DE2701170A1

DE2701170A1 - Verbessertes katalytisches alkylierungsverfahren

Info

Publication number: DE2701170A1
Application number: DE19772701170
Authority: DE
Inventors: Richard Howard Jones
Original assignee: Standard Oil Co
Current assignee: Standard Oil Co
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1977-07-28
Also published as: RO79194A; JPS52102207A; JPS6121927B2; CA1094581A; BR7700336A; SE7700557L; CS199659B2; AR224094A1; ATA25677A; AU2145677A; IT1091806B; SE424441B; FR2338236B1; PT66084A; NO770144L; AT362040B; DK18277A; DD128763A5; PT66084B; IN145697B

Description

50 716 ΆΌ ^φ

Anmelder: The Standard Oil Company, Midland Building, Cleveland, Ohio 44115 /USA

Verbessertes katalystisches Alkylierungsverfahren

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Isobutan mit einem Olefin unter Herstellung von Alkylat, das heißt Kohlenwasserstoffe mit verzweigter Kette und hoher Oktanzahl, wie sie in Flugzeug- und Autotreibstoffen verwendet werden·

Die katalytische Alkylierung von Isobutan ist bekannt und besteht in der Vereinigung eines Olefins mit Isobutan in Anwesenheit eines sauren Katalysators zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen mit verzweigter Kette und hoher Oktanzahl, sogenannten Alkylaten, die zur Verwendung in Plugzeug- und Autctreibstoffen bestimmt sind. Insbesondere wird hierbei da3 Olefin mit Isobutan in Anwesenheit eines sauren Katalysators in einem Reaktor in einer exothermen Reaktion umgesetzt. Die Säure wird sodann von dem den Reaktor verlassenden Produktenßtrom abgetrennt. Nach Abtrennung der Säure wird der Produktenstroö sodann zu einer Reihe von Destillationskolonnen geführt, um die inerten Alkane, abzutrennen, das nicht umgesetzte Isobutan zur Rückführung zum Reaktor zurückzugewinnen und das Alkylat zu isolieren. Des weiteren v/ird der Produktenetrom auch behandelt, um restliche Säure und unerwünochte Reaktionsprodukte abzutrennen· In einer Abwandlung dieses Verfahrens wurde ein Teil des den Reaktor verlassenden Produktenstromes verdampft, um den Reaktor selbst abzukühlen

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(eiehe Hydrocarbon Processing, September 1974, S. 206).

Die bisherigen Alkylierungsverfahren haben verschiedene Nachteile· Zum einen sind große Mengen Kühlmittel, im allgemeinen Wasser oder Luft, zur Kondensierung der über Kopf von den Destillationskolonnen abgehenden Produktenströme notwendig· Zum zweiten wird nur ein Teil des den Reaktor verlassenden Produktenstromes bei der Kühlung des Reaktors verdampft. Diese verdampften Produkte werden als zum Reaktor zurückzuführendes Isobutan gewonnen. Der restliche flüssige, Alkylat enthaltende Produktenstrom und große Mengen Isobutan müssen sodann zur Entfernung von Verunreinigungen wie restliche Säure behandelt und sodann zur Trennung von Isobutan und Alkylat destilliert werden. Je größer dieser Produktenstrom ist, desto größer muß die zur Abtrennung von Isobutan dienende Destillationskolonne sein und umso mehr Wärmeenergie ist zur Bewirkung dieser Auftrennung notwendig. Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verminderung bzw. Beseitigung dieser Nachteile und gleichzeitig eine ganz wesentliche Verminderung des Energiebedarfs für dieses Verfahren.

Die vorliegende Erfindung liegt bei einem Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Isobutan mit einem Olefin, wobei a) das Olefin, Isobutan in molarem Überschuß und inertes Alkan in einer flüssigen Phase in Anwesenheit eines sauren Katalysators in einem Reaktor in Berührung gebracht und dabei im wesentlichen die Gesamtmenge des Olefins umgesetzt und einen den sauren Katalysator und ein Kohlenwasserstoff gemisch aus Alkylat, Isobutan und inerte Alkane enthaltenden flüssigen Produktenstrom gebildet wird;

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b) der saure Katalysator von dem Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt wird;

c) das in der Stufe b) anfallende Kohlenwasserstoffgemisch in einem Dampf-Flüssig-Separator (Destillationskolonne) aufgetrennt und hierbei ein Isobutan und Alkylat enthaltendes flüssiges Bodenprodukt und eine Isobutan und inerte Alkane enthaltende, über Kopf abgehende Dampfphase erhalten wird;

d) das über Kopf abgehende dampfförmige Produkt der Stufe c) in einem Kompressor-Abgaskondensator unter Bildung eines kondensierten Dampfproduktenstromes komprimiert und kondensiert wird;

e) in einer oder mehreren Destillationskolonnen mit einem oder mehreren Kondensatoren der flüssige Produktenstrom der Stufe c) zur Abtrennung von Alkylatprodukt vom Isobutan und/oder der kondensierte Dampfproduktenstrom der Stufe d) zur Abtrennung des Isobutans von den inerten Alkanen destilliert wird;

die erfindungsgemäße Verbesserung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in der Stufe b) anfallenden Kohlenwasserstoff gemisches verdampft wird, um hierdurch Kühlung in einem oder mehreren der in den Stufen d) und e) eingesetzten Kondensatoren (am Kopf von Destillationskolonnen angeordnete Kondensatoren oder Kompressor-Abgaskondensatoren) zu erzeugen«,

Mit anderen Worten betrifft die vorliegende Erfindung ein verbessertes kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkylat, wobei Olefin und Isobutan in molarem Überschuß miteinander in einer Alkylierungszone in Anwesenheit einer Säure unter Bildung eines flüssigen Produktenstromes umgesetzt, der flüssige Produktenstrom aus der Alkylierungszone abgetrennt und zur Gewinnung von Alkylat hieraus einer Aufarbeitung unterworfen wird, bei der mindestens ein Teil des flüssigen Produktenstromes unter Bildung von Dämpfen verdampft wird und die

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Dämpfe sodann durch Kühlen kondensiert werden, wobei die erfindungsgemäße Verbesserung darin besteht, daß die zu kondensierenden Dämpfe dadurch gekühlt werden, daß flüssiger Produktenstrom aus der Alkylierungszone in indirekten Wärmeaustausch mit den Dämpfen gebracht werden.

Durch die Anwendung der .vorliegenden Erfindung wird die Menge des zu behandelnden und in der Destillationskolonne zu gewinnenden Isobutans in großem Umfang vermindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für den am Kopf der Destillationskolonne angeordneten Kondensator kein Kühlwasser mehr notwendig ist und die verschiedenen Destillationskolonnen bei wesentlich verminderten Drucken betrieben werden können, was die Aufteilung des Produktenstromes in die einzelnen Bestandteile wesentlich fördert.

Das zentrale Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung von flüssigem Reaktionsprodukt als Kühlmittel für die Kondensatoren in dem Alkylierungsverfahren₀ Durch die Verwendung von flüssigem Reaktionsprodukt in dieser Weise wird eine ganz beträchtliche Verminderung der Betriebskosten und werden auch Einsparungen bei den Einrichtungskosten solcher Anlagen erreicht.

Die vorliegende Erfindung wird am besten in Verbindung mit den Zeichnungen verstanden:

Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens ο

Pigur 2 zeigt das erfindungsgemäße Alkylierungsverfahren mit mehr Einzelheiten.

Pigur 3, die ähnlich Figur 2 ist, zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der Druckverminderungsventile in Verbindung mit dem den Reaktor verlassenden Produktenstrom angewandt und ein Teil des dampfförmigen

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η-Butans aus der Kolonne zur Abtrennung von Isobutan abgetrennt wird.

Figur 4 zeigt im größeren Detail ein Dampfsystem, das als das im Block in Figur 2 wiedergegebene Dampfsystem verwendet werden kann_o

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, gemäß der das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit einem Alkylierungsreaktor ausgeübt wird, indem sowohl ein flüssiger als auch ein gasförmiger Produktenstrom gebildet wird.

Unter Bezug auf Figur 1 tritt das Olefin und Isobutan enthaltende Ausgangsgemisch in einen Reaktor ein, der den sauren Katalysator enthält. Der den Reaktor verlassende Produktenstrom enthält sauren Katalysator, ALkylat, Isobutan und inerte Alkane. Dieser Produktenstrom wird sodann einer Säureabtrennvorrichtung zugeführt, worin der saure Katalysator von dem Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt und wieder zum Reaktor zurückgeführt wird. Das resultierende Kohlenwasserstoffgemisch wird sodann zu einem oder mehreren Kondensatoren geschickt, um dort die notwendige Kühlung zu bewirken» In dem Einsatz dieses Kohlenwasserstoffgemisches zur Kühlung der Kondensatoren, d.h. zur Lieferung der Kühlenergie, ist der Kern der vorliegenden Erfindung. Die die Kondensatoren verlassenden Produktenströme werden sodann einem Dampf-Flüssig-Separator zugeführt, in dem Isobutan teilweise in Gasform zurückgewonnen wird. Nicht in der Zeichnung gezeigt ist die nachfolgende Weiterverarbeitung dieser Isobutan-Dämpfe, die komprimiert, kondensiert und zum Reaktor wieder zurückgeführt werden. Die flüssige Phase aus dem Dampf-Flüssig-Separator wird sodann einer Kolonne zur Abtrennung des Isobutans zugeführt, in; der Isobutan über Kopf abdestilliert und zurückgeführt wird und das Alkylatprodukt als Bodenproduktstrom gewonnen wird.

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Unter Bezug auf die weitere Einzelheiten zeigende Figur 2 wird Olefin und Isobutan in der Leitung 101 vereinigt und in einen Reaktor 103 eingespeist, in dem die Reaktionskomponenten mit saurem Katalysator gemischt und unter Bildung von Alkylat umgesetzt werden. Das Produkt verläßt den Reaktor durch die Leitung 105 zu der Säureabtrennvorrichtung 107. Hier wird die Säure von dem Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt und durch die Leitung 108 wieder zum Reaktor zurückgeführt. Das Alkylat, Isobutan und inerte Alkane enthaltende Kohlenwasserstoffgemisch verläßt die Säureabtrennvorrichtung durch die Leitung 109.

Das Kohlenwasserstoffgemisch wird durch die Leitungen 111 und 112 geleitet, um Kühlung in den Kondensatoren zu liefern. Insbesondere in Verbindung mit der Leitung 111 ist ersichtlich, wie die vorliegende Erfindung auf die Destillationskolonne zur Abtrennung von Isobutan ausgeführt wird. Kohlenwasserstoffgemisch wird durch die Leitung 111 dem Kondensator 115 zugeführt, wo mindestens ein Teil des Kohlenwasserstoffgemisches verdampft und hierdurch Kühlung in dem Kondensator bewirkt wird. Das Kohlenwasserstoffgemisch wird sodann durch die Leitung 116 zu dem Dampf-Flüssig-Separator 117 geleitete In der gleichen Weise wird Kühlung in den anderen Kondensatoren, wie anderen am Kopf von Destillationskolonnen angeordneten Kondensatoren oder Kompressor-Abgaskondensatoren bewirkt, indem Kohlenwasserstoffgemisch durch die Leitung 112 geleitet wird, mindestens ein Teil des Kohlenwasserstoffgemisches in dem Kondensator verdampft wird und der den Kondensator verlassende Produktenstrom durch die Leitung 114 zum Dampf-Flüssig-Separator 117 geleitet wird. In der gleichen Weise wird das KohlenwasBerstoffgemisch zur Kühlung des Reaktors durch die Leitung 110 eingesetzt und wird sodann durch die Leitung 113 zu dem Dampf-Flüssig»Separator überführt.

In dem Dampf-Flüssig-Separator 117 tritt eine Aufteilung der dampfförmigen von den flüssigen Produktenteilen ein. Die Dämpfe enthalten in erster Linie Isobutan und inerte Alkane,

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während die flüssige Phase Isobutan und Alkylate enthält. Die Dämpfe v/erden durch die Leitung 118 geleitet, wo sie in dem Dampfsystem 119 komprimiert und kondensiert werden. Im allgemeinen werden in dem Dampfsystem 119 eine oder mehrere Kolonnen eingesetzt, um die inerten Alkane wie Propane von dem Isobutan abzutrennen. Der Isobutanstrom wird sodann durch die Leitung 120 einem zweiten Dampf-Flüssig-Separator 121 zugeleitet. Der flüssige Isobutanstrom wird sodann über die Leitung 122 dem Reaktor wieder zugeführt und das dampfförmige Produkt wird über die Leitung 118 dem Dampfsystem wieder zugeführtc

Die flüssige Phase aus dem ersten Dampf-Flüssig-Separator 117 enthält Isobutan und Alkylat, das sodann durch die Leitung 123 zur Behandlungszone 125 geleitet wird, wo restliche Säure und saure Bestandteile in dem Kohlenwasserstoffgemisch entfernt werden. Nach dieser Behandlung wird der flüssige Strom über die Leitung 129 der der Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne 131 zugeleitete Wärme wird über die Leitung 133 der Kolonne zugeführt. Isobutan wird abdestilliert und verläßt den Kopf der Kolonne in Dampfform über die Leitung 135. Dieser dampfförmige Produktenstrom wird in dem am Kopf der Kolonne vorgesehenen Kondensator 115 kondensiert und das kondensierte Isobutan wird sodann aufgeteilt, wobei der eine Teil als Rückfluß zur Kolonne zurückgeführt und der andere Teil über die Leitung 137 wieder zum Reaktor zurückgeführt wird. Das Alkylatprodukt wird als flüssiger Bodenproduktenstrom über die Leitung 139 abgezogen.

Die Figur 3» die ähnlich wie Figur 2 ist, zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Alkylat, Isobutan und inerte Alkane enthaltende Kohlenwasserstoffgemisch verläßt den Säureseparator 107 über die Leitung 109. Das Kohlenwasserstoffgemisch wird sodann über die Leitungen 111 und 112 geleitet, um Kühlung in den Kondensatoren zu geben. In Verbindung mit der Leitung 11I ist ein Druckverminderungsventil 141 vor dem Kolonnenkondensator 115 angeordnet. Dieses

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Ventil hält das Kohlenwasserstoffgemisch in der Leitung 110 in flüssigem Zustand. Es ermöglicht außerdem, den Druck des in den Kondensator 115 eintretenden und diesen über die Leitung 116 verlassenden Kohlenwasserstoffgemisches in seiner Flußrichtung zu vermindern. Der Druck wird in einem solchen Umfang vermindert, der genügt, daß Verdampfung des Kohlenwasserstoffgemischs im Kondensator 115 ermöglicht ist« Verdampfung im gewissen Umfang kann auch zwischen dem Ventil 141 und dem Kondensator 115 stattfinden. Ein ähnliches Druckverminderungsventil 114 ist wiedergegeben, mit dem der Druck des Kohlenwasserstoff gemis chs in der Leitung 110, das die Kühlung des Reaktors 103 bewirkt, vermindert wird. Andere (nicht gezeigte) Druckverminderungsventile können auch in der Leitung 112 zu anderen Kondensatoren vorgesehen werden.

Die Figur 3 zeigt auch die der Abtrennung von Isobutan dienende Destillationskolonne 131, bei der ein dampfförmiger Nebenstrom über 142 abgezogen werden kann. Aus dieser Kolonne kann η-Butan in Dampfform über die Leitung 142 abgezogen und in dem Kondensator 143 kondensiert werden. Typisch für die vorliegende Erfindung ist es, daß Kühlmittel über die Leitung 144 herangeführt wird, um dem Kondensator 143 die notwendige Kühlung zuzuführen. Das Kohlenwasserstoffgemisch der Leitung 112 mit einem geeigneten DruckVerminderungsventil kann jedoch ebenfalls dazu verwendet werden, die Kühlung im Kondensator 143 zu bewirken. Ein n-Butan-Seitenstromabzug kann auch in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wie der speziell in Figur 3 gez-eigten Ausführungsform angewandt werden.

Figur 4 zeigt ein Dampfsystem, das als Dampfsystem 119 in der Vorrichtung der Figur 2 verwendet werden kanne Nach seiner Verwendung als Kühlmittel wird das Kohlenwasserstoffgemisch durch die Leitung 113 zu dem Dampf-Flüssig-Separator 117 geleitet, indem eine Auftrennung von Dampf und Flüssigkeit stattfindet Die Dämpfe werden durch die Leitung 118 zum Kompressor 145 geleitete Sie werden sodann in dem Kompressor

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komprimiert und treten durch die Leitung 114 aus dem Kompressor zu dem Kondensator 147 aus» Kühlung wird über die Leitung 148 dem Kondensator zugeführt und hierbei die komprimierten Dämpfe kondensierte Die Kühlung kann durch Kühlwasser erbracht werden, jedoch kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch das Kohlenwasserstoffgemisch von 112 unter Einsatz eines geeigneten Druckverminderungsventils hierzu verwendet werden» Das Kondensat der komprimierten Dämpfe verläßt den Kondensator durch die Leitung 149· Ein Teil dieses Produktenstromes wird über die Leitung 150 zur Destillationskolonne 152 geleitet. Der Rest wird über die Leitung 151 zu einem ebenfalls in der Figur 2 gezeigten zweiten Dampf-Flüssig-Separator 121 geleitet·

Typisch für die vorliegende Erfindung stellt die Destillationskolonne 152 eine Kolonne zur Abtrennung von Propan dar. Wärme wird der Kolonne über die Leitung 153 zugeleitete Propan wird destilliert und tritt am Kopf der Kolonne als Dampf in die Leitung 154 aus. Diese Dämpfe v/erden in dem am Kopf der Kolonne vorgesehenen Kondensator 155 kondensiert. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kohlenwasserstoffgemisch der Leitung 112 nach Druckverminderung dazu verwendet, die Kühlung in diesem Kondensator zu bewirken. Nach Durchführung der Kühlung wird das Kohlenwasserst offgemisch durch die Leitung 114 dem Dampf-Flüssig^Separator 117 zugeführt, wie in Figur 2 gezeigte

Das in dem Kondensator 155 kondensierte Propan wird sodann aufgeteilt, wobei ein Teil als Rückfluß zur Kolonne über die Leitung 156 zurückgeführt und der andere Teil als Produkt über die Leitung 157 entfernt wird. Das Bodenprodukt dieser Kolonne enthält zum größten Teil Isobutan und wird über die Leitung 158 dem Dampf-Flüssig-Separator 121 zugeführte

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 5 erläutert» Bei dieser Ausführungsform wird die

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Alkylierungsreaktion in derartiger Weise durchgeführt, daß im Alkylierungsreaktor sowohl ein in Dampffonn als auch ein in flüssiger Form austretendes Produkt erzeugt wird. Derartige Verfahren sind bekannt und z.B. in der US-Patentschrift 3 187 066 und in dem Reissue-Patent Nr. 26 060 beschrieben.

Wie in Figur 5 dargestellt, wird Ausgangsprodukt den Reaktor 172 über die Leitung 174 zugeführt. In dem Reaktor findet die Alkylierungsreaktion statte Das dampfförmige Reaktionsprodukt wird aus dem Reaktor 172 über die Leitung 176 abgezogen und einem üblichen Dampfsystem 178 zur Gewinnung von Isobutan zugeführt. Das flüssige Reaktionsprodukt verläßt den Reaktor 172 über die Leitung 180 und passiert durch den Kondensator 182, indem es teilweise verdampft. Das teilweise verdampfte Produkt wird sodann durch die Leitung 184 dem Dampf-Flüssig-Separator 186 zugeführt, wo Dampf und Flüssigkeit voneinander getrennt werden. Das abgetrennte dampfförmige Produkt geht über die Leitung 188 zum Dampfsystem 178, wo es zusammen mit gasförmigem Reaktionsprodukt direkt aus dem Reaktor 172 verarbeitet wird. Der flüssige Produktenstrom aus dem Dampf-Plüssig-Separator 186 wird über die Leitung 190 der zur Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne 192 zugeführt,in der es abgetrennt wird, Alkylat wird der Destillationskolonne 192 über die Leitung 194 als Bodenprodukt entnommen, während an Isobutan reiche Dämpfe der Kolonne 192 über die Leitung 196 entnommen werden. Die an Isobutan reichen Dämpfe werden über die Leitung 179 durch den Kondensator 182 geleitet, wo sie in indirektem Wärmeaustausch mit dem vom Reaktor 172 entnommenen flüssigen Reaktionsprodukt treten. Wegen des»durch die Verdampfung des flüssigen Reaktionsproduktes im Kondensator 182 bewirkten Kühleffektes werden die an Isobutan reichen Dämpfe im Kondensator 182 zu einem an Isobutan reichen flüssigen Produktenstrom kondensiert. Ein Teil dieses an Isobutan reichen flüssigen Produktenstromes wird über die Leitung 198 der Kolonne als Rückfluß wieder zugeführt, während die Restmenge wieder dem Reaktor 172 über die Leitung 200 zugeführt wird· Das vom Dampfsystem 178 zurückgewonnene

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kondensierte Isobutan wird dem Reaktor ebenfalls wie dargestellt über die Leitung 202 wieder zugeführt.

Wie für den Fachmann leicht ersichtlich umfaßt das Dampfsystem 178 normalerweise einen Kompressor zur Erleichterung der Kondensation der hierdurch durchgeschickten Dämpfe. Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann dieser Kompressor, falls erwünscht, ein vielstufiger Kompressor sein und können dazu die aus dem Dampf-Flüssig-Separator 186 oder gleichzeitig aus dem Dampf-Flüssig-Separator 121 der Figur 2 diesem Kompressor zugeführten Dämpfe auch der zweiten oder nachfolgenden Stufen als der ersten Stufe dieses Kompressors zugeführt v/erden.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind vielfaltig· Zum einen ist das Volumen der zu behandelnden Produktenströme vermindert, weil die Zufuhr zu der zur Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne vermindert isto Diese Behandlung besteht typischerweise aus einer alkalischen Wäsche und einer nachfolgenden Wäsche mit Wasser. Die Größe des Turms zur Behandlung mit alkalischer Wäsche wird vermindert, was eine Einsparung der Herstellungskosten für die notwendigen Apparaturen bedeutet. Ein zweiter Vorteil besteht in der Größe der der Abtrennung von Isobutan dienenden Kolonne. Weil eine größere Menge Isobutan in dem den Reaktor verlassenden Reaktionsprodukten verdampft, muß nur eine geringere Menge in der Destillationskolonne zurückgewonnen werden. Dies bedeutet eine Verminderung sowohl der Größe der Kolonne als auch der zum Betrieb der Kolonne zuzuführenden Wärmeenergiemenge. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der den Reaktor verlassende

flüssige Produktenstrom als Kühlmittel für den am Kopf der der Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne und an anderen Destillationskolonnen in dem Verfahren wie der der Abtrennung von Propan bzw. Butan dienenden Kolonne eingesetzt wird. Eine derartige Verwendung des den Reaktor verlassenden flüssigen Produktenstromes ermöglicht niedrigere Betriebstemperaturen und -drucke für diese Kolonnen als wenn man als

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Kühlmittel zusätzliches Wasser oder Luft verwenden würde. Die Vermeidung von Wasser als Kühlmittel "bedeutet dazu, daß die zugeordneten Hilfsmittel v/ie Kühlturm der Größe nach vermindert oder ganz fortgelassen werden können. Diese Verminderung der Betriebstemperatur und des Betriebsdruckes in den Kolonnen dient zur Erhöhung der relativen Flüchtigkeit der Schlüsselkomponenten, was wiederum geringere Energiezufuhr in Form von Wärme benötigt, um die notwendige Auftrennung durchzuführen. Aus diesem Grund wird eine einmalige Einsparung bei diesen Hilfsmitteln mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, weil es nicht mehr notwendig ist, Wasser als Kühlmittel in den am Kopf der Kolonnen vorgesehenen Kondensatoren einzusetzen und die zur Auftrennung dem Turm zuzuführende Wärmeenergie beträchtlich vermindert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das den Reaktor verlassende Produkt nach Abtrennung der Säure zu dem am Kopf der Destillationskolonnen des Verfahrens vorgesehenen Kondensatoren geleitet» Diese Ausführungsform ist bevorzugt, weil bei Einsatz des den Reaktor verlassenden Produktenstromes die Betriebstemperaturen niedriger sein können als bei Verwendung von Kühlwasser. Mit niedrigeren Betriebstemperaturen und -drucken in den Kolonnen wird die Aufteilung in die verschiedenen Produkte stark gefördert. Wird mehr als ein Kondensator mittels des flüssigen Produktenstromes gekühlt, können diese entweder parallel oder in Serie geschaltet werden. Es wird dabei bevorzugt, daß sie in paralleler Anordnung geschaltet werden, um die mit der Einrichtung der Kondensatoren verbundenen Kapitalkosten auf ein Minimum zu verringern.

Typisch für das erfindungsgemäße Verfahren sind mindestens zwei Destillationskolonnen vorhanden, und zwar eine Kolonne zur Abtrennung von Isobutan vom Alkylatprodukt und eine Kolonne zur Abtrennung des leichteren Propans vom Isobutan. In einigen Fällen wird eine dritte Kolonne zur Abtrennung von Butan vom Alkylat ebenso vorgesehen·

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In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der den Reaktor verlassende flüssige Produktenstrora an anderen Stellen des Verfahrens, bei denen Kühlung notwendig ist, eingesetzt. Dies kann zusätzlich zu der Kühlung der am Kopf der Destillationskolonnen vorgesehenen Kondensatoren oder ohne solche Kühlung geschehen. Kondensatoren werden im allgemeinen an anderen Stellen als an Destillationskolonnen gefunden, z.B. zum Kühlen der flüssigen Bodenprodukte oder zur Kondensierung eines abgezweigten dampfförmigen Produktennebenstromes. So kann z.B. anstelle der Vorsehung einer Destillationskolonne zur Abtrennung von Butan dieses Produkt aus dem Verfahren in Dampfform an irgend einer Stelle der der Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne entnommen werden. Die den Reaktor verlassenden flüssigen Reaktionsprodukte können zur Kondensierung dieser Dämpfe verwendet werden und es wird so ein flüssiges Butan-Produkt erhalten.

Eine andere Variante besteht darin, den den Reaktor verlassenden flüssigen Produktenstrom zur Kühlung des komprimierten Dampfstromes aus dem ersten Dampf-Flüssig-Separator zu kühlen. Diese komprimierten Dämpfe enthalten Isobutan und eine gewisse Menge inerter Alkane und müssen kondensiert werden, bevor sie weiteren Destillationskolonnen zur Entfernung des inerten Alkane oder zurück zum Reaktor zur Recyclierung von Isobutan geschickt werden. Die flüssigen Reaktionsprodukte können in dem dem Dampfkompressor zugeordneten Kondensator verwendet werden, wodurch ebenfalls die Verwendung von Kühlwasser entfällt.

Die vorliegende Erfindung kann in Verbindung mit jedem katalytischen Alkylierungsverfahren eingesetzt werden, bei dem ein saurer Katalysator verwendet wird. Die verwendbaren sauren Katalysatoren sind dem Fachmann bekannt und umfassen Schwefelsäure und Fluorwasserstoffsäure, sind jedoch nicht hierauf beschränkt. Bevorzugt gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Schwefelsäure als Katalysator.

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Die übrigen Reaktionsbedingungen und -parameter werden durch die vorliegende Erfindung nicht geändert. Normalerweise wird der Reaktor bei einem Druck zwischen 1 bis 200 p.s.i.g. und bei einer Temperatur zwischen -10 und +50^wC betrieben. Das dem Alkylierungsverfahren zugeführte Olefin-Ausgangsprodukt ist dem Fachmann ebenfalls bekannt und stellt typischerweise einen Kohlenwasserstoff mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen dar. Seine Natur und Zusammensetzung wird durch die vorliegende Erfindung nicht beeinflußt oder bestimmt. Normalerweise hängt die Zu-Bammensetzungi des dem Reaktor zugeführten Olefin-Produktes vor dem bestimmten Anwendungszweck für das Alkylierungsprodukt ab, umfaßt jedoch im allgemeinen Propylen, Butylene oder Amylene. Das dem Reaktor zugeführte Olefin-Produkt kann auch verschiedene inerte Alkane wie Propan und Butan enthalten. Das Olefin wird mit Isobutan vor Zuführung zu dem Reaktor oder im Reaktor selbst vermischt. Je größer das Verhältnis Isobutan zu Olefin im Ausgangsprodukt ist ι desto größer ist normalerweise die Ausbeute an Alkylat. Das Molverhältnis beträgt im allgemeinen etwas 5:1» kann jedoch auch 15:1 oder mehr betragen. Die vorliegende Erfindung nutzt dieses Verhältnis bei der Wiedergewinnung von Isobutan zur Zurückführung in einer noch wirksameren und weniger kostspieligen Weise als bei den vorbekannten Verfahren aus· Durch Anwendung der vorliegenden Erfindung in bestehenden Herstellungsanlagen kann dieses Verhältnis gesteigert werden und wird hierdurch die Oktanzahl des Reaktionsproduktes verbessert, ohne daß durch die Größe der der Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne Grenzen gesetzt sind«

Wie vorstehend angedeutet, kann das als Kühlmittel dienende Kohlenwasserstoffgemisch durch ein Druckverminderungsventil vor Eintritt in die Kondensatoren geleitet werden, sofern dies erwünscht ist. Der Druck wird hierin; in genügendem Umfang vermindert, um die Verdampfung zu erlauben und einen größeren Kühleffekt in dem Kondensator zu,erreichen. Der Druck kann soweit bis zu 1 p.s.i.a. bis etwa 50 p.s.i.a. vermindert werden. Es ist bevorzugt, diesen Druck auf 3 p.s.i.g· bis etwa 5 p.s.i.g· EU vermindern.

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Ausführun^sbeispiele Beispiel 1 und Ver^leichsbeispiel A

Es wurde eine Computersimulierung eines Alkylierungsverfahrens durchgeführt, wie es in Hydrocarbon Processing, September 1974, S. 206 beschrieben ist. Als saurer Katalysator wurde Schwefelsäure verwendet. Das dem Reaktor zugeführte Produkt in beiden Beispielen ist in Tabelle I in Paß (US-Barrel) pro Betriebstag angegeben und besteht aus Isobutan, Butylen und inerten Alkanen.

Tabelle I Ausgangsprodukt für das Alkylierungsverfahren

Isobutan 3830

Butylen 3090

Inerte Alkane 1385

Zu Vergleichszwecken wurde die Menge Reaktionsprodukt und seine Oktanzahl von 98,5 für beide Beispiele konstant gehalten. Das Isobutan in der Reaktionszona wurde bei 80 $ der insgesamt zugeführten Menge plus zurückgeführter Menge gehalten» Aufgrund der größeren Menge der in dem Kühlsystem der vorliegenden Erfindung umgewälzten inerten Alkane bewirkt dies eine Erhöhung des Isobutan-Olefin-Verhältnisses im Reaktor« Die anderen Betriebsbedingungen im Reaktor waren in beiden Beispielen gleich.

Das Vergleichsbeispiel A zeigt den Stand der Technik. Das den Reaktor verlassende flüssige Reaktionsprodukt wird nach Abtrennung der Säure zur Kühlung des Reaktors verwendet. Nach Kühlung wurde der Produktenstrom dem ersten Dampf-Plüssig-Separator zugeführt. Die Flüssigkeit aus dieser Abtrennvorrichtung stellt den Produktenstrom dar, der in der zur Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne behandelt und ihr als Ausgangsprodukt zugeführt wurde. Als Kühlmittel

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in dem am Kopf dieser Kolonne vorgesehenen Kondensator wurde Kühlwasser verwendet.

Im Beispiel 1, das das erfindungsgemäße Verfahren erläutert, wurde das den Reaktor verlassende flüssige Reaktionsprodukt zusätzlich zur Kühlung des Reaktors in paralleler Weise dem am Kopf des der Abtrennung- von Isobutan dienenden Destillationskolonne vorgesehenen Kondensator zugeführt. Nach Bewirkung der Kühlung wurde das Reaktionsprodukt in dem ersten Dampf-Flüssig-Separator gesammelt. Tabelle II zeigt die Resultate dieser beiden Beispiele. Mengen sind in Faß pro Betriebstag angegeben.

Tabelle II

Vergleich der Alkylierungsverfahren des Standes der Technik

mit dem erfindungsgemäßen Verfahren

Vergleichs- Erfindungsgebeispiel A mäßes Beispiel 1

1· IC, im Ausgangsgasgemisch

2. IC.:01efin-Verhältnis im Reaktor

3· IC, im Dampf aus dem Separator

4-· Kolonne zur Abtrennung von Isobutan

IC, im Ausgangsprodukt IC? im Uberkopfprodukt

Kondensatorleistung*
Reboiler-Lei stung*
Kolonnendurchmesser (UoSo-Fuß) 11,3 9,8

♦ MM BTU/Std.

Wie in Tabelle II gezeigt, wird weit mehr des in dem den Reaktor verlassenden flüssigen Reaktionsproduktes enthaltenen Isobutans (IC,) verdampft, was eine wirkungsvollere Wiedergewinnung erlaubt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Menge des

3	830	9	3	830	2
	15,			18,
25	945		52	594
26 26	999 602	4 O	15 15	741 344	8 2
	54, 63,		40, 47,

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Isobutans, das der der Abtrennung dieses Produktes dienenden Destillationskolonne zugeführt wird, um mehr als 40 $> vermindert und hierdurch sowohl die Größe dieser Kolonne als auch der Umfang der zur Destillation notwendigen Hilfsmittel reduziert.

Beispiel 2

Unter Verwendung der gleichen Zusammensetzung für das Ausgangsprodukt und der gleichen Reaktionsbedingungen wie im Beispiel 1 zeigt das Beispiel 2 die Auswirkung der Maßnahme, daß mit dem den Reaktor verlassenden flüssigen Reaktionsprodukt nur die Kühlung für den am Kopf der der Abtrennung von Isobutan dienenden Destillationskolonne vorgesehenen Kondensator bewirkt wird. Kühlwasser entfällt vollständig und der Kühleffekt des flüssigen Reaktorproduktes ermöglicht es, den Druck in der der Abtrennung von Isobutan dienenden Kolonne von 150 p.s.iog. auf 17 poS.iog» zu vermindern. Diese Verminderung des Druckes verbessert die Auftrennung und ermöglicht es, die zum Betrieb der Kolonne notwendige Wärmemenge auf 35»7 MM BTU/Std» zu vermindern. Dies bedeutet, daß mehr als 40 fo weniger Wärmeenergie benötigt wird als bei dem Vergleichsbeispiel A gemäß dem Stande der Technik.

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Claims

Anmelder: The Standard Oil Company, toäland üuildiiig. Cleveland, Ohio 44115 /ΙΚ?Λ

Patentansprüche; 270)170

1., Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Isobutan mit w einem Olefin, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) das Olefin mit Isobutan in einem molaren Überschuß und inerten Alkanen in der Anwesenheit eines sauren Katalysators in einem Reaktor unter Bildung eines den Reaktor verlassenden Reaktionsproduktes in Berührung bringt, das Alkylat, Isobutan, sauren Katalysator und inerte Alkane enthält;

to) den sauren Katalysator aus dem den Reaktor verlassenden Reaktionsprodukt abtrennt;

c) das bei der Abtrennung b) anfallende Produkt einer Flüssig-Dampf-Trennung unter Bildung einer Isobutan und Alkylat enthaltenden Bodenflüssigkeit und einer Isobutan und inerte Alkane enthaltenden, über Kopf abgehenden Dampfphase auftrennt;

d) die flüssige Bodenphase von der Stufe c) zur Abtrennung des Alkylat-Produktes als flüssiges Bodenprodukt und Isobutan als Dampfphase destilliert;

•. e) mindestens einen Teil des die Abtrennvorrichtung in der Stufe b) verlassenden Produktstromes vor der Flüssig-Dampf-Trennung c) abzweigt und als Kühlflüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch mit der Dampfphase der Destillationsstufe d) setzt und hierdurch Isobutan kondensiert und einen Teil dieser Kühlflüssigkeit verdampft, und sodann dieses Kühlmittel (flüssige und dampfförmige Phase) der Plussig-Dampf-Trennung c) unterwirft.

2· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kühlflüssigkeit durch Verminderung des Drucks derselben vor dem indirekten Wärmeaustausch verdampft wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Restsäure und Verunreinigungen aus dem flüssigen Bodenstrora der Stufe c) abgetrennt werden, bevor dieser Boden-

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strom der Destillationsstufe d) zugeführt wird.

4« Verfahren gemäß Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Stufe e) kondensierte Isobutan dem Reaktor der Stufe a) wieder zugeführt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die über Kopf abgehende Dampfphase der Stufe c) unter Bildung eines kondensierten Dampfstromes komprimiert und kondensiert wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kondensierte Dampfphase zusammen mit der kondensiertes Isobutan enthaltenden Bodenflüssigkeit von der Stufe c) einer Flussig-Dampf-Trennung unterworfen wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das kondensierte Isobutan wieder zum Reaktor der Stufe a) zurückgeführt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Kühlflüssigkeit der Stufe e) dazu eingesetzt wird, die Kondensation der über Kopf abgehenden Dampfphase der Stufe c) dadurch zu kondensieren, daß dieser Teil der Kühlflüssigkeit im indirekten Wärmeaustausch hiermit gebracht wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der kondensierten Dampfphase destilliert wird, um hiervon inerte Alkane abzutrennen, und die die Alkane enthaltende Dampfphase dieser Destillation dadurch kondensiert wird, daß der Dampfstrom in indirektem Wärmeaustausch mit einem Teil der Kühlflüssigkeit aus der Stufe b) gebracht wird.

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10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Alkan Propan ist.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Bodenstrom der Stufe c) unter gleichzeitiger Abtrennung von η-Butan als dampfförmiger Nebenstrom destilliert und dieser dampfförmige Nebenstrom dadurch . kondensiert wird, daß er in indirektem Wärmeaustausch mit einem Teil des in der Stufe e) nach dem erfolgten Wärmeaustausch anfallenden Kühlmittelstromes gebracht v/ird.

12. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Alkylat, bei dem ein Olefin mit Isobutan in einem molaren Überschuß in einer Alkylierungszone in Anwesenheit einer Säure als Katalysator unter Bildung einer flüssigen Phase umgesetzt wird, die flüssige Phase als flüssiger Produktenstrom aus der Alkylierungszone abgeführt und der so abgeführte flüssige Produktenstrom zur Gewinnung von Alkylat hieraus weiterverarbeitet wird und die Weiterverarbeitung die Stufe der Verdampfung von mindestens einem Teil dieses flüssigen Produktenstromes unter Bildung von Dämpfen und nachfolgende Kondensierung dieser Dämpfe durch Kühlung einschließt, dadurch gekennzeichnet,' daß diese Dämpfe gekühlt werden, indem flüssiger Produktenstrom aus der Alkylierungszone in indirektem Wärmeaustausch mit diesen Dämpfen gebracht v/ird.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Produktenstrom, der in indirektem Wärmeaustausch mit den Dämpfen in Berührung gebracht wird, bei der Abkühlung teilweise verdampft wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des flüssigen Produktenstromes aus der Alkylierungszone, der in indirektem Wärmeaustausch mit den

Dämpfen gebracht wird, vor dem indirekten Wärmeaustausch derart vermindert wird,so daß mindestens teilweise Verdampfung des flüssigen Produktenstromes während der Kühlung stattfindet.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

der flüssige Produktenstrom, der in indirektem Wärmeaustausch mit den Dämpfen gebracht v/ird, direkt von der Alkylierungsζone durch ein Druckvermindorungsventil und zum indirekten Wärmeaustausch mit den Dämpfen geführt wirdo

16. Verfahren gemäß Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufarbeitung des zum indirekten Wärmeaustausch verwendeten flüssigen Produktenstromes die Destillation eines von diesem flüssigen Produktenrrlrom abgezweigten flüssigen Teilstromes umfaßt.

17· Verfahren gemäß Anspruch H, dadurch gekennzeichnet , daß die Aufarbeitung des zum indirekten Wärmeaustausch verwendeten flüssigen Produktenstromes die Destillation eines hiervon abgezweigten flüssigen Teilstrotaes in einer Vorrichtung zur Abtrennung von Isobutan umfaßt, wobei an Isobutan reiche Dämpfe und ein an Alkylat reicher flüssiger Bodenstrom gebildet v/erden und die an Isobutan reichen Dämpfe durch indirekten Wärmeaustausch mit dem anderen Teil des zum indirekten Wärmeaustausch verwendeten Reaktor verlassenden flüssigen Produktenstromes gekühlt und kondensiert werden.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17_f dadurch gekennzeichnet., daß die Aufarbeitung des zum Warneaustausch verwendeten flüssigen Produktenstrones unter Bildung eines flüssigen Produkte und eines dampfförmigen Produkts umfaßt, wobei das flüssige Produkt der Vorrichtung zur Abtrennung des Isobutans zugeführt wird.

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19· Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise Verdampfung des flüssigen Produktenstromes dadurch erreicht wird, daß dieser flüssige Produktenstrom in indirektem Wärmeaustausch mit Reaktionsgemisch aus der Alkylierungszone gebracht wird.

20. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, _daß der flüssige Produktenstrom aus der Alkylierungszone in zwei Anteile aufgeteilt wird, wobei der erste Teil einem indirekten Wärmeaustausch mit dem Reaktionsgeraisch aus der Alkylierungszone zugeführt und der zweite Teil in einem indirekten Wärmeaustausch mit den Dämpfen gebracht wird, um die Kühlung derselben zu bewirken, die flüssigen Produkte dieser beiden Anteile sodann wieder vermischt und einer Dampf-Plussig-Trennvorrichtung zur Trennung des flüssigen und des dampfförmigen Produktes voneinander zugeführt v/ird.

21. Verfahren gemäß Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, da.3 die Dampfphase durch Kühlung kondensiert wird, indem man flüssiges Reaktionsprodukt aus der Alkylierungszone in in direktem Wärmeaustausch mit der zu kondensierenden Dampfphase bringt.

22. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, _daß ein Teil der kondensierten Dampfphase einer Vorrichtung zur Abtrennung von Propan hiervon durch Destillation zugeführt wird, wobei in dieser Vorrichtung an Propan reiche Dämpfe gebildet werden, die mit Hilfe des flüssigen Reaktionsproduktes aus der Alkylierungszone kondensiert werden.

23. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufarbeitung des Produktenstromes zur Abtrennung von Alkylat die Gewinnung von Propan in Dampfform durch Destillation umfaßt und das dampfförmige Propan durch Kühlung kondensiert wird, wobei die Kühlung der Propan enthaltenden Dämpfe dadurch bewirkt wird, daß flüssiger

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Produktenstrom aus der Alkylierungsz one in indirektem Wärmeaustausch mit dem dampfförmigen Propan gebracht wird.

24. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, die Aufarbeitung des flüssigen Produktenstromes mindestens teilweise Verdampfung desselben unter Bildung eines flüssigen und eines dampfförmigen Produktenstroracs umfaßt, wobei der dampfförmige Produktenstrom von der flüssigen Phase abgetrennt und hiernach durch Kühlung in der Weise kondensiert wird, daß flüssiger Produktenstrom von der Alkylierungszone in indirektem Y/ärmeaustausch mit dem dampfförmigen Produkten· strom gebracht wird.

25· Verfahren gemäß Ansprüchen 12-24, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefin ein Kohlenwasserstoff mit 2 bis 5 Kohlenetoff atomen ist.

26. Verfahren gemäß Ansprüchen 12-25, dadurch gekennzeichnet _t daß das Olefin Propylen ist.

27. Verfahren gemäß Ansprüchen 12-25, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefin ein Butylen oder ein Amylen ist.

28. Verfahren gemäß Ansprüchen 12-27, dadurch gekennzeichnet, daß der saure Katalysator Schwefelsäure ist.

29· Verfahren gemäß Ansprüchen 12-27, dadurch gekennzeichnet, daß der saure Katalysator Fluorwasserstoffsäure ist.

30. Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Isobutan mit einem Olefin, dadurch gekennzeichnet_Λ daß man

a) das Olefin mit Isobutan in einem molaren Überschuß und inerten Älkanen in Anwesenheit eines sauren Katalysators in einem Reaktor unter Bildung eines Alkylat, Isobutan,

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saurer Katalysator und inerte Alkane enthaltende Reaktionaproduktes in Berührung bringt;

b) den Katalysator aus dem Reaktionsprodukt abtrennt;

c) das von sauren Katalysator befreite Produkt einer Flüssig-Dampf-Trenriung unter Bildung einer Isobutan und Alkylat enthaltenden flüssigen Bodenphase und einer über Kopf abgehenden, Isobutan und inerte Alkane enthaltende Dampfphase unterwirft;

d) die über Kopf abgehende Dampfphase der Stufe c) unter Bildung einer kondensierten Dampfphase komprimiert und kondensiert;

e) einen Teil der kondensierten Dampfphase der Stufe d) zur Abtrennung von Isobutan als flüssiges Bodenprodukt und

. inertes Alkan als dampfförmiges Destillationsprodukt destilliert;

f) einen Teil des in der Stufe b) anfallenden von Säure befreiten Produktes vor Zuführung zur Flussig-Dampf- Trennung gemäß Stufe c) als Kühlflüssigkeit in indirektem Wärmeaustausch mit dem dampfförmigen Produkt der Stufe

e) in Berührung bringt und hierdurch hieraus die in erten Alkane kondensiert und einen Teil dieser Kühlflüssigkeit verdampft und sodann

g) diese Kühlflüssigkeit der Flussig-Dampf-Trennungs- stufe c) unterwirft.

31. Verfahren gemäß Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet _{f da}ß das inerte Alkan Propan ist.

32· Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Isobutan mit einem Olefin, wobei

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a) das Olefin, Isobutan in molarem Überschuß und inertes Alkan in einer flüssigen Phase in Anwesenheit eines sauren Katalysators in einem Reaktor unter Umsetzung im wesentlichen der Gesamtmenge des Olefins und Bildung eines den sauren Katalysator und ein Kohlenwasserstoffgemisch aus Alkylat, Isobutan und inerten Alkanen enthaltenden flüssigen Produktenstromes in Berührung bringt;

b) der saure Katalysator von dem Kohlenwasserstoffgemisch abgetrennt wird;

c) das in der Stufe b) anfallende Kohlenwasserstoffgemisch in einem Dampf-Flüssig-Separator aufgetrennt und hierbei ein Isobutan und Alkylat enthaltendes flüssiges Bodenprodukt und eine Isobutan und inerte Alkane enthaltende, über Kopf abgehende Dampfpha.se erhalten wird;

d) das über Kopf abgehende dampfförmige Produkt der Stufe c) in einem Kompressor-Abgaskondensator unter Bildung eines kondensierten Dampfproduktenstromes komprimiert und kondensiert wird;

e) in einer oder mehreren Destillationskolonnen mit einem oder mehreren Kondensatoren der flüssige Bodenproduktenßtrom der Stufe c) zur Abtrennung von Alkylatprodukt vom Isobutan und/oder der kondensierte Dampfproduktcnetrom der Stufe d) zur Abtrennung des Isobutans von den inerten Alkanen destilliert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des in der Stufe,b) anfallenden Kohlenwasserstoffgemisches verdampft wird, um hierdurch Kühlung in einem oder mehreren der in den Stufen d) und e) eingesetzten Kondensatoren zu erzeugen.

33. Verfahren gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein solcher ist, der auf einen über Kopf abgehenden Dampfstrom der Kolonne angewandt wird.

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34» Verfahren gemäß Anspruch 32 oder 33_f dadurch gekennzeichnet, daß das Olefin ein Kohlenwasserstoff .
atomen ist.

35· Verfahren gemäß Ansprüchen 32-34, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefin Propylen ist.

36. Verfahren gemäß Ansprüchen 32-34, dadurch gekennzeichnet, daß das Olefin ein Butylen oder Amylen ist.

37· Verfahren gemäß Ansprüchen 32-36, dadurch gekennzeichnet, daß der saure Katalysator Schwefelsäure ist.

38. Verfahren gemäß Ansprüchen 32-36, dadurch gekennzeichnet, daß der oaure Katalysator Fluorwasserstoffsäure ist.

39. Verfahren gemäß Ansprüchen 32-38, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein solcher ist, der auf den über Kopf abgehenden Dampfstrom einer Abtrenn-Destillationsvorrich- tung für Isobutan einwirkt.

40. Verfahren gemäß Ansprüchen 32-39, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator ein solcher ist, der auf den über Kopf abgehenden Dampfstrom einer zur Abtrennung von Propan
dienenden Destillationskolonne einwirkt.

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