DE3142461A1 - Verfahren zur herstellung eines olefins durch zersetzung des entsprechenden aethers - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines olefins durch zersetzung des entsprechenden aethersInfo
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Description
PATENTANWALT
Akte 5035
6800 Mannheim 1. 26.Oktober 1981
Sockenhelmer Straße 36a · Έ" (0621) 406315
Institut Francais au Petrole
4-, Avenue de Bois-Preau
9? 502 Rue i 1-Pialmaison/Frankreich
Verfahren zur Herstellung eines Olefins
durch Zersetzung des entsprechenden Äthers
.r3 1 42Λ6 1
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
und einen Katalysator zur Gewinnung von sehr reinen·
Olefinen der Formel R2 - CH = C 1 aus den entsprechen-
den !them der Formel R2 - CH2 - CC^i = OGHp, in
welcher R, R^, R2 und R^ gleich oder verschieden sind
und Alkyl-,Arylalkyl-, Aryl-oder Alkylaryl-Reste
bedeuten, wobei Rp und R ausserdem auch ein Wasserstoff
atom seien können.
Ίο Es ist bekannt, daß olefinische Kohlenwasserstoffe
im Kontakt mit einer Säure, wie Schwefelsäure, oder mit einem Feststoff, der geeignete saure Eigenschaften
hat, mit Alkoholen unter Bildung von Äthern reagieren. Die Geschwindigkeit dieser Reaktion hängt von
den Reaktionsbedingungen ab (Druck, Temperatur, Kontaktzeit etc.), die man bei der Durchführung dieser
Reaktion verwendet.
Durch eine zweckmäßige Auswahl der Reaktionsbedingungen
kann man in einer Olefin-Charge die Olefine der Formel
c R0- CH = C (d.h. solche mit einem tertiären Kohlen-
stoffatom in unmittelbarer Nachbarschaft zur Doppelbindung)
selektiv mit mindestens einem primären Alkohol der Formel R - CHp OH reagieren lassen, wobei terx;.-Alkyläther
gemäß Gleich (1) auf der folgenden Seite
entstehen. Diese tert.-Alkyläther können ihrerseits in Gegenwart eines Katalysators und unter geeigneten
Reaktionsbedingungen zersetzt werden, wobei selektiv die als Ausgangsprodukte eingesetzten Alkohole und
Olefine entstehen, welche man in der Literatur manch-
3o mal als tert.-Olefine bezeichnet.
ir »to
Diese beiden aufeinanderfolgenden Reaktionen werden gemäß dem Stand der Technik zur Gewinnung von tert.-Olefinen
aus einer Olefin-Praktion verwendet: So findet man in der Literatur Verfahren zur Herstellung
von tert.-Olefinen (Isobuten, Isopenten etc.)
von hoher Reinheit beschrieben, undzwar auf Basis der selektiven "Extraktion" der tert.-Olefine einer
Olefin-Fraktion, d.h. durch Behandlung des tert,-Olefins
mit einem Alkohol, wobei man von der Selektivitat
der Reaktione (1) profitiert und den entsprechenden tert.-Äther erhält:
E1 h
(1) R0 - CH = G + R-CH0 OH >
R0 - CH0 - C - CH0- R
Das gewünschte tert.-Olefin wird auf diese Weise in Form des Äthers abgetrennt, den man leicht durch einfache
Destillation des aus der Reaktionszone abgezogenen Gemischs isoliert, wobei das Gemisch die nichtumgesetzten
Kohlenwasserstoffe, den überschüssigen Alkohol (im allgemeinen primär) und den gebildeten
Äther enthält. ·
Die End-Stufe des Verfahrens besteht dann in der
Zersetzung des erhaltenen Äthers in seine Ausgangs-Bestandteile: Alkohol und das gewünschte tert.-Olefin.
Der Alkohol kann im Kreislauf zurückgeleitet werden,
so daß er erneut mit den tert.-Olefinen der als Charge verwendeten frischen Fraktion reagieren kann. Eine
solche Zersetzungsstufe ist z.B. im US Patent Wr. 3 170 000 beschrieben, wobei man in Anwesenheit eines
Katalysators arbeitet, dessen spezifische Oberfläche kleiner als 25 m /g ist; ferner im Britischen Patent
Nr. 1 176 62o, wobei man in Anwesenheit von Wasserdampf
arbeitet.
.:3T42i61
Diese Zersetzungsreaktion ist aber bislang nicht ausreichend selektiv, undzwar wegen der Hebenreaktionen,
welche die Ausbeuten an tert.-Olefin und isoliertem Alkohol vermindern.
Diese Nebenreaktionen sind insbesondere von folgendem
Typ:
- Der gebildete Alkohol kann mitsich selbst reagieren, wobei er dehydratisiert wird und einen Äther sowie
Wasser bildet (z.B. Dimethylather und V/asser, falls
10 der Alkohol Methanol ist).
- Das erhaltene Olefin kann sich dimerisieren ja sogar trimerisieren.
- Das Olefin kann auch hydratisiert werden und den entsprechenden tert.-Alkohol liefern.
In Anbetracht der Tatsache, daß die gewünschten tert.-Olefine
ein sehr gesuchtes Ausgangsmaterial zur Herstellung von Derivaten sind (z.B. Benzin, Alkylaten,"
Polymeren und andere chemische Produkte), ist es besonders wichtig, daß man sie in einem möglichst reinen
2o Zustand erhält.
Die bislang für diese Zersetzungsreaktion von tert,-Alkyläthern
verwendeten Katalysatoren sind nicht ausreichend selektiv, denn sie begünstigen in den meisten
Fällen die Bildung von Dialkyläthern durch Dehydratisierung der entsprechenden primären Alkohole, aus denen
sie entstanden sind. Diese Nebenraaktion ist umso mehr
begünstigt, je höher die Reaktionstemperatur ist; viele
der verwendeten Katalysatoren benötigen aber auch relativ hohe Temperaturen, damit sie eine ausreichende
3o Aktivität haben.
Diese Nebenreaktion führt zu einem Verlust an Alkohol, so daß man deshalb frischen Alkohol zu
dem Alkohol zusetzen muß, der im Kreislauf in den Reaktor zurückgeleitet wird, in welchem die ursprüngliehe
Verätherung des ter.-Olefins abläuft.
Ein v/eiterer Kachteil, der mit der Bildung eines Dialkyläthers zusammenhängt, besteht darin, daß man
eine komplexere Destillationsvorrichtung verwenden muß, weil man diesen "unerwünschten" Äther vom gewünschten
tert.-Olefin abtrennen muß.
Durch die vorliegende Erfindung können alle die oben genannten Nachteile zum größten Teil behoben werden.
Die Erfindungbesteht darin, daß man a) mit mindestens einem Katalysator, der optimale saure Eigenschaften
besitzt und (b) in Anwesenheit von Wasserdampf arbeitet.
Als Katalysator verwendet man ein Aluminiumoxid (vorzugsweise Gamma oder Eta), das im allgemeinen aktiviert
ist und das man mindestens einem Element versetzt, das einerseits die sauren Eigenschaften des
Aluminiumoxids geeignet modifiziert, so daß die Zersetzung
des tert.-Äthers selektiver wird, und das andererseits die katalytischen Eigenschaften des Aluminiumoxids
sowie seine Oberfläche, sein poröses Volumen und seine poröse Verteilung stabilisiert.
Das verwendete Aluminiumoxid hat nach der Einarbeitung des oder der Metallelemente und nach einer geeigneten
thermischen Behandlung eine spezifische Oberem
fläche von 80 bis 3>oo m /g. Vorzugsweise beträgt die
fläche von 80 bis 3>oo m /g. Vorzugsweise beträgt die
spezifische Oberfläche 9o bis 28o m /g, insbesondere
I00 bis 250 m /g. Im allgemeinen ist das poröse Volumen
nach der Einarbeitung des oder der zusätzlichen Ketallelemente
und nach einer geeigneten thermischen Behandlung
γ·;: .: .-·, .;. .-.3H2Ä61
3
7.
vorzugsweise kleiner als ο ,Ίο cnr/g, wobei der mittlere
Porenbereich vorzugsweise 1. bis 10 Nanometer, insbesondere 2 bis 8 Nanometer beträgt.
Das oder die dem Aluminiumoxid zugesetzten Elemente,
welcher.hier auch als Zusatzelemente bzw. Zusatzmittel
oder auch Modifizierungsmittel für das Ausgangs-Aluminiumoxid
bezeichnet werden, können unter "Verwendung einer der verschiedenen bekannten Methoden eingeführt
werden; im allgemeinen werden sie vorzugsweise eingeführt, indem man das Ausgangs-Aluminiumoxid mit einer
Lösung imprägniert, welche das oder die einzuführenden Elemente in Form ihrer Salze oder anderer organischer
bzw. anorganischer Derivate enthält, die in den gewählten Imprägnierlösungsmittel löslich sind.
Das gewählte Modifizierungselement ist ein Metall oder
eine Metallverbindung aus der Gruppe Titan, Zirkon und Hafnium.
Der Gehalt an Zusatzelementen (ausgedrückt als §lementares
Metall), die auf der Aluniinini;iox:id-Oberfläche
niedergeschlagen sind, beträgt 0,01 bis 5 Gew.-'^,
vorzugsweise 0,01 bis 1 Gew.-^ insbesondere 0,015 bis
0,5 Gew.-^ bzw. 0,02 bis 0,4- Gew.- c/o (bezogen auf
Aluminiumoxid).
Eine Methode zur Herstellung des Katalysators besteht
z.B. darin, daß man - wie oben erwähnt - den Aluminiumoxid-Träger mit einer wässrigen Lösung (oder in einem
geeigneten Lösungsmittel) imprägniert, welche das oder
die einzuführenden Elemente enthält; dac oder die Elemente werden z.B. in Form eines Halogenids, Nitrats,
Acetats, Oxalats, Sulfats, eines Komplexes, der das oder die Elemente enthält, z.B. ein Komplex der mit
Oxalsäure oder Oxalaten, mit Zitronensäure oder Citraten,
Weinsäure oder Tartraten, mit anderen Polysäuren und
4ί;
sauren Alkoholen bzw. ihren Salzen, Acetylacetonaten
etc. gebildet wird, oder in Form irgendeines beliebigen anorganischen oder metallorganischen Derivats verwendet,
welches das oder die gewünschten Elemente ent-. hält.
Nachdem das oder die gewünschten Elemente auf dem Aluminiumoxid niedergeschlagen sind, wird das erhaltene
Produkt anschließend getrocknet, durch Erwärmen kalziniert, z.B. in einem trockenen Luftstrom (Trocknung
durch Passage über z.B. aktiviertes Aluminiumoxid, Molekularsiebe oder jeder andere Feststoff, der Luft
trocknen kann), undzwar bei einer Temperatur von z.B. 3oo bis 6oo°C.
Die Zersetzungsreaktion der tert.-Alkyläther verläuft
schon bei Normaldruck mit guten Ausbeuten; man arbeitet aber vorzugsweise bei höheren Drucken, damit man Wasser
als Kältemittel verwenden kann und auf diese Weise eine andere kostspielige Technik zur Entfernung der
Kalorien vermeidet.
Es wird also vorzugsweise unter einem Druck gearbeitet der etwas höher ist, als der Dampfdruck des gewünschten
Olefins bei der vorgesehenen Kondensationstemperatur. Man arbeitet also vorzugsweise unter einem Druckvon
0,11 bis 2 MPa, zweckmäßig 0,4- bis 1 HPa.
Die Reaktion wird im allgemeinen bei einer Temperatur von I00 bis 5000C, vorzugsweise aber bei 2oo bis 35o°C
durchgeführt. Die stündliche Flüssigkeitsdurchflußmenge
(ausgedrückt in Volumenteilen der flüssigen Charge pro Volumenteil Katalysator und pro Stunde) beträgt
3o 0,1 bis 10, vorzugsweise 0,7 bis 3·
":··;: .: .·■, - .:3H2461
* ft 9· . . 1
-
11
Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich insbesondere
auch die Zersetzung von tert.-Butyl-Methyläther
zu Isobuten nach der Reaktion (2):
CH, OH,
(2) CH-C-O-CH CH0 = C + CH, OH
Diese Reaktion wird im allgemeinen von folgenden sekundären Hebenreaktionen be^n eilet:
(a) Das gebildete Methanol wird unter Entstehung von Dimethyläther nach der Gleichung (3) dehydrati
; siert:
(3) 2 CH, - OH H3C - 0 - CH3 + H2O.
(b) Das gemäß Gleichung (2) gebildete Olefin kann sich dimerisieren; so kann das erhaltene Isobuten
15 nach dem Schema (4) reagieren:
CH, ι 3
Iso Oktene
(c) Das erhaltene Olefin, kann auch mit dem Wasser
reagieren und zum entsprechenden tert.-Alkohol hydratisiert werden.
So erhält man in Falle des Isobutens den tert.-Butylalkohol
gemäß Gleichung (5)
• H3°\ · ?H3
(5) C= CH2 + H2O
· ■- H3C-C- OH
Um die Bildung des Äthers gemäß Reaktion (3) minimal zu halten, ist es wichtig, daß man .erfindungsgemäß
in Anwesenheit einer ausreichenden Menge Wasserdampf
Λ'
arbeitet, um das Gleichgewicht nach links zu verschieben, wobei die Bildung des Äthers benachteiligt
wird, ohne jedoch die Reaktion (5) von links nach rechts zu begünstigen.
Man arbeitet also in Anwesenheit einer solchen Menge
Wasser im .Reaktionsgemisch, daß das Molverhältnis Wasser/tert.-Äther 2 bis 8, vorzugsweise 2,5 "bis 4-ara
Re akt ore ingang; beträgt.
Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Katalysatoren
und Verfahren eignen sich insbesondere zur Gewinnung von sehr reinen tert.-Olefinen aus den sie
enthaltenden Olefin-Fraktionen. Bevorzugte Olefinfraktionen
sind solche, welche olefinische Kohlenwasserstoffe mit einer Kohlenstoffatomzahl· von 4 bis 15»
vorzugsweise 4 bis 10 pro Molekül enthalten. Diese Fraktionen können z.B. in gleicherweise aus Effluents
der katalytischen Crackung, der Dampfcrackung, der Verkokung, des "Visbreaking" der thermischen Crackung
etc. stammen.
Al·s Beispiele für verschiedene Olefine, die man im.
reinen Zustand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten
kann, seien genannt: Isobuten, Iso—Amylene,
wie 2-Methyl-1-Buten und 2-Hethyl-2-Buten, Isohexene
wie 2,3-Dimethyl-1-Buten, 2,3-Dimethyl-2~Buten, 2-Methyl-2-Penten,
2-Methyl-1-Penten, 3-Μεΐ1^-2-Ρ6ηΐβη (eis und
trans), 2-Äthyl-1-Buten, 1-Methyl-Cyclopenten, tert,-Heptene
etc.
Die Zersetzungsreaktion der tert.-Alkyläther zu einem
primären Alkohol und einem tert.-Olefin ist praktisch quantitativ.
.:3H246i
-VZ-
Wenn diese Reaktion in Anwesenheit eines geeignet ausgewählten Katalysators durchgeführt wird, so führt
sie nicht oder nur wenig zur Bildung von Dinieren und · Triraeren des entstandenen tert.-Olefins und ebenso
wenig zur Bildung eines teA-Alkohols.
Die vorliegende Erfindung soll nun anhand der folgenden
Beispiele näher erläutert v/erden, ohne daß sie hierauf beschränkt werden soll.
Alle in den Versuchen verwendeten Katalysatoren werden Ίο in Form von Kügelchen eingesetzt, deren Durchmesser
1 bis 3 mm beträgt und die vor ihrer Verwendung bei 4-5o°C kalziniert wurden.
Beispiel 1 ( Vergleichsversuch )
Pur die Zersetzung von Methyl-tert.-Butyläther
(MTBE) verwendet man einen Katalysator A ohne Zusatzmittel, der aus I00 g eines Aluini nium oxids mit folgenden Eigenschaften besteht:
2 Spezifische Oberfläche : 2oo m /g
Poröses Volumen : 0,59 cm^/g.
Die Reaktionsbedingungen sind wie folgt:
Temperatur des Reaktors : 265 G Druck : 0,6 MPa
pph des MTBE (Durchflußgeschwindigkeit) : "1,4-8 pph des VJassers ■ (Durch
flußgeschwindigkeit) : 0,9
Molverhältnis H2O
= 3 (am Reaktor eingang)
pph = Gewicht des Materials pro Gewichts einheilt Katalysator
und pro Stunde. .
4V
Ran gibt in den Reaktor 148 g/Stunde MTBE und 90 g/Stunde Wasser, d.h. insgesamt 258 g/Stunde. Das Gewicht des
Produkts am Reaktorausgang beträgt ebenfalls 258 g.
Kan isoliert also am Ausgang das gesamte Gewicht, das '
man eingeführt hat.
Die Zusammensetzung des Produkts am Reaktorausgang
beträgt:
MTBE 1,2
Isobuten (Isobutylen) 58,4o
ο tert.-Butylalkohol 0,51 ^ 62,o9 Gew.-9
Methanol 21,59
Dimethyläther 0,55
V/asser 57,91
S Isooktene . 0,0
15 1oo,oo
Beispiel 2 ( Vergleichsversuch )
Der verwendete Katalysator B (der ebenfalls kein Zusatzmittel enthält) ist ein Aluminiumoxid mit einer
2 noch geringeren spezifischen Oberfläche von ^ m /g
2o und einem porösen Volumen von 0,51 cnr/g.
Die Reaktionsbedingungen sind die gleichen wie im Beispiel 1;
Die Zusammensetzung des am Reaktorausgang erhaltenen
Produkts beträgt:
MTBE | 29,«5 |
Isobuten (Isobutylen) | 19,55 |
tert.-Butylalkohol | 1,35 |
Methanol | 11,53 |
Dimethyläther | 0,17 |
Wasser | 37,55 |
€. Isooktene | 0,0 |
62,45 'Gew.-
1-00,00
Beispiel 3' ( Vergleichsversuch )
In diesem Beispiel hat das als Katalysator verwendete
Aluminiumoxid (ohne Zusatzmittel) eine wesentlich größere
2 spezifische Oberfläche von 45o m /g und ein poröses
Volumen von 0,52 cnr/g. Die Reaktionsbedingungen sind die selben wie in Beispiel 1 und 2.
Das Effluent des Reaktors hat die folgende Zusammensetzung:
MTBE | 1,24 ^ |
Isobutene (Isobutylen) | 33,74 |
tert.-Butylalkohol | 0,52 |
Methanol | 21,27 |
Dimethyläther | 0,64: |
%. Isooktene | 4,65 |
Wasser | 37,94 |
Methanol 21,27 . , 62,06 Gew.-#
I00,oo
In der folgenden Tabelle I ist für die Beispiele 1 bis die erhaltene molare Umwandlung des MTBE, die molare
Ausbeute an gewonnenem Isobutylen bezogen auf umgewandeltes MTBE und die Mol-/£ des entstandenen Methanols
angegeben:
.-. -3U2461
Beispiel | Katalysator | Aluminiumoxid S m2/g |
Umwandlung von RTBE (Mol-#) |
isoliertes Isobutylen (Kol-#) |
isoliertes Methanol (Mol-#) |
Λ | A | 2oo | 98 | 99 | 96,5 |
2. | B | 55 | 52,2 | 95 | 98 |
3 | σ | 45o | 98 | 98 | 96 |
Die in Beispiel 2 erhaltenen Resultate zeigen den Mangel an Selektivität, aber insbesondere der Aktivität
des Katalysators, welche hier auf die geringe spezifische Oberfläche des verwendeten Aluminiumoxids zurückzuführen
sind.
Eine Steigerung der Reaktionstemperatur, um diesen
Hangel an Aktivität zu beseitigen, ist nicht angezeigt, da sie zum Auftreten von schwerwiegenden Nebenreaktionen
führen würde. ·
Man verwendet hier die erfindungsgemäßen Katalysatoren
D, E und F, d.h. Piatalysatoren, die man aus dem in Beispiel
Λ verwendeten Aluminiumoxid erhalten hat, welches mit einem Aziditäts-verändernden Mittel versetzt wurde,
d.h. beim Katalysator D mit Zirkon, beim Katalysator E mit Titan bzw. beim Katalysator JT mit Hafnium.
ί7
Die verwendeten Katalysatoren werden hergestellt, indem man 1oo g des im Beispiel 1 verwendeten Aluminium-
oxids mit folgenden Zusätzen versieht:
- beim Katalysator D mit 6o cm einer wässrigen
Lösung, die 2 g einer Lösung von Zirkonyl-Azetat mit 1o Gew.^ Zirkon enthält.
- Beim Katalysator E mit 4,3 g einer Lösung von
Titan-Trichlorid mit 15 Gew.-^ des Trichlorids.
- Beim Katalysator Έ mit 2 g einer wässrigen Lösung
von Hafnium-Oxichlorid mit Λ ο Gew.-# Hafnium.
Man läßt 4 Stunden im Kontakt stehen, schleudert ab
und trocknet dann, in dem man dieTemperatur progressiv innerhalb einer Stunde bis auf 1oo°C steigert, worauf
man eine Stunde bei dieser Temperatur hält und anschließend zwei Stunden bei 4-5o°C an der Luft kalziniert. Die spezifische Oberfläche und das poröse Volumen der Katalysatoren D, E und Έ sind dieselben wie bei
dem Katalysator A, d.h. 2oo m /g und 0,59 cm3/g.
Die auf diese Weise erhaltenen Katalysatoren D, E und Ί1
enthalten:
Katalysator D : 0,2 Gew.-# Zirkon 2o Katalysator E : 0,2 Gew.-# Titan
Katalysator JF : 0,2 Gew.-# Hafnium.
Man arbeitet unter den gleichen Bedingungen und mit der gleichen Charge wie im Beispiel 1·
In Tabelle II sind die erhaltenen Resultate dargestellt:
25
.:3U2461
Zusammensetzung des Produkts | MTBE | D | Katalysator | Έ | |
(Gew.-^) | Isobuten | 1,24 | E | 1,25 | |
tert.-Butanol | 38,74 | 1,24 | 38,72 | ||
5 | Methanol | 0,o5 | 38,75 | 0,o4 | |
Dimethyläther | 21,95 | 0,o4 | 21,83 | ||
Wasser | 0,16 | 21,72 | 0,26 | ||
Isooktene | 37,86 | 0,32 | 37,9o | ||
umgewandeltes MTBE {%) | 0,o | 37,93 | 0,o | ||
1o | Ausbeute an isoliertem | 98,o | 0,o | 98,o | |
Isobuten {%) | 98,ο | ||||
Isoliertes Methanol (#) | 99,9 | 99,9 | |||
99,o | 99,9 | 98,6 | |||
98,1 |
2o
Man führt eine Reihe von Versuchen mit Katalysatoren
durch, die wie im Beispiel 4 angegeben hergestellt wurden, jedoch mit verschiedenen Gehalten an Metallelementen,
Die Resultate sind in der Tabelle III angegeben.
Die Reaktionsbedingungen sind immer die gleichen wie in den vorherigen Beispielen. Die spezifische
Oberfläche beträgt 2oo m /g und das poröse Volumen beträgt 0,59 cmvg bei allen Katalysatoren G-O.
- 18-Tabelle III
Gehalt an Metallelement | Umgewandeltes | Ausbeute an isolier | Js oliertes | |
Katalysator | (ausgedrückt als Metall- element) |
MTBE (#) | tem Isobuten {%) | Methanol |
G | 0,oo9 cp Ti | 98 | 99,o | 96,5 |
H | O,o2 % Ti | 98 | 99,2 | 97,5 |
I | 0,6 $ Ti | 93 | 98,2 | 98 |
J | 0,oo9 c,'o Zr | 98,o | 99,o | 96,5 |
K | O,o2 c/o Zr | 98,o | 99,3 | 98,4 |
L | 0,6 CJ> Zr | 94 | 97,1 | 97 |
M | : 0,oo9 c/o Hf | 98,o | 99,o | 96,5 |
N | 0,o2 c/o Hf | 98,o | 99,1 | 97,8 |
0 ι |
0,6 '# Hf | 93,5 | 97,6 | 97,3 |
.:3U2461
ZO
Diese Resultate zeigen, daß die mit den erfindungsgemäßen
Katalysatoren H, K und N erhaltenen Selektivitäten korrekt sind, wenn auch etwas geringer
als die mit den Katalysatoren D, E und P, deren Gehalt
an Fietallelement adäquater ist. Diese Beispiele zeigen
auch einerseits den Aktivitätsverlust, den man
mit den Katalysatoren I, L und 0 erhält, deren Gehalt an I-ietallelement etwas höher ist, und andererseits
die Unwirksamkeit eines zu geringen Gehalts an Metallelement bei den nicht-erfindungsgemäßen Katalysatoren
G, J und M.
Beispiel 6: ( Vergleichsversuch )
Man wiederholt das Beispiel 4 mit den Katalysatoren D, V. und F, wobei man aber in Abwesenheit von Wasserdampf
arbeitet.
Man erhält die in Tabelle IV angegebenen Resultate.
Katalysator | D | E | F |
umgewandeltes MTBE {%) |
100 | 100 | 100 |
isoliertes Iso buten (#) |
94 | 95 | 94 |
isoliertes Me thanol {%) |
64 | 58 | 60 |
-3 H 2/,
14
Beispiel 7? ( Vergleichsversuch )
Man wiederholt das Beispiel 4, wobei man aber
das im Beispiel 2 verwendete Aluminiumoxid einsetzt, dessen spezifische Oberfläche 55 m /g ist.
Man erhält die in Tabelle V angegebenen Resultate.
Die spezifische Oberfläche der modofizierten Katalysatoren
D, E und Έ ist 55 m2/p;, wobei das poröse
Volumen 0,51 crn^/g beträgt.
Katalysator | D (modifiziert) | E (modifiziert) | P (modifiziert) |
umgewandeltes MTBE O) |
65 | 63 | 63 |
isoliertes Iso buten (#) |
97 | 97,1 | 96,8 |
isoliertes Me thanol (56) |
97,8 | 97,1 | 97,4 |
Claims (11)
- durch Zersetzung des entsprechenden tertiären Äthers der FormelRp — CHp — C — O — CHp — Rin welcher R, ]L·, Rp und R, gleich oder verschieden sind und Alkyl-,Arylalkyl-,Aryl-oder Alkylaryl-Gruppen bedeuten, wobei Rp und R außerdem auch ein Wasserstoffatom sein können,
dadurch gekennzeichnet,15 daß mana) das Verfahren einerseits in Gegenwart von Wasserdampf durchführt, wobei das Molverhältnis Wasser/tert.Äther 2 bis 8 beträgt undb) andererseits in Gegenwart eines Katalysators auf Basis eines Alundnlumoxidsgearbeitet wird, das man mit mindestens einem Zusatzmittel versetzt, welches ein Metall oder eine Metallverbindung aus der Gruppe Titan, Zirkon und Hafnium ist, wobei der Gehalt an Metall oder Metallverbindung (ausgedrückt als elementares Metall) 0,01 bis 5 Gew.-# ( "bezogen auf Aluminiumoxid) ist und das Aluminiumoxid nach der Einarbeitung des Metalls oder der Metallverbindung eine spezifische Oberfläche von80 bis 3oo m /g hat. - 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die spezifische Oberfläche des Aluminiumoxidsο 1oo bis 25o m /g beträgt.
- 3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß man unter einem Druck von 0,11 bis 2 MPa und bei einer Temperatur von I00 bis 5oo C mit einer stündlichen Fluss igkeits-Durchflußgeschwindigkeit 10 von 0,1 bis 10 Volumenteilen der flüssigen Charge pro Volumenteil Katalysator und pro Stunde arbeitet, wobei das Molverhältnis Wasser/tert,-Äther 2,5 bis 4- beträgt.
- 4·. Verfahren gemäß Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet,daß der Druck 0,4 bis 1 MPa, die Temperatur 2oo bis 35o°C und die Durchflußgeschwindigkeit 0,7 bis 3 beträgt.
- 5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Gehalt an Metall oder Metallverbindung (ausgedrückt als elementares Metall) 0,01 bis 1 Gew.—% (bezogen auf Aluminiumoxid) beträgt.
- 6. Verfahren gemäß Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet,daß dieser Gehalt 0,015 "bis 0,5 % beträgt.
- 7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Titan ist.
- 8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Zirkon ist.
- 9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Metall Hafnium ist.1ο. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangsprodukt verwendete Äther
- 10 ein Produkt ist, das man durch Behandlung einer Olefin-Fraktion, welche das gewünschte tert,-Olefin enthält, mit einem Alkohol gewinnt, wobei man den dem gewünschten tert.-Olefin entsprechenden tert.-Äther erhält, den man anschließend durchDest illation isoliert.
- 11. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 1o,angewandt auf die Zersetzung von Hethyl-tert.-Butyläther zur Gewinnung von Isobuten.
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