DE4434796A1 - Verfahren zur Herstellung von Alkyl-tert-alkyläther sowie Austauscherharz - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Alkyl-tert-alkyläther sowie AustauscherharzInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her
stellung von Alkyl-tert-alkyläther, insbesondere ein Ver
fahren zur Zubereitung von Alkyl-tert-alkyläthern aus
schwefelhaltigem, flüssigem olefinischem Kohlenwasserstoff-
Einsatzmaterial. Zudem erfaßt die Erfindung ein Kationen
austauscherharz.
Alkyl-tert-alkyläther wie etwa Methyl-tert-butyläther
(MTBE) Äthyl-tert-amyläther (TAME) Äthyl-tert-butyläther
(ETBE) und ähnliche werden als Brennstoffstreckmittel und
zur Verbesserung des Oktanwertes verwendet, um bleifreies
Benzin mit einer annehmbaren Oktanzahl herzustellen, ohne
dabei das Mischungsverhältnis des Benzins zu verändern.
Alkyl-tert-alkyläther-Zusätze dienen als Ersatz für blei
haltige Antiklopfmittel. Da bleihaltige Antiklopfmittel zu
unerwünschten Emissionen im Abgas eines Verbrennungsmotors
führen, bewirkt der Einsatz dieser erfindungsgemäßen Er
satzmittel eine Verringerung der Umweltbelastung.
Alkyl-tert-alkyläther werden typischerweise durch die Reak
tion eines primären Alkohols mit einem Olefin bewirkt, das
auf einem tertiären Kohlenstoffatom eine Doppelbindung auf
weist. Zum Beispiel kann Methanol mit Isobutylen zur Bil
dung von Methyl-tert-butyläther (MTBE) reagiert werden und
mit Isopenten zur Bildung von Methyl-tert-amyläther (TAME).
Als weiteres Beispiel kann Äthanol mit Isobutylen zur Bil
dung von Äthyl-tert-butyläther (ETBE) reagiert werden.
Die Reaktion zur Bildung von Alkyl-tert-alkyläthern wird
durch Lewissäuren (Lewis acids) wie Schwefelsäure und durch
organische Säuren wie Alkyl- und Arylsulfonsäuren sowie
durch Austauscherharze (ion exchange resins) katalysiert.
Austauscherharze in Säureform eignen sich besonders, und
makropore Kationenaustauscherharze, die mit Hydriermetallen
der Gruppe VI, VII und VIII dotiert sind oder diese auf
sonstige Weise enthalten, liefern gute Ergebnisse.
Bei typischen Einsatzmitteln für diese Reaktion, wie etwa
leichte Kohlenwasserstoffströme aus Kat.-Crackanlagen (FCC
operations) ist jedoch ein schnelles Abklingen der kataly
tischen Wirkung des Harzes während der Ätherbildung festge
stellt worden, wodurch der Prozeß sowohl unwirtschaftlich
als auch teuer wird. Beispiele bekannter Verfahren zur Be
reitung von Alkyl-tert-alkyläthern werden in den US-Patent
schriften 4,330,679; 4,695,556; 5,008,466; 5,084,070 offen
bart.
Durch keines der oben genannten Verfahren wird ein Prozeß
zur Verfügung gestellt, durch den das Problem des schnellen
Abklingens der Katalysatorwirkung des Austauscherharzes an
gesprochen wird.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin
der das Ziel gesetzt, ein Verfahren für die Bereitung von
Alkyl-tert-alkyläthern bereitzustellen, bei dem die er
kannten Mängel vermieden werden; zum einen soll die Kataly
satorwirkung des Austauscherharzes nicht schnell abklingen,
zum anderen ein Verfahren zur Verätherung eines leichten
Kohlenwasserstoffstromes angeboten sowie ein hochqualita
tives Raffinat-Nebenprodukt stromabwärts im Alkylierungs
prozeß verwendet werden. Auch will die Erfindung ein Aus
tauscherharz bereitstellen, das bei der Bereitung von Al
kyl-tert-alkyläthern eingesetzt wird und sich im Hinblick
auf das Abklingen der katalytischen Wirkung als wider
standsfähig erweist.
Weitere Ziele und Vorteile werden nachfolgend erörtert.
Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängi
gen Patentansprüche; die Unteransprüche geben günstige Aus
gestaltungen an.
Erfindungsgemäß ist gefunden worden, daß Schwefel, insbe
sondere bestimmte Schwefelarten, während des Ätherbil
dungsprozesses ein schnelles Abklingen der katalytischen
Wirkung von Austauscherharzen verursacht. Es ist ebenfalls
festgestellt worden, daß diese durch den im Einsatzmaterial
vorhandenen Schwefel verursachte Deaktivierung des Kataly
sators dadurch vermieden werden kann, daß dem Harz durch
Dotierung - oder auch auf andere Weise - eine bestimmte
Menge von Palladium hinzugefügt wird; dabei ist die hinzu
zufügende Menge an Palladium von der Art und der Menge der
im Einsatzmittel vorhandenen Schwefelverbindung abhängig.
Nach der vorliegenden Erfindung weist das Verfahren zur Be
reitung von Alkyl-tert-alkyläthern die folgenden Schritte
auf: es wird ein flüssiges, olefinisches Kohlenwasserstoff-
Einsatzmittel mit einem Gehalt an Schwefel bereitgestellt;
es wird ein Austauscherharz (ion exchange resin) mit einer
bestimmten Menge an Palladium bereitgestellt, wobei die
Menge an Palladium in Abhängigkeit vom erwähnten
Schwefelgehalt des erwähnten Kohlenwasserstoff-Einsatzmit
tels gewählt wird; es wird das erwähnte flüssige, olefini
sche Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel mit Alkohol und Was
serstoff vermischt, so daß ein Reaktionseinsatzmittel ent
steht; unter Ätherbildungsbedingungen wird das erwähnte
Reaktionseinsatzmittel mit dem erwähnten Austauscherharz
behandelt, so daß ein Alkyl-tert-Alkyläther gewonnen wird.
Die richtige Menge an Palladium ist von der Menge und der
Art des im Einsatzmittel enthaltenen Schwefels abhängig.
Erfindungsgemäß wird die Schwefelmenge im Einsatzmittel im
Vergleich zu einer äquivalenten Menge an Mercaptan quanti
fiziert, das sich bei der Ätherbildung als besonders zer
störerisch auf Austauscherharze erweist. Dabei wird das
Mercaptan-Schwefel-Äquivalent (MSÄ) im Einsatzmittel wie
folgt bestimmt:
MSÄ = M + 5·(H₂S) + 5·(COS) + 0,25·(D) + 0, 1·(OCS)
Dabei ist MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent des im er
wähnten flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatz
mittel befindlichen Schwefels, ausgedrückt in Schwefel-
Gew.-ppm; M ist der Schwefelgehalt des erwähnten flüssigen,
olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von
Mercaptan, in Schwefel-Gew.-ppm; H₂S ist der Schwefelgehalt
des erwähnten flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-
Einsatzmittels in Form von Schwefelwasserstoff, in Schwe
fel-Gew.-ppm; COS ist der Schwefelgehalt des erwähnten
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in
Form von Carbonylsulfid, in Schwefel-Gew.-ppm; D ist der
Schwefelgehalt des erwähnten flüssigen, olefinischen Koh
lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid, in
Schwefel-Gew.-ppm; und OCS ist der Schwefelgehalt des er
wähnten flüssigen, olefinischen Kohlenwassertoff-Einsatz
mittels in Form von anderen Schwefelverbindungen, ebenfalls
in Schwefel-Gew.-ppm.
Das Austauscherharz wird vorzugsweise dotiert oder auch an
derweitig mit Palladium versorgt und zwar in einer Menge im
Bereich zwischen (Pd)min und (Pd)max. (Pd)min ist eine Min
destmenge an Palladium - gemessen in Gramm Palladium je
Liter trockenen Harzes - und läßt sich wie folgt ermit
teln:
(Pd)min = 0,065·(MSÄ) + 0,1.
Darin ist MSÄ das erwähnte Mercaptan-Schwefel-Äquivalent.
(Pd)max eine Maximalmenge an Palladium in Gramm Palladium
je Liter trockenen Harzes und läßt sich wie folgt ermit
teln:
(Pd)max = 0,08·(MSÄ) + 2.
In weiterer Übereinstimmung mit der Erfindung weist ein
Austauscherharz für den Ätherbildungsprozeß bei schwefel
haltigem, flüssigem Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel ein ma
kropores, mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrolharz auf
und enthält eine bestimmte Menge Palladium, die ausreichend
ist, um eine Schwefeldeaktivierung des Harzes durch den im
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel
enthaltenden Schwefel zu vermeiden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines be
vorzugten Ausführungsbeispieles sowie anhand der Zeichnung;
diese zeigt in
Fig. 1 eine optimale Dotierung (doping)
des Harzes anhand des
Mercaptanäquivalentes des im Ein
satzmittel befindlichen Schwefels,
wobei über MSÄ in Schwefel Gew.-%
Palladium (g/l Trockenharz) aufge
tragen ist;
Fig. 2 die Umsetzung, die durch ein Harz
bewirkt wird, in dem sich eine er
findungsgemäße Menge an Palladium
befindet, aufgetragen über der Zeit
im produktiven Arbeitsgang;
Fig. 3 die Umsetzung, die durch ein Harz
bewirkt wird, in dem sich eine un
zureichende Menge an Palladium be
findet.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Produktion von Alkyl-tert-alkyläthern aus leichten Koh
lenwasserstoffströmen und auf ein Austauscherharz, das bei
der Bereitung des Alkyl-tert-alkyläthers verwendet wird.
Alkyl-tert-alkyläther sind nützlich als Ersatzmittel für
bleihaltige Antiklopfmittelzusätze für Benzin. Alkyl-tert
alkyläther werden typischerweise durch die Reaktion eines
primären Alkohols mit einem Olefin bewirkt, das auf einem
tertiären Kohlenstoffatom eine Doppelbindung aufweist. Der
Ätherbildungsprozeß wird durch bekannte Katalysatoren ein
schließlich Austauscherharzen beschleunigt, die mit hy
drierten Metallen der Gruppen VI, VII oder VIII des Peri
odensystems dortiert sein können.
Nach der Erfindung ist gefunden worden, daß die Deaktivie
rung konventioneller Austauscherharze häufig durch den im
Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel enthaltenen Schwefel verur
sacht wird. Es ist ferner festgestellt worden, daß diese
Deaktivierung dadurch wirksam gehemmt werden kann, daß das
Austauscherharz wirksam mit Palladium dotiert wird, wobei
die zu verwendende Palladiummenge nicht nur vom Schwefelge
halt des Einsatzmittels, sondern auch von der Form des im
Einsatzmittel enthaltenen Schwefels abhängt.
Erfindungsgemäß werden Alkyl-tert-alkyläther - wie MTBE,
TAME, ETBE und ähnliche - durch die Mischung eines flüssi
gen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels mit ge
eigneten Mengen an Alkohol und Wasserstoff vermischt, so
daß ein Reaktionseinsatzmittel entsteht, das dann mit einem
Austauscherharz behandelt wird, das eine bestimmte Menge
Palladium enthält; diese Palladiummenge wird anhand des
Schwefelgehaltes des Einsatzmittels bestimmt oder opti
miert. Insbesondere wird die Palladiummenge anhand eines
Mercaptanäquivalentes (MSÄ) des im Einsatzmittel befindli
chen Schwefels bestimmt und zwar erfindungsgemäß wie nach
folgend beschrieben.
Bevorzugte Einsatzmittel für diesen Prozeß sind u. a.
leichte Kohlenwasserstoffströme wie etwa C₄-C₁₀ (FCC) Kat.-
Crackanlagen-Ströme, C₄-C₁₀ Verkokungsprozeß-Ströme, C₄-C₁₀
Röhrenspaltverfahren-Ströme (steam cracking process
streams), leichte Rohöl Kat.-Crackanlagen-Ströme (naphta
FCC streams) mit C₃-C₇, vorzugsweise C₄ und C₅, sowie ähnli
che Ströme. Das Einsatzmittel kann vorzugsweise folgende
Zusammensetzung aufweisen:
Isobuten | |
0,1-25 Gew.-%; | |
Isoamylen | 0,1-30 Gew.-%; |
Diolefin | 0,2-2,5 Gew.-%; |
andere C₄ und C₅ | 50-90 Gew.-%; |
Schwefel | bis etwa 300 ppm |
Der Schwefelgehalt des Einsatzmittels beinhaltet typi
scherweise Mercaptan in Mengen bis etwa 80 Gew.-ppm Schwe
fel; H₂S in einer Menge bis etwa 5 ppm; Carbonylsulfid
(COS) in einer Menge bis etwa 5 ppm; Disulfid in einer
Menge bis etwa 50 ppm; Rest in Form von anderen Schwefel
verbindungen.
Der mit dem flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Ein
satzmittel zu vermischende Alkohol sollte auf der Grundlage
des gewünschten Alkyl-tert-alkyläthers gewählt werden, und
kann vorzugsweise ein Primäralkohol aus der Gruppe Met
hanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol, Isobutanol
und ähnlich sein.
Der jeweils gewonnene Alkyl-tert-alkyläther wird - zu
einem gewissen Grad - vom verwendeten Alkohol bestimmt.
Zum Beispiel ergibt die Reaktion von Methanol mit Isobuten
bzw. Isoamylen den Stoff Methyl-tert-butyläther (MTBE) bzw.
Methyl-tert-amyläther (TAME) . Die Reaktion von Äthanol mit
Isobuten bzw. Isoamylen ergibt den Stoff Äthyl-tert-
butyläther (ETBE) bzw. Äthyl-tert-amyläther (ETAE). Ferner
kann durch verschiedene Kombinationen von Alkohol und Ein
satzmittel eine Mischung mehrerer unterschiedlicher Alkyl-
tert-alkyläther bereitet werden.
Alkohol wird mit dem flüssigen, olefinischen Kohlenwasser
stoff-Einsatzmittel vorzugsweise so vermischt, daß ein Mol
verhältnis des Alkohols zum im Einsatzmittel befindlichen
Tertiärolefin von ca. 0,5 bis ca. 3,0 erzielt wird.
Wasserstoff wird mit dem flüssigen, olefinischen Kohlen
wasserstoff-Einsatzmittel vorzugsweise in einer solchen
Menge vermischt, daß die im Einsatzmittel vorhandenen Dio
lefine hydriert werden, vorzugsweise in solchen Mengen, daß
ein Molverhältnis des Wasserstoffs zum im Einsatzmittel be
findlichen Diolefin von ca. 0,5 bis ca. 4,0 erzielt wird.
Das flüssige, olefinische Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel,
der Primäralkohol und der Wasserstoff werden gemäß den obi
gen Angaben vermischt, so daß sich ein Reaktions-Einsatz
mittel ergibt, das sich für die Behandlung mit dem Aus
tauscherharz zu Bereitung von Alkyl-tert-alkyläther eignet.
Bei dem Austauscherharz handelt es sich vorzugsweise um ein
makropores, mit Divinylbenzol vernetztes Polystyrolharz,
das eine bestimmte Menge Palladium enthält, die von dem je
weiligen im Einsatzmittel vorhandenen Schwefel abhängig
ist. Erfindungsgemäß wird das Harz stärker durch den
Mercaptanschwefel als durch andere Schwefelarten beein
rächtigt. In Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen
Vorgehensweise wird deshalb Palladium auf der Grundlage
eines Mercaptan-Schwefel-Äquivalentes (MSÄ) des im Einsatz
mittel befindlichen Schwefels verwendet, wobei dieser Äqui
valentwert wie folgt bestimmt wird:
MSÄ = M + 5·(H₂S) + 5·(COS) + 0,25·(D) + 0,1·(COS)
Dabei ist MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent des im
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel be
findlichen Schwefels, ausgedrückt in Schwefel-Gew.-ppm; M
ist der Schwefelgehalt des erwähnten flüssigen, olefini
schen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von
Mercaptan, in Schwefel-Gew.-ppm; H₂S ist der Schwefelgehalt
des erwähnten flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-
Einsatzmittels in Form von Schwefelwasserstoff, in
Schwefel-Gew.-ppm; COS ist der Schwefelgehalt des erwähnten
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in
Form von Carbonylsulfid, in Schwefel-Gew.-ppm; D ist der
Schwefelgehalt des erwähnten flüssigen, olefinischen
Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid, in
Schwefel-Gew.-ppm; und COS ist der Schwefelgehalt des
erwähnten flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-
Einsatzmittels in Form von anderen Schwefelverbindungen,
ebenfalls ausgedrückt in Schwefel-Gew.-ppm.
Das Harz wird mit einer Minimalmenge (Pd)min Palladium
dotiert, die sich wie folgt errechnet:
(Pd)min = 0,065·(MSÄ) + 0,1.
Darin ist (Pd)min die erwähnte Mindestmenge an Palladium -
gemessen in Gramm Palladium je Liter trockenen Harzes -
und MSÄ das erwähnte Mercaptan-Schwefel-Äquivalent.
Palladium wird nun bis zu einer bevorzugten Maximalmenge
(Pd)max zugeführt, die sich wie folgt errechnet:
(Pd)max = 0,08·(MSÄ) + 2.
(Pd)max ist die Maximalmenge an Palladium gemessen in Gramm
Palladium je Liter trockenen Harzes; MSÄ das erwähnte
Mercaptan-Schwefel-Äquivalent. Palladium kann vorzugsweise
in einer Menge zwischen 0,1 bis ca. 10,0 g Pd je Liter
trockenen Harzes für typische Einsatzmittel zugeführt wer
den. Das Harz beinhaltet vorzugsweise Divenylbenzol in
einer Menge zwischen ca. 5 bis etwa 65 Gew.-% des Harzes.
Erfindungsgemäß kann Alkyl-tert-alkyläther wie folgt herge
stellt werden. Es wird ein geeigneter Strom flüssigen, ole
finischen Kohlenwasserstoffes bereitgestellt. Zur Bestim
mung der Zusammensetzung, einschließlich des Schwefelgehal
tes und der Form des Schwefels im Strom, kann diesem eine
Probe zur Analyse entnommen werden. Aus diesen Informatio
nen kann das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent (MSÄ) bestimmt
werden. Jetzt kann ein richtiges Austauscherharz mit der
geeigneten - anhand des Schwefelgehaltes oder des MSÄ des
Einsatzmittels bestimmten - Palladiummenge bereitet wer
den.
Das Harz wird vorzugsweise mit einer geeigneten Menge
Palladium dotiert, durch Waschen mit Wasser bei erhöhter
Temperatur aktiviert und dann mit Methanol dehydriert, vor
zugsweise bis der Wassergehalt bei weniger als 1 Gew.-%
liegt. Es kann eine Palladiumreduktion durchgeführt werden,
beispielsweise bei einer Temperatur von etwa 90°C, einem
Überdruck von etwa 15 Bar (15 bars gauge) und mit einer
Stromrate des Methanols von etwa 1100 ml/h für 24 Stunden.
Das so bereitete Harz kann typischerweise folgende Eigen
schaften aufweisen:
Säurestellen: | |
1-7 Äquivalente/Liter; | |
Porosität: | 0,1-0,5 cc/g; |
Porendurchmesser: | 100-500 Å; |
Oberfläche: | 15-100 m²/g; |
Partikelgröße: | 0,1- 3 mm. |
Das gemäß den obigen Angaben gewählte Einsatzmittel wird
mit geeigneten Mengen Alkohol und Wasserstoff gemischt, so
daß ein Reaktions-Einsatzmittel mit den gewünschten, oben
angegebenen Molverhältnissen bereitgestellt wird. Das Reak
tions-Einsatzmittel wird dann unter wirksamen Ätherbil
dungsbedingungen mit dem Harz behandelt, so daß das ge
wünschte Alkyl-tert-alkyläther bereitgestellt wird. Typi
sche Prozeßbedingungen sind u. a. ein Überdruckbereich von
etwa 10 bis etwa 25 Bar (bars gauge), ein Temperaturbereich
von etwa 40°C bis etwa 90°C, und eine stündliche Flüssig
keitsraumgeschwindigkeit (liquid hourly space velocity =
LHSV) oder Katalysatorbelastung des Reaktions-Einsatzmit
tels zum Harz von zwischen etwa 0,5 und ca. 5,0 v/v/h.
Erfindungsgemäß verhindert das Palladium, daß das im Ein
satzmittel befindliche Schwefel den Harzkatalysator schnell
deaktiviert. Ohne Palladium wir die metallene aktive Phase
eines konventionellen Katalysators oder Harzes vom Schwefel
deaktiviert. Die metallene aktive Phase ist für die Hydrie
rung (Hydrogenation) der Diolefine verantwortlich; wird
diese metallene aktive Phase deaktiviert, neigen die Diole
fine statt dessen zur Polymerisation. Die Polymerisation
der Diolefine führt zur Bildung einer klebrigen Substanz
(gum), die dazu führt, daß das Harz verdorben wird, so daß
die Fähigkeit des Harzes abnimmt, eine Doppelbindungsiso
merisierung zu vollführen, so daß der Reaktionsertrag an
Äther sinkt und auch die Qualität des Raffinat-Nebenproduk
tes des Prozesses abnimmt.
Harze, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfin
dung formuliert und eingesetzt werden, vermeiden das voran
gehend beschriebene Problem.
Die Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden weiter anhand der nun folgenden Beispiele
erläutert.
Dieses Beispiel zeigt die verhältnismäßig stabile Wirkung
eines Harzes auf ein Einsatzmittel, das einen verhältnis
mäßig niedrigen Schwefelgehalt aufweist und im wesentlichen
auch mercaptanfrei ist.
Der Versuch wurde in einer Pilotanlage mit einem fest ange
ordneten Reaktor (fixed bed reactor) durchgeführt. Der Re
aktor wurde extern mit Öl geheizt, das durch eine Ummante
lung zirkulierte. Die Reaktionsmischung wurde aufwärtsflie
ßend (upflow mode) mit einer Membranpumpe in den Reaktor
eingespeist. Stromauf- und abwärts des Reaktors befanden
sich Analysegeräte mit Entnahmesonden zur Analyse des Ein
satzmittels und der Reaktionsprodukte.
Ein C5-Olefincut aus einer katalytischen Crackeinheit (FCCU
= Fluid Catalytic Cracking Unit) wurde mit Methanol (99,8
Gew.-% Reinheit) zur Bildung einer Reaktionsmischung
gemischt. Eine kleine für die Hydrierungs- und Isomerisa
tionsreaktionen erforderliche Menge Wasserstoff wurde mit
der Reaktionsmischung vermischt, bevor diese dem Reaktor
zugeführt wurde. Das Reaktions-Einsatzmittel hatte folgende
Zusammensetzung (Gehalt an):
Methanol | |
13,9 Gew.-%; | |
3-Methyl-1-buten | 0,69 Gew.-%; |
2-Methyl-2-buten | 11,94 Gew.-%; |
2-Methyl-1-buten | 5,41 Gew.-%; |
TAME reaktinsfähige Isoamylene (2M1B+2M2B) | 17,35 Gew.-%; |
Isopren | 0,29 Gew.-%; |
Diolefin gesamt | 1,01 Gew.-%; |
Penten-1 | 2,75 Gew.-%; |
andere Kohlenwasserstoffe etwa | 64 Gew.-%; |
Mercaptanschwefel unter | 1 Gew.-%; |
Schwefel gesamt | 10 Gew.-%; |
(MSÄ) | 1 Gew.-% Schwefel. |
Es wurden zwei ähnliche Austauscherharze mit unterschiedli
chen Palladium-Mengen verwendet:
- - Harz A wurde mit 3 g Pd je Liter Harz,
- - Harz B mit 1 g Pd je Liter Harz dotiert (doped)
Die katalytische Aktivierung wurde dadurch erreicht, daß
die Harze bei einer Temperatur von 25°C mit 10 Volumenein
heiten Wasser pro Volumeneinheit Harz gewaschen wurden. Die
Harze wurden dann mit Methanol bis auf einen Wassergehalt
von unter 1 Gew.-% dehydriert. Die Palladium-Reduktion
wurde unter folgenden Bedingungen durchgeführt: Temperatur
90°C, 15 Bar Überdruck (15 bar gauge), Methanolfluß 1100
ml/h für 24 Stunden.
Der Versuch wurde in der Pilotanlage durchgeführt, wobei
der Reaktor mit 267 Pd-dotiertem Kationenaustauscherharz
beschickt war. Jedes der Harze wurde in der Anlage gemäß
der vorangehenden Beschreibung und unter den nachfolgenden
Reaktionsbedingungen geprüft; die Ergebnisse sind in der
Tabelle 1 aufgeführt.
Reaktionsbedingungen:
Druck: 15 Bar (bar gauge);
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) 3 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktor produktes/Vol frischen Einsatzmittels;
die Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 60°C.
Druck: 15 Bar (bar gauge);
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) 3 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktor produktes/Vol frischen Einsatzmittels;
die Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 60°C.
Tabelle 1 zeigt, daß Harz B (1 g Pd/l Harz) genauso lei
stungsfähig ist wie Harz A (3 g Pd/l Harz), wenn das Ein
satzmittel einen geringen Schwefelgehalt aufweist und im
wesentlichen mercaptanfrei ist. Dies wird an der vollstän
digen Diolefin-Hydrierung und der hohen Umsetzung von Pen
ten-1 und 3-methyl-1-buten (Isomerisierung) beobachtet.
Harz B reicht für diese Anwendung aus; Harz A dagegen ist
überdotiert.
Mit diesem Versuch sollte gezeigt werden, daß Einsatzmittel
mit jeweils unterschiedlichem Schwefelgehalt eine ent
sprechend geeignete Formulierung für die Metalldotierung
des Austauscherharzes benötigen, um einen guten Umset
zungsertrag zu erzielen und eine Deaktivierung des Kataly
sators zu verhindern.
Der Versuch wurde in Beispiel 1 in einer Pilotanlage, aber
mit zwei fest angeordneten Reaktoren (fixed bed reactors),
durchgeführt. Die Reaktoren wurden mit 267 ml Pd-dotiertem
Austauscherharz bestückt.
Ein C₅-Olefincut aus einer katalytischen Crackeinheit (FCCU
= Fluid Catalytic Cracking Unit) wurde mit Methanol (99,8
Gew.-% Reinheit) zur Bildung einer Reaktionsmischung
vermischt. Das Einsatzmittel wies einen signifikanten
Schwefelgehalt auf (50% des Schwefels Mercaptantyps) . Eine
kleine für die Hydrierungs- und Isomerisationsreaktionen
erforderliche Menge Wasserstoff wurde mit der Reaktionsmi
schung vermischt, bevor diese dem Reaktor zugeführt wurde.
Das Reaktions-Einsatzmittel hatte folgende Zusammensetzung:
Methanol | |
12,4 Gew.-%; | |
3-Methyl-1-buten | 1,07 Gew.-%; |
2-Methyl-2-buten | 1,24 Gew.-%; |
2-Methyl-1-buten | 6,6 Gew.-%; |
TAME reaktionsfähige Isoamylene (2M1B+2M2B) | 18,84 Gew.-%; |
Isopren | 0,44 Gew.-%; |
Diolefin gesamt | 1,31 Gew.-%; |
Penten-1 | 3,41 Gew.-%; |
andere Kohlenwasserstoffe etwa | 62,5 Gew.-%; |
Mercaptanschwefel | 25 Gew.-ppm (hauptsächlich Äthyl-und Isopropylmercaptan); |
Disulfidschwefel | 13 Gew.-%; |
Schwefel gesamt | 50 Gew.-%; |
MSÄ | 29 Gew-% Schwefel. |
Es wurden dieselben beiden Austauscherharze mit unter
schiedlichen Palladium-Mengen verwendet wie in Beispiel 1:
- - Harz A wurde mit 3 g Pd pro Liter Harz;
- - Harz B mit 1 g Pd pro Liter Harz dotiert.
Die katalytische Aktivierung wurde in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1 erreicht.
Beide Harze wurden in der Pilotanlage gemäß der vorange
henden Beschreibung und unter den nachfolgenden Reaktions
bedingungen getestet; die Ergebnisse sind in Tabelle 2 auf
geführt.
Reaktionsbedingungen:
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) : 4 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die durchschnittliche Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 68°C.
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) : 4 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die durchschnittliche Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 68°C.
Tabelle 2 ist zu entnehmen, daß Harz B (1 g Pd/l Harz)
nicht in der Lage war, das Diolefin vollständig zu hydrie
ren; ferner ergaben sich bei der Isomerisations-Umsetzung
von Penten-1 und 3-Methyl-1-buten nur geringe Werte. Aus
Tabelle 2 ist deutlich zu erkennen, daß Harz A (3 g Pg/l
Harz) sich bei Einsatzmitteln mit erheblichem Schwefelge
halt besser eignet. In diesem Fall war Harz B unterdotiert.
In diesem Beispiel sollte die Lebensdauer eines Kationen
austauscherharzes demonstriert werden, das mit einer dem
Schwefelgehalt des Einsatzmittels entsprechend angepaßten
Metallmenge dotiert wurde.
Dieser Versuch wurde in einer Pilotanlage, wie im Beispiel
1, mit einem einzigen Festbettreaktor (fixed bed reactor)
durchgeführt. Während des Versuches wurden zwecks Beobach
tung der Katalysatoraktivität regelmäßig Proben des Pro
duktes entnommen. Der Reaktor wurde mit 267 ml Pd-dotiertem
Austauscherharz beschickt.
Ein mit 25 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (N-Butylmercaptan)
gespickter C5-Olefincut aus einer katalytischen Crackein
heit (FCCU = Fluid Catalytic Cracking Unit) wurde mit
Methanol (99,8 Gew.-% Reinheit) zur Bildung einer
Reaktionsmischung gemischt. Eine für die Hydrierungs- und
Isomerisationsreaktionen erforderliche kleine Menge Wasser
stoff wurde mit der Reaktionsmischung vermischt, bevor
diese dem Reaktor zugeführt wurde. Das Reaktions-Einsatz
mittel hatte folgende Zusammensetzung:
Methanol | |
13,71 Gew.-%; | |
3-Methyl-1-buten | 0,92 Gew.-%; |
2-Methyl-2-buten | 9,76 Gew.-%; |
2-Methyl-1-buten | 5,23 Gew.-%; |
TAME reaktionsfähige Isoamylene (2M1B+2M2B) | 14,99 Gew.-%; |
Isopren | 0,42 Gew.-%; |
Diolefin gesamt | 1,35 Gew.-%; |
Penten-1 | 2,74 Gew.-%; |
andere Kohlenwasserstoffe etwa | 65,8 Gew.-%; |
Mercaptanschwefel | 25 Gew.-ppm (n-C4 Mercaptan); |
Disulfidschwefel | 13 Gew.-ppm; |
Schwefel gesamt ca. | 36 Gew.-ppm; |
(MSÄ) | 26 Gew.-% Schwefel. |
Es wurden dieselben beiden Kationenaustauscherharze mit un
terschiedlichen Palladium-Mengen verwendet wie in Beispiel
1:
- - Harz A wurde mit 3 g Pd pro Liter Harz,
- - Harz B mit 1 g Pd pro Liter Harz dotiert.
Die katalytische Aktivierung wurde in der gleichen Weise
wie im Beispiel 1 erreicht.
Jedes der Harze wurde in der Pilotanlage gemäß der vorange
henden Beschreibung und unter den nachfolgenden Reaktions
bedingungen geprüft; die Ergebnisse sind in den Fig. 2 und
3 aufgeführt.
Reaktionsbedingungen:
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz A: 3/v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz B: 1,5 v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 67°C;
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz A: 3/v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz B: 1,5 v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 67°C;
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Aus den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß Katalysator A (3 g Pd/l
Harz) für die Umsetzung von Diolefin durch Hydrieren
und für die Isomerisation von 3-Methyl-1-buten für die
Dauer von etwa einem Monat eine sehr gute Stabilität auf
weist. Bei Katalysator B (1 g Pd/l Harz) dagegen war eine
kontinuierliche Absenkung der Katalysatorbelastung auf
Werte um 1/3 des Wertes für Katalysator A erforderlich, da
mit er sich für die Verarbeitung von hochschwefelhaltigem
Einsatzmittel eignen konnte.
Dieses Beispiel soll die Ergebnisse zeigen, die erzielt
werden, wenn ein mit 3 g Pd/l Harz dotiertes Harz für die
Behandlung von Einsatzmitteln mit unterschiedlichen Ge
halten an Mercaptanschwefel eingesetzt wird.
Dieser Versuch wurde in einer identischen Pilotanlage wie
im Beispiel 3 durchgeführt.
Es wurde ein ähnliches Einsatzmittel wie im Beispiel 1 ver
wendet, jedoch mit unterschiedlichen Mengen von N-Butyl
mercaptan gespickt und zwar wie folgt:
25 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (35 ppm Gesamtschwefel);
40 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (50 ppm Gesamtschwefel);
50 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (60 ppm Gesamtschwefel).
40 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (50 ppm Gesamtschwefel);
50 Gew.-ppm Mercaptanschwefel (60 ppm Gesamtschwefel).
Es wurde das gleiche Harz wie im Beispiel 1 verwendet.
Reaktionsbedingungen:
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz A: 3 v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 67°C,
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Überdruck: 15 Bar;
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz A: 3 v/v/h (relativ zum metall-dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 67°C,
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Die Ergebnisse der Prüfung von Harz A mit dem Einsatzmittel
sind in Tabelle 3 aufgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, daß - wenn die Doppelbindungsisome
risation nicht kritisch ist - der Katalysator A (3 g Pd/l
Harz), der bei 26 ppm MSÄ eine gute Leistung zeigte, auch
bei 41 ppm MSÄ-Schwefel in der Zuspeisung eingesetzt werden
kann, und es erfolgt weiterhin eine vollständige Diolefinhy
drierung. Bei 50 ppm MSÄ-Schwefel ist die Leistung des Kata
lysators nicht mehr zufriedenstellend.
Dieses Beispiel soll das Verhalten eines mit 3 g Pd/l Harz
dotierten Austauscherharzes bei der Behandlung von sehr hoch
schwefelhaltigem Einsatzmittel zeigen, wobei es sich jedoch
nicht um Mercaptanschwefel handelt.
Dieser Versuch wurde in einer identischen Pilotanlage wie im
Beispiel 3 durchgeführt, das Einsatzmittel war ähnlich dem
im Beispiel 1, jedoch mit Thiophen und Dimethylsulfid ge
spickt wie folgt:
100 Gew.-ppm Thiophenschwefel;
100 Gew.-ppm Dimethylsulfidschwefel;
Gesamtschwefel 210 Gew.-ppm;
(MSÄ) = 21 Gew.-ppm;
Katalysator = Harz A wie im Beispiel 1.
100 Gew.-ppm Dimethylsulfidschwefel;
Gesamtschwefel 210 Gew.-ppm;
(MSÄ) = 21 Gew.-ppm;
Katalysator = Harz A wie im Beispiel 1.
Das Harz wurde unter den folgenden Reaktionsbedingungen un
tersucht:
Überdruck: 15 Bar
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz A:
3 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
Die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 72°C,
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Rückführungsverhältnis: 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
Die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 72°C,
das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol.
Die Ergebnisse der Prüfung von Harz A mit den einzelnen Ein
satzmitteln sind in der Tabelle 4 aufgeführt.
Umsetzung von Diolefin (Gew.-%) | ||
100 | ||
Umsetzung von Isopren (Gew.-%) | 100 | |
Umsetzung 3-Methyl-1-buten (Gew.-%) | 46,6 | |
Umsetzung von Penten-1 (Gew.-%) | 53,5 | |
TAME Ertrag (Mol TAME/Mol) @ | Reakt. Isoamylin-Speisung | 0,56 |
Tabelle 4 zeigt, daß - obwohl die Speisung mit einem sehr
hohen Schwefelanteil (200 Gew.-ppm) gespickt war - die
Hydrierungs- und Isomerisierungsaktivität des Katalysators A
ziemlich hoch war. In Beispiel 4 wurde gezeigt, daß Harz A
keine gute Leistung aufweist, wenn die Speisung mit 50 ppm
Mercaptanschwefel gespickt ist. Dieser Sachverhalt zeigt,
daß Mercaptanschwefel eine höhere Katalysatorgiftigkeit auf
weist als Thiophen und Sulfidverbindungen.
Dieser Versuch sollte die Produktion von MTBE und TAME mit
einem Einsatzmittel demonstrieren, das erhebliche Mengen an
thiophenem Schwefel und anderen nicht-mercaptanen Schwefel
sorten enthält.
Dieser Versuch wurde in einer ähnlichen Pilotanlage wie im
Beispiel 3 durchgeführt. In die Anlage wurde eine zweite
Membranpumpe eingebaut, die Methanol (99,8% Reinheit) als
getrennten Strom in den Reaktor speisen sollte.
Aus einer katalytischen Crackeinheit (FCCU = Fluid Catalytic
Cracking Unit) wurde ein C5-Olefincut mit folgender Zusam
mensetzung verwendet:
Isobutylen | |
6,48 Gew.-%; | |
3-Methyl-1-buten | 0,90 Gew.-%; |
2-Methyl-2-buten | 6,21 Gew.-%; |
2-Methyl-1-buten | 4,19 Gew.-%; |
TAME reaktionsfähige Isoamylene (2M1B+2M2B) | 10,40 Gew.-%; |
Isopren | 0,20 Gew.-%; |
Diolefin gesamt | 0,76 Gew.-%; |
Buten-1 | 5,63 Gew.-%; |
Penten-1 | 2,11 Gew.-%; |
andere Kohlenwasserstoffe | 63,12 Gew.-%; |
Mercaptanschwefel weniger als | 1 Gew.-ppm; |
Disulfidschwefel | 1,5 Gew.-ppm; |
Schwefel gesamt | 87 Gew.-ppm; |
(MSÄ) | 9 Gew.-ppm Schwefel. |
Harz B wurde mit 1 g Pd pro Liter Harz dotiert, wie in Bei
spiel 1.
Das Harz wurde unter den folgenden Reaktionsbedingungen ge
prüft:
Überdruck: 18 Bar (bar gauge);
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz B: 3 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
Die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 64°C, das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol und das
Verhältnis Methanol/Isoamylen und Isobutylen: 13 Mol/Mol.
LHSV (Katalysatorbelastung/Stunde) für Harz B: 3 v/v/h (relativ zum dotierten Harz);
Rückführungsverhältnis 1 Vol des Reaktorproduktes /Vol des frischen Einsatzmittels;
Die mittlere Reaktor-Einlaßtemperatur lag bei 64°C, das H₂/Diolefin-Verhältnis bei 2,0 Mol/Mol und das
Verhältnis Methanol/Isoamylen und Isobutylen: 13 Mol/Mol.
Die Ergebnisse der Prüfung von Harz B mit dem Einsatzmittel
sind in Tabelle 5 aufgeführt.
Umsetzung von Diolefin (Gew.-%) | ||
100 | ||
Umsetzung von Isopren (Gew.-% | 100 | |
Umsetz. 3-Methyl-1-buten (Gew.-%) | 18 | |
Isomer.-Umsetzung von Buten-1 | 39 | |
Umsetzung von Penten-1 (Gew.-%) | 33 | |
TAME Ertrag (Mol TAME/Mol) @ | Reakt. Isoamylin-Speisung | 0,560 |
MTBE Ertrag (Mol MTBE/Mol) @ | Reakt. Isobutylen-Speisung | 0,958 |
Tabelle 4 zeigt, daß - obwohl die Speisung mit einem ver
hältnismäßig hohen Schwefelanteil (90 Gew.-ppm) gespickt war
- diese Schwefelart hauptsächlich thiophen ist und keine
vergiftende Wirkung auf das Harz ausübt, wie dies bei den
mercaptanen Schwefelarten der Fall ist. Aus diesem Grund
konnte das niedrig dotierte Harz B das gesamte Diolefin hy
drieren, obwohl die Isomerisation von Buten-1, Penten-1 und
3M1B verhältnismäßig niedrig war.
Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen Formen ausge
führt werden, ohne daß dabei vom Geist und den wesentlichen
Merkmalen der Erfindung abgewichen wird. Es versteht sich
von selbst, daß die Erfindung nicht auf die hierin be
schriebenen Veranschaulichungen beschränkt ist, die in jeder
Hinsicht nur illustrativ und nicht restriktiv zu verstehen
sind. Der Umfang der Erfindung wird in den beigefügten An
sprüchen angezeigt; mit der Erfindung wird beabsichtigt,
alle solche Modifikationen, die im Geiste und im Umfang der
durch die Ansprüche gemachten Definitionen liegen, zu um
fassen.
Claims (23)
1. Verfahren zur Herstellung von Alkyl-tert-alkyläther,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Bereitstellen eines flüssigen olefinischen Kohlenwas serstoff-Einsatzmittels mit einem Gehalt an Schwefel;
Bereitstellen eines Austauscherharzes mit einer be stimmten Menge an Palladium, wobei die Menge an Palla dium in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt des flüssigen olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels gewählt wird;
Mischen des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff- Einsatzmittels mit Alkohol und Wasserstoff und Herstellen eines Reaktionseinsatzmittels;
Behandeln des Reaktionseinsatzmittels mit dem Aus tauscherharz unter Ätherbildungsbedingungen, so daß ein Alkyl-tert-Alkyläther gewonnen wird.
Bereitstellen eines flüssigen olefinischen Kohlenwas serstoff-Einsatzmittels mit einem Gehalt an Schwefel;
Bereitstellen eines Austauscherharzes mit einer be stimmten Menge an Palladium, wobei die Menge an Palla dium in Abhängigkeit vom Schwefelgehalt des flüssigen olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels gewählt wird;
Mischen des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff- Einsatzmittels mit Alkohol und Wasserstoff und Herstellen eines Reaktionseinsatzmittels;
Behandeln des Reaktionseinsatzmittels mit dem Aus tauscherharz unter Ätherbildungsbedingungen, so daß ein Alkyl-tert-Alkyläther gewonnen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zusätzlich das Austauscherharz mit einer bestimmten
Menge Palladium dotiert wird, wobei die Palladiummenge
durch einen Mercaptan-Schwefel-Äquivalentwert (MSÄ)
des Schwefelgehaltes bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Mercaptan-Schwefel-Äquivalentwert (MSÄ) wie folgt
bestimmt wird:
MSÄ = M + 5·(H₂S) + 5·(COS) + 0,25·(D) + 0,1·(COS),worin MSÄ der Mercaptan-Schwefel-Äquivalentwert des im
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmit
tel befindlichen Schwefels (in Schwefel-Gew.-ppm);
M der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Mercaptan (in Schwefel-Gew.-ppm);
H₂S der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Schwefelwasserstoff (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Carbonylsulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
D der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von anderen Schwefelverbindungen (in Schwefel-Gew.-ppm).
M der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Mercaptan (in Schwefel-Gew.-ppm);
H₂S der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Schwefelwasserstoff (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Carbonylsulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
D der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von anderen Schwefelverbindungen (in Schwefel-Gew.-ppm).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Austauscherharz mit wenigstens
einer Mindestmenge an Palladium (Pd)min dotiert sowie
die Palladiummenge bestimmt wird gemäß:
(Pd)min = 0,065·(MSÄ) + 0,1,worin (Pd)min die Mindestmenge an Palladium (in Gramm
Palladium je Liter des trockenen Harzes).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Austauscherharz mit höchstens
einer Höchstmenge an Palladium (Pd)min dotiert sowie
die Palladiummenge bestimmt wird gemäß:
(Pd)max = 0,08·(MSÄ) + 2,worin (Pd)max die Höchstmenge an Palladium (in Gramm
Palladium pro Liter des trockenen Harzes).
6. Verfahren nach nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ge
kennzeichnet durch ein makropores, mit Divinylbenzol
vernetztes Polystyrolharz als das Kationenaustausch
harz.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das Divinylbenzol in einer Menge
zwischen 5 bis 65 Gew.-% des Kationenaustauscherharzes
vorliegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Divinylbenzol in einer Menge
zwischen 5 bis 35 Gew.-% des Kationenaustauscherharzes
vorliegt.
9. Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß der Alkohol in einer Menge
beigemischt wird, die ein Molverhältnis des Alkohols
zum im Reaktions-Einsatzmittel befindlichen Tertiär
olefin von etwa 0,5 bis etwa 3,0 entstehen läßt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeich
net, daß der besagte Alkohol aus der Gruppe Methanol,
Äthanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und Isobutanol
ausgewählt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wasserstoff in einer für
Hydrierungs- und Isomerisationsreaktionen wirksamen
Menge beigemischt wird ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Wasserstoff in einer Menge beigemischt wird,
die ein Molverhältnis des Wasserstoffs zu dem im Reak
tions-Einsatzmittel befindlichen Diolefin von etwa 0,5
bis etwa 4,0 entstehen läßt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das flüssige, olefinische Kohlen
wasserstoff-Einsatzmittel aus der Gruppe C₄-C₁₀ Kat.-
Crackanlagen-Strom (FCC stream), C₄-C₁₀ Verkokungspro
zeß-Strom und C₄-C₁₀ Röhrenspaltverfahren-Strom (steam
cracking process stream) ausgewählt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen
leichten Rohöl Kat.-Crackanlagen-Strom (naphta FCC
hydrocarbon) flüssiges, olefinisches Kohlenwasser
stoff-Einsatzmittel.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der leichte Rohöl Kat.-Crackanlagen-
Strom im wesentlichen C₃-C₇ Kohlenwasserstoffe auf
weist.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der leichte Rohöl Kat.-Crackanlagen-
Strom im wesentlichen C₄ und C₅ Kohlenwasserstoffe
aufweist.
17. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
16, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung des
flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmit
tels:
Isobuten
0,1 - 25 Gew.-%;
Isoamylen 0,1 - 30 Gew.-%;
Diolefin 0,2 - 2,5 Gew.-%;
andere C₄- und C₅-Kohlenwasserstoffe 50 - 90 Gew.-%;
Schwefel bis etwa 300 ppm.
18. Verfahren zumindest nach Anspruch 17, gekennzeichnet
durch Schwefel im flüssigen, olefinischen Kohlenwas
serstoff-Einsatzmittel als Mercaptan in einer Menge
bis zu etwa 80 ppm, als H₂S in einer Menge bis etwa 5
ppm, als COS in einer Menge bis etwa 5 ppm, als Disul
fid in einer Menge bis etwa 50 ppm mit einem Rest in
Form von anderen Schwefelverbindungen.
19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätherbildungsbe
dingungen einen Überdruckbereich von etwa 10 bis etwa
25 Bar, einen Temperaturbereich von etwa 40°C bis etwa
90°C, und eine LHSV (stündliche Katalysatorbelastung)
des Reaktions-Einsatzmittels zum Harz von etwa 0,5 bis
etwa 5,0 v/v/h erfassen.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Behandlung ein Alkyl-tert-alkyläther aus der
Gruppe MTBE, TAME, ETBE und/oder Mischungen daraus
bereitgestellt wird.
21. Austauscherharz (ion exchange resin), insbesondere zum
Einsatz bei dem Verfahren nach wenigstens einem der
voranstehenden Ansprüche, zur Verätherung eines schwe
felhaltigen flüssigen olefinischen Kohlenwasserstoff-
Einsatzmittels, das ein makropores, mit Divinylbenzol
vernetztes Polystyrolharz enthält sowie eine Menge
Palladium, die zur Verhinderung einer Deaktivierung
des Harzes durch den im flüssigen, olefinischen Koh
lenwasserstoff-Einsatzmittel enthaltenen Schwefel
ausreichend ist.
22. Austauscherharz nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß es zwischen etwa 0,1 bis etwa 10,0 Gramm
Palladium je Liter des trockenen Harzes enthält.
23. Austauscherharz nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß es eine Menge Palladium im Bereich zwi
schen (Pd)min und (Pd)max enthält, wobei
(Pd)min = 0,065·(MSÄ) + 0,1,worin (Pd)min die Minimalmenge an Palladium in Gramm
Palladium je Liter des trockenen Harzes ist, und wobei(Pd)max = 0,08·(MSÄ) + 2,worin (Pd)max die Maximalmenge an Palladium in Gramm
Palladium pro Liter des trockenen Harzes ist, und in
beiden Maßgaben
MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent folgenden Wertes ist:MSÄ = M + 5·(H₂S) + 5·(COS) + 0,25·(D) + 0,1·(ASV),worin
MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent des im flüssi gen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel be findlichen Schwefels, in Schwefel-Gew.-ppm ist sowie
M der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Mercaptan (in Schwefel-Gew.-ppm);
H₂S der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Schwefel wasserstoff (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Carbonyl sulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
D der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid (in Schwefel-Gew.-ppm); und
OCS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form anderer Schwefelverbindungen in Schwefel-Gew.-ppm.
MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent folgenden Wertes ist:MSÄ = M + 5·(H₂S) + 5·(COS) + 0,25·(D) + 0,1·(ASV),worin
MSÄ das Mercaptan-Schwefel-Äquivalent des im flüssi gen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittel be findlichen Schwefels, in Schwefel-Gew.-ppm ist sowie
M der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Mercaptan (in Schwefel-Gew.-ppm);
H₂S der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Schwefel wasserstoff (in Schwefel-Gew.-ppm);
COS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Carbonyl sulfid (in Schwefel-Gew.-ppm);
D der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Koh lenwasserstoff-Einsatzmittels in Form von Disulfid (in Schwefel-Gew.-ppm); und
OCS der Schwefelgehalt des flüssigen, olefinischen Kohlenwasserstoff-Einsatzmittels in Form anderer Schwefelverbindungen in Schwefel-Gew.-ppm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4447504A DE4447504C2 (de) | 1993-09-29 | 1994-09-29 | Verfahren zur Optimierung eines Austauscherharzes |
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---|---|---|---|
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DE4434796A1 true DE4434796A1 (de) | 1995-03-30 |
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ID=34679778
Family Applications (1)
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DE19944434796 Expired - Fee Related DE4434796B4 (de) | 1993-09-29 | 1994-09-29 | Verfahren zur Herstellung von Alkyl-tert.-alkylether |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4434796B4 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3538564A1 (de) * | 1985-03-23 | 1986-10-02 | EC Erdölchemie GmbH, 5000 Köln | Alkyl-tert.-alkyl-ether enthaltende gum-freie kraftstoff-komponenten |
DE3617273A1 (de) * | 1986-05-23 | 1987-11-26 | Bayer Ag | Katalysatorharze fuer die katalytische reduktion von sauerstoff in waessrigen medien, herstellung der katalysatorharze und neue katalysatorharze |
EP0323135A1 (de) * | 1987-12-30 | 1989-07-05 | Mobil Oil Corporation | Herstellung von Äthern aus Olefinen |
EP0455029A2 (de) * | 1990-04-28 | 1991-11-06 | Ec Erdölchemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochoktanigen, olefinarmen Kraftstoffen und Kraftstoffkomponenten |
US5210327A (en) * | 1992-05-15 | 1993-05-11 | Uop | Etherification with skeletal olefin isomerization |
-
1994
- 1994-09-29 DE DE19944434796 patent/DE4434796B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3538564A1 (de) * | 1985-03-23 | 1986-10-02 | EC Erdölchemie GmbH, 5000 Köln | Alkyl-tert.-alkyl-ether enthaltende gum-freie kraftstoff-komponenten |
DE3617273A1 (de) * | 1986-05-23 | 1987-11-26 | Bayer Ag | Katalysatorharze fuer die katalytische reduktion von sauerstoff in waessrigen medien, herstellung der katalysatorharze und neue katalysatorharze |
EP0323135A1 (de) * | 1987-12-30 | 1989-07-05 | Mobil Oil Corporation | Herstellung von Äthern aus Olefinen |
EP0455029A2 (de) * | 1990-04-28 | 1991-11-06 | Ec Erdölchemie Gmbh | Verfahren zur Herstellung von hochoktanigen, olefinarmen Kraftstoffen und Kraftstoffkomponenten |
US5210327A (en) * | 1992-05-15 | 1993-05-11 | Uop | Etherification with skeletal olefin isomerization |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4434796B4 (de) | 2005-07-14 |
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