DE856144C

DE856144C - Verfahren zur Herstellung von Motortreibstoffen

Info

Publication number: DE856144C
Application number: DEB7402D
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Mohr; Mathias Dr Pier
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1939-03-12
Filing date: 1939-03-12
Publication date: 1952-11-20

Description

Verfahren zur Herstellung von Motortreibstoffen Es ist beluannt, flüssige, verhältnismäßig niedrig siedende Erzeugnisse von der Art der Benzine durch katalytische Polymerisation gasförmiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe herzustellen. Man hat auch schon vorgeschlagen, die hierfür verwendeten Katalysatoren auf Träger aufzutragen. Die Umsetzung ist bekanntlich exotherm. Besonders bei der Verwendung von aktiver Kohle als Träger kommt es vor, daß in der Raumeinheit eine zu hohe Wärmetönung auftritt, vor allem, wenn die Umsetzung in Gegenwart von Phosphorsäure erfolgt. Infolgedessen bereitet die Ableitung der Wärme hier Schwierigkeiten, und außerdem wird leicht ein Umsetzungsprodukt gebildet, das beträchtliche Mengen über 2oo° siedender Anteile enthält.
Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten überwunden werden und man gleichzeitig sehr wertvolle Motortreibstoffe .erhält, die insbesondere durch hohe Klopffestigkeit ausgezeichnet sind, wenn beim Arbeiten mit auf aktiver Kohle als Träger aufgebrachten, vorzugsweise Phosphorsäure oder deren Salze enthaltenden Katalysatoren diese in der Strömungsrichtung der Gase eine steigende Konzentration des Polymerisationsmittels aufweisen. wobei die in einer Katalysatorschicht mit geringerer Konzentration des Polym@erisationsmittels gebildeten Polymerisationsprodukt@e zusammen mit den nicht umgesetzten gasförmigen ungesättigten Kohlenwasserstoffen in die Katalysatorschicht mit höherer Konzentration des Polymerisationsmittels geleitet werden. Vorteilhaft enthalten die Katalysatorschichten, mit denen das Gas zunächst in Berührung kommt, eine verhältnismäßig geringe Menge katalytisch wirkender Stoffe, während die folgenden Schichten größere Mengen davon aufweisen. Es ist nicht erforderlich, den Katalysator in einem einzigen Gefäß anzuordnen ; man kann auch mehrere hintereinandergeschaltete Umsetzungsgefäße verwenden, wobei die in der Strömungsrichtung der Gase folgenden Gefäße Katalysatoren mit größeren Mengen des Polymerisationsmittels enthalten.
Als Polymerisationsmittel eignen sich beispielsweise polymerisierend wirkende Metallhalogenide, wie Aluminiumchlorid, Zinkchlorid oder Eisenchlorid, ferner Schwefelsäure und insbesondere Phosphorsäure und ihre Salze, wie z. B. Kupferpyrophosphat. Die Umsetzung wird im allgemeinen bei Temperaturen von etwa 5o bis Zoo" bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck ausgeführt. Außer den zu polymerisierenden Gasen kann man gleichzeitig bei normalen Bedingungen flüssige Kohlenwasserstoffe, wie ungesättigte Benzine oder deren Fraktionen, z. B. stark ungesättigte Spaltbenzine oder Polym@erbenzine oder Benzol, durch den Katalysator führen, wodurch die Benzinausbeuten erhöht werden. Die Polymerisationsprodukte werden, in guter Ausbeute erhalten und sind gute Motortreibstoffe von hoher Klopffestigkeit. Gewünschtenfalls kann man sie noch einer Hydrierung unterwerfen.
Man hat zwar schon vorgeschlagen, Gemische verschiedener Olefine dadurch selektiv zu polymerisieren, daß man sie über Katalysatoren leitete, in denen Phosphorsäure in steigender Konzentration auf siliciumhaltige Stoffe, wie Kieselgur, Kieselgel oder Aluminiumsilicate, aufgebracht war. Abgesehen davon, daß es sich hier um eine andere technische Aufgabe handelte, unterscheidet sich diese Arbeitsweise von dem vorliegenden Verfahr-"n außer durch die anders zusammengesetzten Katalysatoren auch dadurch, daß nach jedem Durchgang der Gemische durch eine Katalysatorschicht bestimmter Zusammensetzung die gebildeten Erzeugnisse abgeschieden wurden, bevor die nicht umgesetzten Anteile in die nächste Katalysatorschicht mit höherer Phosphorsäurekonzentration gelangten, während bei dem vorliegenden Verfahren die in einer Katalysatorschicht mit geringerer Konzentration des Polymerisationsmittels gebildeten Erzeugnisse zusammen mit den nicht umgesetzten Anteilen in die Katalysatorschicht mit höherer Konzentration des Polymerisationsmittels geleitet werden. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß man durch Vermeidung der Zwischenkühlung und der dadurch notwendigen Wiederaufheizung erhebliche Mengen Energie spart und außerdem die Durchführung der Umsetzung sowohl in apparativer Hinsicht wie auch hinsichtlich der Bedienung einfacher wird. Beispiel n Man leitet stündlich 8oo Teile Propylen unter iooat Druck durch ein auf 210` erhitztes Kohr, das mit aktiver Kohle gefüllt ist, die in Richtung des Gasstromes steigende Mengen Phosphorsäure enthält. Am Anfang beträgt die Phosphorsäurekonzentration etwa i oo g, am Ende etwa 8oo g je Liter Katalysator. Dabei entstehen flüssige Produkte, die nach dem Abtrennen der nicht umgesetzten Olefine 7oo Teile eines stark ungesättigten Polymerbenzins vom Endpunkt 200° .ergeben. Dieses Benzin wird über einem aus Nickel- und Wolframsulfid bestehenden Katalysator vollständig hydriert. Man erhält ein klopffestes Benzin, das in den Testen einwandfrei ist. Beispiel 2 8ooTeile einer Mischung voll 200,0 Propylen, 300;o Butylen, 27N Propan und 230,'o Butan werden in gleicher Weise wie im Beispiel i polymerisiert. Dabei werden 34o Teile eines stark ungesättigten Polymerbenzins gewonnen, das den Klopfwert 82 (nach der Motormethode) und nach vollständiger Hydrierung den Klopfwert 73 aufweist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Motortreibstoffen durch Polymerisation gasförmiger ungesättigter Kohlenwasserstoffe in Gegenware von Katalysatoren, vorzugsweise Phosphorsäure oder deren Salzen, die auf Träger aus aktiver Kohle aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß man Katalysatoren verwendet, die in der Strömungsrichtung der Gase eine steigende Konzentration des Polymerisationsmittels aufweisen und die in einer Katalysatorschicht mit geringerer Konzentration des Polymerisationsmittels gebildeten Polymerisationsprodukte zusammen mit den nicht umgesetzten gasförmigen ungesättigten Kohlenwasserstoffen in die Katalysatorschicht mit höherer Konzentration des Polymerisationsmittels leitet.
2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man zusammen mit den gasförmigen ungesättigten Kohlenwasserstoffen flüssige Kohlenwasser. stoffe, insbesondere Benzine oder Benzol, behandelt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 8o1 883, 810 155; USA.-Patentschriften Nr. 2 055 415, 2 102 o73.