DE2149331C3 - 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-KatalysatorsInfo
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Description
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-Alkylierungs-Verfahren werden leichte Olefinkohlenwasserstoffe,
die 3 bis 5 Kohlenstoffatöme 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 Cj-Kohlenwasserstoffe alkyliert werden, besitzt. Das Reaktionsgemisch
wird aus dem Alkylierungsreaktor abgezogen und in eine Kohienwasserstoffphase, 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/Öl-Komplex, der sich während der Alky-Iierungsreaktion
bildet, enthalten. Bei den bisher
ίο 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,
20(wo die Alkylsulfate das Isoparaffin alkylierten. Bei
!dieser bekannten Arbeitsweise gelangen jedoch die
J Nebenprodukte der Alkylierung zusammen mit den
j Alkylsulfaten ebenfalls in den Alkylierungsreaktor,
und demzufolge sammeln sich die Alkylierungs-Nebenprodukte
im Alkylierungsreaktor in unerwünsch-I ter Weise an. Bei einer anderen Abwandlung des Verfahrens,
die als Schwefelsäure-Rückgewinnungsverfahren bekannt ist, wurde das Aikylsulfate 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 eier 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 C,-, C4-
und/oder (.",-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 Sätire-Raffinatphase
entstehen, die voneinander getrennt werden. Die Extraktphase, die eine Lösung Von Alkylsulfaten,
überwiegend Dialkylsulfaten, im Isopar-
affin-Lösungsmktel darstellt, wird mit einem kleine^
ren Teil des gebrauchten Schwefelsäüre-Alkyliefüngskatalysätörs
behandelt, und die erhaltene Säurephase wird von der behandelten Phase
trennt. Die behandelte Extraktphase wird mit oder ohne zusätzliches Isoparaffin in eine Alkylierungsgruppe
geführt, in der ein Teil des Isoparaffins durch die Dialkylsulfate mit oder ohne zusätzliches Olefin
in Gegenwart eines Schwefelsäure-AIkylierungskatalysators,
der bei der Umsetzung von Alkylsulfaten mit
Isoparaffin entsteht, alkyliert wird. Der Auslauf des Alkylierungsreaktors wird in eine leichtere KohlenwasserstoffphahJ,
die hauptsächlich Alkylierungsprodukt und Isoparaffin enthält, sowie eine schwerere
Phase des sauren Alkylierungs-Katalysators getrennt. Die Koftlenwasserstoffphase wird in eine Anlage zur
Reinigung und Abscheidung des Produkts durch Destillation geschickt. Die Phase des sauren Alkylierungskatalysators
wird in die bereits erwähnte Olefin-Absorptionszo.ne
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 al'tylierbaren Bestandteile
durch Fiash-Destiiiation in die Aikyiierungszone.
Die von der behandelten Extraktpnase abgetrennte Säurephase wird in die Olefin-Absarptionszone
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 gjoß 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/ÖI-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-Säurephase
und eine Alkylierungs-Kohlenwassersfoffphase
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 Cj-Isoparaffine mit C3-,
C4- Urid/öder C3-Olefinfcfi alkyÜert werden, indem
man die Olefine im Schwefelsäure-Älkylierungskatalysator absorbiert, aus der erhaltenen sauren Phase
des Absorbers die Dialkylsulfate mit den zu alkylierenden Isoparaffinen extrahiert, und den erhaltenen
Extrakt mit Säure behandelt, die Kohlenwasserstoffphase aus dem Absorber und die behandelte Extraktlösung
in eine Alkylierungszone bringt, die Schwefelsäure-Alkylierungskatalysator
mit einer titrierbaren Acidität von höher als 95% enthält, den Säure-Katalysator
aus der Kohlenwasserstoffphase der Alkylie-
IQ rungsreaktion abtrennt und die gesamte abgetrennte
Säure in die Olefin-Absorptionszone zurückführt.
Die Erfindung soll 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 nähr erläutert wird, über Leitung 14 ebenfalls in den Absorb :r 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 Lf ;tung 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 Kohienwasserstoffphase 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
j5 die Umsetzung des Olefins mit der Säure und die
Trennung der erhaltenen Kohlenwasserstoff- und Säurephasen gleichzeitig vorzunehmen. Die Kohlenwasserstoffphase
geht vom oberen Teil d^s Flüssigkeitsabscheiders
20 über die Leitung 22 in einen Gasabscheider 24, wo alle niedriger siedenden nicht-umgese
<zten Gase, wie Äthylen und Propan, über die
Leitung 26 abgelassen werden. Die zurückbleibende Flüssigkeit, die nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe
und darin gelöste Dialkylsulfate enthält, geht über die Leitung 28 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 Flüssigkeilsextraktors 34 geschickt. Isobutan wird in die Anlage durch Leitung
61 und wenigstens zum Teil durch Leitung 36 eingeführt. Ein Teil der gesamten Isobutanbeschickune
wird über Leitung 38 eingelassen und dient als L(J-sungsr"iifel
im unteren Teil des Extraktors 34. Wenn im Alkylierungsreaktor 30 Isopentan alkyliert werden
soll, wird im [ixtraktor 34 Isopentan an S'elle von
Isobutan verwendet. Aus dem Extraktoi 34 wird über Leitung 40 Säureraffinat abgezogen und als verbrauchte
Säure a'is der Anlage entfernt Die hauptsächlich
Isobutan Uiid Dialkylsulfate enthaltende Ex-
6Q traktlösung wird vom Lösungsmittelextraktor 34
durch die Leitung 42 in das Säure-Behandlung3gefäß 44 geschickt, wo sie mit frischer konzentrierter
Schwefelsäure, die in das Behandlungsgefäß 44 über die Leitung 46 zuläuft, in Berührung gebracht wird.
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
Lcitung70 verbunden werden. Das Reaktionsgemisch
aus dem Säure-Behandlungsgefäß 44 geht über die Leitung 48 in ein Absitzgefäß SO, wo eine Phasentrennung
stattfindet, bei der die behandelte Kohlenwasserstoffphase über Kopf durch die Leitung 52 in den
Alkylicrungsrcaktor 30 geht. Die schwerere Säurephase wird aus dem unteren Teil des Absitzgefäßes
50 durch die Leitung 54 abgeführt. Die Säurephase iius 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 Alkylierungsrcaktor 30. Zusätzlich empfängt der Alkylicrungsrcaktor
30 mit Säure behandelten Isobutan/Dialkylsulfat-Extrakt
vom Absitzgefäß 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 Alkylicrungskatalysator 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 Säurebehandlungsgefäß
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,cS5 m'pro Stuiide in den Olefin-Absorber 12 geleitet
wurde.
Propylen
Propan
Isobutan
η-Butan
Butylen
Pentane
Gesamt 100,0
Gleichzeitig wurde dem Absorber 12 vom Absitzgefäß 64 Alkylierungskatalysator mit einer titrierbaren
Addität von etwa 97% in einer Geschwindigkeit von 4.055 m3 pro Stunde zugeführt. Das entspricht
einem 10%igen molaren Überschuß von Olefin über die zum vollständigen Urnsatz der Schwefelsäure in
Dialkylsulfate durch Reaktion mit den Propylen- und
Butylcn-Anteilen des Olefin^Beschickungsstroms
theoretisch erforderlichen Olefinmcnge. 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 Reaktionstcilnchmcr
in der flüssigen Phase.
Das Reaktionsgemisch wurde von Absorber 12 in den Flüssigkeitsabscheider 20 überführt, wo sich die
Kohlenwasserstoff- und Säurephasen auf Grund ihrer Dichteunterschicdc trennten. Die Kohlenwasserstoffphase
enthielt nicht-umgesetzte Kohlenwasserstoffe (überschüssiges Propylen und Butylen, Propan, ii-Butan,
Isobutan und Pentane), in denen ein Teil des im Absorber 12 gebildeten Dialkylsulfats gelöst war.
Die Gesamtmenge der sich im Flüssigkcitsabscheider 20 absetzenden Kohlenwassrrqtoffphase betrug
15,503 m' pro Stunde, von denen 20% oder 3.100 m' pro Stunde aus Dialkylsulfaten bestanden.
Aus dem Abscheider 20 ging die Kohlenwasscrstoffphasc
in den Gasabscheider 24, wo die niedriger siedenden nicht-umgesetzten Bestandteile, svie Propan
und etwa vorhandenes Äthan, verdampft und in Gasform über Leitung 26 abgelassen wurden. 2,846
m'/Std.'Propan wurden abgelassen und 12,655 mV
SuI., von denen 3,100 m'/Std. Dialkylsulfate waren, wurden üls Teil der Beschickung in den Alkylierungsreaktor
30 eingeleitet.
Die schwerere oder Säurephase des Flüssigkeitsab- scheiders 20, die überwiegend Dialkylsulfate mit
kleineren Anteilen saurer Alkylsulfate sowie die nicht-umgesetzte Schwefelsäure, komplexe Säure/
Öl-AIkylifungs-Nebenprodukte und Wasser enthielt,
gelangte vom Abscheider 20 in den oberen Teil der Lösungsmittel-Extraktionskolonnc 34 in einer
Menge von 12,402 m'/Std. In die Lösungsmittel-Extraktionskolonne 34 wurde Isobutan in einer Menge
von 37,132 mVStd. eingeleitet. Das entspricht einem Lösungsmittelverhäjtnis 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 m'/Std. frischer 98%iger Schwefelsäure zur Entfernung des
Säure/ÖI-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
Kohlenwasserstoffphase mit einer Geschwindigkeit von 0,418 m3/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 Säure/OI-KompIexes entsprach etwa der Hälfte des in der Anlage gebildeten Säureöls.
Die andere Hälfte des Säureöls verblieb in der sauren Raffinatphase des Flüssig-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. Im Alkylierungsreaktor waren Kohlenwasserstoff und Säure in etwa gleichen Raumteilen
vorhanden, und die Isobutan-Konzentration
entsprach ciwa 7f>,5% des Reaktionsgemischs. Sollte
es notwendig sein, zusätzliches Olefin oder Isobutan iii den Alkylierungsreaktor einzuleiten, kann das über
die Leitungen 60 und/oder 61 geschehen. Im vorliegenden
Beispiel wurde ein Alkylierungsprodukt, das zu cUva Vj aus Heptan und zu :/, aus Octan bestand,
mit 22,817 iir'/Std. erhalten. Im Vergleich zu den Octanzahlen
von Alkylierungsproduklcn, die durch Alkylierung eines Einsatzmatcrials vergleichbarer Zusammensetzung
nach dem Stand der Technik hergestellt wurden, besitzt das erfindungsgemüß hergestellte
Alkylat verbesserte Antiklopfcigenschaften. Dieser Anstieg der Octanzahlen (unverbleit) von erfindungsgcmäß
hergestellten Alkylatcn ermöglicht es, hochwertige Motorentreibstoffe unter wesentlicher
oder vollständiger Einsparung von Tetraäthylblei zu gewinnen.
Das an Hand einer bevorzugten Ausführungsform beschriebene Verfahren der Erfindung läßt zahlreiche
Abwandlungen zu. So kann z. B. die OIcfin-Bcschikkung 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 Olcf.n-Absorber und einem Flüssigkeits-Abscheider
zu bestehen, wie das beschrieben wurde. Es kann vielmehr in der Praxis zu bevorzugen sein, eine Gegen-Strom-Kolonne
zu verwenden, in der die Phasentrennung stattfindet, so daß der Flüssigkcitsabscheider
entfallen kann. Auch die Abscheidung der nicht-umgesctzten 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 Mixcr-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 Lösungsniittel-Dosierungsvcrhältiiisse
von wenigstens 3:1 und vorzugsweise etwa 6:1 und höher sowie '■ Temperaluren 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 Säurc'ÖI-Rcaktionsprodukt
ι» und Wasser im Säureraffinat zurückbleiben, hingegen
die gesamten AlkylsulfatemitderF.xtraktlösung
oder Kohlenwasserstoffphase zurückgewonnen werden
Unter Bedingungen, die eine maximale Extraktion
Ij der Dialkylsulfate begünstigen, wird mit den Dialkylsulfaten
auch etwas von dem SäureÖl-Ncbcnprodukt exirauieri. Dieses [joiyuiere Säure Oi isi ziemlich ungesättigt
und setzt sich leicht mit starker Schwefelsäure um, etwa dem Alkylierungskatalysator oder fri-
2Ii scher 1JiSOf iger Schwefelsäure. Das Umsetzungprodukt
läßt sich aus der Extraktlusung durch den Dichteunterschied leicht abtrennen und entfernen,
bevor man die Extraktlösung in den Alkylicrungsreaktor einleitet.
2j Für die Alkylierungsrcaktion 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-Absitzgcfäß in den Alkylierungsreaktor zurückgeführt wird. Daher beruht
der Ersatz der Säure im Alkylierungsreaklor vollständig auf der Umsetzung der Dialkylsulfalc 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,
4ϊ die man aus vergleichbaren Einsatzstoffen nach dem
Verfahren der Erfindung erhält.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (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 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 BehancIIungszone, deren Auslauf in einer zweiten Trenn-oder Abscheidezone in eine säurebehandelte Extraktphase und eine zweite Säurephase aufgetrennt wird. Überführung der säurebehandeiten 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 a-.is dieser letzteren, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) die gesamte Alkylierungs-Säurephase aus dem Alkylierungs-Abscheider in die Absorptionszone zurückführt und
die zwei. Säurephase aus der zweiten Abscheidezone in dif Absc-ptionszone leitet.b)
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