DE2208363A1

DE2208363A1 - Verfahren zur alkylierung von naphthalin

Info

Publication number: DE2208363A1
Application number: DE19722208363
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Chem Dr Elstner; Max Dipl Chem Dr Fremery; Hermann Dipl Chem Dr Hoever
Original assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Current assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Priority date: 1972-02-23
Filing date: 1972-02-23
Publication date: 1973-09-13

Description

Verfahren zur Alkylierung von Naphthalin Die Erfindung betrifft ein katalytisches Verfahren zur Alkylierung vonNaphthalin mit niedrigmolekularen Olefinen.
Es i.st bekannt, aromatische Verbindungen mit Alkylierungsmitteln in Gegenwart von z.B. Aluminiumsilikaten als Katalysatoren umzusetzen.
Dabei hat man sowohl natürliche Silikate,z.B. Faujasit oder Mordenit, wie eynthetische Produkte, insbesondere solche aus der Gruppe der Zeolithe, zum Einsatz gebracht. Wurden diese Katalysatoren im Festbett für die Alkylierung verwendet, erwies sich hr verhältnismäßig schneller Aktivitätsabfall als nachteilig Man hat daher geschlagen, die genannten Katalysatoren z.B. in Suspension in einer Flüssigphase (Os 1 934 426) oder als Fließbett, das durch die Reaktions zone geführt wird (Os 1 468 567), einzusetzen, doch sind diese der fahrensarten apparativ und betrieblich sehr aufwendig. Es wurde daher versucht, die Aluminiumsilikat-Katalysatoren in ihrer Aktivität zu verbessern, z.B. durch Austausch von Natrium-Ionen gegen Seltene Erden-Ionen. Dabei ging man insbesondere wiederum vor, Aluminiumsi].ikaten mit Zeolithstruktur aus. Doch auch diese verbesserten Katalysatoren zeigten bei der Alkyllerung von Naphthalin mit z.B. Propylen einen sehr schnellen Aktivitätsabfall (Os 1 468 982). Sie besitzen ferner den Nachteil, daß ihre Herstellung aufwendig und ein wirtschaftlicher Einsatz wegen des schnellen Nachlassens ihrer Wirksamkeit bei der Naphthalinalklierunp nicht gegeben ist.
Es wurde nun gefunden, daß man Naphthalin mit niedrigmolekularen Olefinen mit hohen Ausbeuten und in einfacher Weise katalytisch alkylieren kann, wenn man als Katalysatoren aktivierte Montmorillonite einsetzt.
Die Aktivierung der Katalyeatoren kann in iiblicher Weise z.B. mit den hierfür bekannten anorganischen Säuren, wie Schwefelsäure, Salzsäure oder Phosphorsäure durchgeführt werden, wobei die Katalysatoren zweckmäßig anschließend mit Wasser gewaschen werden, Sie kann aber auch in anderer an sich bekannter Weise, z.B. durch Wärmebehandlung in oxidierender Atmosphäre, erfolgen. Die so behandelten Montmorjllonite zeigen überraschend hohe Aktivitäten für Naphthalinalkylierung. Im Gegensatz zu anderen Aluminiumsilikat-Arten zeigen sie auch nicht den bei diesen gegebenen schnellen Aktivitätsabfall, so daß die erfindungs-, gemäßen Katalysatoren in einfachen Festbettreaktoren mit langer Aktivitätsdauer zur Anwendung kommen können. Zur Umsetzung mit Naphthalin sind insbesondere die niedrigen athatischen Olefine geeignet, z.B.
Propylen, n-Butylene, Isobutylen, es kann aber auch z.B. Cyclohexen eingesetzt werden. Bei der Alkylierung Kann das Verhältnis von Naphthalin zu Olefin in weiten Grenzen gewählt werden, vorteilhaft im Bereich von etwa 2:1 bis 10:1. Die Umsetzung wird im allgemeinen in einem Temperaturbereich von etwa 70-3500C, insbesondere etwa 80-1500C, durchgeführt, vorteilhaft bei etwas erhöhtem Druck, z.B. bis 6 atü, obschon auch bei Normaldruck oder höheren Drücken gearbeitet werden kann. Die mittleren Verweilzeiten der Reaktionsteilnehmer liegen Je nach den gewählten Bedingungen zwischen wenigen Hinuten und einigen Stunden. Die Aufarbeitung des Reaktionsproduktes kann in e4nfacher Weise destillativ erfolgen. hicht erwünschte höhere alkylierte Naphthaline, die infolge der Möglichkeit, bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen arbeiten zu können, nur in sehr geringem Umfang anfallen, können gegebenenfalls in die Alkylierungszone zurückgeführt werden.
Beispiel 1 Es wurden stündlich 1,) 1 Naphthalin und 0,15 1 PropX en über ein Kätalysator-Festbett aus mit Schwefelsäure in üblicher Weise aktiviertem nontmorillonit geleitet. Der Reaktionsdruck betrug etwa 5 atü, die Reaktionatelperatur wurde auf etwa 1100C gehalten. Dabei wurden über 90 % des Propylens umgesetzt. Das aus dem Reaktionsprodukt destillativ abgetrennte Alkylnaphthalin-Gemisch bestand zu ca. 96 % aus Monoisopropylnaphthalin und ca. 4 X aus höher alkyliertem Naphthalin, zur Hauptsache Diisopropylnaphthalin. Der Katalysator zeigt auch nach einer Versuchsdauer von 1 200 Stunden praktisch keinen Aktivitätsabfall.
Beispiel 2 Es strömtem stündlich 1 1 Naphthalin und 0,75 1 Isobutylen über ein Katalysator-Festbett aus aktiviertem Montmorillonit. Der Reaktionsdruck betrug etwa 4 atü, die Reaktionstemperatur 100°C. Es wurden über 90 % des isobutylens umgesetzt. Das aus dem Reaktionsprodukt destillativ abgetrennte Alkylnaphthalin-Gemischbestand zu ca. 98 % aus Monoisobutylnaphthalin und zu ca. 2 % aus höher alkylierten Naphthalinen.
Beispiel 3 Es wurden 256 g Naphthalin mit 13,7 Z Äthylen bei 300°C im hutoklaven mit aktiviertem Montmorillonit alkyliert. Die Verweilzeit betrug 4 Stunden. Der Äthylenumsatz betrug ca. 50 %. Das Alkylat bestand zu 60 % aus monoalkyliertem Naphthalin.
Beispiel 4 2 Mol Naphthaliii wurden mit 0,4 iol Cyclohexen bei 140°C in Gegenwart von aktiviertem Montmorillonit umgesetzt. Die Reaktionszeit betrug 2 Stunden. Aus dem Reaktionsgemisch wurde destillativ das Cyclohex naphthalin abgetrennt. Der Umsatz betrug über 80 % bez. auf eingesetztes Cyclohexen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Naphthalin mit niedrigmolekularen Olefinen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Katalysatoren aktivierte Montmorillonite einsetzt.
2. Verfahren nach aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Montmorillonit mit einer anorganischen Säure aktiviert.
3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Temperaturen von etwa 80-150°C und erhöhten Drücken bis etwa 6 atü arbeitet.