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Verfahren zur katalytischen Alkylierung von Kohlenwasserstoffen Die
Erfindung bezieht sich auf die Alkylierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart
von Fluorwasserstoffkatalysatoren. Sie beschäftigt sich insbesondere mit einem verbesserten
Verfahren für die Herstellung höhermolekularer Isoparaffine durch Alkylierung niedrigsiedender
Isoparaffine mit Olefinen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffkatalysators. Die Erfindung
sorgt für die Steuerung der Fluorwasserstoffkonzentration in dem Katalysator innerhalb
eines bevorzugten Bereiches, um ein Erzeugnis von bester Beschaffenheit zu erhalten.
Die Herstellung höhermolekularer Isoparaffine, die wertvolle Antiklopfeigenschaften
besitzen und deshalb für die Benutzung in Flugzeugbrennstoffen geeignet sind, ist
von beträchtlicher Bedeutung für die Raffinationsindustrie. Eine bequeme Quelle
solcher Kohlenwasserstoffe ist die katalytische Alkylierung niedrigsiedender Isoparaffine,
wie Isobutan und Isopentan mit normalen gasförmigen Olefinei, wie Propylen und Butylenen.
Große Nfengen dieser Kohlenwasserstoffe stehen aus der Krackung von Erdölen und
aus der Naturbenzinindustrie zur Verfügung.
Die Alkylierung von
Isoparaffinen unter Benutzung eines flüssigen. Katalysators, wie Fluorwasserstoff,
wird gewöhnlich durch Einführung der Kohlenwasserstoffbeschickung und des Katalysators
in eine mechanisch gerührte Reaktionszone oder irgendeine Reaktionszone durchgeführt,
die zur Bewirkung einer innigen Berührung zwischen den Kohlenwasserstoffen und dem
Katalysator geeignet ist. Temperatur, Druck und Berührungszeit der Mischung von
Kohlenwasserstoff und Katalysator werden auf die gewünschten Werte eingestellt.
Vorzugsweise wird ein wesentlicher molekularer überschuß an Isoparaffinen gegenüber
Olefinen während der ganzen Umsetzung aufrechterhalten. Die Reaktionsmischung wird
abgezogen und in eine Trennzone eingeführt, die gewöhnlich aus einem Abscheider
besteht. Die untere benutzte Katalysatorschicht wird im Kreislauf aus dem Abscheiäer
zur Reaktionszone zurückgeführt, ein Teil hiervon wird vorzugsweise aus dem System
abgezogen und in eine Rege;nerationszone für dien Katalysator eingeführt, von wo
regenerierter Katalysator gewöhnlich zur neuen Benutzung in die Reaktionszone zurückkehrt.
Die obere Kohlenwasserstoffschicht aus denn Abscheider wird der Fraktionierung zwecks
Wiedergewinnung von im Benzinbereich siedenden Produkten und zur Abtrennung nicht
umgewandelter Isoparaffine unterworfen, die zur Reaktionszone zurückkehren können.
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Wenn Fluorwasserstoffkatalysatoren zur Bewirkung der Alkylierung benutzt
werden, bilden sich gewisse organische Stoffe zusätzlich zu den Alkylierungsprodukten
der Umsetzung, die zu einer Anhäufung in der Katalysatorphase neigen und erheblich
als organische Verdünnungsmittel für den Katalysator dienert. Die Natur des während
der Alkylierumsetzung gebildeten organischen Verdünnungsmittels ist nicht völlig
klar bekannt, doch kann man annehmen, daß in. einigen Fällen zumindest höhermolekulare
Alkylfluoride, insbesondere solche mit 6 und mehr Kohlenstoffatomen je Molekül vorliegen
und ebenso höhermolekulare Polymere und organische Komplexe, die Fluor enthalten.
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Wenn die Alkylierung fortlaufend unter Kreislauf des abgetrennten
benutzten Katalysators durchgeführt wird, bleibt ein wesentlicher Anteil des gebildeten
organischen Verdünnungsmittels gelöst oder dispergiert in der Katalysatorphase zurück
und wird deshalb fortlaufend innerhalb des Systems im Kreislauf geführt. So ist
es für dien Gehalt an organischem Verdünnungsmittel des Katalysators möglich, sich
bei fortlaufender Benutzung anzureichern, und die wirksame Fluorwasserstoffkonzentration
wird dadurch vermindert.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Regelung der Anhäufung
organischen Verdünnungsmittels in der Katalysatorphase durch ein bequemes Steuerungsverfahren,
um so die wirksame Fluorwasserstoffkon.zentration innerhalb des zweckmäßigsten Bereiches,
wie nachstehend beschrieben, aufrechtzuerhalten. Obgleich unter einigen Alkylierungsbedingungen
bei Benutzung von Mineralsäurekatalysatoren, wie Schwefelsäure oder Fluorwassers
toff, es erwünscht ist, die Säurekonzentration so hoch wie möglich zu halten, z.
B. durch Benutzung des höchsten Säureaustauschverhältnisses, das wirtschaftlich
tragbar isst, hat sich jetzt erwiesen, daß gute Ergebnisse bei verhältnismäßig niedrigen
Säurekonzentrationen erhalten werden können, wenn man einen Fluorwasserstoffkatalysator
benutzt. Ferner isst festgestellt worden, daß in vielen Fällen verbesserte Ergebnisse
dadurch erhalten werden können, daß man die Fluorwasserstoffverdünnung innerhalb
eines verhältnismäßig kritischen Bereiches regelt, in welchem Alkyliemngsprodukte
mit bester Beschaffenheit erhalten werden.
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So wird gemäß der Erfindung die Alkylierung von Isoparaffinen mit
Olefinen in einer Reaktionszone in Gegenwart einer Katalysatorphase bewirkt, deren
wesentlicher wirksamer Bestandteil Fluorwasserstoff isst und die organisches Verdünnungsmittel
von höherem Molekulargewicht als die alkylierten Isoparaffine und weniger als
15 Gewichtsprozent Wasser enthält. Der Wassergehalt der Katalysatorphase
wird auf einem niedrigeren Gewichtsprozentsatz gehalten als der Gehalt dieses organischen
Verdünnungsmittels, und die Anhäufung des organischen in der genannten Phase wird
so gesteuert, daß die Fluorwassersto$Iconzentration der Katalysatorphase innerhalb
des Bereiches von 65 bis 95 Gewichtsprozent gehalten wird.
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Ein Verfahren zur Steuerung der Ansammlung von organischem Verdünnungsmittel
innerhalb des durch die Erfindung vorgesehenen Verhältnisses des Bereiches umfaßt
den Abzug eines Anteils dies benutzten Katalysators aus dem System und seinen Ersatz
durch verhältnismäßig nicht verunreinigten Katalysator, wie frischen Fiuorwasserstoff
oder regenerierten Katalysator von höherer wirksamer Konzentration an Fluorwasserstoff.
Der Abzug des benutzten Katalysators und der Zusatz konzentrierteren Fluorwasserstoffes
werden dabei so geregelt, daß die Fluorwasserstoffkonzentration in der Katalysatorphase
innerhalb des gewünschten Bereiches gehalten wird.
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In der Zeichnung zeigt Fig. i ein schematisches Fließdiagramm dies
Alkylierungsverfahrens, mit dem sich die Erfindung beschäftigt.
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Fig. a erläutert graphisch die Grenzen für den brauchbaren Verdünnungsgrad
der Katalysatorphase. Nach Fig. i wird eine frische Kohlenwasserstoffzufuhr, die
eine Mischung von Paraffin und Oleftn enthält und in der die Isoparaffine vorzugsweise
in einem wesentlichen molaren Ülerschuß über die Olefine vorliegen, durch Leitung
i in die Alkylierungszane 2 eingeleitet. Diese Zone kann irgendeine zweckmäßige
Anlage oder Vorrichtung umfassen, die fähig ist, die Kohlenwasserstoffbestandteile
und den Katalysator in innige Berührung miteinander zu bringen. Ein frischer flüssiger
Fluorwasserstoffkatalysator wird durch Leitung 3
eingeführt. Die
Alkylierungszone 2 wird vorzugsweise bei solch einem Druck betrieben, daß Katalysator
und Kohlenwasserstoff im wesentlichen in flüssiger Phase gehalten werden.
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Die Umsetzungsmischung wandert durch Leitung ,4 in eine Trennzone
5, die zweckmäßig eine Abscheidezone umfaßt. Benutzter Fluorwasserstoffkatalysator
wird durch Leitung 6 entfernt und zum Teil in die Regenerationszone 7 eingeführt.
Ein wesentlicher Anteil des benutzten Fluorwasserstoffkatalysators, der durch Leitung
6 entfernt wurde, kehrt im Kreislauf mittels Leitung 8 zur Alkylieruiigs-r_one 2
;,*rück. Die Regenerationszone 7 kann irgendeine wirkungsvolle Einrichtung, wie
z. B. eine heiz- oder Destillierzone, enthalten, durch die gereinigter Fluorwasserstoff
aus den organischen Verunreinigungen entfernt werden kann, die im benutzten Katalysator
vorliegen. Auch kann Wasser aus der Benutzten Säure in dieser Zone entfernt werden.
Die regenerierte Säure wird dann zur Ansammlung durch Leitung io abgezogen oder
kann im Kreislauf durch Leitung i i zur Alkylierungszone gelangen. Die organischen
Verunreinigunglen oder <las bestmaterial, das nach der Wiedergewinnurig von gereinigtem
Fluorwasserstoff aus (lein benutzten Katalysator zurückbleibt, werden atis clen-
kegenerierzone durch Leitung 9 ab-Die abgeschiedene Kohlenwasserstoffphase wand>:rt
aus Zone 5 über Leitung 12 in die Fraktl()1nlerZOrne 13. Leichte Kohlenwasserstoffgase
aus dein \-erfahren werden durch Leitung 18 gewonnen. Ein niedrigsiedender Strom
nicht umgewandelter Isoparaftine, wie Isobutan, kann durch Leitung 14 gewonnen werden
und wird vorzugsweise mittels Leitung 15 zur Alkylierungszone 2 im Kreislauf geführt.
Gesättigte Kohlenwasserstoffe vom Benzinsiedebereich werden durch Leitung 16 entfernt,
und die höhersiedenden Kohlenwasserstoff reaktionsprodukte werden durch Leitung
17 gewonnen.
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Der hier benutzte Ausdruck Fluorwasserstoffkatalysator soll Katalysatoren
umfassen, in denen Fluorwasserstoff der wesentlich wirksamere Bestandteil ist. So
liegt es innerhalb des Bereiches der Erfindung, Katalysatoren zu verwenden, die
verhältnismäßig geringe Mengen anderer Stoffe außer Fluorwasserstoffen enthalten.
Zum Beispiel kann der Fluorwasserstoffkatalysator geringe Nlerigen Wasser enthalten.
Während gewöhnlich handelsüblich wasserfreier Fluorwasserstoff in das Alkyliersystern
geschickt wird, ist es möglich, einen so hohen Wassergehalt wie etwa io, aber weniger
als 15% ]in Katalysator zu haben. Darüber hinausgeliende Verdünnung mit Wasser ist
jedoch unerwünscht, weil sie bestrebt ist, die Alkylierwirksamkeit des Katalysators
zu mindern. Andere Substanzen, wie z. 13. Bortrifluorid, welche die katalytische
Wirksamkeit des Fluorwa_sserstoffes in Alkylierungsreaktionen fördern können, dürfen
auch in geringeren mengen vorhanden sein. Die Alkylierung von Isoparaffinen mit
Olefinen in Gegenwart vonFluor@,#-asserstoffkatalysator kannbeieinerTemperatur von
etwa -18° bisetwa + 95° durchgeführt werden, obgleich die Umsetzungstemperatur vorzugsweise
und zweckmäßiger innerhalb des Bereiches von etwa + io bis etwa + 65° gehalten wird.
Der Druck im Alkylierungssystem ist gewöhnlich gerade hoch genug, um zu gewährleisten,
daß die Kohlenwasserstoffe und der Katalysator im wesentlichen in flüssiger Phase
vorliegen. Die Umsetzung kann einer weiteren Steuerung mittels der Raumzeit unterzogen
«erden, die als das Katalysatorvolumen innerhalb der Berührungszone, dividiert durch
die Volumengeschwindigkeit je Minute der in die Zone eingeschickten Kohlenwasserstoffteile,
definiert ist. Gewöhnlich wird die Raumzeit innerhalb des Bereiches von etwa 5 bis
etwa 8o Minuten liegen, obgleich dieser Bereich in gewissen Fällen nach beiden Richtungen
überschritten werden kann. Es ist zweckmäßig, zu allen Zeiten einen wesentlichen
molaren Überschuß von Isoparaffinen gegenüber Olefinen in der Alkylierungszone,
z. B. von 4 : i bis io : i oder höher, einzuhalten.
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Die Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen unter Benutzung von
Fluorwasserstoffkatalysatoren ist besonders in dem Fall der Alkylierung von Isobutan
mit normalerweise gasförmigen Olefinen, wie Propylen oder Butylen, die leicht in
erheblichen Mengen aus gewöhnlichen Raffinationsquellen zur Verfügung stelzen, von
Bedeutung. Das Verfahren kann jedoch auch auf die Alkylierung normalerweise flüssiger
Isoparaffine durch Umsetzung mit normalerweise gasförmigen oder flüssigen Olefinen
angewendet werden. Es ist auch möglich, Mischungen von normalerweise flüssigen und
gasförmigen Kohlenwasserstoffei als Reaktionsbestandteile zu verwenden.
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Der Ausdruck rohes Alkylat, wie er hier benutzt wird, dient dazu,
die gesamten stabilisierten Kohlenwasserstoff reaktionsprodukte des Verfahrens zu
bezeichnen und soll nicht nur die Flugzeigbenzinfraktion, sondern auch die höhersiedenden
Reaktionsprodukte umfassen.
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Zur noch genaueren Erläuterung des Wesens der Erfindung sei auf die
folgende Tabelle Bezug genommen, die experimentelle Ergebnisse umfaßt, welche bei
zwölf Alkylierungsversuchen unter Benutzung eines im wesentlichen wasserfreien Fluorwasserstoff'katalysators
und einer Kohlenwasserstoffbeschickung von folgender annähernder' Molzusammensetzung
erhalten wurden: 4% Isobutylen, 9% n-Butylene, 70% Isobutan, 16% n-Butan, 1% C5
A'lkane und höher. Diel benutzte Anlage war hauptsächlich in derselben Weise angeordnet,
wie bei Fig. i beschrieben, und umfaßte im wesentlichen eine mechanisch gerührte
Reaktionszone von Turbomischerart, Mittel zur Einspeisung frischen Fluorwasserstoffes
und Kohlenwasserstoffbestandteilen, eine Absatzzone für die Trennung benutzten Katalysators
von den Kohlenwasserstoffreaktionsprodukten, eine Fraktionierzone zum Fraktionieren
dieser Kohlenwasserstoffreaktionsprodukte, Mittel für den Kreislauf des benutzten
Katalysators aus der Absatzzone zur Reaktionszone und Mittel zum Abziehen eines
Teiles des benutzten Katalysators aus dem System.
| Versuch Nr.................... I 2 3 4 5 6 7 8 9' 1o
11 12 |
| Reihe......................... A B C |
| Beschickung: |
| C3............................ 0,0 1,7 0,0 1,7 1,3 |
| 1-C4 H. ........................ 4,1 3,8 4,1 3,8 4,1 |
| n-C4 H. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,3 9,1
9,3 9,1 8,7 |
| 1-C4 H, r, . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.... 70,0 69,3 |
| ,70,0 |
| 69,3 69,7 |
| n-C4 H"....................... 15,9 15,3 15,9 15,3
15,6 |
| C_ .- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,7
o,8 0,7 o,8 o,6 |
| Verhältnis i/Paraffin/Olefin ..... 5,2 5,1 5,2 5,1 5,3 |
| Bedingungen: |
| Raumzeit (Min.) .... ..... ...... 36 35 36 36 61 54 53 50 9
1I 12 1I |
| Druck in Atm. ................ Io |
| Temperatur in °C . . . . . . . . . . . . . . 38 10 |
| Volumenverhältnis, Katalysator ,% |
| Kohlenwasserstoff in Reaktions- |
| zone........................ 1,1 1,2 1,0 I,I
1,4 1,0 I,I 1,0 0,9 1,2 1,4 1,2 |
| Katalysatorabzuggeschwindigkeit, |
| CCM/ h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I2,I 8,4 3.1 1,2 2,4 1,9 I,I 0,9 96,6 414 13,3 9,5 |
| Katalysatorzusatzgeschwindigkeit, |
| ccm,h....................... 20,0 6,0 5,5 3,3 7,2 4.0
3.0 3,0 102,0 48,o 16,o ii,o |
| Umdrehungen des Rührers in der |
| Kontaktzone je Minute....... 1750 3500 |
| Analyse der Katalysatorphase: |
| Gesamttitrierbare Acidität |
| (Gewichtsprozent) . .. .. .. . ... . 86,3 8I,I 73,2 66,6 85,3
76,7 72,9 69,4 92,1 88,7 79,5 73,1 |
| Wasser in Gewichtsprozent ..... 2,6 2,0 1,9 4,0 2,7
1,0 I,I I,I 1,2 1,2 1,2 1,2 |
| Organisches Verdünnungsmittel in |
| Gewichtsprozent ............. 11,1 16,9 24,9 29,4 12,0
22,3 26,0 29,5 6,7 10,1 19,3 25,7 |
| Ergebnisse |
| Octanzahl (ASTM) bei I35° End- |
| siedepunkt des Alkylats ...... 92,3 92,7 92,9 92,1 91,4 92,7
92,4 92,4 92,3 92.5 92,7 92,3 |
| Volumen Rohalkylat ; Volumen |
| Katalysatorabzug ............ 22 30 84 198 6o 91 162 176 7
18 56 66 |
Reihe A mit Versuchen i, 2, 3 und 4 wurde bei 38'° 36 Minuten Raumzeit und 1750
Umdr./Min. des mechanischen Rührurs in der Reaktionszone durchgeführt. In Reihe
B mit Versuchen 5, 6, 7 und 8 wurde die Raumzeit auf einen Mittelwert von etwa 55
Minuten erhöht, während alle anderen Bedingungen dieselben waren. Reihe C mit den
Versuchen 9, 1o, 11 und 12 wurde bei i o°, einer mittleren Raumzeit von etwa 11
Minuten und 3500 Umdr./Min. des, mechanischen Rührers ausgeführt. Die vier Versuche
jeder Reihe wurden bei abnehmenden Werten der gesamttitrierbaren Acidität in der
Katalysatorphase ausgeführt, um die Wirkung der Fluorwasserstoffkonzentration unter
jeder Gruppe von Versuchsbedingungen zu erläutern.
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Bei Prüfung der Daten für jede Reihe ist ersichtlich, da.ß bei abnehmender
gesamttitrierbarer Acidität der Katalysatorphase im Reaktionssystem die Volumina
Rohalkylate, die je Volumen benutzten, aus dem System abgezogenen Katalysators erzeugt
werden, merklich ansteigen. Im wesentlichen dieselbe Wirkung wurde in Volumenwerten
des Alkylats von 135' Endsiedepunkt festgestellt, das je Volumen benutzten,
aus dem System abgezogenen Katalysators erzeugt wurde. Es ist dann offenbar, daß
ein beträchtlicher wirtschaftlicher Vorteil durch das Arbeiten bei einer verhältnismäßig
niedrigen titrierbaren Acidität auftritt, da die erhaltene Menge des gewünschten
Erzeugnisses bei einer gegebenen Fluorwasserstoffaustauschgeschwindigkeit oder bei
gegebenen Fluorwasserstoffregenerierkosten wesentlich verbessert ist.
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Es wurde jedoch als Ergebnis experimenteller Versuche festgestellt,
daß Grenzen für den brauchbaren Grad der Verdünnung der Katalysatorphase vorhanden
sind, während durch eine zu große Verdünnung die Beschaffenheit des Erzeugnisses
ungünstig heeinflußt wird. Diese Tatsache ist in Fig. 2 erläutert, worin die Gewichtsprozente
Gesamtacidität der Katalysatorphase (Ordinate Y) der AST11 Octanzahl (Abszisse
_X) des Alkylierungsproduktes von 135° l?ndsiedepunkt für alle drei Reihen
einander gegenübergestellt sind. Die Bezugszahlen an den Kurven geben die entsprechenden
Punkte zu den Versuchen an, die dieselben Zahlen in der vorstehenden Tabelle tragen.
Es ist ersichtlich, daß für jede der drei Reihen ein bes
s timmter
Bestbereich an Gesamtacidität vorhanden ist, in welchem die höchste Octanzahl erhalten
w i rd.
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Es ist nicht möglich, genau einen verhältnismäßig engen Bereich der
Gesamtacidität innerhalb des weiteren Bereiches von 65 bis 95 Gewichtsprozent festzulegen,
der in allen Fällen die besten Ergebnisse liefern wird. Der genaue Bestbereich für
jeden 1#a11 hängt in beträchtlichem Maße von den anderen Variablen des Verfahrens,
wie z. B. Raumzeit, Temperatur, Zusammensetzung der frischen Beschickung und des
vereinigten Speisestroms, des Mischungsgrades von Reaktionsbestandteilen und Katalysator,
Wassergehalt des Katalysators u. dgl. ab. Der Einfluß auf die Lage des günstigsten
Aciditätsbereiches, der durch Änderung anderer Verfahrensvariablen verursacht wird,
kann durch Vergleich der Kurven für Reihe A und B erläutert werden, die bei Raumzeiten
von 36 bzw. 55 Minnten gemacht wurden. Der Haupteinfluß unter den Bedingungen der
beiden Reihen war nur eine allgemeine Abnahme in dem Octanzahlnive-au des Erzeugnisses.
wenn die Raumzeit über den Bereich von 36 auf 55 Minuten erhöht wurde. Im Fall der
Reihe C wurde jedoch die Raumzeit erniedrigt, die Temperaturen erniedrigt und der
Mischungsgrad (als Funktion der Rührergeschwindigkeit) erhöht mit dem klaren Ergebnis,
daß der Bestbereich der Gesamtacidität eindeutig in Richtung höherer Fluorwasserstoffkonzentrationen
verschoben wurde. Praktisch bedeutet dies, daß eine höhere Regenerationsgeschwindigkeit
oder Katalysatoraustauscligeschwindigkeit erforderlich ist.
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Obgleich es so nicht möglich ist, einen einzigen Bestbereich der Gesamtacidität
anzugeben, der in allen Fällen anwendbar ist, hat sich ergeben, das für viele der
untersuchten Fälle, z. B. wenn Isobutan mit Propylen, Butylenen oder Amylenen alkyliert
wird, der zweckmäßige Bestbereich der Gesamtacidität in dem breiteren Bereich von
etwa 65 bis etwa 95(1/o fehlt. Außerdem werdest, wenn Isobutan tnit normalerweise
gasförmigen Olefinen in Gegenwart eines Fluorwasserstoffkatalysators im wesentlichen
unter Bedingungen der flüssigen Phase und bei Temperaturen von etwa io bis etwa
65° alkyliert wird, Erzeugnisse mit der besten Octanzahl bei einer Gesamtacidität
innerhalb des Bereiches von etwa ; o bis 85% erhalten werden.
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Es ist hervorzuheben, daß dietitrierbareAcidität der Katalysatorpltase
innerhalb des Reaktionssystems ein wirksames Maß für die Konzentration an freiem
Fluorwasserstoff ist. Es ist jedoch nicht notwendigerweise ein echtes Nlaß der katalytischen
Aktivität der Katalysatorphase, wenn nicht die gesamte Zusammensetzung der Phase
bekannt ist. Aus den bei diesen `'ersuchen erhaltenen Daten ist zu ersehen, daß
die Verdünnung des Fluorwasserstoffes weitgehend durch die Ansammlung organischen
Verdiinnungsmittels während der Alkylierungsreaktion hervorgerufen wird. Wenn dieselbe
wirksame Verdünnung des Fluorwasserstoffes durch Zusatz von Wasser erhalten würde,
so wäre die katalytisch<: .'lktivit@it nicht notwendigerweise dieselbe. Während
in den meisten Fällen der in das Alkylierungsverfahren eingeschickte Fluorwasserstoff
von handelsüblicher wasserfreier Beschaffenheit ist, die bis zu einigen Prozenten
Wasser enthalten kann, können, wie frühererwähnt, etwas größere Wassermengen vorhanden
sein. Dies kann natürlich die Lage des kritischen Bereiches der Gesamtacidität beeinflussen.
Frühere Erfahrung hat gezeigt, daß Fluorwasserstoff erheblich an seiner Alkylierungsaktivität
verliert, wenn mehr als etwa io bis 15% Wasser vorhanden ist. Aus den hier mitgeteilten
Daten ist klar ersichtlich, daß das während der Alkylierungsumsetzung gebildete
organische Verdünnungsmittel immer in größeren Mengen vorliegt und. in vielen Fällen
in beträchtlich größeren Mengen vorhanden sein kann als das Wasser ohne einen entgegengesetzten
Einfluß auf die Katalysatoraktivi.tät.
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Obgleich der Mechanismus der Wirkung von geregelten Mengen organischen
Verdünnungsmittels in der Katalysatorphase nicht vollständig klar ist, scheint es,
daß die katalytische Aktivität durch die Gegenwart des organischen Materials in
solchem Ausmaß geändert wird, daß unerwünschte Nebenreaktionen unterdrückt werden,
was zu einer verbesserten Beschaffenheit der Alkylierungserzeugnisse führt. Diese
verbesserte Beschaffenheit geht z. B. aus der verhältnismäßig hohen Octanzahl hervor.
Es ist jedoch nicht beabsichtigt, daß der Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise
durch die Erläuterung der Wirkung des organischen Verdünnungsmittels eingeschränkt
wird.
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Aus experimentellen Beobachtungen ist oben entwickelt worden, daß
unerwartete Ergebnisse bei der Alkylierung von Isoparaffinen mit Olefinen unter
Benutzung von Fluorwasserstoffkatalysator von verhältnismäßig hohem Gehalt an organischen
Verdünnungsmitteln erreicht werden können. Dies steht im Gegensatz zu früherer Erfahrung
mit Mineralsäurekatalysatoren für die Alkylierung, da man normalerweise erwarten
würde, daß die Beschaffenheit des Erzeugnisses mit steigender Verunreinigung des
Katalysators fortlaufend sinken würde. Es wurde oben nicht nur gezeigt, daß gute
Ergebnisse mit F luorwasserstoffkatalysatoren von verhältnismäßig niedriger ti.trierbarer
Acidität erhalten werden können, sondern daß unter allen angegebenen Gruppen von
Verfahrensbedingungen auch ein verhältnismäßig kritischer Bereich der Gesamtacidität
vorhanden ist, der nicht überschritten werden darf, wenn Erzeugnisse von bester
Beschaffenheit erhalten werden sollen.