohlenwasserstoffphase und Gewinnung der alkylierten Kohlenwasserstoffe aus dieser letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß man
    a) die gesamte Alkylierungs-Säurephase aus dem Alkylierungs-Abscheider in die Absorptionszone zurückführt und
    b) die zweite Säurephase aus der zweiten Abscheidezone in die Absorptionszone leitet.
DE2149331A 1970-10-06 1971-10-02 Verfahren zur Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen in Gegenwart eines Schwefelsäure-Katalysators Expired DE2149331C3 (de)

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