DE2331163A1 - PROCESS FOR PREPARING AN ALKYLATION REACTION PRODUCT - Google Patents

PROCESS FOR PREPARING AN ALKYLATION REACTION PRODUCT

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Description

Dr. EMIL VORWERK ^ If ÖBEN O ZE T\L/*™™E* 19 Juni 1973Dr. EMIL VORWERK ^ If ÖBEN O ZE T \ L / * ™ ™ E * June 19, 1973 PATENTANWALT MozcMr 9·Teiefo,,08U2/6359 I 3. UUIlI W*PATENT Attorney MozcMr 9 · Teiefo ,, 08U2 / 6359 I 3. UUIlI W * AAA^ 1CO Potticheckkonto ι Mfnchan 17MSfAAA ^ 1CO Potticheckkonto ι Mfnchan 17MSf ZOO I I O O Bank ι Deutsche lank MOneh<rn, Zweigs«. Maximilians·*., Kto. 41/9*236 ZOO IIOO Bank ι Deutsche lank MOneh <rn, Zweigs ". Maximilians *., Account 41/9 * 236

U 813/73U 813/73

Universal Oil Products Company Des Piaines, Illinois 60016 (V.St.A.)Universal Oil Products Company Des Piaines, Illinois 60016 (V.St.A.)

Verfahren zur Herstellung eines AlkylierungsreaktionsproduktesProcess for the preparation of an alkylation reaction product

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Alkylieren von alkylierbaren isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen mit olefinischen Kohlenwasserstoffen. Insbesondere schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylierungsreaktionsproduktes aus einem isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer, einem leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer und einem schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer unter Verwendung von sauer wirkenden Alkylierungskatalysatoren. Das Verfahren der Erfindung ermöglicht die Herstellung von Alkylierungsreaktionsprodukten mit verbesserten Eigenschaften zur Verwendung als Motorkraftstoffkomponente, verglichen mit den nach bisher üblichen Alkylierungsverfahren erzeugten Produkten.The invention relates to a process for the alkylation of alkylatable isoparaffinic hydrocarbons with olefinic hydrocarbons. In particular, the invention provides a process for preparing an alkylation reaction product from an isoparaffinic reactant, a lighter olefinic reactant, and a heavier olefinic reactant using acidic alkylation catalysts. The process of the invention enables the production of alkylation reaction products with improved properties for use as a motor fuel component compared to the products produced by heretofore conventional alkylation processes.

Die Alkylierung von isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen, wie Isobutan, Isopentan u.dgl., mit olefinischen Kohlenwasserstoffen, wie Propylen, Butylenen, Amylenen u.dgl., stellt bekanntlich ein technisch und wirtschaftlich wichtiges Verfahren zur Erzeugung von Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich dar. Die im allgemeinen durch die Alkylierungsreaktion erzeugten Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen (nachstehend zur Vereinfachung, für alle anderen Kohlenstoffzahlen analog, geschrieben als Cc-C.Q-Kohlenwasserstoffe) werden als "Alkylat"The alkylation of isoparaffinic hydrocarbons, such as isobutane, isopentane and the like, with olefinic hydrocarbons, such as propylene, butylenes, amylenes and the like, is known to be a technically and economically important process for the production of hydrocarbons in the gasoline boiling range. The hydrocarbons generally produced by the alkylation reaction with 5 to 10 carbon atoms (for the sake of simplicity below, written analogously for all other carbon numbers as Cc-C.Q hydrocarbons) are called "alkylate"

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bezeichnet. Alkylate sind wegen ihrer hohen Motoroktanzahlen und Researchoktanzahlen besonders brauchbar als Mischkomponenten für Motorkraftstoffe, da sie dazu benutzt werden können, die Gesamtoktanzahl von Benzinen zu verbessern, so daß sie den Anforderungen moderner Kraftfahrzeugmotoren genügen. Derartige Produkte hoher Oktanzahl sind insbesondere wichtig für die Erzeugung unverbleiter Motorkraftstoffe hinreichender Qualität, wenn der Wunsch oder die Forderung besteht, zur Erfüllung des Oktanzahlbedarfs keine Bleialkylverbindungen in dem Kraftstoff zu verwenden. Es ist ein ständiges Ziel auf dem Fachgebiet, ein Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren zu schaffen, das ein Alkylatprodukt höherer Motor- und Researchoktanzahlen liefert, als das bei herkömmlichen Arbeitsweisen möglich ist.designated. Alkylates are because of their high engine octane numbers and Research octane numbers are particularly useful as blending components for motor fuels because they can be used to calculate the total octane number of gasolines so that they meet the requirements of modern automotive engines. Such products high octane numbers are particularly important for the production of unleaded Motor fuels of sufficient quality, if desired or required, to meet the octane rating not to use lead alkyl compounds in the fuel. It is an ongoing goal in the art to provide an isoparaffin-olefin alkylation process to provide an alkylate product of higher engine and research octane numbers than that is possible with conventional working methods.

Der derzeitige Trend für die an Motorkraftstoffe gestellten Anforderungen und die in Zukunft zu erwartende Entwicklung auf diesem Gebiet zeigen, daß die Erzeugung von Motorkraftstoffen mit Siedeendpunkten unterhalb etwa 150°C (3000F) anzustreben und/oder notwendig ist, um die zu erwartenden Vorschriften zu erfüllen. Herkömmliche Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren sind nicht geeignet zur Erzeugung eines Alkylatprodukts mit einem hinreichend niedrigen Destillationsendpunkt, um zur Bildung derartiger Motorkraftstoffe mit niedrigem Endpunkt brauchbar zu sein. Das Verfahren der Erfindung schafft eine Arbeitsweise, durch die ein Alkylatprodukt mit einem beträchtlich tieferen Destillationsendpunkt, als das bei herkömmlichen Verfahrensweisen möglich 1st, erzeugt werden kann, zusätzlich zu dem gesteigerten Wert des nach dem vorliegenden Verfahren erzeugten Produkts, der sich durch Oktanzahlverbesserungen ergibt.The current trend for the imposed on motor fuel requirements and in future show expected development in this field that to strive for the production of motor fuels with Siedeendpunkten below about 150 ° C (300 0 F) and / or necessary to the expected rules to meet. Conventional isoparaffin-olefin alkylation processes are not suitable for producing an alkylate product having a sufficiently low distillation endpoint to be useful in forming such low endpoint motor fuels. The process of the invention provides a procedure whereby an alkylate product can be produced having a distillation endpoint significantly lower than that possible with conventional procedures, in addition to the increased value of the product produced by the present process resulting from octane improvements.

Im allgemeinen verwenden technische Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren Isobutan als Isoparaffin und Propylen und/ oder Butylene als Olefine. Zu verwendeten Katalysatoren gehören Fluorwasserstoff, Schwefelsäure und andere ähnliche saure oder sauer wirkende Materialien. Das Isoparaffin,_ die Olefine und der Katalysator werden gewöhnlich in einem Alkylierungsreaktor unterIn general, engineering uses isoparaffin-olefin alkylation processes Isobutane as isoparaffin and propylene and / or butylenes as olefins. Catalysts used include Hydrogen fluoride, sulfuric acid and other similar acidic or acidic materials. The isoparaffin, _ the olefins and the Catalysts are usually placed in an alkylation reactor

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Bildung eines Reaktionsgemische miteinander in Berührung gebracht. Nachdem die Alkylierungsreaktion im wesentlichen vollständig ist, wird das Reaktionsgemisch von dem Reaktor abgezogen und in einer Trennzone in eine Kohlenwasserstoffphase und eine Katalysatorphase getrennt, gewöhnlich durch Absetzen in einem Absetzgefäß, worauf der in dieser Weise abgetrennte Katalysator zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt wird. Die erzeugte Kohlenwasserstoffphase wird weiterverarbeitet, z.B. durch Fraktionierung, um das Alkylatprodukt zu gewinnen und unverbrauchte Reaktionsteilnehmer, z.B. Isoparaffin, zu weiterer Verwendung abzutrennen.Formation of a reaction mixture brought into contact with each other. After the alkylation reaction is essentially complete, the reaction mixture is withdrawn from the reactor and separated into a hydrocarbon phase and a catalyst phase in a separation zone, usually by settling in a sedimentation vessel, whereupon the catalyst separated in this way returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase produced is further processed, e.g. by fractionation to recover the alkylate product and unused reactants, e.g., isoparaffin, to further Separate use.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren bei ganz bestimmten Temperatur-und Druckbedingungen und bei ganz bestimmten Konzentrationen an Reaktionsteilnehmern und Katalysatoren durchzuführen, um eine optimale Ausbeute an Alkylatprodukt hoher Qualität zu erzielen. Ein großer molarer Überschuß an Isoparaffin in bezug auf das Olefin in dem Reaktionsgemisch, gewöhnlich etwa 10:1 bis etwa 30:1, stellt eine der erforderlichen Bedingungen zur Erzielung eines zumindest brauchbaren Produkts dar. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, einen so groß wie möglichen Überschuß an Isoparaffin anzuwenden, da die Qualität des Alkylatprodukts hierdurch verbessert wird. Demgemäß wird gewöhnlich eine beträchtliche Menge an Isoparaffin nach Abtrennung aus der Kohlenwasserstoff phase des Reaktorausflusses zurückgewonnen und zu dem Reaktor zurückgeführt. Die große Menge an Isoparaffin, die demgemäß unumgesetzt durch den Alkylierungsreaktor und das Absetzgefäß geführt und von dem Alkylatprodukt abgetrennt werden/muß, macht die Anwendung von Fraktioniereinrichtungen hoher Durchsätzleistung notwendig, um eine angemessene Abtrennung des Produktalkylats von dem zurückzuführenden Isoparaffin zu gewährleisten. Beschränkungen hinsichtlich der Menge an angewandtem überschüssigem Isoparaffin beruhen in erster Linie auf wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Die Kosten und Schwierigkeiten der Herbeiführung eines großen Isoparaffindurchsatzes und einer großen IsoparaffinrückführmengeIt has been found useful to use isoparaffin-olefin alkylation processes under very specific temperature and pressure conditions and at very specific concentrations of reactants and perform catalysts to achieve an optimal yield of high quality alkylate product. A large molar excess of isoparaffin relative to the olefin in the reaction mixture, usually from about 10: 1 to about 30: 1, represents one of the necessary conditions to achieve an at least useful product. It has proven to be useful have been found to use as great an excess of isoparaffin as possible as this improves the quality of the alkylate product will. Accordingly, there is usually a substantial amount of isoparaffin after separation from the hydrocarbon phase of the reactor effluent is recovered and returned to the reactor. The large amount of isoparaffin, which accordingly passed through the alkylation reactor and the settling vessel and unreacted to be separated from the alkylate product makes the application of high throughput fractionation units necessary to ensure adequate separation of the product alkoxide from to ensure the isoparaffin to be recycled. Limitations on the amount of excess isoparaffin applied are primarily based on economic considerations. The cost and difficulty of achieving a large throughput of isoparaffin and a large amount of isoparaffin recycle

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können zumindest teilweise durch Anwendung des Verfahrens der Erfindung beseitigt oder verringert werden.can at least partially by applying the method of Invention can be eliminated or reduced.

Es ist bekannt, daß Alkylat höherer Qualität bei der Alkylierung von Olefinen unterschiedlichen Molekulargewichts, wie Propylen und Butylenen usw., mit einem Isoparaffin erzeugt werden kann, wenn ein Olefin, z.B. Propylen, mit dem Isoparaffin bei einem Satz von Reaktionsbedingungen gesondert alkyliert wird, während z.B. Butylene mit dem Isoparaffin bei einem abweichenden Satz von Reaktionsbedingungen alkyliert werden. Jedoch hat es sich als notwendig erwiesen, den gleichen hohen molaren Überschuß von Isoparaffin zu Olefin sowohl in der Propylenalkylierungsreaktion als auch in der Alkylierung der Butylene aufrecht zu erhalten, um ein brauchbares Produkt zu erzeugen. Die getrennte Alkylierung von z.B. C3- und C4-01efinen hat sich daher als unwirtschaftlich erwiesen, insbesondere wegen der Kosten für gesondere Reaktoren für die C-,- und C.-Oiefine in Verbindung mit den vorgenannten Kosten und Schwierigkeiten einer Handhabung der großen molaren Uberschußmengen an Isoparaffin, die zur Erzielung eines hochwertigen Produkts notwendig sind.It is known that higher quality alkylate can be produced in the alkylation of olefins of different molecular weights, such as propylene and butylenes, etc., with an isoparaffin if an olefin, e.g., propylene, is separately alkylated with the isoparaffin under a set of reaction conditions while e.g. butylenes can be alkylated with the isoparaffin at a different set of reaction conditions. However, it has been found necessary to maintain the same high molar excess of isoparaffin to olefin in both the propylene alkylation reaction and the alkylation of the butylenes in order to produce a useful product. The separate alkylation of, for example, C 3 - and C 4 -01efinen has therefore proven to be uneconomical, in particular because of the costs for special reactors for the C -, - and C-Oiefine in connection with the aforementioned costs and difficulties of handling the large ones molar excess amounts of isoparaffin, which are necessary to achieve a high quality product.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, betriebssicheres und wirtschaftliches Verfahren zum Alkylieren eines Isoparaffins mit einem leichteren Olefin und einem schwereren Olefin zu schaffen. In Verbindung hiermit bezweckt die Erfindung weiterhin die Angabe eines Verfahrens zur Erzeugung eines verbesserten Alkylierungsreaktionsprodukts aus einem leichteren Olefin, einem schwereren Olefin und einem Isoparaffin. Dabei soll ein Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsverfahren angegeben werden, das mit einer Handhabung geringerer Mengen an Isoparaffin auskommt und trotzdem eine hohe Isoparaffinkonzentration während der Alkylierungsreaktion gewährleistet.The invention is based on the object of a simple, reliable and economical process for alkylating an isoparaffin with a lighter olefin and a heavier one To create olefin. In connection with this, the invention further aims to provide a method for producing a improved alkylation reaction product of a lighter olefin, a heavier olefin and an isoparaffin. It should an isoparaffin-olefin alkylation process can be given which manages to handle smaller amounts of isoparaffin and still has a high isoparaffin concentration during the alkylation reaction guaranteed.

Gegenstand der Erfindung ist hierzu ein Verfahren zur Herstellung eines Alkylierungsreaktionsproduktes aus einem isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer, einem leichteren olefinischenThe invention relates to a method for this Preparation of an alkylation reaction product from an isoparaffinic one Reactant, a lighter olefinic one

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Reaktionsteilnehmer und einem schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man Reactant and a heavier olefinic reactant which is characterized in that one

(a) den isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer und den leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer mit einem ersten Alkylierungskatalysator in einer ersten Alkylierungszone bei ersten Alkylierungsbedingungen in Berührung bringt und umsetzt, (a) the isoparaffinic reactant and the lighter one olefinic reactant with a first alkylation catalyst brings into contact and reacts in a first alkylation zone under first alkylation conditions,

(b) aus der ersten Alkylierungszone einen ersten Kohlenwasserstoffstrom, der einen Teil des isoparaffinischen Reaktionsteilnehmers und einen Teil des Alkylierungsreaktionsprodukts umfaßt, gewinnt,(b) a first hydrocarbon stream from the first alkylation zone, comprising a portion of the isoparaffinic reactant and a portion of the alkylation reaction product, wins,

(c) den schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer und mindestens einen Teil des ersten Kohlenwasserstoffstroms mit einem zweiten Alkylierungskatalysator in einer zweiten Alkylierungszone bei zweiten Alkylierungsbedingungen in Berührung bringt und umsetzt,(c) the heavier olefinic reactant and at least a portion of the first hydrocarbon stream having a second alkylation catalyst in a second alkylation zone brings into contact with second alkylation conditions and reacts,

(d) aus der zweiten Alkylierungszone einen zweiten Kohlenwasserstoff strom, der mindestens einen Teil des Alkylierungsreaktionsproduktes umfaßt, gewinnt und<(d) from the second alkylation zone, a second hydrocarbon stream containing at least a portion of the alkylation reaction product includes, wins and <

(e) das Alkylierungsreaktionsprodukt aus dem zweiten Kohlenwasserstrom gewinnt.(e) the alkylation reaction product from the second hydrocarbon stream wins.

Das Verfahren der Erfindung ermöglicht eine getrennte Alkylierung eines leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmers und eines schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmers mit einem Isoparaffin bei unterschiedlichen und für die getrennte Alkylierung der beiden Olefine bevorzugten Alkylierungsbedingungen, und es führt zu einem verbesserten Reaktionsprodukt aus beiden Olefinen. Gleichzeitig kann die Menge an überschüssigem Isoparaffin, die für optimale Alkylierungsbedingungen erforderlich ist, verringert werden. Durch Einführen der gesamten Beschickungsmenge des isoparaffinischen Reaktionsteilnehmers in einen ersten Alkylierungsreaktor zusammen mit dem leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer, Einführen des Kohlenwasserstoffausflusses aus dem ersten Reaktor und des schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmers in einen zweiten Alkylierungsreaktor, so-'Wie GewinnungThe process of the invention enables separate alkylation of a lighter olefinic reactant and a heavier olefinic reactant with one Isoparaffin under different and preferred alkylation conditions for the separate alkylation of the two olefins, and it results in an improved reaction product of both olefins. At the same time, the amount of excess isoparaffin, required for optimal alkylation conditions can be reduced. By introducing the entire charge of the isoparaffinic reactant into a first Alkylation reactor along with the lighter olefinic reactant, Introducing the hydrocarbon effluent from the first reactor and the heavier olefinic reactant into a second alkylation reactor, so-like recovery

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ORtGiNAL INSPECTEDORtGiNAL INSPECTED

des Alkylatprodukts aus dem Kohlenwasserstoffausfluß des zweiten Alkylierungsreaktors, kann die getrennte Alkylierung des leichteren und des schwereren Olefins mit einer optimalen Konzentration an überschüssigem Isoparaffin für beiden Umsetzungen in beiden Reaktoren ohne die Notwendigkeit gesonderter Isoparaffinzuführungen zu den beiden benutzten Reaktoren durchgeführt werden. of the alkylate product from the hydrocarbon effluent of the second alkylation reactor, the separate alkylation of the lighter and the heavier olefin with an optimal concentration of excess isoparaffin for both conversions in both reactors without the need for separate isoparaffin feeds to the two reactors used.

Die anliegende Zeichnung zeigt ein Fließbild einer Ausführungsform des Verfahrens. Bei der erläuterten Ausführungsform werden Isobutan als der isoparaffinische Reaktionsteilnehmer sowie Butylene und Propylen als der schwerere bzw. der leichtere olefinische Reaktionsteilnehmer verwendet; weiterhin werden in beiden Alkylieruncsreaktoren Fluorwasserstoffkatalysatoren verwendet, wobei die Katalysatoren unterschiedliche Konzentrationen an Fluorwasserstoff aufweisen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die erläuterte besondere Ausführungsform beschränkt. Weitere bevorzugte Merkmale, Ausführungsformen und Beispiele im Rahmen der Erfindung 'gehen aus der nachfolgenden Erläuterung der Zeichnung und bevorzugter Durchführungsformen des Verfahrens hervor.The attached drawing shows a flow diagram of an embodiment of the procedure. In the illustrated embodiment, isobutane is used as the isoparaffinic reactant as well as butylene and propylene used as the heavier and lighter olefinic reactants, respectively; continue to be hydrogen fluoride catalysts in both alkylation reactors used, the catalysts having different concentrations of hydrogen fluoride. However, the invention is not limited to the particular embodiment explained. Further preferred features, embodiments and examples within the scope of the invention can be found in the following explanation the drawing and preferred forms of implementation of the process emerged.

Gemäß dein Fließbild wird Isobutan durch die Leitung 1 zugeführt. Der leichtere olefinische Reaktionsteilnehmer, der Propylen umfaßt oder daraus besteht, wird durch die Leitung 2 zugeführt und zur· Vermischung mit dem Isobutan in die Leitung i eingespeist. Das Gemisch von Propylen und Isobutan fließt weiter durch die Leitung 1 und ein Teil davon wird durch Leitungen 3 und 4 abgezweigt. Die durch die Leitungen 1, 3 und 4 zufließenden Reaktionsteilnehmer werden getrennt in den Alkylierungsreaktor 5 eingeleitet, um eine gründliche Durchmischung im Reaktor 5 sicherzustellen. Im Alkylierungsreaktor 5 werden das Isoparaffin und das Olefin mit einem Fluorwasserstoffkatalysator hoher Stärke bzw. Konzentration, der etwa 95 % Säure umfaßt, zur Bildung eines Reaktionsgemischs in Berührung gebracht .und gründlich durchmischt. Der Reaktor 5 ist mit nicht dargestelltenAccording to your flow diagram, isobutane is released through line 1 fed. The lighter olefinic reactant, the Comprises or consists of propylene, is fed through line 2 and into line i for mixing with the isobutane fed in. The mixture of propylene and isobutane continues to flow through line 1 and part of it is passed through line 3 and 4 branched off. The reactants flowing in through lines 1, 3 and 4 are separated into the alkylation reactor 5 initiated to ensure thorough mixing in the reactor 5. In the alkylation reactor 5 are the isoparaffin and the olefin with a high strength or concentration hydrogen fluoride catalyst comprising about 95% acid, brought into contact to form a reaction mixture .and thoroughly mixed. The reactor 5 is not shown with

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Einrichtungen für indirekten Wärmeaustausch ausgestattet. Ein Kühlmittel wird durch eine Leitung.6 in den Reaktor 5 eingeführt und dort mit den Reaktionsteilnehmern und dem Katalysator in indirekten Wärmeaustausch gebracht. Das erwärmte Kühlmittel wird aus dem Reaktor 5 durch die Leitung 7 wieder abgezogen. Das Reaktionsgemisch wird bei einer Temperatur von etwa 32°C (90°F) und einem hinreichenden Druck, um im Reaktor 5 eine Betriebsweise in flüssiger Phase zu gewährleisten, gehalten. Das Reaktionsgemisch, das Katalysator, alkylierte Kohlenwasserstoffe, nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffe, wie Isobutan und möglicherweise etwas Propylen, umfaßt, wird abgezogen und durch die Leitung 8 in ein Absetzgefäß 9 geführt. Im Absetzgefäß 9 wird der Fluorwasserstoffkatalysator hoher Stärke von einer Kohlenwasserstoffphase getrennt, die alkylierte Kohlenwasserstoffe, nicht umgesetzte Kohlenwasserstoffe und gegebenenfalls geringere Mengen an Alkylfluoridverbindungen enthält. Der Fluorwasserstoffkatalysator hoher Stärke bildet im Absetzgefäß 9 eine getrennte schwerere Phase und diese wird durch die Leitung 10 über die Pumpe und durch die Leitung 14 zu dem Reaktor 5 zurückgeführt. Ein kleiner Anteil des durch die Leitung 10 fließenden Katalysators hoher Stärke wird durch die Leitung 11 abgenommen und zu einer nicht dargestellten Katalysatorregeneration geführt. Frischer und/oder regenerierter Katalysator von hoher Fluorwasserstoffkonzentration, z.B. 97 Gewichtsprozent, wird durch die Leitung 12 in die Leitung 10 eingespeist, um den im Reaktor 5 verwendeten Katalysator bei optimaler Stärke bzw. Konzentration zu halten.Facilities for indirect heat exchange. A Coolant is introduced through a line 6 into the reactor 5 and there with the reactants and the catalyst in indirect Brought heat exchange. The heated coolant is withdrawn from the reactor 5 through the line 7 again. The reaction mixture is at a temperature of about 32 ° C (90 ° F) and sufficient pressure to operate in reactor 5 to ensure kept in the liquid phase. The reaction mixture, the catalyst, alkylated hydrocarbons, not reacted hydrocarbons such as isobutane and possibly some propylene is withdrawn and passed through line 8 led into a sedimentation vessel 9. The hydrogen fluoride catalyst is in the settling vessel 9 high strength separated from a hydrocarbon phase, the alkylated hydrocarbons, unreacted Contains hydrocarbons and possibly smaller amounts of alkyl fluoride compounds. The hydrogen fluoride catalyst high strength forms a separate heavier phase in the settling vessel 9 and this is through the line 10 via the pump and returned to reactor 5 through line 14. A small proportion of the catalyst flowing through line 10 is higher Starch is removed through line 11 and passed to a catalyst regeneration (not shown). Fresher and / or regenerated catalyst with high hydrogen fluoride concentration, e.g. 97 weight percent, is fed through line 12 into line 10 to add the catalyst used in reactor 5 to maintain optimal strength and concentration.

Aus dem Absetzgefäß 9 wird die Kohlenwasserstoffphase, die Alkylierungsreaktionsprodukte, Isobutan und gegebenenfalls einige Alkylfluoride usw. enthält, durch die Leitung 15 abgezogen. Der schwerere olefinische Reaktionsteilnehmer, der Butylene umfaßt oder daraus besteht, wird durch die Leitung 16 in die Leitung 15 eingespeist und mit den Kohlenwasserstoffen in der Leitung 15 vermischt. Das Gemisch aus Butylenen und Kohlenwasserstoffausfluß aus dem Absetzgefäß 9 fließt weiter durch die Leitung 15 in den Reaktor 19. Anteile des durch die Leitung 15 fließenden Gemischs aus Butylenen und KohlenwasserstoffausflußFrom the settling vessel 9, the hydrocarbon phase is containing alkylation reaction products, isobutane and optionally some alkyl fluorides, etc. is withdrawn through line 15. The heavier olefinic reactant, the butylenes comprises or consists of it, is fed through line 16 into line 15 and with the hydrocarbons in the Line 15 mixed. The mixture of butylenes and hydrocarbon effluent from the settling vessel 9 flows on through the line 15 into the reactor 19 flowing mixture of butylenes and hydrocarbon effluent

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werden aus der Leitung 15 in die Leitung 17 und die Leitung 18 abgezweigt und durch diese Leitungen in den Reaktor 19 eingespeist, um eine gründliche Durchmischung mit dem Alkylierungskatalysator im Reaktor 19 herbeizuführen. Der Reaktor 19 ist mit nicht dargestellten Einrichtungen für indirekten Wärmeaustausch versehen. Ein Kühlmittel wird durch Leitung 20 in den Reaktor eingeführt. Das Kühlmittel wird in. indirekten Wärmeaustausch mit dem im Reaktor 19 befindlichen Reaktionsgemisch gebracht und dann durch die Leitung 21 abgezogen. Die dem Reaktor 19 durch die Leitungen 15, 17 und 18 zugeführten Reaktionsteilnehmer werden mit Fluorwasserstoffkatalysator geringerer Stärke, der etwa 90 Gewichtsprozent Säure enthält, zur Eildung eines Reaktionsgemischs im Reaktor 19 vermischt. Das Reaktionsgemisch wird im Reaktor 19 bei einer Temperatur von etwa 32°C (90°F) und in flüssiger Phase gehalten. Nachdem die Alkylierungsreaktlon im wesentlichen vollständig ist, wird das Reaktionsgemisch von dem Reaktor 19 abgezogen und durch die Leitung 22 in ein Reaktionsnach- oder -ausgleichsgefäß 23 (reaction soaker) geleitet, in dem das Reaktionsgemisch eine weitere Zeitspanne bei Alkylierungstemperatur und -druck gehalten wird. Das Gemisch wird aus dem Reaktionsnachgefäß durch die Leitung 24 abgezogen und in das Absetzgefäß 25 eingespeist. Im Absetzgefäß 25 trennt sich eine schwerere, aus dem Fluorwasserstoffkatalysator geringerer Stärke bestehende Phase ab und diese wird durch die Leitung 26 über die Pumpe 29 und die Leitung 30 wieder zu dem Reaktor 19 geführt« Ein kleiner Anteil des durch die Leitung 26 fließenden Katalysators geringerer Stärke wird durch die Leitung 27 abgenommen und einer nicht dargestellten Regenerationseinrichtung zugeführt. Frischer und/ oder regenerierter Katalysator wird durch die Leitung 28 in die Leitung 26 eingespeist. Eine leichtere Kohlenwasserstoffphase, die Alkylatprodukt und nicht umgesetztes Isobutan umfaßt, wird aus dem Absetzgefäß 25 durch die Leitung 31 abgezogen und herkömmlichen Fraktioniereinrichtungen, z.B. einer Isobutan-Abstreifkolonne, zu weiterer herkömmlicher Auftrennung des Alkylatprodukts und, vorzugsweise, Rückführung des Isobutans zum Reaktor 5 zugeführt.are branched off from line 15 into line 17 and line 18 and fed through these lines into reactor 19, to bring about thorough mixing with the alkylation catalyst in reactor 19. The reactor 19 is with not shown provided facilities for indirect heat exchange. A coolant is introduced into the reactor through line 20 introduced. The coolant is brought into indirect heat exchange with the reaction mixture located in the reactor 19 and then withdrawn through line 21. The reactants fed to the reactor 19 through lines 15, 17 and 18 are also included Lower strength hydrogen fluoride catalyst, which is about 90 percent by weight Contains acid, mixed to form a reaction mixture in the reactor 19. The reaction mixture is in the reactor 19 maintained at a temperature of about 32 ° C (90 ° F) and in the liquid phase. After the alkylation reaction essentially is complete, the reaction mixture is withdrawn from the reactor 19 and through line 22 into a reaction after or - Equalization vessel 23 (reaction soaker) in which the reaction mixture is passed is held at the alkylation temperature and pressure for a further period of time. The mixture is removed from the reaction vessel withdrawn through line 24 and fed into settling vessel 25. A heavier one separates out in the sedimentation vessel 25 the hydrogen fluoride catalyst of lesser strength existing phase and this is through the line 26 via the pump 29 and the line 30 is led back to the reactor 19. A small proportion of the catalyst flowing through the line 26 is less Starch is removed through line 27 and fed to a regeneration device, not shown. Fresher and / or regenerated catalyst is fed into line 26 through line 28. A lighter hydrocarbon phase, comprising alkylate product and unreacted isobutane is withdrawn from settler 25 through line 31 and is conventional Fractionators such as an isobutane stripping column for further conventional separation of the alkylate product and, preferably, recycling of the isobutane to reactor 5.

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Nachstehend werden bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen weiter erläutert. Bei'isoparaffinischen und olefinischen Reaktionsteilnehmern, die bei dem Verfahren vorzugsweise eingesetzt werden, kann es sich um für diesen Zweck übliche Materialien handeln. Als Isoparaffin wird vorzugsweise Isobutan benutzt» jedoch können auch Isopentan, Isohexan u.dgl. oder ein Gemisch ve« zwei oder mehreren Isoparaffinen eingesetzt werden. Der isoparaffinische Reaktionsteilnehmer kann gewisse Mengen an nicht-reaktiven Begleitstoffen, z.B. η-Paraffine, enthalten, ohne seine Eignung in Frage zu stellen. Beispielsweise kann ein typisches handelsübliches Isobutan, das gewisse Mengen an Propan und n-Butan enthält, als Reaktionsteilnehmer eingesetzt werden. Als schwererer olefinischer Reaktionsteilnehmer wird ein Material, das Butylene umfaßt oder daraus besteht, bevorzugt. Ein bevorzugter schwererer olefinischer Reaktionsteilnehmer kann z.B. reines Buten-1, reines Buten-2, reines Isobutylen oder irgendein Gemisch aus zwei oder sämtlichen Butylenisomeren enthalten oder daraus bestehen. Ebenfalls gut geeignet zur Verwendung als schwererer olefinischer Reaktionsteilnehmer ist ein Gemisch von Butylenen mit gewissen Mengen an Amylenen oder anderen schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmern. Zu weiteren geeigneten schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmern gehören C5- und schwerere Olefine, wobei diese jedoch nicht notwendigerweise gleichwertige Ergebnisse wie bei C.-Olefinen ergeben. Bevorzugte schwerere olefinische Einsatzmaterialien können geringere Mengen an anderen Kohlenwasserstoffen, wie η-Paraffinen, Isoparaffinen, Äthylen, Propylen usw., enthalten.Preferred features and embodiments are explained further below. Isoparaffinic and olefinic reactants, which are preferably used in the process, can be materials customary for this purpose. Isobutane is preferably used as the isoparaffin, but isopentane, isohexane and the like or a mixture of two or more isoparaffins can also be used. The isoparaffinic reactant can contain certain amounts of non-reactive accompanying substances, for example η-paraffins, without questioning its suitability. For example, a typical commercial isobutane containing certain amounts of propane and n-butane can be used as a reactant. A material comprising or consisting of butylenes is preferred as the heavier olefinic reactant. A preferred heavier olefinic reactant may, for example, contain or consist of pure butene-1, pure butene-2, pure isobutylene, or any mixture of two or all of the butylene isomers. Also well suited for use as the heavier olefinic reactants is a mixture of butylenes with certain amounts of amylenes or other heavier olefinic reactants. Other suitable heavier olefinic reactants include C 5 and heavier olefins, although these do not necessarily give results equivalent to those obtained with C.sub.1 olefins. Preferred heavier olefinic feedstocks may contain minor amounts of other hydrocarbons such as η-paraffins, isoparaffins, ethylene, propylene, etc.

Der leichtere olefinische Reaktionsteilnehmer ist vorzugsweise Propylen, wobei es sich um reines Propylen handeln kann oder geringere Mengen an Paraffinen, Isoparaffinen, Äthylen, Butylenen usw. enthalten sein können. Ein typischer handelsüblicher Propylen-Reaktionsteilnehmer für die Alkylierung enthält Propylen und Propan. Vorzugsweise sollte der schwerere olefinische Reaktionsteilnehmer im wesentlichen frei von dem verwendeten leichteren Olefin sein, genauso sollte der leichtere olefinischeThe lighter olefinic reactant is preferably propylene, which is pure propylene may or lesser amounts of paraffins, isoparaffins, ethylene, butylenes, etc. may be included. A typical commercial one Propylene reactants for the alkylation include propylene and propane. Preferably the heavier olefinic Reactants should be essentially free of the lighter olefin used, as should the lighter olefin

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Reaktionsteilnehmer im wesentlichen.frei von dem eingesetzten schwereren Olefin sein. Als Beispiele seien genanntt Eine typische bevorzugte Isop'araffinbeschickung kann z.B. 95 Gewichtsprozent Isobutan, 1 Gewichtsprozent Propan und 4 Gewichtsprozent n-Butan enthalten; ein typisches bevorzugtes Einsatzmaterial des schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmers kann z.B. etwa 40 Gewichtsprozent Butylene, 45 Gewichtsprozent Isobutan und 15 Gewichtsprozent η-Butan umfassen; ein typisches bevorzugtes Einsatzmetarial des leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmers kann z.B. aus 60 Gewichtsprozent Propylen und 40 Gewichtsprozent Propan bestehen.Reaction participants essentially free of the one used be heavier olefin. Examples are a typical one preferred isoparaffin feed may, for example, be 95 percent by weight isobutane, 1 percent by weight propane, and 4 percent by weight n-butane contain; a typical preferred feed of the heavier olefinic reactant may, for example, be about 40 weight percent Butylenes, 45 weight percent isobutane and 15 weight percent η-butane; a typical preferred bet item of the lighter olefinic reactant can e.g. 60 percent by weight propylene and 40 percent by weight propane.

Zu den für das Verfahren-geeigneten Alkylierungskatalysatoren gehören die auf dem Fachgebiet bekannten Alkylierungskatalysatoren. Beispielsweise sind starke Säuren, wie Fluorwasserstoff, Schwefelsäure und Phosphorsäure, sämtlich eingesetzt worden. Andere geeignete Katalysatoren sind Metallhalogenide, z.B. Aluminiumchlorid, Antimonhalogenide usw., Borhalogenide und bestimmte kristalline Aluminosilicate mit katalytischer Aktivität für die Alkylierung von Isoparaffinen, z.B. Faujasit, Mordenit usw., entweder mit oder ohne Zugabe katalytischer Mengen von Metallen oder Metallionen.The alkylation catalysts suitable for the process include those alkylation catalysts known in the art. For example, strong acids such as hydrogen fluoride, Sulfuric acid and phosphoric acid, all have been used. Other suitable catalysts are metal halides, e.g. aluminum chloride, Antimony halides, etc., boron halides and certain crystalline aluminosilicates having catalytic activity for alkylation of isoparaffins, e.g. faujasite, mordenite, etc., either with or without the addition of catalytic amounts of metals or Metal ions.

Im allgemeinen werden Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysatoren zur Verwendung beim Verfahren der Erfindung bevorzugt. Herkömmliche Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysatoren umfassen etwa 75 Gewichtsprozent oder mehr titrierbare Säure und etwa 5 Gewichtsprozent'oder weniger Wasser, der Rest besteht aus Kohlenwasserstoffen und gebundenem Fluorid in Lösung in der Säure. Ein derartiger herkömmlicher Alkylierungskatalysator ist brauchbar zur Verwendung sowohl als Alkylierungskatalysator in der ersten Alkylierungsζone zur Alkylierung des Isoparaffins mit dem leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer als auch in der zweiten Alkylierungszone zur Verwendung mit dem schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung werden zwei Fluorwasserstoffkataly.-satoren unterschiedlicher Stärke benutzt. Ein stärkerer Alkylierungskatalysator wird vorzugsweise in der ersten AlkylierungszoneIn general, hydrogen fluoride alkylation catalysts are preferred for use in the process of the invention. Conventional hydrogen fluoride alkylation catalysts comprise about 75 weight percent or more titratable acid and about 5 percent by weight or less water, the rest consists of hydrocarbons and bound fluoride in solution in the acid. Such a conventional alkylation catalyst is useful for use both as an alkylation catalyst in the first alkylation zone for the alkylation of the isoparaffin with the lighter one olefinic reactants as well as in the second alkylation zone for use with the heavier olefinic reactant. In a particularly preferred embodiment of the process of the invention are two hydrogen fluoride catalysts different strengths used. A stronger alkylation catalyst is preferably used in the first alkylation zone

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zum Alkylieren des Isoparaffins mit dem leichteren olefinischen Reaktionsteilaeiuner, der vorzugsweise Propylen umfaßt, eingesetzt. Diener stärkere Katalysator ist gekennzeichnet durch eine Konzentration an titrierbarer Säure von etwa 80 bis etwa 99 Gewichtsprozent, einen Wassergehalt von etwa 0,1 bis etwa 1 Gewichtsprozent und einen Kohlenwasserstoffgehalt von etwa 1 bis etwa 20 Gewichtsprozent. Ein davon abweichender Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator geringerer Stärke wird vorzugsweise in der zweiten Alkylierungsreaktionszone bei der Alkylierung des schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmers, der vorzugsweise Butylene umfaßt, eingesetzt. Der schwächere Alkylierungskatalysator ist gekennzeichnet durch eine titrierbare Säurekonzentration von etwa 65 bis etwa 95 Gewichtsprozent, einen Wassergehalt von etwa 0,1 bis etwa 1 Gewichtsprozent und einen Kohlenwasserstoffgehalt von etwa 5 bis etwa 35 Gewichtsprozent. Ein besonders bevorzugter Katalysator höherer Stärke enthält etwa 90 bis etwa 99 Gewichtsprozent Säure, ein besonders bevorzugter Katalysator geringerer Stärke enthält etwa 80 bis etwa 95 Gewichtsprozent Säure.to alkylate the isoparaffin with the lighter olefinic one Reaction part, which preferably comprises propylene, used. The stronger catalyst is characterized by a concentration of titratable acid of about 80 to about 99 percent by weight, a water content of about 0.1 to about 1 percent by weight and a hydrocarbon content of from about 1 to about 20 percent by weight. A different hydrogen fluoride alkylation catalyst the lower strength is preferred in the second alkylation reaction zone in the alkylation of the heavier olefinic reactant, which preferably comprises butylenes, used. The weaker alkylation catalyst is characterized by a titratable acid concentration of about 65 to about 95 percent by weight, a water content of about 0.1 to about 1 percent by weight and a hydrocarbon content of about 5 to about 35 weight percent. A particularly preferred higher strength catalyst contains from about 90 to about 99 weight percent Acid, a particularly preferred lower strength catalyst, contains from about 80 to about 95 weight percent acid.

Es sind zahlreiche Alkylierungsreaktionszonen, die für das hiesige Verfahren geeignet sind, bekannt. Beispielswelse können, ohne Beschränkung hierauf, die in den US-Patentschriften 3 456 033, 3 469 949 und 3 501 536 beschriebenen Alkylierungsreaktoren mit gutem Erfolg für beide Alkylierungsreaktionen benutzt werden, wenn ein fluider Katalysator, z.B. der bevorzugte Fluorwasserstoffkatalysator, verwendet wird. Isoparaffin-Olefin-Alkylierungsbedingungen für die in den vorstehend aufgeführten Patentschriften beschriebenen Alkylierungsreaktoren oder in Verbindung mit anderen geeigneten herkömmlichen Alkylierungsreaktoren sind ebenfalls bekannt und können bei besonderen Ausführungsformen dres hiesigen Verfahrens angewendet werden. In den Rahmen der Erfindung fallen beispielsweise Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die Reaktionsteilnehmer und fluide Katalysatoren in den Alkylierungszonen miteinander in Berührung gebracht werden und nachfolgend Katalysator von den Reaktionsprodukten durch Absetzen zu weiterer Verwendung abgetrennt wird. Es fallen aber auch Aus-Numerous alkylation reaction zones suitable for the process herein are known. Example catfish can, without limitation, the alkylation reactors described in U.S. Patents 3,456,033, 3,469,949, and 3,501,536 can be used with good success for both alkylation reactions when a fluid catalyst, e.g., the preferred Hydrogen fluoride catalyst is used. Isoparaffin-Olefin Alkylation Conditions for the alkylation reactors described in the patents listed above or in conjunction with other suitable conventional alkylation reactors are also known and can in particular embodiments The local procedure should be used. Within the scope of the invention For example, embodiments of the method in which the reactants and fluid catalysts are in the Alkylation zones are brought into contact with one another and subsequently catalyst from the reaction products by settling is separated for further use. But there are also failures

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- ta -- ta -

führungsformen in den Rahmen der Erfindung, bei denen Betten aus festen Katalysatoren, z.B. zeolithischen Katalysatoren, in einem oder beiden Reaktoren verwendet werden und der Kohlenwasserstoffausfluß von dem ersten Reaktor demgemäß zu dem zweiten Reaktor geleitet werden kann, ohne daß"eine weitere Abtrennung von dem Katalysator durch Absetzen erforderlich wäre. Zweckmäßige Alkylierungszonen und optimale Alkylierungsbedingungen für spezifische Ausführungsformen des hiesigen Verfahrens hängen ab von der Zusammensetzung des im Einzelfall verwendeten Beschickungsstroms von schwererem olefinischen Reaktionsteilnehmer, des im Einzelfall verwendeten Beschickungsstroms von leichterem olefinischen Reaktionsteilnehmer, des Isoparaffinbeschickungsstroms und dem benutzten Katalysatortyp. Beispielsweise werden nach der bevorzugten Ausführungsform Isobutan und ein leichterer olefinischer Reaktionsteilnehmer, der etwa 50 bis etwa 70 Volumenprozent Propylen und etwa 30 bis etwa 50 Volumenprozent Propan umfaßt, bei einem Isobutan/Propylen-Molverhältnis von etwa 5 : 1 bis etwa 50 : 1 mit einem Fluorwasserstoffkatalysator in einer ersten Alkylierungsreaktionszone bei Alkylierungsbedingungen mit einer Temperatur im Bereich von etwa -18 bis etwa 9 3°C (0 - 2000F), einem hinreichenden Druck um die Kohlenwasserstoffe und den Katalysator in flüssiger Phase zu halten, einem Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis im ersten Alkylierungsreaktor im Bereich von etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1 und einer Berührungszeit (definiert als das Volumen des Alkylierungsreaktors geteilt durch das je Minute zufließende Volumen an Reaktionsteilnahmerη und Katalysator) im ersten Alkylierungsreaktor im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 30 Minuten in Berührung gebracht. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein schwererer olefinischer Reaktionsteilnehmer, der etwa 30 bis etwa 60 Volumenprozent Butylene umfaßt und zum Rest aus Propan und Butanen besteht, in einem zweiten Alkylierungsreaktor mit dem Kohlenwasserstoffausfluß aus der ersten Alkylierungszone und mit einem Fluorwasserstoffkatalysator bei Alkylierungsbedingungen mit einer Temperatur im Bereich von etwa -18 bis etwa 93°C (0 - 2000F), einem hinreichenden Druck umEmbodiments within the scope of the invention in which beds of solid catalysts, for example zeolitic catalysts, are used in one or both reactors and the hydrocarbon effluent from the first reactor can accordingly be passed to the second reactor without "a further separation from the catalyst Appropriate alkylation zones and optimal alkylation conditions for specific embodiments of this process will depend on the composition of the particular heavier olefinic reactant feed stream used, the particular lighter olefinic reactant feedstream used, the isoparaffin feedstream and the type of catalyst used in the preferred embodiment, isobutane and a lighter olefinic reactant which is from about 50 to about 70 volume percent propylene and from about 30 to about 50 volume percent propa n comprises, at an isobutane / propylene molar ratio of about 5: 1 to about 50: 1 with a hydrogen fluoride catalyst in a first alkylation reaction zone at alkylation conditions with a temperature ranging from about -18 to about 9 3 ° C (0 to 200 0 F ), a pressure sufficient to keep the hydrocarbons and the catalyst in the liquid phase, a catalyst / hydrocarbon volume ratio in the first alkylation reactor in the range of about 0.1: 1 to about 10: 1 and a contact time (defined as the volume of the alkylation reactor divided by the volume of reaction participants and catalyst flowing in per minute) in the first alkylation reactor in the range from about 0.1 to about 30 minutes. In this preferred embodiment, a heavier olefinic reactant, which comprises about 30 to about 60 volume percent butylenes and the remainder of propane and butanes, is in a second alkylation reactor with the hydrocarbon effluent from the first alkylation zone and with a hydrogen fluoride catalyst under alkylation conditions with a temperature in the range from about -18 to about 93 ° C (0 to 200 0 F), a sufficient pressure to

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Betrieb in flüssiger Phase aufrecht zu erhalten, einem Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis im zweiten Alkylierungsreaktor von etwa 0,1 : 1 bis etwa 10 : 1 und einer Berührungszeit: im zweiten Alkylierungsreaktor im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 30 Minuten in Berührung gebracht.To maintain liquid phase operation, a catalyst / hydrocarbon volume ratio in the second alkylation reactor from about 0.1: 1 to about 10: 1 and a contact time: contacted in the second alkylation reactor in the range of about 0.1 to about 30 minutes.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfassen die Alkylierungsbedingungen in der ersten Alkylierungszone die Anwendung des oben beschriebenen bevorzugten Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators hoher Stärke sowie eine Temperatur von etwa 15 bis 66°C (60 - 15O°F), wobei eine Temperatur von etwa 24 bis 48°C (75 - 120°F) am meisten bevorzugt wird, einen hinreichenden Druck um die Reaktionsteilnehmer und den Katalysator in flüssiger Form zu halten, und eine Reaktionszeit von etwa 0,1. bis 20 Minuten. Vorzugsweise werden bei dieser besonderen Ausführungsform Isobutan- und Propylenreaktionsteilnehmer dem ersten Alkylierungsreaktor in einem Molverhältnis von etwa 20 : 1 bis 30 : 1 zugeführt und es wird ein Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von etwa 0,5 : 1 bis 2 : 1 in der ersten Alkylierungszone aufrecht erhalten. Weiter umfassen bei dieser besonders bevorzugten Ausführungform die Alkylierungsbedingungen in den zweiten Alkylierungsreaktor die Anwendung des vorstehend beschriebenen bevorzugten Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators geringerer Stärke sowie eine Temperatur von etwa 4 bis 43°C (40 - 1100F), wobei eine Temperatur von etwa 10 bis 38°C (50 — 100°F) am meisten bevorzugt wird, einen hinreichenden Druck um die Reaktionsteilnehmer und den Katalysator in flüssiger Form zu halten, und eine Reaktionszeit von etwa 0,1 bis 20 Minuten. Vorzugsweise werden der Kohlenwasserstoffausfluß aus der ersten Alkylierungszone und der schwerere olefinische Reaktionsteilnehmer, der Butylene umfaßt, dem zweiten Alkylierungsreaktor mit einem Eutylene/Kohlenwasserstoffausfluß-Molverhältnis von etwa 1 : 20 bis 1 : 30 zugeführt und es wird ein Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von etwa 0,5 : 1 bis 2 : 1 in dem zweiten Alkylierungsreaktor aufrechterhalten. Bei Einhaltung der vorstehend angegebenen bevorzugten Bedingungen in der ersten Alkylierungszone bzw. der zweiten Alkylierungszone kann bei Verwendung von PropylenIn a particularly preferred embodiment, the alkylation conditions in the first alkylation zone include the use of the preferred high strength hydrogen fluoride alkylation catalyst described above and a temperature of about 15 to 66 ° C (60-150 ° F), with a temperature of about 24 to 48 ° C ( 75-120 ° F) it is most preferred to have sufficient pressure to maintain the reactants and catalyst in liquid form and a reaction time of about 0.1. up to 20 minutes. Preferably, in this particular embodiment, isobutane and propylene reactants are fed to the first alkylation reactor in a molar ratio of about 20: 1 to 30: 1 and a catalyst / hydrocarbon volume ratio of about 0.5: 1 to 2: 1 is used in the first alkylation zone maintained. Further, in this particularly preferred embodiment, the alkylation conditions in the second alkylation include the use of the preferred Fluorwasserstoffalkylierungskatalysators lesser strength as described above and a temperature of about 4 to 43 ° C (40 to 110 0 F), a temperature of about 10 to 38 ° C (50-100 ° F) it is most preferred to have sufficient pressure to maintain the reactants and catalyst in liquid form and a reaction time of about 0.1 to 20 minutes. Preferably, the hydrocarbon effluent from the first alkylation zone and the heavier olefinic reactant, which comprises butylenes, are fed to the second alkylation reactor with a eutylene / hydrocarbon effluent molar ratio of about 1:20 to 1:30 and a catalyst / hydrocarbon volume ratio of about 0 , 5: 1 to 2: 1 in the second alkylation reactor. If the preferred conditions specified above are observed in the first alkylation zone or the second alkylation zone, when propylene is used

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als. leichterem olefinischen Reaktionsteilnehmer und Butylenen als schwererem olefinischen Reaktionsteilnehmer eine optimale Ausbeute an Alkylatprodukt hoher Qualität aus sowohl der Propylenalkylierungsreaktion als auch der Alkylierungsreaktion der Butylene erzielt werden. Das erwünschte hohe molare Verhältnis von Isobutan zu Olefinen wird dabei in sowohl der ersten als auch der zweiten Alkylierungsreaktionszone aufrechterhalten, ohne daß es notwendig wäre, so große Mengen an überschüssigem Isobutan im Verfahren zu haben, wie das zur Darbietung getrennter Beschickungen an überschüssigem Isobutan für die getrennten Reaktoren nach dem Stand der Technik notwendig wäre. Durch Ausnutzung der von der ersten Alkylierungszone gewonnenen Kohlenwasserstoffe zur Darbietung der Kohlenwasserstoffe, insbesondere Isobutan, die in der zweiten Alkylierungszone erforderlich sind, d.ient die gleiche Kohlenwasserstoffbeschickung zum Teil als der Überschuß, der in sowohl der Alkylierungsreaktion des leichteren Olefins als auch in der Alkylierungsreaktion des schwereren Olefins erforderlich ist. Durch Verwendung von Propylen als dem leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer und Einhaltung der vorstehend beschriebenen bevorzugten Alkylierungsbeäiri^v ncjen in der ersten Alkylierungszone wird die Selbstalkylierung von Isobutan, derc. bevorzugten isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer, begünstigt. Unter den in der ersten Alkylierungszone angewendeten bevorzugten Bedingungen reagiert Propylen mit Isobutan unter Bildung von Propan und Isobutylen nach der aus dem Fachgebiet als Wasserstoffübertragungsreaktion bezeichneten Umsetzung. Das in dieser Weise gebildete Isobutylen reagiert in einer Alkylierungsreaktion mit weiterem Isobutan vornehmlich unter Bildung von (^-Kohlenwasserstoffen hoher Oktan-as. lighter olefinic reactant and butylenes than heavier olefinic reactant an optimal yield of high quality alkylate product from both the propylene alkylation reaction as well as the alkylation reaction of the butylenes. The desired high molar ratio of isobutane to olefins is maintained in both the first and second alkylation reaction zones without the need for it would be to have such large amounts of excess isobutane in the process as that to present separate loads of excess Isobutane would be necessary for the separate reactors according to the prior art. By taking advantage of the first Alkylation zone obtained hydrocarbons to present the hydrocarbons, in particular isobutane, in the second Alkylation zone are required, i.e. the same hydrocarbon feed in part as the excess used in both the lighter olefin alkylation reaction and in the Alkylation reaction of the heavier olefin is required. By using propylene as the lighter olefinic reactant and maintaining the above-described preferred alkylation conditions in the first alkylation zone the self-alkylation of isobutane, the c. preferred isoparaffinic Respondents, favored. Reacts under the preferred conditions used in the first alkylation zone Propylene with isobutane to form propane and isobutylene according to the hydrogen transfer reaction known in the art designated implementation. The isobutylene formed in this way reacts in an alkylation reaction with further isobutane mainly with the formation of (^ -hydrocarbons of high octane

zahl. Wenngleich somit bei der bevorzugten Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens mehr Isobutan als bei manchen herkömmlichen Alkylierungsverfahren verbraucht werden mag, wird dieser gesteigerte Verbrauch durch die Erzeugung zusätzlicher Mengen an besonders hochwertigem Alkylatprodukt mehr als ausgeglichen.number. Thus, albeit in the preferred embodiment of the present process, more isobutane than in some conventional ones Alkylation process may be consumed, this will be increased Consumption is more than offset by the production of additional quantities of particularly high quality alkylate product.

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird aas im zweiten Alkylierungsreaktor gebildete Reaktionsgemisch durch ein Reaktions-In the preferred embodiment, aas reaction mixture formed in the second alkylation reactor is

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

nach- oder -ausgleichsgefäß (reaction soaker) geleitet. Bei der Beschreibung der angegebenen bevorzugten Ausführungsformen sehließt der Ausdruck "zweite Alkylierungszone" sowohl den zweiten Alkylierungsreaktor als auch das Reaktionsnach- oder -ausgleichsgefäß als auch ein Absetzgefäß ein. Geeignete Reaktionsausgleichsgefäße sind bekannt. Beispielsweise können die Reaktionsausgleichsgefäße gemäß den US-Patentschrift 3 560· 587 und 3 607 970 mit gutem Erfolg bei dem vorliegenden Verfahren Anwendung finden. Bei derartigen Reaktionsausgleichsgefäßen handelt es sich üblicherweise um Behälter, die mit durchlochten Böden, Leitwandabschnitten o.dgl. ausgestattet sind, um das von dem zweiten Alkylierungsreaktor zugeführte Gemisch aus Katalysator und Kohlenwasserstoffen während einer vorbestimmten Zeitspanne in Form eines hinreichend homogenen Gemische bei Alkylierungstemperatur und -druck zu halten. Das Gemisch aus Katalysator und Kohlenwasserstoffen wird über eine Zeitspanne in dem Reaktionsausgleichsgefäß belassen, die von der Zusammensetzung des Reaktionsgemische abhängt. Eine Verweilzeit im Reaktionsausgleichsgefäß von etwa 1 bis 30 Minuten wird bevorzugt. Die Temperatur und der Druck, die in' dem Reaktiohsausgleichsgefäß aufrechterhalten werden, stimmen mit der Temperatur und dem Druck überein, die in dem zweiten Alkylierungsreaktor aufrechterhalten werden.follow-up or equalization vessel (reaction soaker). In describing the preferred embodiments given the term "second alkylation zone" excludes both the second alkylation reactor and the reaction make or equalization vessel as well as a sedimentation vessel. Suitable reaction equalization vessels are known. For example, the reaction equalization vessels U.S. Patents 3,560,587 and 3,607,970 have been used with good success in the present process Find. Such reaction equalization vessels are usually containers with perforated bottoms, Guide wall sections or the like. are equipped to that of the second Alkylation reactor fed mixture of catalyst and hydrocarbons for a predetermined period of time in the form to keep a sufficiently homogeneous mixture at the alkylation temperature and pressure. The mixture of catalyst and hydrocarbons is left in the reaction equalization vessel for a period of time that depends on the composition of the reaction mixture depends. A residence time in the reaction equalization vessel of about 1 to 30 minutes is preferred. The temperature and the pressure, which are maintained in the reaction equalization vessel are correct coincides with the temperature and pressure in the second Alkylation reactor are maintained.

Einrichtungen zur Abtrennung einer Kohlenwasserstoffphase von beispielsweise einer fluiden Katalysatorphase, z.B. einem Fluorwasserstoffkatalysator, im Ausfluß eines Alkylierungsreaktors oder Reaktionsausgleichsgefäßes sind auf dem Gebiet der Alkylierung bekannt. Wenn ein fluider Katalysator wie Fluorwasserstoff beim vorliegenden Verfahren verwendet wird, umfaßt der Ausfluß eines Alkylierungsreaktors oder Ausgleichsgefäßes im allgemeinen ein Gemisch aus Isoparaffin, Reaktionsprodukten, Katalysator und katalysator-löslichen organischen Materialien in Verbindung mit kleinen Mengen an olefinisch wirkenden Verbindungen, leichten Kohlenwasserstoffgasen usw. Wenn dieses Gemisch ohne Rührung und Bewegung stehen gelassen wird, d.h. einem Absetzvorgang überlassen wird, bilden die Reaktionsprodukte, das Isoparaffin, leichte Kohlenwasserstoffgase und gegebenenfalls einige orga—Means for separating a hydrocarbon phase from, for example, a fluid catalyst phase, e.g. a hydrogen fluoride catalyst, in the effluent from an alkylation reactor or expansion tank are known in the field of alkylation. When a fluid catalyst like hydrogen fluoride Used in the present process, the effluent comprises an alkylation reactor or surge tank generally a mixture of isoparaffin, reaction products, catalyst and catalyst-soluble organic materials in combination with small amounts of olefinic compounds, light hydrocarbon gases, etc. If this mixture without Stirring and agitation is left to stand, i.e. left to settle, form the reaction products, the isoparaffin, light hydrocarbon gases and possibly some organic

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nische Fluoride eine Kohlenwasserstoffphase, die gegebenenfalls eine geringe Menge Katalysator in Lösung enthält. Der Katalysator und im Katalysator lösliche Kohlenwasserstoffe bilden eine gesonderte Phase. Die Kohlenwasserstoffphase läßt sich somit leicht mechanisch von der Katalysatorphase abtrennen. Die Temperatur- und Druckbedingungen, die bei einem solchen Absetzvorgang eines Alkylierungsverfahrens, wie er bei Verwendung eines fuiden Katalysators erforderlich ist, eingehalten werden, stimmen im wesentlichen mit den vorstehend beschriebenen Alkylierungsreaktionsbedingungen für den Rea?<tor überein. Die Kohlenwasserstoffe und der Katalysator werden während des Trennvorgangs vorzugsweise in flüssiger Phase gehalten. Der Ausdruck "Alkylierungszone" soll ein Absetzgefäß in Verbindung mit einem Reaktor einschließen, wenn ein Absetzgefäß zur Abtrennung der Kohlenwasserstoffe von dem Katalysator erforderlich ist, z.B. wenn ein Fluorwasserstoffkatalysator benutzt wird.niche fluoride a hydrocarbon phase, which optionally contains a small amount of catalyst in solution. The catalyst and hydrocarbons soluble in the catalyst form one separate phase. The hydrocarbon phase can thus easily separated mechanically from the catalyst phase. The temperature and pressure conditions involved in such a settling process an alkylation process, as it is when using a fuiden Catalyst required to be complied with are essentially consistent with the alkylation reaction conditions described above for the reactor. The hydrocarbons and the catalyst become preferred during the separation process kept in the liquid phase. The term "alkylation zone" shall include a settling vessel in connection with a reactor, when a settler is required to separate the hydrocarbons from the catalyst, for example when a hydrogen fluoride catalyst is used.

Gewöhnlich sind irgendwelche Einrichtungen zur Abführung von Wärme -aus den Alkylierungszonen für einen zufriedenstellenden Betrieb des-Verfahrens erforderlich. Es sind zahlreiche Einrichtungen zur Herbeiführung des !iärmeabzugs bekannt. Beispielsweise kann nach einer bevorzugten Ausführungsform die - in der Alkylierungsreaktion erzeugte TCärme direkt von dem Alkylierungsreaktor durch indirekten Wärmeaustausch zwischen Kühlwasser und dem Reaktionszeit·.:.~ch in Reaktor abgeführt werden.Usually some means of removing heat from the alkylation zones is satisfactory Operation of the process required. There are numerous Devices for bringing about the heat deduction are known. For example can according to a preferred embodiment the - in the alkylation reaction generated heat directly from the alkylation reactor through indirect heat exchange between cooling water and the reaction time ·.:. ~ ch can be discharged into the reactor.

Der Kohlenwasserstoffstrom, der bei der bevorzugten Ausführungsform aus dem ersten Alkylierungsreaktor nach Absetzen des Reaktionsgeir.ischausflusses anfällt, wird mit dein schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer, vorzugsweise Butylenen, vereinigt und in den zweiten Alkylierungsreaktor eingespeist. Dort wird dieser vereinigte Kohlenwasserstoffstrom mit einem Alkylierungskatalysator in Berührung gebracht. Gewöhnlich wird genügend Isoparaffin dem ersten Reaktor zugeführt, so daß den Kohlenwasserstoffen, die dem zweiten Reaktor zugeleitet werden, kein weiteres Isoparaffin zugesetzt zu werden braucht. Im allgemeinen wird somit das insgesamt in Alkylierungsverfahren eingesetzteThe hydrocarbon stream used in the preferred Embodiment from the first alkylation reactor after settling of the reaction gel discharge occurs, becomes heavier with your olefinic reactants, preferably butylenes, combined and fed to the second alkylation reactor. There this combined hydrocarbon stream is combined with an alkylation catalyst brought into contact. Usually enough isoparaffin is fed to the first reactor so that the hydrocarbons, which are fed to the second reactor, no further isoparaffin needs to be added. In general is thus the total used in alkylation processes

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Isobutan nacheinander durch die erste Alkylierungszone und die zweite Alkylierungszone geleitet. Unter gewissen Bedingungen kann es jedoch vorteilhaft sein, dem zweiten Alkylierungsreaktor etwas weiteres Isobutan zuzuführen und eine derartige Abwandlung der Arbeitsweise liegt im Rahmen der Erfindung.. Der zweite Kohlenwasserstoff strom, der aus der zweiten Alkylierungszone gewonnen wird, wird weiteren herkömmlichen Trenneinrichtungen zugeführt, z.B. einer Fraktioniereinrichtung, und dort wird das Alkylatprodukt Von unverbrauchtem Isoparaffin und gegebenenfalls mitgeschlepptem oder gelöstem Katalysator, wie Fluorwasserstoff, der noch in dem Kohlenwasserstoffausfluß, aus der zweiten Alkylierungszone anwesend sein kann, abgetrennt. Es kann irgendeine bekannte Methode zur Abtrennung des Alkylatprodukts von dem Isoparaffin und z.B. Fluorwasserstoff bei dem Verfahren der Erfindung Anwendung finden.Isobutane successively through the first alkylation zone and the second alkylation zone passed. Under certain conditions, however, it can be advantageous to add something to the second alkylation reactor to supply further isobutane and such a modification of the procedure is within the scope of the invention. The second hydrocarbon stream, which is obtained from the second alkylation zone, is fed to other conventional separation means, e.g., a fractionator, and there the alkylate product Of unused isoparaffin and possibly entrained or dissolved catalyst, such as hydrogen fluoride, which is still in the Hydrocarbon effluent present from the second alkylation zone can be separated. Any known method of separating the alkylate product from the isoparaffin and e.g. Hydrogen fluoride find use in the process of the invention.

Das im Verfahren der Erfindung erzeugte Alkylierungs-The alkylation produced in the process of the invention

reaktionsprodukt umfaßt in erster Linie gesättigte C-- und Co-Koh-reaction product primarily comprises saturated C-- and C o -Coh-

lenwasserstoffe, die sich durch die Alkylierungsreaktionen des Isoparaffins mit sowohl dem leichteren als auch dem schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer ergeben. Zu den überwiegenden Produkten gehören z.B. DimethyIpentane und Trimethylpentane. Bekanntlich weisen stark verzweigte Kohlenwasserstoffe überlegene Eigenschaften als Motorkraftstoff auf; das Verfahren der Erfindung erzeugt, zusammen mit anderen Vorteilen, ein Alkylat, das ein gegenüber dem üblichen höheres Verhältnis von stärker verzweigten Kohlenwasserstoffen, wie Trimethylpentanen, zu weniger verzweigten Kohlenwasserstoffen, wie Dimethylhexanen, aufweist. Die Erfindung schafft somit ein neuartiges Verfahren, das in der Lage ist, ein verbessertes Alkylatprodukt nach einer wirtschaftlicheren und betriebstechnisch einfachen Arbeitsweise zu erzeugen, verglichen mit dem bisher Bekannten.lenwasserstoffe, which through the alkylation reactions of the Isoparaffins result with both the lighter and heavier olefinic reactants. To the vast majority Products include e.g. dimethylpentane and trimethylpentane. It is well known that highly branched hydrocarbons have superior properties as motor fuel; the method of the invention produces, along with other advantages, an alkylate that has a higher than usual ratio of more branched Hydrocarbons, such as trimethylpentanes, to less branched hydrocarbons such as dimethylhexanes. The invention thus creates a novel method that is used in Is able to provide an improved alkylate product after a more economical one and to produce an operationally simple way of working, compared to the previously known.

Beispiel 1example 1

Es wurde ein Einsatzmaterial aus gemischten Butylenen auf Vorrat genommen und analysiert. Es enthielt 50 Gewichtsprozent Buten-2, 28 Gewichtsprozent Isobutylen und 22 GewichtsprozentIt became a mixed butylenes feed taken in stock and analyzed. It contained 50 percent by weight butene-2, 28 percent by weight isobutylene and 22 percent by weight

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Buten-l. Weiter wurde "ein Propylen-Einsatzmaterial auf Vorrat genommen, es enthielt gemäß Analyse 99,6 Gewichtsprozent Propylen. Ferner wurde ein Isobutan-Einsatzmaterial auf Vorrat genommen, die Analyse ergab 96 Gewichtsprozent Isobutan, 3 Gewichtsprozent n-Butan und 1 Gewichtsprozent Propan,Butene-l. Next was "a propylene feedstock in stock." taken, it contained 99.6 percent by weight propylene by analysis. A stock of isobutane feed was also made, the Analysis showed 96 percent by weight isobutane, 3 percent by weight n-butane and 1 percent by weight propane,

Es wurde ein organisches Katalysatorverdünnungsraittel, wie es für Alkylierungsxatalysatoren benötigt wird, hergestellt, indem 4 1 Isobutylen und 1,6 1 99 gewichtsprozentiger Fluorwasserstoff in einen gerührten 8,81 1 Autoklaven unter einer Stickstof f atmosphäre von 13,4 Atm (200 psi) eingebracht wurden; das Olefin und der Katalysator wurden eine Stunde lang bei 60°C reagieren gelassen und dann wurde das Verdünnungsmittel von der Säure abgetrennt. Gemäß Analyse umfaßte das Verdünnungsmittel Polyisobutylene mit einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 200 bis 500.An organic catalyst diluent as required for alkylation catalysts was prepared by adding 4 liters of isobutylene and 1.6-199 weight percent hydrogen fluoride to a 8.81 liter stirred autoclave under a nitrogen atmosphere of 13.4 atm (200 psi) became; the olefin and the catalyst were allowed to react at 60 ° C. for one hour and then the diluent was separated from the acid. According to analysis, the diluent comprising polyisobutylenes having a molecular weight in the range of about 200 to 500th

Um die Brauchbarkeit und Vorteile des Verfahrens der Erfindung aufzuzeigen, wurde ein Teil des Prcpyleneinsatzmateriais mit einem Teil des Isobutaneins ät.OT.ate.r:i als in einem Isobutan/Fropylen-Molverhältni.s von 24 : I vermischt. Dieses Gemisch wurde kontinuierlich einem Alkyij.sru-'^r^ktor in einer Rate von O1S Mol Propylen je Stunde und 12 Ho;:. Iscbutar* Jv Stxinde zugeführt* Gleichzeitig wurde ein Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator, der'95 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 4 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, ebenfalls, kontinuierlich in den Reaktor eingeführt. Der Alkylierungsreaktor war mit einer Rühreinrichtung sowie Mitteln zur Abführung überschüssiger Reaktionswärme ausgestattet. Im Reaktor wurde ein Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 aufrechterhalten. Das in dem Alkylierungsreaktor gebildete Reaktionsgemisch wurde bei einer Temperatur von 40,6 C (105 F) und einem Druck von 15 Atm gehalten. Weiter wurde eine Verweilzeit (definiert als das Volumen des Reaktors geteilt durch das Gesamtvolumen an Reaktionsteilnehmern und Katalysator, das je Minute zugeführt wurde) von 10 Minuten eingehalten. Das Feaktivüiisgeniiseh vurda kontinuierlich von dem /ilkylierungsreak-lr- abgezogen, in exn Acsetzgefäß geleitet und dort eine Yarweilzeit von 5 Minuten belassen;To demonstrate the utility and advantages of the process of the invention, a portion of the propylene feed was mixed with a portion of the isobutanein at OT.ate.r: i in an isobutane / propylene molar ratio of 24: 1. This mixture was continuously supplied to a Alkyij.sru - '^ r ^ ctor at a rate of 1 O S moles of propylene per hour and 12 Ho;:. Iscbutar * Jv Stxinde * At the same time, a hydrogen fluoride alkylation catalyst containing 95% by weight of hydrogen fluoride, 4% by weight of organic diluent and 1% by weight of water was also continuously introduced into the reactor. The alkylation reactor was equipped with a stirrer and means for removing excess heat of reaction. An acid / hydrocarbon volume ratio of 3/2 was maintained in the reactor. The reaction mixture formed in the alkylation reactor was maintained at a temperature of 40.6 C (105 F) and a pressure of 15 atm. A residence time (defined as the volume of the reactor divided by the total volume of reactants and catalyst which was fed in per minute) of 10 minutes was also maintained. The active substance is continuously withdrawn from the alkylation reaction, passed into an acid vessel and left there for a dwell time of 5 minutes;

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dabei trennte sich das Gemisch in eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase. Die Katalysatorphase wurde abgenommen und zu weiterer Verwendung zu dem Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und gewonnen. Die in dieser Weise aus dem Absetzgefäß gewonnenen Kohlenwasserstoffe wurden kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem vorbeschriebenen, zur Umsetzung des Propylens verwendeten Reaktor genau gleich war. Ein Teil des eingangs genannten Butyleneinsatzmaterials wurde mit der Kohlenwasserstoffphase vermischt und kontinuierlich dem Alkylierungsreaktor in einer Rate von 0,5 Mol C4~0lefine je Stunde zugeführt. Gleichzeitig wurde ein Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator, der 75 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 24 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, ebenfalls in den Alkylierungsreaktor eingeführt. Im Reaktor wurde ein Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 aufrechterhalten. Das aus dem Katalysator und den Kohlenwasserstoffen gebildete Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32°C (90°F) und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Alkylierungsreaktor abgezogen, in ein Absetzgefäß geleitet und zu einer Katalysatorphase und einer Kohlenwasserstoffphase absetzen gelassen. Die Katalysatorphase wurde kontinuierlich abgenommen und zu weiterer Verwendung zu dem Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde ebenfalls kontinuierlich aus dem Absetzgefäß abgezogen. Die in der Kohlenwasserstoffphase .vorliegenden Kohlenwasserstoffe mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen wurden abgetrennt und als Produkt des Alkylierungsverfahrens gewonnen. Die Analyse dieses Produkts ergab eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 95,2 und eine Motoroktanzahl, unverbleit, von 92,5.the mixture separated into a catalyst phase and a hydrocarbon phase. The catalyst phase was removed and returned to the alkylation reactor for further use. The hydrocarbon phase was withdrawn from the settler and recovered. The hydrocarbons obtained in this way from the settling vessel were continuously fed to an alkylation reactor which was exactly the same as the reactor described above and used to convert the propylene. Some of the butylene feedstock mentioned at the outset was mixed with the hydrocarbon phase and fed continuously to the alkylation reactor at a rate of 0.5 mol of C 4 ~ olefins per hour. At the same time, a hydrogen fluoride alkylation catalyst containing 75 weight percent hydrogen fluoride, 24 weight percent organic diluent, and 1 weight percent water was also introduced into the alkylation reactor. An acid / hydrocarbon volume ratio of 3/2 was maintained in the reactor. The reaction mixture formed from the catalyst and the hydrocarbons was held at a temperature of 32 ° C (90 ° F) and a pressure of 15 atmospheres for a residence time of 10 minutes. The reaction mixture was continuously withdrawn from the alkylation reactor, passed into a settler and allowed to settle into a catalyst phase and a hydrocarbon phase. The catalyst phase was continuously removed and returned to the alkylation reactor for further use. The hydrocarbon phase was also continuously withdrawn from the settling vessel. The hydrocarbons with 5 or more carbon atoms present in the hydrocarbon phase were separated and recovered as the product of the alkylation process. Analysis of this product found a research octane number, unleaded, of 95.2 and a motor octane number, unleaded, of 92.5.

Beispiel 2Example 2

Um die Überlegenheit des Verfahrens der Erfindung über andere Methoden zur Alkylierung von Isobutan mit Propylen und Butylenen aufzuzeigen, wurde ein weiterer Teil des gleichen Buty-To demonstrate the superiority of the process of the invention over other methods of alkylating isobutane with propylene and To show butylenes, another part of the same butylenes was

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leneinsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, mit einem weiteren Teil des gleichen Isobutaneinsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, in einem Isobutan/C.-Olefine-Molverhältnis von 24 : 1 vermischt. Dieses Gemisch wurde kontinuierlich in einen Alkylierungsreaktor eingeführt, der mit dem im Beispiel 1 verwendeten Reaktor identisch war, und zwar in einer Rate von 0,5 Mol C.-Olefinen je Stunde und 12 Mol Isobutan je Stunde. Gleichzeitig wurde der Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator, der 75 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 24 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, ebenfalls kontinuierlich in den Reaktor eingespeist. Im Reaktor wurde ein. Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 aufrechterhalten. Das in dem Alkylierungsreaktor gebildete Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32 C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Alkylierungsreaktor abgezogen, in ein Absetzgefäß geleitet und dort während einer Verweilzeit von 5 Minuten gehalten, wobei sich eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase voneinander trennten. Die Katalysatorphase wurde von deir Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Alkylierungsreaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde ebenfalls von dem Absetzgefäß abgezogen und gewonnen. Die in dieser Weise aus dem Absetzgefäß erhaltenen Kohlenwasserstoffe wurden kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem oben beschriebenen und verwendeten Reaktor genau gleich war. Ein Teil des gleichen Propyleneinsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde mit den Kohlenwasserstoffen aus dem Absetzgefäß vermischt und das Gemisch wurde kontinuierlich dem Reaktor in einer Rate von 0,5 Mol Propylen je Stunde zugeführt. Gleichzeitig wurde der Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator aus 95 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 4 Gewichtsprozent organischem Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser ebenfalls kontinuierlich in den Reaktor eingespeist. Im Reaktor wurde ein Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 aufrechterhalten. Das in dem Alkylierungsreaktor gebildete Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit vonoil feed as used in Example 1 with another portion of the same isobutane feed as it was was used in Example 1 in an isobutane / C. olefins molar ratio mixed by 24: 1. This mixture was continuously fed into an alkylation reactor similar to that in Example 1 reactor used was identical, at a rate of 0.5 mol of C. olefins per hour and 12 mol of isobutane per hour. At the same time, the hydrogen fluoride alkylation catalyst, the 75 weight percent hydrogen fluoride, 24 weight percent organic Containing diluent and 1 weight percent water, also continuously fed into the reactor. In the reactor was a. Maintained acid / hydrocarbon volume ratio of 3/2. The reaction mixture formed in the alkylation reactor was during a residence time of 10 minutes at a Maintained temperature of 32 C and a pressure of 15 Atm. The reaction mixture was continuously withdrawn from the alkylation reactor, passed into a settling vessel and there for a residence time held for 5 minutes, a catalyst phase and a hydrocarbon phase separated from each other. The catalyst phase was withdrawn from the settler and returned to the alkylation reactor for further use. The hydrocarbon phase was also withdrawn from the sedimentation vessel and recovered. Those obtained in this way from the sedimentation vessel Hydrocarbons were continuously fed to an alkylation reactor similar to the reactor described and used above was exactly the same. Part of the same propylene feed, as used in Example 1 was mixed with the hydrocarbons from the settler and the mixture became continuous fed to the reactor at a rate of 0.5 moles of propylene per hour. At the same time, the hydrogen fluoride alkylation catalyst was used of 95 percent by weight hydrogen fluoride, 4 percent by weight organic diluent and 1 percent by weight Water also fed continuously into the reactor. An acid / hydrocarbon volume ratio was established in the reactor maintained by 3/2. The reaction mixture formed in the alkylation reactor was during a residence time of

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10 Minuten bei einer Temperatur von 4O/6°C (105°F) und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Alkylierungsreaktor abgezogen, in ein Absetzgefäß geleitet und während einer Verweilzeit von 5 Minuten darin gehalten, wobei sich das Reaktionsgemisch in eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase absetzte. Die Katalysatorphase wurde kontinuierlich von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde ebenfalls kontinuierlich von dem Absetzgefäß abgezogen. Die in dieser Kohlenwasserstoffphase vorliegenden Kohlenwasserstoffe mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen wurden abgetrennt und.als das Produkt des Verfahrens gewonnen. Die Analyse dieses Produkts ergab eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 94,5 und eine Motoroktanzahl, unverbleit, von 92,0.10 minutes at a temperature of 40/6 ° C (105 ° F) and one Maintained pressure of 15 atm. The reaction mixture became continuous withdrawn from the alkylation reactor, passed into a settling vessel and held therein for a residence time of 5 minutes held, the reaction mixture settling into a catalyst phase and a hydrocarbon phase. The catalyst phase was continuously withdrawn from the settler and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase was also continuously withdrawn from the sedimentation vessel. The hydrocarbons present in this hydrocarbon phase with 5 and more carbon atoms were separated und.as the product of the process. The analysis this product found a research unleaded octane number of 94.5 and a motor octane number, unleaded, of 92.0.

Aus einem Vergleich der Oktanzahlen des im Beispiel 1 erhaltenen Alkylatprodukts mit den Oktanzahlen des im Beispiel 2 erhaltenen Produkts geht ohne weiteres hervor, daß das Verfahren gemäß der Erfindung, für das das Beispiel 1 eine Ausführungsform darstellt, der im Beispiel 2 beschriebenen Arbeitsweise deutlich überlegen ist, was als recht überraschend anzusehen ist. Wenngleich die Gründe für diese unerwartete Überlegenheit des Alkylatprodukts gemäß Beispiel 1 gegenüber dem Alkylatprodukt des Beispiels 2 im einzelnen nicht vollständig bekannt sind, darf vielleicht angenommen werden, daß diese Überlegenheit zum Teil auf· eine Qualitätsminderung des im ersten Reaktor des Beispiels gebildeten Alkylats in dem zweiten Reaktor, wenn es in dem zwei-» ten Reaktor den für die Alkylierung von Propylen günstigsten, verhältnismäßig scharfen Bedingungen unterworfen wird, zurückzuführen ist. Ein Vergleich des Beispiels 1 mit dem Beispiel 2 zeigt weiterhin, daß bei Verwendung des ersten Reaktors zum Alkylieren von Propylen und des zweiten Reaktors zum Alkylieren von Butylenen, anstelle einer umgekehrten Reihenfolge, selbst bei identischen Reaktoren und identischen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 2, ein deutlich überlegenes Produkt nach dem Verfahren der Erfindung gewonnen werden kann. Dabei tritt keineFrom a comparison of the octane numbers of the alkylate product obtained in Example 1 with the octane numbers of the in Example 2 obtained product is readily apparent that the process according to the invention, for which Example 1 is an embodiment represents, the procedure described in Example 2 is clearly superior, which is to be regarded as quite surprising. Although the reasons for this unexpected superiority of the alkylate product according to Example 1 over the alkylate product of the Example 2 are not fully known in detail, it may be assumed that this superiority is in part on a reduction in the quality of the alkylate formed in the first reactor of the example in the second reactor if it is in the two- » th reactor is subjected to the most favorable, relatively harsh conditions for the alkylation of propylene is. A comparison of Example 1 with Example 2 also shows that when using the first reactor for alkylation of propylene and the second reactor for alkylating butylenes, instead of reversing the order itself with identical reactors and identical reaction conditions as in Example 2, a clearly superior product according to the Process of the invention can be obtained. None of this occurs

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Erhöhung des Verbrauchs an Reaktionsteilnehmern, Hilfsstoffen u.dgl. auf.Increase in the consumption of reactants and auxiliary materials and the like.

Beispiel 3 Example 3

Um die Anpassungsfähigkeit hinsichtlich optimaler Alkylierungsbedingungen, die für die Alkylierung von Eutylenen bei dem Verfahren der Erfindung angewendet v.-erden können, aufzuzeigen, wurde ein weiterer betriebslauf durchgeführt. Ein Teil von dem Vorrat des im Beispiel 1 angegebenen Propylen-Einsatzmaterials wurde mit einem Teil von dem Vorrat des ebenfalls im Beispiel 1 angegebenen Isobutan-Einsatzmaterials ir einem Isobutan/Propylen-Molverhältnis von 24 : 1 vereinigt'. Das Gemisch von Isobutan und Propylen wurde einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem im Beispiel 1 für die Propyler-Isobutan-tvir>'etzung verwendeten Reaktor gleich war. Das Isobutan und dar» Propylen wurden dem Peaktor kontinuierlich mit einer Isobutan-Fließrate von 12 Mol/h und einer Propylen-Fließrate von 0,5 Mol/h zugeführt. Fluorwasserstoffalkylierungskatalysator, der 95 Gewichtsprozent. Fluorwasserstoff, 4 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthiel ■.,- vjjrde eberfallr kontinuierlich in den Reaktor eingespeist. Der Katalysator iuA die Kohlenwasserstoffe wurden zur Bildung eines Reaktionsgemische miteinander in Berührung gebracht und das Reaktionsgemisch wurde bei einem Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32°C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Reaktor abgezogen und zu einem Absetzgefäß geleitet, in dem es eine Verweilzeit von 5 Minuter, belassen wurde; es bildete sich eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase. Die Katalysatorphase wurde kontinuierlich von dem AbsetzgefäS abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde von der., Absetzgefäß abgezogen und gewonnen. Die in dieser Weise von eiern Absetzgefäß gewonnenen Kohlenwasserstoffe wurden kontinuierlich einem AlkyliervngsreaJftor zugeführt, der den vorstehe;:·'.! basehrieber^n Renkte·- 3V:.· Un-Another run was conducted to demonstrate the adaptability to optimal alkylation conditions that may be used for the alkylation of eutylenes in the process of the invention. A portion of the supply of propylene feed identified in Example 1 was combined with a portion of the supply of isobutane feed also identified in Example 1 at an isobutane / propylene molar ratio of 24: 1. The mixture of isobutane and propylene was fed to an alkylation reactor, which was the in Example 1 for the Propyler-isobutane t v ir>'nuation reactor used the same. The isobutane and the propylene were continuously fed to the peactor at an isobutane flow rate of 12 mol / h and a propylene flow rate of 0.5 mol / h. Hydrogen fluoride alkylation catalyst that is 95 percent by weight. Hydrogen fluoride, 4 percent by weight of organic diluent and 1 percent by weight of water were contained in the reactor. The catalyst and the hydrocarbons were brought into contact with one another to form a reaction mixture, and the reaction mixture was kept at an acid / hydrocarbon volume ratio of 3/2 for a residence time of 10 minutes at a temperature of 32 ° C. and a pressure of 15 atm. The reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor and passed to a settling vessel in which it was left for a residence time of 5 minutes; a catalyst phase and a hydrocarbon phase formed. The catalyst phase was continuously withdrawn from the settler and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase was withdrawn from the., Settling vessel and recovered. The hydrocarbons obtained in this way from a settling vessel were continuously fed to an alkylation reactor, which had the following:: · '.! basehrieber ^ n Renkte · - 3V:. · Un-

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setzung von Propylen und Isobutan gleich war. Ein Teil von dem-Vorrat des im Beispiels 1 beschriebenen Butyleneinsatzmaterials wurde mit den Kohlenwasserstoffen vermischt und ebenfalls kontinuierlich zu dem Reaktor geleitet. Die Butylene wurden dem Reaktor in einer Fließrate von 0,5 Mol/h zugeführt. Fluorwasserstoff-Älkylierungskatalysator, der 89 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 9 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, wurde gleichzeitig in den Alkylierungsreaktor eingeleitet. Die Kohlenwasserstoffe und der Katalysator wurden zur Bildung eines Reaktionsgemischs mit einem Säure/Kohlenwasserstqff-Volumenverhältnis von 3/2 vermischt und das Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32 C und einem Druck von 15' Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Reaktor abgezogen, zu einem Absetzgefäß geleitet und während einer Verweilzeit von 5 Minuten darin gehalten, wobei sich eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase bildete. Die Katalysatorphase wurde kontinuierlich von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase würde ebenfalls von dem Reaktor abgezogen. Die in der Kohlenwasserstoffphase anwesenden Kohlenwasserstoffe mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen wurden abgetrennt und als Alkylatprodukt gewonnen. Dieses Alkylatprodukt ergab bei der Untersuchung eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 96,2.setting of propylene and isobutane was the same. Part of the supply of the butylene feed described in Example 1 was mixed with the hydrocarbons and also continuously passed to the reactor. The butylenes were fed to the reactor at a flow rate of 0.5 mol / hour. Hydrogen fluoride alkylation catalyst, the 89 weight percent hydrogen fluoride, 9 weight percent organic diluent and Containing 1 percent by weight of water was introduced into the alkylation reactor at the same time. The hydrocarbons and the Catalysts were mixed and mixed to form a reaction mixture having an acid / hydrocarbon volume ratio of 3/2 the reaction mixture was kept at a temperature of 32 ° C. and a pressure of 15 atmospheres for a residence time of 10 minutes. The reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor, passed to a settler and for a residence time held therein for 5 minutes, a catalyst phase and a hydrocarbon phase being formed. The catalyst phase was continuously withdrawn from the settler and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase would also be withdrawn from the reactor. The hydrocarbons present in the hydrocarbon phase with Five or more carbon atoms were separated and recovered as the alkylate product. This alkylate product upon investigation revealed a research octane number, unleaded, of 96.2.

Bei Gegenüberstellung der angewendeten Bedingungen und der Qualität des erzeugten Alkylats gemäß Beispiel 1 mit den angewendeten Bedingungen und der Qualität des Alkylats gemäß Beispiel 3 ist ersichtlich, daß durch Änderung der Temperaturen in dem ersten und dem zweiten Reaktor und durch Anwendung einer stärkeren Säure in dem zweiten Reaktor im Beispiels ein Produkt beträchtlich höherer Qualität erzeugt wurde. Dieses überraschende Ergebnis ist besonders deshalb unerwartet, weil die Qualität des' im Beispiel 1 erzeugten Alkylats bereits beträchtlich höher ist als die Qualität von aus den gleichen Reaktionsteilnehmern nach herkömmlichen Methoden erzeugtem Alkylat, und die Qualität des Alkylats gemäß Beispiel 1 auch deutlich höher war als die QualitätWhen the conditions used and the quality of the alkylate produced according to Example 1 are compared with those used Conditions and the quality of the alkylate according to Example 3 can be seen that by changing the temperatures in the first and the second reactor and by using a stronger acid in the second reactor in the example a product considerably higher quality was produced. This surprising result is particularly unexpected because the quality of the ' alkylate produced in Example 1 is already considerably higher than the quality of from the same reactants conventional methods produced alkylate, and the quality of the alkylate according to Example 1 was also significantly higher than the quality

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von Alkylat, das unter Umkehrung der Reihenfolge der Umsetzung des Propylens und der Butylene, wie in Beispiel 2 beschrieben, erzeugt wurde.of alkylate, which reversed the order of the reaction of the propylene and the butylenes, as described in Example 2, was generated.

Die Beispiele 1 und 3 zeigen deutlich den breiten Bereich von Bedingungen auf, bei denen das vorliegende Verfahren, insbesondere die zweite Stufe der Eutylenalkylierung, durchgeführt werden kann. Durch Anpassung der Bedingungen in der zweiten, d.h. der Butylenstufe des Verfahrens zur Herbeiführung optimaler Bedingungen für die Alkylierung von Butylenen, wobei die Bedingungen der zweiten Stufe so milde wie möglich gehalten werden, um eine Qualitätseinbuße des in der ersten, d.h. der Propylenalkylierungsstufe erzeugten Alkylats zu vermeiden, wird eine besonders wirksame und vorteilhafte Verfahrensdurchführung er»- reicht. Dies gilt besonders im Vergleich zur Durchführung einer Alkylierung nach der Methode des Beispiels 2, bei der Propylen in der zweiten Stufe ungesetzt wird. Die Propylenalkylierungsbedingungen sind, allgemein, nicht so flexibel wie die Bedingungen der Alkylierung von Butylenen. Weiterhin müssen die Propylenalkylierungsbedingungen allgemein schärfer sein, als die Butylenalkylierungsbedingungen, um ein zufriedenstellendes Produkt.zu erzeugen.Examples 1 and 3 clearly demonstrate the wide range of conditions under which the present process, in particular the second stage of the eutylene alkylation carried out can be. By adjusting the conditions in the second, i.e., butylene, stage of the process to bring about more optimal Conditions for the alkylation of butylenes, keeping the conditions of the second stage as mild as possible, by a loss of quality in the first, i.e. the propylene alkylation stage to avoid generated alkylate, a particularly effective and advantageous process implementation is achieved »- enough. This is particularly true in comparison to carrying out an alkylation according to the method of Example 2, in the case of propylene is unset in the second stage. The propylene alkylation conditions are, in general, not as flexible as the conditions for the alkylation of butylenes. Furthermore, the propylene alkylation conditions must generally harsher than the butylene alkylation conditions to obtain a satisfactory product produce.

Beispiel 4Example 4

Die überlegene Anpassungsfähigkeit des Verfahrens der Erfindung im Vergleich zu der Arbeitsweise des Beispiels 2 wurde weiterhin aufgezeigt durch Änderung der Alkylierungsbedingungen bei Anwendung der Arbeitsweise nach Beispiel 2. Ein Teil von dem Vorrat des gleichen Butylene-Einsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, wurde mit einem Teil von dem Vorrat des gleichen Isobutan-Einsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 verwendet wurde, vermischt. Die Vermischung erfolgte in einem Isobutan/ Butylene-Molverhältnis von 24 : 1. Das Gemisch von Isobutan und Butylenen wurde kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem im Beispiel 1 verwendeten Reaktor gleich war, und zwar bei einer Fließrate von 0,5 Mol Butylenen und 12 Mol Isobu-The superior adaptability of the process of the invention compared to the procedure of Example 2 was further demonstrated by changing the alkylation conditions using the procedure of Example 2. A portion of the stock of the same butylene feed as used in Example 1 was used mixed with a portion of the supply of the same isobutane feed as used in Example 1. The mixture was mixed in an isobutane / butylene molar ratio of 24: 1. The mixture of isobutane and butylenes was continuously fed to an alkylation reactor, which was the same as the reactor used in Example 1, at a flow rate of 0.5 mol of butylenes and 12 Mole of isobu-

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tan je Stunde. Fluorwasserstoffalkylierungskatalysator, der 75 Gewichtsprozent Säure, 24 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, wurde ebenfalls kontinuierlich dem Reaktor zugeführt. Der Katalysator und die Kohlenwasserstoffe wurden in einem Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 miteinander vermischt. Das Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32°C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich abgezogen und zu einem Absetzgefäß geleitet und während einer Verweilzeit von 5 Minuten darin gehalten. Dabei setzten sich eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasser stoff phase ab. Die Katalysatorphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung in der Butylenalkylierungsreaktion zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffp.hase wurde von dem Absetzgefäß gewonnen und kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeleitet, der dem in der ersten Stufe benutzten Reaktor gleich war. Ein Teil von dem Vorrat des gleichen Propyleneinsatzmaterials, wie es im Beispiel 1 benutzt wurde, wurde mit den aus dem Absetzgefäß gewonnenen Kohlenwasserstoffen vermischt und hierdurch ebenfalls in den Reaktor der zweiten Stufe eingebracht, und zwar bei einer Fließrate von 0,5 Mol/h. Fluorwasserstoffkatalysator, der 95 Gewichtsprozent Säure, 4 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, wurde gleichzeitig kontinuierlich in den Reaktor der zweiten Stufe eingeführt. Es wurde ein Katalysator/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 eingehalten. Das Gemisch von Kohlenwasserstoffen und Katalysator wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32°C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Reaktor der zweiten Stufe abgezogen, in ein Absetzgefäß geleitet und dort während einer Verweilzeit*von 5 Minuten gehalten. Es erfolgte Trennung in eine Katalysatorphäse und eine Kohlenwasserstoffphase und die Katalysatorphase wurde kontinuierlich von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zweiter Stufe zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und fraktioniert. Die Cg- undtan per hour. Hydrogen fluoride alkylation catalyst containing 75 weight percent acid, 24 weight percent organic diluent, and 1 weight percent water was also continuously fed to the reactor. The catalyst and the hydrocarbons were mixed together in a catalyst / hydrocarbon volume ratio of 3/2. The reaction mixture was held for a residence time of 10 minutes at a temperature of 32 ° C. and a pressure of 15 atm. The reaction mixture was continuously withdrawn and passed to a settling vessel and held therein for a residence time of 5 minutes. A catalyst phase and a hydrocarbon phase settled in the process. The catalyst phase was withdrawn from the settler and returned to the reactor for further use in the butylene alkylation reaction. The hydrocarbon phase was recovered from the settler and continuously fed to an alkylation reactor similar to the reactor used in the first stage. A portion of the supply of the same propylene feed as used in Example 1 was mixed with the hydrocarbons recovered from the settler and thereby also fed into the second stage reactor at a flow rate of 0.5 mol / hr. Hydrogen fluoride catalyst containing 95 weight percent acid, 4 weight percent organic diluent, and 1 weight percent water was simultaneously continuously introduced into the second stage reactor. A catalyst / hydrocarbon volume ratio of 3/2 was maintained. The mixture of hydrocarbons and catalyst was held for a residence time of 10 minutes at a temperature of 32 ° C. and a pressure of 15 atm. The reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor of the second stage, passed into a settling vessel and held there for a residence time * of 5 minutes. It was separated into a catalyst phase and a hydrocarbon phase and the catalyst phase was continuously withdrawn from the settling vessel and returned to the second stage reactor for further use. The hydrocarbon phase was withdrawn from the settler and fractionated. The C g - and

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schwereren Kohlenwasserstoffe wurden von den leichteren Kohlenwasserstoffen abgetrennt und als Alkylatprodukt des Verfahrens gewonnen. Bei der Analyse ergab dieses Alkylatprodukt eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 95.heavier hydrocarbons were replaced by the lighter hydrocarbons separated and recovered as the alkylate product of the process. Upon analysis, this alkylate product gave a research octane number unleaded, from 95.

Vergleicht man die Beispiele 1 und 3, bei denen nach dem Verfahren der Erfindung Propylen in der ersten Stufe und Butylene in der zweiten Stufe alkyliert wurden, mit den Beispielen 2 und 4, bei denen Butylene in der ersten Stufe und Propylen in der zweiten Stufe alkyliert wurden, so ist ersichtlich, daß das Verfahren der Erfindung größere Anpassungsfähigkeit aufweist und ein deutlich überlegenes Alkylatprodukt ergibt. In den beiden Beispielen 3 und 4 wurde Propylen unter Anwendung der gleichen Temperatur und Säurestärke alkyliert und die zweite Stufe wurde in diesen beiden Beispielen bei einer Temperatur von 32°C (900F) durchgeführt. Trotzdem ergab die Arbeitsweise des Beispiels 3, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, ein deutlich überlegenes Alkylatprodukt. Durch Anpassung der Reaktionsbedingungen wurde im Beispiel 4 nur eine Steigerung der Researchoktanzahl um 0,5 Einheiten gegenüber dem Alkylatprodukt des Beispiels 2 erzielt. Im Gegensatz hierzu wurde durch Anpassung der Alkylierungsreaktionsbedingungen im Beispiel 3 eine Oktanzahlsteigerung von einer vollen Oktanzahl gegenüber dem Alkylat des Beispiels 1 erzielt. Weiterhin ist zu beachten, daß - selbst gegenüber der Arbeitsweise mit angepaßten Reaktionsbedingungen gemäß Beispiel 4 ■ die im Beispiel I angewandte Arbeitsweise nach der Erfindung, die nur auf ein Alkylatprodukt mit einer Oktanzahl am unteren Ende des nach dem Verfahren der Erfindung erzielbaren Bereichs abgestellt war, noch ein Alkylatprodukt ergab, das den nach den Arbeits/weisen der Beispiele 2 und 4 erhaltenen Produkten überlegen war.Comparing Examples 1 and 3, in which propylene in the first stage and butylenes in the second stage were alkylated according to the process of the invention, with Examples 2 and 4, in which butylenes are alkylated in the first stage and propylene in the second stage it can be seen that the process of the invention has greater adaptability and yields a significantly superior alkylate product. In both Examples 3 and 4 Propylene was alkylated using the same temperature and acid strength and the second stage was carried out in both of these examples at a temperature of 32 ° C (90 0 F). Nevertheless, the procedure of Example 3, which is an embodiment of the invention, produced a significantly superior alkylate product. By adapting the reaction conditions in Example 4, only an increase in the research octane number of 0.5 units compared to the alkylate product of Example 2 was achieved. In contrast, by adjusting the alkylation reaction conditions in Example 3, an octane number increase of a full octane number compared to the alkylate of Example 1 was achieved. Furthermore, it should be noted that - even compared to the procedure with adapted reaction conditions according to Example 4 ■ the procedure according to the invention used in Example I, which was based only on an alkylate product with an octane number at the lower end of the range achievable by the process of the invention, still gave an alkylate product which was superior to the products obtained according to the procedures of Examples 2 and 4.

Beispiel 5Example 5

Um einige der Vorteile des Verfahrens der Erfindung gegenüber herkömmlichen Methoden zur Erzeugung von Alkylat aufzuzeigen, wurde eine herkömmliche Betriebsweise durchgeführt. Antei-To demonstrate some of the advantages of the process of the invention over conventional methods of producing alkylate, a conventional operation was carried out. Share

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le der Vorratsmengen des Propyleneinsatzmaterials und des Isobuta.neinsatzrnaterials, wie sie im Beispiel 1 beschrieben sind, wurden in einem Isobutan/Propylen-Mo!verhältnis von 12 : 1 vermischt. Die Reaktionsteilnehmer wurden kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem im Beispiel 1 zur'Alkylierung von. Propylen verwendeten Reaktor gleich war. Die Fließrate der Reaktionsteilnehmer wurde bei 6 Mol/h Isobutan und 0,5 Mol/h Propylen gehalten. Fluorwasserstoffalkylierungskatalysator, der 95 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 4 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, wurde ebenfalls kontinuierlich in den Reaktor eingespeist. Die Kohlenwasserstoffe und der Katalysator wurden in einem Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis 'von 3/2 vermischt und das Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperatur von 32°C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Reaktor abgezogen und in ein Absetzgefäß geleitet. In dem Absetzgefäß wurde das Reaktionsgemisch während einer Verweilzeit von 5 Minuten belassen, dabei bildeten sich eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasserstoffphase. Die Katalysatorphase wurde von dem Absetzgefäß angezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde von dem Absetzgefäß abgenommen und gewonnen. Anteile der im Beispiel 1 beschriebenen Vorratsmengen des Butylene-Einsatzmaterials und des Isobutan-Einsatzmaterials wurden in einem Isob'Jtan/Butylene-Molverhältnis von 12 : 1 miteinander vereinigt. Diese Reaktionsteilnehmer wurden kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem zur Alkylierung der Butylene im Beispiel 1 verwendeten Reaktors gleich war, und zwar bei einer Isobutan-Fließrate von 6 Mol/h und einer Butylene-Fließrate von 0,5 Mol/h. Fluorwasserstoffalkylierungskatalysator, der 90 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff, 9 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, wurde ebenfalls kontinuierlich dem Reaktor zugeführt und mit der Kohlenwasserstoffbeschickung in einem Säure/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis von 3/2 vereinigt. Das sich ergebende Reaktionsgemisch wurde während einer Verweilzeit von 10 Minuten bei einer Temperaturle of the stocks of propylene feed and isobuta feed, as described in Example 1, the mixture was mixed in an isobutane / propylene-Mo ratio of 12: 1. The reactants were continuously fed into an alkylation reactor fed to the in Example 1 zur'Alkylierung von. Propylene reactor used was the same. The flow rate of the reactants was kept at 6 mol / h isobutane and 0.5 mol / h propylene. Hydrogen fluoride alkylation catalyst that is 95 percent by weight Hydrogen fluoride, 4 weight percent organic diluent, and 1 weight percent water was also used fed continuously into the reactor. The hydrocarbons and the catalyst were in an acid / hydrocarbon volume ratio 'of 3/2 mixed and the reaction mixture was during a residence time of 10 minutes at a temperature of 32 ° C and a pressure of 15 atm. The reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor and transferred to a settler directed. The reaction mixture was left in the settling vessel for a residence time of 5 minutes, in the course of which it formed a catalyst phase and a hydrocarbon phase. the Catalyst phase was drawn into the settler and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase was removed from the sedimentation vessel and recovered. Proportions of butylene feed stocks described in Example 1 and the isobutane feed were combined in an isobutane / butylene molar ratio of 12: 1. These reactants were continuously fed to an alkylation reactor fed, which was the same as the reactor used for the alkylation of the butylenes in Example 1, at an isobutane flow rate of 6 mol / h and a butylene flow rate of 0.5 moles / hour. Hydrogen fluoride alkylation catalyst that is 90 percent by weight Hydrogen fluoride, 9 weight percent organic diluent, and 1 weight percent water was also used continuously fed to the reactor and with the hydrocarbon feed in an acid / hydrocarbon volume ratio united by 3/2. The resulting reaction mixture was kept at temperature for a residence time of 10 minutes

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von 32°C und einem Druck von 15 Atm gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde kontinuierlich von dem Reaktor abgezogen, zu einem Absetzgefäß geleitet und darin in eine Katalysatorphase und eine Kohlenwasser stoff phase getrennt. Im Absetzgefäß wurde eine Verweilzeit von 5 Minuten eingehalten. Die Katalysatorphase wurde kontinuierlich von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die Kohlenwasserstoffphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und mit der Kohlenwasserstoffphase vereinigt, die aus dem vorstehend angegebenen Absetzgefäß der PropyleneIkylierung gewonnen wurde. Die Cg- und schwereren Kohlenwasserstoffe dieser vereinigten Kohlenwasserstoffphase wurden von den leichteren Kohlenwasserstoffen abgetrennt und als Produkt des Verfahrens gewonnen. Dieses Alkylatprodukt ergab bei der Analyse eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 94,5.of 32 ° C and a pressure of 15 atm. The reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor, passed to a settling vessel and separated into a catalyst phase and a hydrocarbon phase. A residence time of 5 minutes was observed in the sedimentation vessel. The catalyst phase was continuously withdrawn from the settler and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase was withdrawn from the settling vessel and combined with the hydrocarbon phase obtained from the above-mentioned propylene alkylation settling vessel. The C g and heavier hydrocarbons of this combined hydrocarbon phase were separated from the lighter hydrocarbons and recovered as the product of the process. This alkylate product was analyzed to have a research octane number, unleaded, of 94.5.

Vergleicht man die Qualität des im Beispiel 5 erzeugten Alkylats mit der Qualität der im Beispiel 1 und im Beispiel 3 erzeugten Alkylate, so ist ersichtlich, daß das Verfahren der Erfindung zur Erzeugung eines deutlich überlegenen Alkylatprodukts in der Lage ist. Ein Vergleich der bei den Beispielen 1 und 3 zugeführten Menge an Reaktionsteilnehmern mit der bei dem Beispiel 5 zugeführten Menge an Reaktionsteilnehmern zeigt, daß in allen drei Beispielen genau die gleichen Mengen an Reaktionsteilnehmern angewandt wurden, unter Einhaltung im wesentlichen der gleichen Alkylierungsbedingungen in den Reaktoren. Die Überlegenheit des Verfahrens der Erfindung wird hierdurch klar belegt.Comparing the quality of the alkylate produced in Example 5 with the quality of that in Example 1 and Example 3 produced alkylates, it can be seen that the process of the invention can produce a significantly superior alkylate product be able to. A comparison of the amount of reactants added in Examples 1 and 3 with that in the Example 5 added amount of reactants shows that in Exactly the same amounts of reactants were used in all three examples, while essentially adhering to the same alkylation conditions in the reactors. This clearly demonstrates the superiority of the method of the invention.

Beispiel 6Example 6

Das Verfahren der Erfindung wurde weiter mit herkömmlichen Alkylierungsmethoden verglichen, indem ein typisches herkömmliches Alkylierungsverfahren durchgeführt wurde, bei dem die Propylen- und Butylen-Reaktionsteilnehmer miteinander vereinigt sind. Es wurden die gleichen Propylen-, Butylene- und Isobutan-Reaktionsteilnehmer wie im Beispiel 1 eingesetzt. Die Reaktionsteilnehmer wurden zur Einstellung eines Isobutan/Propylen-Molverhältnisses von 24:1, eines Isobutan/Butylene-Molverhältnisses von 24 : 1 und eines Isobutan/Olefihe-GesamtmolverhältnissesThe method of the invention was further developed with conventional ones Compared alkylation methods by performing a typical conventional alkylation process in which the Propylene and butylene reactants are combined. The same propylene, butylene, and isobutane reactants became as used in example 1. The reactants were used to adjust an isobutane / propylene molar ratio of 24: 1, an isobutane / butylene molar ratio of 24: 1, and an isobutane / olefin molar ratio

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von 12 : 1 vermischt. Die Reaktionsteilnehmer wurden kontinuierlich einem Alkylierungsreaktor zugeführt, der dem im Beispiel 1 verwendeten Reaktor gleich war. Es wurde eine Fließrate von 12 Mol/h Isobutan, 0,5 Mol/h Butylenen und 0,5 Mol/h Propylen aufrechterhalten. Gleichzeitig wurde Fluorwasserstoffkatalysator, der 89 Gewichtsprozent Säure, 10 Gewichtsprozent organisches Verdünnungsmittel und 1 Gewichtsprozent Wasser enthielt, ebenfalls dem Reaktor zugeführt. Im Reaktionsgemisch wurde ein Volumenverhältnis von Katalysator zu Kohlenwasserstoffen von 3/2 eingehalten. Wiederum wurden eine Temperatur von 32 C und ein Druck von 15 Atm eingehalten. Nach einer Verweilzeit von 10 Minuten wurde das Reaktionsgemisch kontinuierlich von dem Reaktor abgezogen, zu einem Absetzgefäß geleitet und während einer Verweilzeit vonmixed at 12: 1. The reactants became continuous fed to an alkylation reactor which was the same as the reactor used in Example 1. It became a flow rate of 12 Moles / h of isobutane, 0.5 moles / h of butylenes and 0.5 moles / h of propylene are maintained. At the same time, the hydrogen fluoride catalyst the 89 weight percent acid, 10 weight percent organic diluent and containing 1 weight percent water, also fed to the reactor. In the reaction mixture, a volume ratio became from catalyst to hydrocarbons of 3/2 complied with. Again, a temperature of 32 C and a pressure of 15 atm maintained. After a residence time of 10 minutes, the reaction mixture was continuously withdrawn from the reactor, passed to a sedimentation vessel and for a dwell time of

5 Minuten darin gehalten. Die anfallende Katalysatorphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und zu weiterer Verwendung zu dem Reaktor zurückgeführt. Die bei dem Absetzvorgang anfallende Kohlenwasserstoffphase wurde von dem Absetzgefäß abgezogen und fraktioniert. Die C5- und schwereren Kohlenwasserstoffe der Kohlenwasserstoffphase wurden abgetrennt und als Alkylatprodukt des Verfahrens gewonnen. Dieses Alkylatprodukt ergab bei der Analyse eine Researchoktanzahl, unverbleit, von 93,5.Held in it for 5 minutes. The resulting catalyst phase was withdrawn from the settling vessel and returned to the reactor for further use. The hydrocarbon phase resulting from the settling process was withdrawn from the settling vessel and fractionated. The C 5 and heavier hydrocarbons of the hydrocarbon phase were separated and recovered as the alkylate product of the process. This alkylate product was analyzed to have a research octane number, unleaded, of 93.5.

Vergleicht man das nach dem Verfahren der Erfindung in den Arbeitsweisen.der Beispiele 1 und 3 erzeugte Alkylatprodukt mit dem nach der herkömmlichen Alkylierungsmethode des!BeispieleComparing the alkylate product produced by the process of the invention in the Procedures of Examples 1 and 3 with that produced by the conventional alkylation method of ! Examples

6 erzeugten Alkylatprodukt, so ist ersichtlich, daß das Verfahren der Erfindung zu einer überraschenden und ganz wesentlichen Verbesserung der Qualität des gewonnenen Alkylats führt, und zwar bei Anwendung der gleichen Reaktionsteilnehmer in gleichen Mengen, So erzeugte, bei Anwendung identischer Mengen der olefinischen Reaktionsteilnehmer und des Isobutan-Reaktionsteilnehmers, die Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung gemäß Beispiel 3 ein Alkylat mit einer Researchoktanzahl von 96,2, während die herkömmliche technisch angewandte Arbeitsweise des Beispiels 6 ein Alkylat mit einer Researchoktanzahl von nur 93,5 ergab.6 generated alkylate product, it can be seen that the process of the invention leads to a surprising and quite substantial improvement in the quality of the alkylate obtained , when using the same reactants in the same amounts, so produced when using identical amounts of the olefinic reactants and the Isobutane reactant, the embodiment of the process of the invention of Example 3 produced an alkylate having a research octane number of 96.2, while the conventional engineering procedure of Example 6 produced an alkylate having a research octane number of only 93.5.

3Q9884/1UQ3Q9884 / 1UQ

Es wurde ein·Betriebslauf nach dem Verfahren der Erfindung in Übereinstimmung mit dem Beispiel 3 durchgeführt, der einzige Unterschied lag darin, daß in dem Reaktor zweiter Stufe, in dem der Butylene-Reaktionsteilnehmer alkyliert wurde, eine Temperatur von 20°C (68°F) eingehalten wurde, während bei dem Beispiel 3 eine Temperatur von 32°C (90°F) angewendet worden war. Die von dem Absetzgefäß der zweiten Stufe abgezogenen Kohlenwasserstoffe wurden in eine Fraktion aus Kohlenwasserstoffen mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen und eine Fraktion aus Kohlenwasserstoffen mit 4 und weniger Kohlenstoffatomen getrennt. Die Fraktion aus Kohlenwasserstoffen mit 5 und mehr Kohlenstoffatomen wurde als das Alkylatprodukt des Verfahrens gewonnen und analysiert.' Sie hatte eine Researchoktanzahl von 96,2, übereinstimmend mit der des Alkylats, das nach der Arbeitsweise des Beispiels 3 erhalten worden war. Dies zeigt weiter die Flexibilität hinsichtlich der Betriebsbedingungen auf, die bei dem Verfahren der Erfindung zur Alkylierung der Butylene angewendet werden können.It became an operational run according to the method of the invention carried out in accordance with Example 3, the only difference was that in the second stage reactor in which the Butylene reactant was alkylated, a temperature of 20 ° C (68 ° F) was maintained, while Example 3 was a temperature of 32 ° C (90 ° F) had been applied. The hydrocarbons withdrawn from the second stage settler were in a fraction of hydrocarbons with 5 and more carbon atoms and a fraction of hydrocarbons with 4 and less Carbon atoms separated. The fraction of hydrocarbons with 5 and more carbon atoms was considered to be the alkylate product of Process won and analyzed. ' She had a research octane number of 96.2, consistent with that of the alkylate obtained by following the procedure of Example 3. This further shows flexibility in the operating conditions employed in the process of the invention for alkylating the butylenes can be.

Beispiel 8Example 8

Zum weiteren Nachweis der Vorteile des Verfahrens der Erfindung wurden die in den Beispielen 2, 3 und 7 erzeugten Alkylatprodukte weiter analysiert, um den in den Ausführungsformen dieser Beispiele erzeugten Anteil an Cg- und schwereren Kohlenwasserstoffen -zu bestimmen. Es wurde gefunden, daß das in den Beispielen 3 und 7 nach dem Verfahren der Erfindung erzeugte Alkylatprodukt nur 4 Gewichtsprozent Cg- und schwerere Kohlenwasserstoffe enthielt, während das nach der Arbeitsweise des Beispiels 2, bei der nur die Reihenfolge der Umsetzung des leichteren und des schwereren Olefins gegenüber der erfindungsgemäß vorgeschriebenen Reihenfolge umgekehrt war, erzeugte Produkt 6,2 Gewichtsprozent Cg- und schwerere Kohlenwasserstoffe enthielt. Das nach den herkömmlichen Verfahrensweisen der Beispiele 5 und 6 erhaltene Alkylatprodukt ergab bei der Analyse 5 Gewichtsprozent Cq- und schwerere Kohlenwasserstoffe. Da? Verfahren der Erfindung schafft somit eine Arbeitsweise zur Urzeugung von Alkylaten, die - neben den anderen aufgezeigten Vorteilen einen Siedeendpunkt beträchtlich unterhalb der Siedeendpunkte ve·. Alkylaten, wie sie nach herkömmlichen und anderen Alkylierungsverfahren erhalten werden, haben.To further demonstrate the benefits of the process of the invention, the alkylate products produced in Examples 2, 3 and 7 were further analyzed to determine the level of C g - and heavier hydrocarbons - produced in the embodiments of these Examples. It was found that the alkylate product produced in Examples 3 and 7 by the process of the invention contained only 4 weight percent Cg and heavier hydrocarbons, while that following the procedure of Example 2 in which only the order of reaction of the lighter and heavier was found Olefins was reversed from the sequence prescribed according to the invention, the product produced contained 6.2 percent by weight of C g - and contained heavier hydrocarbons. The alkylate product obtained by the conventional procedures of Examples 5 and 6 was analyzed for 5 weight percent C q and heavier hydrocarbons. There? The method of the invention thus creates a mode of operation for the spontaneous generation of alkylates which, in addition to the other advantages shown, have a boiling end point considerably below the boiling end points. Alkylates as obtained by conventional and other alkylation processes.

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Claims (13)

u -813^7331163u-813 ^ 7331163 PatentansprücheClaims Verfahren zur Herstellung eines Alkylierungsreaktionsproduktes aus einem isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer, einem leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer und einem schwereren olefinischen Reaktionsteil'nehmer, dadurch gekennzeichnet, daß manA method of making an alkylation reaction product from an isoparaffinic reactant, one lighter olefinic reactant and one heavier olefinic reactants, characterized in that one (a) den isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer und den leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer mit einem ersten Alkylierungskatalysatör in einer ersten Alkylierungszone bei ersten Alkylierungsbedingungen in Berührung bringt und umsetzt,(a) the isoparaffinic reactant and the lighter one olefinic reactant with a first alkylation catalyst in a first alkylation zone under first alkylation conditions brings into contact and implements, (b) aus der ersten Alkylierungszone einen ersten Kohlenwasserstoffstrom, der einen Teil des isoparaffinischen Reaktionsteilnehmers und einen Teil des Alkylierungsreaktionsproduktes umfaßt, gewinnt,(b) a first hydrocarbon stream from the first alkylation zone, comprising a portion of the isoparaffinic reactant and a portion of the alkylation reaction product, wins, (c) den schwereren -olefinischen Reaktionsteilnehmer und mindestens einen Teil des ersten KohlenwasserstoffStroms mit einem zweiten Alkylierungskatalysator in einer zweiten Alkylierungszone bei zweiten Alkylierungsbedingungen in Berührung bringt und umsetzt,(c) the heavier olefinic reactant and at least part of the first hydrocarbon stream with a second Bringing alkylation catalyst into contact in a second alkylation zone at second alkylation conditions and implements, (d) aus der zweiten Alkylierungszone einen zweiten Kohlenwasserstoffstrom, der mindestens einen Teil des Alkylierungsreaktioneprpduktes umfaßt, gewinnt und(d) a second hydrocarbon stream from the second alkylation zone, which comprises at least a portion of the alkylation reaction product, wins and (e) das Alkylierungsreaktionsprodukt aus dem zweiten Kohlenwasserstoff strom gewinnt.(e) recovering the alkylation reaction product from the second hydrocarbon stream . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als leichteren olefinischen Reaktionsteilnehmer Propylen oder eine Propylen umfassende Fraktion verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that there is used as the lighter olefinic reactant propylene or a fraction comprising propylene. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als schwereren olefinischen Reaktionsteilnehmer Butylene oder eine Butylene umfassende Fraktion verwendet.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that there is used as the heavier olefinic reactant butylenes or a fraction comprising butylenes. 3G9884/U403G9884 / U40 OWGlNAL INSPECT6DOWGINAL INSPECT6D 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß man als ersten Alkylierungskatalysator einen Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysatör verwendet.4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that there is a first alkylation catalyst Hydrogen fluoride alkylation catalyst used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man als zweiten Alkylierungskatalysator einen Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator verwendet.5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that there is a second alkylation catalyst Hydrogen fluoride alkylation catalyst used. 6.. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als ersten Alkylierungskatalysator einen Fluorwasserstoff -Alkylierungskatalysator verwendet, der etwa 80 bis etwa 99 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff umfaßt, und bei den ersten Alkylierungsbedingungen eine Temperatur von etwa 15 bis etwa 66°C (60 - 1500F) einhält.6 .. The method according to claim 4 or 5, characterized in that a hydrogen fluoride alkylation catalyst is used as the first alkylation catalyst which comprises about 80 to about 99 percent by weight of hydrogen fluoride, and a temperature of about 15 to about 66 ° C ( 60 - 150 0 F). 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als zweiten Alkylierungskatalysator einen Fluorwasserstoff—Alkylierungskatalysator verwendet, der etwa 65 bis etwa 95 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff umfaßt, und bei den zweiten Alkylierungsbedingungen eine Temperatur von etwa -18 bis etwa 44°C (0 - 1100F) einhält.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that a hydrogen fluoride alkylation catalyst is used as the second alkylation catalyst which comprises about 65 to about 95 percent by weight of hydrogen fluoride, and a temperature of about -18 to about 44 ° C ( 0 - 110 0 F). 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen isoparaffinischen Rückführstrom aus dem zweiten Kohlenwasserstoffstrom gewinnt und mindestens einen Teil dieses isoparaffinischen RückführStroms in die erste Alkylierungszone einführt.8. The method according to any one of claims 1-7, characterized in that there is an isoparaffinic recycle stream the second hydrocarbon stream and at least a portion of this isoparaffinic recycle stream to the first alkylation zone introduces. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß man als isoparaffinischen Reaktionsteilnehmer Isobutan oder eine Isobutan umfassende Fraktion verwendet. ■9. The method according to any one of claims 1-8, characterized in that the isoparaffinic reactant Isobutane or a fraction comprising isobutane is used. ■ 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, 5 und 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß man als ersten Alkylierungskatalysator Schwefelsäure, Phosphorsäure oder ein für die Isoparaffin-Olefin-Alkylierung katalytisch aktives kristallines Aluminosilicat verwendet.10. The method according to any one of claims 1-3, 5 and 7-9, characterized in that the first alkylation catalyst Sulfuric acid, phosphoric acid or one for isoparaffin-olefin alkylation catalytically active crystalline aluminosilicate used. 309884/U40 original inspected309884 / U40 originally inspected ■ - 33 -■ - 33 - 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, 6 und11. The method according to any one of claims 1-4, 6 and 8 - IO , dadurch gekennzeichnet, daß man als zweiten Alkylierungskatalysator Schwefelsäure, Phosphorsäure oder ein für die Isoparaffin-Olefin-Alkyllerung katalytisch aktives kristallines Aluminosilicat verwendet.8 - IO, characterized in that the second alkylation catalyst Sulfuric acid, phosphoric acid or one for isoparaffin-olefin alkylation catalytically active crystalline aluminosilicate used. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß man bei den ersten Alkylierungsbedingungen eine Temperatur von etwa 24 bis etwa 49 C (75 - 120. r) einhält und als ersten Alkylierungskatalysator einen etwa 85 bis etwa 99 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff umfassenden Katalysator verwendet.12. The method according to any one of claims 6-9 and 11, characterized in that a temperature of about 24 to about 49 C (75-120 r) is maintained for the first alkylation conditions and as the first alkylation catalyst, a catalyst comprising from about 85 to about 99 weight percent hydrogen fluoride used. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-10 und-12, dadurch gekennzeichnet, daß man bei den zweiten Alkylierungsbedingungen eine Temperatur von etwa 10 bis etwa 38 C (5O- lOOT) einhält und als zweiten Alkyliertingskatalysator einen etwa 70 bis etwa 95 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff umfassenden Katalysator verwendet.13. The method according to any one of claims 7-10 and -12, characterized in that in the second alkylation conditions a temperature of about 10 to about 38 C (50- lOOT) adheres to and as a second alkylating catalyst an about 70 to about 95 weight percent hydrogen fluoride catalyst is used. 309884/1440309884/1440 OfHGiNAL INSPECTEDOfHGiNAL INSPECTED LeerseiteBlank page
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