FI120197B - Process for dimerization of olefins - Google Patents

Process for dimerization of olefins Download PDF

Info

Publication number
FI120197B
FI120197B FI20051095A FI20051095A FI120197B FI 120197 B FI120197 B FI 120197B FI 20051095 A FI20051095 A FI 20051095A FI 20051095 A FI20051095 A FI 20051095A FI 120197 B FI120197 B FI 120197B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
process according
raw material
weight
olefins
dimerization
Prior art date
Application number
FI20051095A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20051095A0 (en
FI20051095A (en
Inventor
Kari I Keskinen
Antti Pyhaelahti
Niilo Oikarinen
Veli-Matti Purola
Original Assignee
Neste Oil Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oil Oyj filed Critical Neste Oil Oyj
Priority to FI20051095A priority Critical patent/FI120197B/en
Publication of FI20051095A0 publication Critical patent/FI20051095A0/en
Publication of FI20051095A publication Critical patent/FI20051095A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI120197B publication Critical patent/FI120197B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08Catalytic processes
    • C07C2/12Catalytic processes with crystalline alumino-silicates or with catalysts comprising molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes

Description

OLEFHNIEN DIMEROINTIMEN ETELMÄBACKGROUND OF OLEFHNI DIMERATION

Esillä oleva keksintö liittyy ajoneuvojen polttoaineiden komponentteina hyödyllisten Ce-Cu hiilivetyjen selektiiviseen tuottamiseen. Erityisesti esillä oleva keksintö koskee menetelmää S alempien, olefiinisten hiilivetyjen dimeroimiseen katalyytin läsnäollessa oloissa, jotka sallivat selektiivisen dimeroinnin.The present invention relates to the selective production of Ce-Cu hydrocarbons useful as components of vehicle fuels. In particular, the present invention relates to a process S for dimerization of lower olefinic hydrocarbons in the presence of a catalyst under conditions which permit selective dimerization.

Kevyet olefiinidimeerit ovat hyödyllisiä väliaineita valmistettaessa erilaisia tuotteita, kuten alkoholeja, ketoneja ja karboksyylihappoja. Monihaaraiset trimetyyliolefiinit ja 10 trimetyyliparafiinit ovat hyödyllisiä bensiinin oktaaniluvun nostamisessa.Light olefin dimers are useful media for the preparation of various products such as alcohols, ketones and carboxylic acids. Multi-branched trimethylolefins and 10-trimethyl paraffins are useful in increasing the octane number of gasoline.

Kevyiden olefiinien käytölle korkealaatuisten ajoneuvopolttoaineiden valmistamisessa tunnetaan useita menetelmiä. MOGD-menetelmässä (Mobil Olefin to Gasoline and Distillate) muunnetaan propyleenia ja butyleenia olefiiniseksi tisleeksi korkeissa tuotoissa. MOG-15 menetelmä (Mobil Olefins to Gasoline) on MOGD-menetelmän laajennus. MOG:issa reaktio-olosuhteet sallivat aromaattisten hiilivetyjen muodostumisen. Isobuteenin oligomerisointia C4-olefiineistä zeoliittikatalyytin avulla on käsitelty useissa US patenteissa.Several methods are known for the use of light olefins in the production of high quality vehicle fuels. The MOGD process (Mobil Olefin to Gasoline and Distillate) converts propylene and butylene into olefinic distillates in high yields. The MOG-15 method (Mobil Olefins to Gasoline) is an extension of the MOGD method. In MOG, reaction conditions allow the formation of aromatic hydrocarbons. The oligomerization of isobutene from C4 olefins with zeolite catalyst has been the subject of several US patents.

Kevyiden olefiinien selektiivisen dimeroinnin olennainen ominaisuus on estää oligomerointi, 20 joka on dimerointia seuraava reaktio. Isobuteenin selektiivinen dimerointi trimeroinnin ja korkeamman oligomeroinnin avulla tunnetaan patenteista US 3 325 465, DE 3 542 171 ja kansainvälisestä patenttihakemuksesta WO 01/46095. Patentissa US 3 325 465 käsitellään nikkeli-ja koboltti-ionien käyttöä 13Xzeoliitissa. Patentissa DE 3 542 171 isobuteenin selektiivinen dimerointi trimetyylipenteeniksi suoritetaan vismutin tai lyijyllä voidellun 25 zeoliitin avulla. Patenttihakemuksessa WO 01/46095 todetaan, että suurihuokoinen zeoliitti Beta on selektiivinen isobuteenin dimeroinnille trimetyylipenteeniksi oksygenaattien läsnäollessa. Lisäksi siinä selvitetään, että dimerointi voidaan suorittaa alkoholin läsnäollessa.An essential feature of selective dimerization of light olefins is to prevent oligomerization, which is a reaction following dimerization. Selective dimerization of isobutene by trimerization and higher oligomerization is known from U.S. Patents 3,325,465, DE 3,542,171 and International Patent Application WO 01/46095. US 3,325,465 discloses the use of nickel and cobalt ions in 13Xzeolite. In DE 3,542,171, the selective dimerization of isobutene to trimethylpentene is carried out by means of a bismuth or lead-lubricated zeolite. WO 01/46095 states that the high porous zeolite Beta is selective for dimerization of isobutene to trimethylpentene in the presence of oxygenates. It is further clarified that dimerization can be carried out in the presence of alcohol.

Käytössä on muutama kaupallinen dimerointimenetelmä. Institut Franfais du Petrole (1FP) on 30 kehittänyt kevyiden olefiinien dimerointimenetelmän (Dimersol). Octol-menetelmä, jonka 2 ovat kehittäneet UOP ja Huls AG, tuottaa lineaarisia okteeneja, jotka ovat muovien pehmitteiden raaka-aineita. Menetelmissä käytetään homogeenisia katalyyttejä.A few commercial dimerization methods are in use. The Institut Franfais du Petrole (1FP) has developed a dimerization method for light olefins (Dimersol). The Octol method, 2 developed by UOP and Huls AG, produces linear octenes, which are the raw materials for plasticizers. The processes employ homogeneous catalysts.

Useat menetelmät perustuvat ioninvaihtohartsien käytölle dimerointikatalyyttemä. Tällaisia 5 teknisiä ratkaisuja kuvataan esim. US patenttimäärittelyissä 4 375 576 ja 4 100 220. Näillä menetelmillä on monia hyviä ominaisuuksia, mutta niissä kaikissa on se haittapuoli, että ne ovat täysin riippuvaisia oksygenaattihidastimesta, joka parantaa selektiivisyyttä. Kyseinen hidastin täytyy kierrättää Ja dimeroidussa tuotteessa on yleensä merkittävä määrä happea sisältäviä sivutuotteita. Ne ovat erittäin epätoivottuja, sillä dimerointia käytetään 10 oksygenaattien poistamiseksi komponenteista. Lisäksi oksygenaatit vaikeuttavat dimeroidun tuotteen hydrausta.Several methods are based on the use of ion exchange resins as a dimerization catalyst. Such technical solutions are described, for example, in U.S. Patent Specifications 4,375,576 and 4,100,220. These methods have many good properties, but all have the drawback that they are completely dependent on an oxygenate retardant for improved selectivity. This retarder must be recycled And the dimerized product generally has a significant amount of oxygen-containing by-products. They are highly undesirable since dimerization is used to remove oxygenates from the components. In addition, oxygenation makes it difficult to hydrogenate the dimerized product.

Kaikki oksygenaatteihin liittyvät ongelmat saadaan ratkaistua, jos nämä yhdisteet saadaan poistettua menetelmästä kokonaan. Sen tähden olemme kuvailleet aiemmassa 15 patenttihakemuksessa WO 2004/08093 5 dimerointimenetelmän, j ossa olefiininen raaka-aine, joka käsittää C3-Cj-iso-olefiineja, viedään kosketuksiin keskihuokoisen zeoliitin kanssa, jotta saadaan dimeroitua iso-olefiinit Q-Cio-dimeereiksi. Tässä menetelmässä dimerointi suoritetaan heterogeenisen zeoliittikatalyytin läsnäollessa. Katalyytti voi olla mikä tahansa zeoliitti, joka on aktiivinen dimerointireaktioissa. Tällaisia zeoliitteja ovat esimerkiksi 20 luonnolliset ja synteettiset keskihuokoiset zeoliitit kuten ZSM-5, ferrieriitti, ZXM-22 ja ZSM- 23. Nämä ja samantyyppiset katalyytit, joiden huokoskoko on välillä 2-8 A (0,2-0,8 nm), edullisesti 4-6 A (0,4-0,6 nm), ovat aktiivisia ja selektiivisiä trimetyyliolefiineille.All problems with oxygenates can be resolved if these compounds are completely removed from the process. Therefore, we have described in previous patent application WO 2004/08093 5 a dimerization process in which an olefinic raw material comprising C 3 -C 10 iso-olefins is contacted with a mid-porous zeolite to dimerize the iso-olefins to Q-C 10 dimers. In this process, dimerization is carried out in the presence of a heterogeneous zeolite catalyst. The catalyst may be any zeolite which is active in dimerization reactions. Such zeolites include, for example, natural and synthetic mid-pore zeolites such as ZSM-5, ferrerite, ZXM-22, and ZSM-23. These and similar catalysts have a pore size in the range of 2-8 A (0.2-0.8 nm), preferably 4-6 A (0.4-0.6 nm), are active and selective for trimethylolefins.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan vaihtoehtoinen menetelmä sellaisten 25 dimeerien valmistamiseksi, jotka ovat hyödyllisiä esimerkiksi ajoneuvojen polttoaineiden, erityisesti bensiinin komponentteina ja oktaaniluvun nostajina.It is an object of the present invention to provide an alternative process for the preparation of dimers which are useful, for example, as components of vehicle fuels, particularly gasoline, and as octane indexers.

Keksintö perustuu ajatukseen dimeroida iso-olefiineja ja mahdollisesti lineaarisia olefiineja, joita on nestemäisessä muodossa olevassa C3-C6*olefiinisessa syötössä reaktioketjussa, joka 30 käsittää vähintään yhden reaktioalueen ja vähintään yhden erottelualueen. Reaktio suoritetaan olosuhteissa, joissa vähintään osa C4-C6-iso-olefiineista dimeroituu. Erottelualue järjestetään 3 reaktioalueen perään, ja kiertovirtaus voidaan kierrättää erottelualueelta takaisin dimerointiin. Menetelmä suoritetaan periaatteessa ilman polaaristen yhdisteiden läsnäoloa.The invention is based on the idea of dimerizing iso-olefins and optionally linear olefins in C3-C6 * olefinic feed in liquid form in a reaction chain comprising at least one reaction zone and at least one separation region. The reaction is carried out under conditions in which at least part of the C4-C6 iso-olefins are dimerized. The separation area is arranged after the 3 reaction areas, and the circulating flow can be circulated from the separation area back to the dimerization. The process is carried out in principle in the absence of polar compounds.

Keksinnön mukaan dimerointi suoritetaan saattamalla raaka-aineen iso-olefiinit kosketuksiin 5 happaman mesohuokoisen molekyyliseulakatalyytin kanssa. Erityisesti esillä oleva keksintö hyödyntää uuttaja aktiivista katalyyttimateriaalia, jolla on mesohuokoinen molekyyliseula, joka on esimerkiksi istutettu zeoliittirakenteeseen.According to the invention, the dimerization is carried out by contacting the raw iso-olefins with an acidic mesoporous molecular sieve catalyst. In particular, the present invention utilizes an extractor active catalyst material having a mesoporous molecular sieve, for example, implanted in a zeolite structure.

Lisäksi, edullisen sovellusmuodon mukaan, dimerointi suoritetaan periaatteessa ilman 10 butadieeniä, tai yleisemmin ilman hiilivetyjä, jotka sisältävät monityydyttymättömiä hiilivetyjä, ja vettä raaka-aineessa.In addition, according to a preferred embodiment, the dimerization is carried out in principle in the absence of butadiene, or more generally in the absence of hydrocarbons containing polyunsaturated hydrocarbons and water in the raw material.

Keksintö myös tekee mahdolliseksi, että käytetään katalyyttimateriaalia, jolla on happokatalyyttinä hapan mesohuokoinen molekyyliseula, kuten mesohuokoinen 1S molekyyliseula, joka on istutettu zeoliittirakenteeseen, jotta saadaan dimeroitua olefiininen syöttö, joka sisältää tyydyttymättömiä hiilivetyjä, jotka on valittu ryhmästä, johon kuuluvat isobuteeni, 1-buteeni, 2-buteeni, lineaariset C5-olefiinit ja haaroittuneet Cs-olefiinitThe invention also enables the use of a catalyst material having an acidic mesoporous molecular sieve as an acid catalyst, such as a mesoporous 1S molecular sieve, which is embedded in a zeolite structure to provide a dimerized olefinic feed containing unsaturated hydrocarbons selected from the group consisting of 2-butene, linear C5-olefins and branched C5-olefins

Esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää luonnehditaan tarkemmin pääasiallisesti 20 patenttivaatimuksen 1 ja 27 tunnusmerkkiosissa.The method according to the present invention is further characterized in the characterizing parts of claims 20 and 20, in particular.

Esillä olevan keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Perinteisissä menetelmissä selektiivinen dimerointi on oligomerointia toivotumpi, mutta vaikeasti saavutettava tavoite. Kun käytetään esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää, voidaan saavuttaa korkea 25 selektiivisyys korkeiden konversiomäärien ohella.The present invention achieves considerable advantages. In conventional methods, selective dimerization is a more desirable but difficult to achieve objective. Using the process of the present invention, high selectivity can be achieved along with high conversion rates.

Esillä olevan keksinnön erityinen etu on se, että menetelmää voidaan käyttää hyvin pitkiä aikoja ja pidennetyin huoltovälein, mikä vähentää käyttökuluja ja tekee tuotannosta tehokkaampaa aiemmin käytettyihin menetelmiin venattuna.A particular advantage of the present invention is that the process can be used for very long periods of time and with extended maintenance intervals, which reduces operating costs and makes production more efficient than those previously employed.

30 430 4

Perinteisissä tekniikoissa katalyytin regeneraatio uhkaa usein menetelmän jatkuvatoimista käyttöä. Esillä olevassa keksinnössä katalyyttiä voidaan regeneroida jatkuvasti menetelmän käytön aikana. Helpon regeneraation ansiosta on mahdollista käsitellä syöttöjä Jotka sisältävät typpi- ja rikki-epäpuhtauksia, sekä tavanomaisia määriä monityydyttymättömiä hiilivetyjä ja 5 vettä, mikä on huomattava etu. Kun eliminoidaan tyydyttymättömät hiilivedyt Jotka sisältävät vähintään kaksi kaksoissidosta tai vähintään yhden kolmoissidoksen, voidaan regeneraatioväliä pidentää huomattavasti jopa teollisuustuotannossa, mistä seuraa huomattavia säästöjä kuluissa.In conventional techniques, catalyst regeneration often threatens the continuous use of the process. In the present invention, the catalyst can be continuously regenerated during the use of the process. Easy regeneration makes it possible to handle feeds containing nitrogen and sulfur impurities, as well as conventional amounts of polyunsaturated hydrocarbons and water, which is a major advantage. By eliminating unsaturated hydrocarbons containing at least two double bonds or at least one triple bond, the regeneration interval can be significantly extended, even in industrial production, resulting in significant cost savings.

10 Kun käytetään FCC-syöttöä Joka sisältää yleensä runsaasti lineaarisia olefiineja, perinteisen happokatalyytin eli ioninvaihtohartsien kanssa, saadaan kasvavia pitoisuuksia oksygenaatteja. Tällaisten yhdisteiden hydraus on vaikeaa, ellei mahdotonta. Käyttämällä esillä olevan kaltaisia katalyytteja, voidaan välttää oksygenaattien muodostuminen Ja toimenpiteen aikavälejä voidaan pidentää.10 When using FCC feeds, which generally contain high levels of linear olefins, with the traditional acid catalyst or ion exchange resins, increasing concentrations of oxygenates are obtained. Hydrogenation of such compounds is difficult, if not impossible. By using catalysts such as the present one, formation of oxygenates can be avoided and the time intervals of the operation can be extended.

1515

Seuraavassa tutkitaan keksintöä tarkemmin käyttäen apuna seuraavaa yksityiskohtaista kuvausta, jossa viitataan liitteenä oleviin piirroksiin.The invention will now be further explored using the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

kuvio 1 esittää kaavamaisesti keksinnön teknisen perusratkaisun kokoonpanoa; 20 kuvio 2 näyttää graafisessa muodossa syötön koostumuksen vaikutuksen katalyytin aktiivisuuteen perustuen esimerkin 2 (kokeet 1 ja 2) tuloksiin; kuvio 3 näyttää graafisessa muodossa butadieenin vaikutuksen katalyytin aktiivisuuteen perustuen esimerkin 3 (kokeet 3 ja 4) tuloksiin; kuvio 4 näyttää graafisessa muodossa butyleenien konversiomäärät ajan funktiona esimerkin 25 4(a) kokeissa 5 ja 6; kuvio 5 kuvaa syötön dehydratoinnin vaikutusta katalyytin deaktivaatiomäärään perustuen esimerkin 4 (b) kokeiden 5 ja 7 tuloksiin; ja kuvio 6 näyttää graafisessa muodossa katalyytin aktiivisuuden hapettavan regeneraation jälkeen perustuen esimerkin 5 kokeisiin 7 ja 9.Figure 1 schematically illustrates the configuration of a basic technical solution of the invention; Figure 2 graphically illustrates the effect of feed composition on catalyst activity based on the results of Example 2 (Experiments 1 and 2); Figure 3 is a graph showing the effect of butadiene on catalyst activity based on the results of Example 3 (Experiments 3 and 4); Figure 4 graphically shows the conversion rates of butylenes as a function of time in Experiments 5 and 6 of Example 25 (a); Figure 5 illustrates the effect of feed dehydration on the amount of catalyst deactivation based on the results of Experiments 5 and 7 of Example 4 (b); and Figure 6 is a graph showing the activity of the catalyst after oxidative regeneration based on Experiments 7 and 9 of Example 5.

30 5 Määritelmät30 5 Definitions

Esillä olevan keksinnön päämäärää varten ’’reaktioalue” merkitsee vähintään yhtä, tyypillisesti kahta tai kolmea reaktoria. Reaktori voi olla mikä tahansa jatkuvatoiminen reaktori, johon 5 voidaan asettaa kiinteä katalyytti ja joka voi käsitellä nestemäisiä reagensseja. On hyödyllistä, jos reaktori on yksinkertainen putkimainen reaktori, kiintokerrosreaktori tai leijukerrosreaktori. Reaktori voi olla putkimainen reaktori, jossa on useita tiehyitä, jotka täytetään katalyytillä. Muita mahdollisuuksia ovat reaktiivinen tislausyksikkö, jossa on sivureaktoreita. Reaktorien käyttöpaine riippuu reaktorin tyypistä ja syötön koostumuksesta, 10 yleensä yritetään pitää reaktioseos nestefaasissa. Jotta katalyytti pystytään regeneroimaan reaktorin käytön aikana, on usein hyödyllistä käyttää vähintään kahta reaktoria Joita voidaan regeneroida vuorotellen. Toinen hyödyllinen käyttötapa on käyttää reaktoria, jossa katalyyttiä voidaan regeneroida jatkuvasti.For the purpose of the present invention, the '' reaction zone '' means at least one, typically two or three reactors. The reactor may be any continuous reactor on which a solid catalyst may be placed and which may handle liquid reagents. It is useful if the reactor is a simple tubular reactor, a fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. The reactor may be a tubular reactor having a plurality of tubes filled with catalyst. Other possibilities include a reactive distillation unit with side reactors. The operating pressure of the reactors will depend on the type of reactor and the composition of the feed, usually attempting to keep the reaction mixture in the liquid phase. In order for the catalyst to be regenerated during operation of the reactor, it is often advantageous to use at least two reactors which can be regenerated alternately. Another useful use is to operate a reactor in which the catalyst can be continuously regenerated.

15 ’’Erottelualue” tarkoittaa erottelujärjestelmää, joka käsittää erään sovellusmuodon mukaan tislausjärjestelmän, joka käsittää yhden tai useamman tislauskolonnin. Syöttölevy voidaan valita jokaista kolonnia varten, jotta se on mahdollisimman hyödyllinen kokonaismenetelmää ajatellen. Tislauskolonni voi olla mikä tahansa tislaukseen soveltuva kolonni, kuten täytetty kolonni tai kolonni, joka on varustettu venttiilillä, seulalla tai kellopohjalla.15 "Separation Range" means a separation system comprising, in one embodiment, a distillation system comprising one or more distillation columns. The feed plate can be selected for each column to be as useful as possible for the overall process. The distillation column may be any column suitable for distillation, such as a packed column or a column fitted with a valve, a sieve or a clock base.

20 ’’Iso-okteeni” ja ”di-isobuteeni” ovat molemmat isobuteenin dimerointituotteita. Niitä molempia voidaan siten käyttää nimeämään 2,4,4-trimetyyli-2-penteeniä ja 2,4,4-trimetyyli-2-penteeniä tai näiden seoksia.20 '' Isooctene 'and' diisobutene 'are both dimerization products of isobutene. Both of them can thus be used to designate 2,4,4-trimethyl-2-pentene and 2,4,4-trimethyl-2-pentene or mixtures thereof.

25 ”Iso-oktaani” ja ”di-isobuteeni” käsittävät vastaavat hydratut parafiiniyhdisteet ’’Poiste” sisältää dimerointireaktion halutun tuotteen reaktioalueella. Kun menetelmään syötetään vain C3-olefiinejä, vain Ci-olefiinejä tai vain Cs-olefiinejä, on selvä, että olefiinien keskinäisistä reaktioista saatava tuote saa aikaan dimeerejä. Kun syötteessä on mukana C3-, 30 C4- ja Cs-olefiinejä, eri olefiinien välillä saattaa tapahtua dimeroinnin lisäksi myös reaktioita.The "hydrogenated paraffinic hydrogenated paraffinic compounds" comprising "iso-octane" and "diisobutene" include a dimerization reaction in the reaction area of the desired product. When only C3 olefins, only C1 olefins or only C5 olefins are added to the process, it is clear that the product obtained from the reaction of the olefins produces dimers. When C3, C4 and Cs olefins are present in the feed, in addition to dimerization, reactions may also occur between different olefins.

Sanaa ’’dimeeri” käytetään reaktiotuotteista myös spesifikaatiossa yksinkertaisuuden vuoksi, mutta on syytä ymmärtää, että kun syötössä on mukana erilaisia alempia olefiineja, reaktioseos sisältää yleensä myös jonkin verran Cg-olefiinejä.The word "dimer" is also used in the specification of reaction products for simplicity, but it is to be understood that when various lower olefins are present in the feed, the reaction mixture will generally also contain some Cg olefins.

66

Keksinnön ensimmäisen edullisen oletusmuodon mukaan hiilivetysyöttö, joka sisältää iso-5 olefiineja, kuten isobuteenia, tai lineaarisia olefiineja, kuten butaaneja, tai näiden seoksia, saatetaan kosketuksiin happokatalyytin kanssa reaktiojägestelmässä, jossa ei ole periaatteessa oksygenaatteja, ja joka käsittää vähintään yhden reaktioalueen ja vähintään yhden erottelualueen. Olosuhteet ovat sellaiset, että vähintään osa iso-olefiinista dimeroituu iso-okteeniksi. Kyseiseltä reaktioalueelta tuleva virtaus ohjataan erottelualueelle Jossa pääosa 10 dimeroidusta reaktiotuotteesta erotellaan reagoimattomasta tuotteesta. On hyödyllistä, jos ainakin osa reagoimattomasta tuotteesta kierrätetään erottelualueelta takaisin dimeroitavaksi.According to a first preferred embodiment of the invention, a hydrocarbon feed containing iso-olefins such as isobutene or linear olefins such as butanes or mixtures thereof is contacted with an acid catalyst in a reaction system substantially free of oxygenates and comprising at least one reaction zone and . The conditions are such that at least part of the iso-olefin is dimerized to iso-octene. The flow from said reaction zone is directed to a separation zone where most of the 10 dimerized reaction product is separated from the unreacted product. It is useful if at least part of the unreacted product is recycled from the separation area to be dimerized.

On tärkeää, että hiilivetysyöttö on pääosin vapaa monityydyttymättömistä hiilivedyistä, kuten 1,2-ja 1,3-butadieenistä, prolyleenistä (asetyleeni) ja isopreenistä, eli yhdisteistä, jotka 15 sisältävät vähintään kaksi mahdollisesti yhdistettyä kaksoissidosta tai vähintään yhden kolmoissidoksen vastakohtana syötön haluttuihin komponentteihin, joka sisältävät yhden kaksoissidoksen (iso- tai 1 -olefiineja). Termillä ’’pääosin vapaa monityydyttymättömistä hiilivedyistä” tarkoitetaan tasoa, joka on selvästi alempi kuin tällaisten yhdisteiden tyypillinen pitoisuustaso esimerkiksi perinteisissä teollisuuden hiilivety-raaka-aineissa (jalostamovirta) 20 kuten FCC:ssä. Kyseisissä jalostamovirroissa on 0,3 paino-% tai jopa enemmän - jopa 1 paino-%:iin asti - butadieenejä. Esillä olevassa keksinnössä enintään 0,1 paino-% tai jopa vähemmän on suotavaa, eli noin alle 500-1000 ppm, erityisesti alle 100 ppm tai jopa alle 50 ppm. Lisäksi dimerointisyötön pitäisi olla pääosin vedetön. Termillä ” pääosin vedetön” tarkoitetaan pitoisuutta, joka on 100 ppm tai vähemmän. Edullisempi sisältö on alle 30 ppm, ja 25 sopivimmin pitoisuus on 10 ppm tai vähemmän silloin kun raaka-aine on ” pääosin vedetön”. Kuten esimerkkien 2 ja 5 yhteydessä käsitellään yksityiskohtaisemmin, sekä monityydyttymättömillä yhdisteillä että vedellä on voimakkaasti haitallinen vaikutus katalyytin aktiivisuuteen.It is important that the hydrocarbon feed is substantially free of polyunsaturated hydrocarbons such as 1,2-and 1,3-butadiene, propylene (acetylene) and isoprene, i.e. compounds containing at least two optionally linked double bonds or at least one triple bond as opposed to the desired components of the feed, containing a single double bond (iso- or 1-olefins). The term '' substantially free of polyunsaturated hydrocarbons '' refers to levels well below the typical concentration levels of such compounds, for example, in traditional industrial hydrocarbon feedstocks (refinery stream) 20 such as the FCC. These refinery streams contain 0.3 wt% or more but up to 1 wt% butadiene. In the present invention, up to 0.1% by weight or even less is desirable, i.e., less than 500-1000 ppm, particularly less than 100 ppm or even less than 50 ppm. In addition, the dimerization feed should be substantially anhydrous. The term "essentially anhydrous" refers to a concentration of 100 ppm or less. More preferably, the content is less than 30 ppm, and preferably 25 is 10 ppm or less when the raw material is "substantially anhydrous". As discussed in more detail in Examples 2 and 5, both polyunsaturated compounds and water have a strongly detrimental effect on catalyst activity.

30 Jotta monityydyttymättömät hiilivedyt saadaan poistettua syötöstä, se altistetaan edullisesti selektiiviselle hydraukselle, joka voidaan suorittaa alalla tunnetulla tavalla, esim. saattamalla 7 syöttö kosketuksiin sopivan katalyytin, esim. metallin kuten koboltin tai alumiinialustaisen nikkelin tai jalometallin (esim. palladiumin tai ruteniumin), kanssa vedyn läsnäollessa. Suurimmalla osalla käytettävissä olevista teknologioista butadieenin pitoisuus voidaan vähentää alle 100 ppmiään. Dehydratointi voidaan suorittaa aktivoitujen alumiinien ja 5 molekyyliseulojen avulla, kuten on tunnettua.In order to remove the polyunsaturated hydrocarbons from the feed, it is preferably subjected to selective hydrogenation which can be carried out in a manner known in the art, for example by contacting the feed with a suitable catalyst, eg metal such as cobalt or aluminum-supported nickel or noble metal (eg palladium or ruthenium) acid. Most of the available technologies can reduce the butadiene content to below 100 pp. Dehydration can be accomplished using activated aluminum and molecular sieves as is known in the art.

Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan hiilivetysyöttö, joka sisältää olefiineja, saatetaan kosketuksiin tietynlaisen happokatalyytin kanssa, nimittäin sellaisen katalyytin, joka käsittää mesohuokoisen molekyyliseulan, joka on istutettu zeoliittiin, ja jossa katalyyttinen materiaali 10 on termisesti stabiili vähintään 900°C olevissa lämpötiloissa, olosuhteissa, joissa vähintään osa olefiineista dimeroituu. Kuvaus tällaisesta rakenteesta ja erityisen sopivan katalyytin valmistamisesta annetaan patenttihakemuksessa FI20041675, jonka sisältöön viitataan ohessa. Mikäli olefiinisyöttö käsittää C3-C6-olefiineja, tapahtuu myös reaktioita eri olefiinien välillä, mistä muodostuu ylempiä (tarkoittaa C12 asti) olefiineja. Reaktio-alueen poiste syötetään 15 erottelualueelle, jossa pääosa dimeroidusta reaktiotuotteesta erotellaan, jotta saadaan muodostettua ensimmäinen tuote, joka sisältää reagoimattomia hiilivetyjä, ja toinen tuote, joka sisältää dimeroidut olefiinit.According to one embodiment of the invention, the hydrocarbon feed containing olefins is contacted with a particular acid catalyst, namely a catalyst comprising a mesoporous molecular sieve implanted in a zeolite and wherein the catalytic material 10 is thermally stable at a temperature of at least 900 ° C. olefins dimerize. A description of such a structure and the preparation of a particularly suitable catalyst is given in patent application FI20041675, the contents of which are incorporated herein by reference. If the olefin feed comprises C 3 -C 6 olefins, there are also reactions between different olefins to form higher (up to C 12) olefins. The reaction area effluent is fed to a separation area where the majority of the dimerized reaction product is separated to form a first product containing unreacted hydrocarbons and a second product containing dimerized olefins.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän syöttö on hiilivetyseos, joka sisältää olefiineja. 20 Syöttö käsittää olefiinejä, jotka dimeroidaan vähintään 10 paino-%:n pitoisuudessa, edullisesti vähintään 20 paino-%:n pitoisuudessa, raaka-aineen kokonaispainosta. Kuten on jo esitetty, olefiinit ovat propyleeni, lineaarinen 1- tai 2-buteeni, isobuteeni ja lineaariset tai haaroittuneet C5-olefiinit Vaihtoehtoisesti syöttö käsittää dimeroitavia komponentteja: joko C4-olefiineja, edullisesti isobuteenia, joiden avulla tuotetaan iso-okteenia, tai Cs-olefiineja, joiden avulla 25 tuotetaan substituoituja Cio-olefiineja. On selvä, että syötössä voi olla sekä C4- että Cs-olefiineja, minkä avulla tuotetaan joukko erilaisia tuotteita. Tuotevirran koostumusta käsitellään myöhemmin. Yleensä syöttö voi sisältää olefiineja C3-C6-olefiinien välillä, vaikka C4-ja Cj-olefiinit, erityisesti C4-ja Cs-iso-olefiinit, ovat kiinnostavimpia.The feed of the process of the present invention is a hydrocarbon mixture containing olefins. The feed comprises olefins dimerized at a concentration of at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight, based on the total weight of the raw material. As stated above, the olefins are propylene, linear 1-or 2-butene, isobutene, and linear or branched C5-olefins Alternatively, the feed comprises dimerizable components: either C4-olefins, preferably isobutene, for the production of iso-octene, or C5-olefins. to produce substituted C 10 olefins. It is clear that the feed may contain both C4 and C5 olefins to produce a variety of different products. The composition of the product stream will be discussed later. Generally, the feed may contain olefins between C3-C6 olefins, although C4 and C1 olefins, especially C4 and C5 iso-olefins, are of most interest.

30 Ensimmäisen edullisen sovellusmuodon mukaan, jossa dimeroidaan C4-hiilive1yjä, syötössä oleva hiilivetyseos käsittää vähintään 10 paino-%, edullisesti vähintään noin 15 paino-%, 8 isobuteenia. Syöttö voi koostua puhtaasta isobuteenista, mutta käytännössä valmiina saatavissa oleva raaka-aine käsittää öljynjalostuksen C4-pohjaisia hiilivetyfraktioita. Edullisesti syöttö käsittää fraktion Joka on saatu isobutaanin dehydrauksestaJolloin syöttö käsittää lähinnä isobuteenia ja isobutaania ja mahdollisesti pieniä määriä C3- ja Cs-hiilivetyjä. Syöttö käsittää 5 siten yleensä 40-60 paino-% isobuteenia ja 60-40 paino-% isobutaania, ja yleensä isobuteenia on 5-20 paino-% vähemmän kuin isobutaania. Siten isobuteenin suhde isobutaaniin on suunnilleen 4:6-5:5.5. Esimerkkinä isobutaanin dehydrausfraktiosta voidaan esittää seuraavaa: 45 paino-% isobuteenia, 50 paino-% isobutaania ja muita reagoimattomia C4-hiilivetyjä ja yhteensä noin 5 paino-% C3-, Cs- ja raskaampia hiilivetyjä.According to a first preferred embodiment wherein the C4 hydrocarbons are dimerized, the feed hydrocarbon mixture comprises at least 10% by weight, preferably at least about 15% by weight, of 8 isobutenes. The feed may consist of pure isobutene, but in practice the ready-to-use raw material comprises C4-based hydrocarbon fractions from oil refining. Preferably, the feed comprises a fraction obtained from dehydrogenation of isobutane, whereby the feed consists mainly of isobutene and isobutane and optionally small amounts of C 3 and C 5 hydrocarbons. The feed thus comprises generally 40-60% by weight of isobutane and 60-40% by weight of isobutane, and isobutene is generally 5-20% by weight less than isobutane. Thus, the ratio of isobutene to isobutane is approximately 4: 6-5: 5.5. An example of a dehydrogenation fraction of isobutane is: 45% by weight of isobutene, 50% by weight of isobutane and other unreacted C4 hydrocarbons, and a total of about 5% by weight of C3, Cs and heavier hydrocarbons.

1010

Iso-okteenin valmistamisessa tarvittava syöttö voi myös olla FCC:n, TCCrn, DCC.n ja RCC:n C4-fraktio tai C4-fraktio butadieenin poiston jälkeen, toiselta nimeltään etyleeniyksikön Raffinaatti 1. Näistä edullisimpia ovat FCC, RCC, TCC ja Raffinaatti 1, sillä hiilivetyfraktioita voidaan käyttää sellaisenaan, mahdollisesti raskaampien (Cg+) fraktioiden poistamisen jälkeen. 15 Raffinaatti 1 :n koostumus on yleensä seuraava: noin 50 paino-% isobuteenia, noin 25 paino-% lineaarisia buteeneja ja noin 25 paino-% parafiineja. FCC:stä saatavan tuotteen koostumus on tyypillisesti seuraava: 10-50 paino-%, edullisesti 10-30 paino-%, isobuteenia, 20-70 paino-% 1-ja 2-buteenia ja noin 5-40 paino-% butaania. Esimerkkinä tyypillisestä FCC-seoksesta voidaan esittää seuraava: noin 17 paino-% isobuteenia, noin 17 paino-% 1-buteenia, noin 33 20 paino-% 2-buteenia ja noin 33 paino-% butaania, sekä muita.The feed required for the preparation of iso-octene may also be the C4 fraction or the C4 fraction of FCC, TCC, DCC and RCC after removal of butadiene, also known as the ethylene unit Raffinate 1. Most preferred are FCC, RCC, TCC and Raffinate 1 , since the hydrocarbon fractions can be used as such, possibly after removal of the heavier (Cg +) fractions. The composition of raffinate 1 is generally as follows: about 50% by weight of isobutene, about 25% by weight of linear butenes and about 25% by weight of paraffins. The composition of the product obtained from the FCC is typically as follows: 10-50% by weight, preferably 10-30% by weight, isobutene, 20-70% by weight of 1- and 2-butene and about 5-40% by weight of butane. As an example of a typical FCC blend, about 17% by weight of isobutene, about 17% by weight of 1-butene, about 33% by weight of 2-butene and about 33% by weight of butane, and others.

Syöttönä voidaan käyttää myös isobuteenia, joka on valmistettu kemikaaleista.It is also possible to use isobutene made from chemicals as feed.

Keksinnön erään toisen edullisen sovellusmuodon mukaan olefiinisessä syötössä olevat 25 olefiinit ovat lineaarisia ja haaroittuneita Cs-olefiineja, kuten lineaarinen penteeni, 2-metyyli- 1-buteeni, 2-metyyli-2-buteeni, 3-metyyli-1-buteeni ja näiden seokset.According to another preferred embodiment of the invention, the olefins in the olefinic feed are linear and branched C 5-olefins such as linear pentene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 3-methyl-1-butene and mixtures thereof.

Keksinnön erään suoristusmuodon mukaan raaka-aine käsittää aromaattisia hiilivetyjä, parafiineja ja näiden seoksia.According to one embodiment of the invention, the raw material comprises aromatic hydrocarbons, paraffins and mixtures thereof.

30 930 9

Mikäli esillä olevaa keksintöä käytetään lineaaristen buteenien konvertointiin, lineaariset buteenit isomerisoidaan edullisesti selektiivisesti 2-buteeniksi niin täydellisesti kuin mahdollista. Tässä tapauksessa on edullista lisätä menetelmän kokoonpanoon erillinen sivureaktorikierto. Tämän reaktorin lämpötila on edullisesti korkeampi kuin esireaktorissa tai 5 kiertoreaktorissa dimeroinnin konversion lisäämiseksi.If the present invention is used for the conversion of linear butenes, the linear butenes are preferably selectively isomerized to 2-butene as completely as possible. In this case, it is preferable to add a separate side reactor cycle to the process configuration. The temperature of this reactor is preferably higher than in the pre-reactor or in the circulating reactor to increase the dimerization conversion.

FCC:tä ja vastaavia hiilivetyvirtoja on sopiva käyttää esimerkiksi tilanteissa, joissa perinteistä MTBE-yksikköä käytetään iso-okteenia ja MTBE.tä käsittävän tuoteseoksen. valmistamiseen.FCC and similar hydrocarbon streams are suitable for use, for example, in situations where a conventional MTBE unit is used in a mixture of iso-octene and MTBE. manufacture.

1010

Keksinnön toisen edullisen sovellusmuodon mukaan, jossa Cj-olefiineja dimeroidaan, syöttö käsittää oleftineja, jotka ovat lineaarisia ja haaroittuneita Cj-olefiineja tai näiden sekoituksia. Täten syötössä yleensä olevat olefiinit käsittävät lineaarisen penteenin, 2-metyyli-l-buteenin, 2-metyyli-2-buteenin, 3-metyyli-1-buteenin. Syötössä voi olla myös joitakin määriä Ce-15 olefiineja, yleensä vähintään 5 paino-%.According to another preferred embodiment of the invention, wherein the C 1 olefins are dimerized, the feed comprises olefins which are linear and branched C 1 olefins or mixtures thereof. Thus, the olefins generally present in the feed include linear pentene, 2-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 3-methyl-1-butene. The feed may also contain some amounts of Ce-15 olefins, generally at least 5% by weight.

On tyypillistä, että toisessa edullisessa sovellusmuodossa oleva syöttö on FCC-bensiini, kevyt FCC-bensiini, pyrolyysi-Cj- bensiini, TCC-bensiini, RCC-bensiini ja koksibensiini, yleensä FCC-bensiinin Cj-fraktio. Syöttö voi myös käsittää joitakin Ce-olefiineja. On hyödyllistä, jos 20 FCC-fraktio fraktioidaan, jotta saadaan niin puhdasta Cs-olefiinifraktiota kuin mahdollista, jolloin muita Cj-hiilivetyjä on alle 15 paino-%, edullisesti alle 5 paino-%. On mahdollista käyttää fraktiota, joka käsittää myös Ce-olefiineja. On tyypillistä, että syöttö käsittää silloin 20-60 paino-%, erityisesti 30-50 paino-%, Cj-olefiineja, 10-30 paino-%, erityisesti 15-25 paino-%, Ce-olefiineja ja 15 paino-% tai vähemmän parafunisia hiilivetypentaaneja.Typically, in another preferred embodiment, the feed is FCC gasoline, light FCC gasoline, pyrolysis C 1 gasoline, TCC gasoline, RCC gasoline, and coke gasoline, generally the C 1 fraction of FCC gasoline. The feed may also comprise some Ce olefins. It is useful to fractionate the 20 FCC fractions in order to obtain as pure a C5-olefin fraction as possible, with less than 15 wt%, preferably less than 5 wt%, of other C1 hydrocarbons. It is possible to use a fraction which also comprises Ce-olefins. It is typical that the feed then comprises 20-60% by weight, in particular 30-50% by weight, C 1- olefins, 10-30% by weight, in particular 15-25% by weight, Ce-olefins and 15% by weight, or less parafunic hydrocarbon pentanes.

2525

Kolmannen edullisen sovellusmuodon mukaan syöttö käsittää sekä C4- että Cj-olefiineja. Tässä tapauksessa syöttö on yleensä FCC, TCC, DCC ja RCC tai C4-fraktio butadieenin poiston jälkeen, toiselta nimeltään etyleeniyksikön raffinaatti 1, FCC-bensiini, kevyt FCC-bensiini, pyrolyysi-C5-bensiini, TCC-bensiini, RCC-bensiini ja koksibensiini. Valmiina 30 saatavissa oleva fraktio käsittää FCC:n C4- ja Cj-fraktiot On hyöydyllistä käyttää fraktiota, joka käsittää vähintään 10 paino-%, edullisesti vähintään 15 paino-%, C4-olefiineja ja 10 vähintään 10 paino-%, edullisesti vähintään 15 paino-%, Cs-olefiineja. Yleensä C4-olefiinien ja Cs-olefiinien määrät ovat suunnilleen yhtä suuret, vaikka on myös yleistä, että C4-olefiineja on lievästi enemmän.According to a third preferred embodiment, the feed comprises both C 4 and C 1 olefins. In this case, the feed is generally the FCC, TCC, DCC and RCC or C4 fraction after removal of butadiene, also called ethylene unit raffinate 1, FCC gasoline, light FCC gasoline, pyrolysis C5 gasoline, TCC gasoline, RCC gasoline and coke gasoline . The ready-to-use available fraction comprises FCC C4 and C1 fractions It is useful to use a fraction comprising at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight, C4-olefins and 10 at least 10% by weight, preferably at least 15% by weight -%, Cs olefins. Generally, the amounts of C4-olefins and C5-olefins are approximately equal, although it is also common for C4-olefins to be slightly more numerous.

5 Ensimmäisen edullisen sovellusmuodon mukaan C4-olefiinit dimeroidaan. Syötön koostumukset on jo käsiteltyjä tuotteen koostumukset ovat seuraavat:According to a first preferred embodiment, the C4 olefins are dimerized. Feed compositions are already processed Product compositions are as follows:

Kun tuotetaan pääasiassa isobuteenin dimeerejä, niitä on tuotevirrassa yleensä vähintään 85 paino-%, edullisesti vähintään 90 paino-%. Muita tuotevirrassa yleensä olevia komponentteja 10 ovat isobuteenin trimeerit, 15 paino-% tai vähemmän, edullisesti 10 paino-% tai vähemmän, isobuteenin tetrameerit, alle 0,2 paino-%, ja muut hiilivedyt, alle 1 paino-%, edullisesti alle 0,1 paino-%.When predominantly isobutene dimers are produced, they are generally present in the product stream in an amount of at least 85% by weight, preferably at least 90% by weight. Other components 10 generally present in the product stream include isobutene trimers, 15 wt% or less, preferably 10 wt% or less, isobutene tetramers, less than 0.2 wt%, and other hydrocarbons, less than 1 wt%, preferably less than 0, 1% by weight.

Tavoitellusta tuotekoostumuksesta huolimatta suurin osa (65-100 paino-%, yleensä 85-100 15 paino-%, edullisesti 95-100 paino-%) menetelmällä valmistetuista dimeereistä on 2,4,4- trimetyylipenteenejä. Kun tuotevirta hydrataan, saadaan seos, joka käsittää iso-oktaania. Muiden seoksessa olevien trimetyylipentaanien (esim. 2,3,4,-trimetyylipentaani) fraktio sekä seoksessa olevan dimetyyliheksaanien fraktio jää erittäin pieneksi. Täten polttoainekomponentin oktaaniluku (RON) on korkea, yleensä vähintään 95, edullisesti noin 20 98-100.Despite the intended product composition, most of the dimers prepared by the process (65-100% by weight, generally 85-100% by weight, preferably 95-100% by weight) are 2,4,4-trimethylpentenes. When the product stream is hydrogenated, a mixture comprising isooctane is obtained. The fraction of other trimethylpentanes in the mixture (e.g. 2,3,4,4-trimethylpentane) and the fraction of dimethylhexanes in the mixture remain very small. Thus, the fuel component has a high octane number (RON), generally at least 95, preferably from about 20 to about 98.

Toisen edullisen sovellusmuodon mukaan tuotetaan Cj-olefiinien dimeerejä. Tuote on yleensä seuraavanlainen: 25 Vähintään 65 paino-%, edullisesti vähintään 70 paino-%, Cs-dimeerejä, 5-32 paino-%, edullisesti 5-29 paino-%, olefiinitrimeerejä, alle 1 paino-%, edullisesti alle 0,5 paino-%, olefiinitetrameerejä. Koska menetelmään ei syötetä yhtään oksygenaattia, menetelmässä ja lopputuotteessa olevien oksygenaattien määrä on hyvin pieni. Kun rakenne hydrataan, saadaan rakenne, jota voidaan käyttää polttoainekomponenttina, 30 11In another preferred embodiment, dimers of C 1-olefins are produced. The product is generally as follows: 25% by weight, preferably at least 70% by weight, Cs dimers, 5-32% by weight, preferably 5-29% by weight, olefin trimers, less than 1% by weight, preferably less than 0, 5% by weight, olefin tetramers. Since no oxygenates are fed into the process, the amount of oxygenates present in the process and in the final product is very small. When the structure is hydrogenated, a structure that can be used as a fuel component is obtained

Kolmannen sovellusmuodon mukaan tuotetaan sekä C4- että Cs-olefiinien dimeerejä. Lisäksi myös C4-ja Cs-olefiinit reagoivat ja muodostavat Cs>-olefiineja. Tuoterakenne käsittää siten vähintään 65 paino-%, edullisesti vähintään 70 paino-%, Cs-dimeerejä, C4-dimeerejä ja C9-olefiineja, 5-32 paino-%, edullisesti 5-28,5 paino-%, olefiinitrimeerejä, alle 1 paino-%, 5 edullisesti alle 0,5 paino-%, olefiinitetrameerejä. Kun rakenne hydrataan, saadaan rakenne, jota voidaan käyttää polttoainekomponenttina.According to a third embodiment, dimers of both C4 and C5 olefins are produced. In addition, the C4 and C5 olefins also react to form C5> olefins. The product structure thus comprises at least 65% by weight, preferably at least 70% by weight, of Cs-dimers, C4-dimers and C9-olefins, 5-32% by weight, preferably 5-28.5% by weight, of olefin trimers, less than 1% by weight - 5%, preferably less than 0.5% by weight, of olefin tetramers. When the structure is hydrogenated, a structure is obtained which can be used as a fuel component.

Tavoitellusta tuoterakenteesta huolimatta suurin osa (50-100 paino-%, yleensä 60-100 paino-%, edullisesti 90-100 paino-%) menetelmällä valmistetuista dimeereistä ja Cs-olefiineista on 10 iso-okteenia, tetrametyylipenteeniä ja trimetyylihekseeniä. Kun tuotevirta hydrataan, saadaan seos, joka käsittää vastaavia hydrattuja hiilivetyjä. Yksittäisten komponenttien suhteellinen paljous vaihtelee riippuen syötteenä olevien reagoivien C4-ja Cs-komponenttien suhteesta. Kun tuotevirta hydrataan, saadaan seos, joka käsittää iso-oktaania, tetrametyylipentaaneja ja trimetyyliheksaaneja. Täten polttoainekomponentin oktaaniluku (RON) on korkea, 15 tyypillisesti vähintään 95, edullisesti noin 98-100.Despite the product structure sought, most (50-100% by weight, generally 60-100% by weight, preferably 90-100% by weight) of the dimers and C5-olefins prepared by the process contain 10 iso-octene, tetramethylpentene and trimethylhexene. When the product stream is hydrogenated, a mixture of corresponding hydrogenated hydrocarbons is obtained. The relative amounts of the individual components will vary depending upon the ratio of the reactive C4 and Cs components in the feed. When the product stream is hydrogenated, a mixture of isooctane, tetramethylpentanes and trimethylhexanes is obtained. Thus, the fuel component has a high octane number (RON), typically at least 95, preferably about 98-100.

Reaktiotuotteen dimeerifraktio syötölle, joka käsittää (muiden, vähemmän reagoivien yhdisteiden ohella) sekä C4- että Cj-iso-olefiineja (suhteessa 45:55), sisältää trimetyylipenteenejä 20-30 paino-%, erityisesti 25-28 paino-%, tetrametyylipenteenejä ja 20 trimetyylihekseenejä 20-30 paino-%, erityisesti 20-25 paino-%, tetrametyylihekseenejä 4-8 paino-%, erityisesti 5-6 paino-%, ja trimetyylihepteenejä 2-5 paino-%, erityisesti 3-4 paino-%. Dimeerituotteen loppuosa on vähemmän haaroittuneita olefiineja.The dimer fraction of the reaction product for the feed comprising (among other less reactive compounds) both C4 and C1j iso-olefins (45:55) contains 20-30% by weight of trimethylpentenes, in particular 25-28% by weight, tetramethylpentenes and 20% by weight. trimethylhexenes 20-30% by weight, especially 20-25% by weight, tetramethylhexenes 4-8% by weight, especially 5-6% by weight, and trimethylhexenes 2-5% by weight, especially 3-4% by weight. The remainder of the dimer product is less branched olefins.

Tuotteen höyrynpaine on 10-20 kPA (Reid) ja tislauspiste (90 paino-%, ASTM D86) on 180 25 °C tai vähemmän.The product has a vapor pressure of 10-20 kPA (Reid) and a distillation point (90% by weight, ASTM D86) of 180 to 25 ° C or less.

Osa ensimmäisestä reaktiotuotteesta kierrätetään yleensä erottelualueelta takaisin reaktioalueelle. On syytä ymmärtää, että vaikka seuraavassa kuvauksessa viitataan yhteen sivuvirtaan, mikä on tyypillinen kokoonpano, on myös mahdollista vetää kaksi tai useampia 30 sivuvirtoja ja kierrättää ne kaikki takaisin dimeroitavaksi.Part of the first reaction product is generally recycled from the separation area back to the reaction area. It is to be understood that although the following description refers to one side stream, which is a typical configuration, it is also possible to draw two or more side streams and recycle all of them for dimerization.

1212

Hyödyllisen sovellusmuodon mukaan reaktioalue käsittää kaksi rinnakkaista reaktoria. Syöttö, joka käsittää tuoreen olefiinisen syötön ja kierrätetyn ensimmäisen tuotteen, voidaan syöttää yhteen reaktoriin, ja toinen reaktori voidaan saada toimimaan samanaikaisesti. Reaktioalueen poiste ohjataan erottelualueelle, jossa pääosa dimeroidusta reaktiotuotteesta erotellaan, jotta 5 saadaan muodostettua ensimmäinen tuote, joka sisältää reagoimattomia hiilivetyjä, ja toinen tuote, joka sisältää dimeroidut olefiinit.According to a useful embodiment, the reaction zone comprises two parallel reactors. The feed comprising the fresh olefinic feed and the recycled first product may be fed to one reactor and the second reactor may be made to operate simultaneously. The reaction area effluent is diverted to a separation area where most of the dimerized reaction product is separated to form a first product containing unreacted hydrocarbons and a second product containing dimerized olefins.

Dimerointireaktion selektiivisyys meidän keksintömme mukaisessa menetelmässä on korkea. Sovellusmuodon mukaan dimeroitujen olefiinien selektiivisyys, joka ilmaistaan dimeeristen 10 yhdisteiden moolimäärän suhteena konvertoitu jen olefiinien kokonaismoolimäärään, on yli 0,8, erityisesti yli 0,9.The selectivity of the dimerization reaction in the process according to our invention is high. According to an embodiment, the selectivity of dimerized olefins, expressed as a ratio of the molar amount of dimeric compounds to the total molar amount of olefins converted, is greater than 0.8, in particular greater than 0.9.

Keksinnön mukaan käytetään happokatalyyttiä. On selvinnyt, että tunnetun tekniikan mukaan zeoliittikatalyytteihin ja mesohuokoisiin katalyytteihin liittyvät ongelmat voidaan välttää tai 1S niitä voidaan ainakin merkittävästi vähentää käyttämällä uutta katalyyttimateriaalia, joka on mesohuokoinen molekyyliseula, joka on istutettu zeoliittiin, ja joka on mekaanisesti, termisesti ja hydrotermisesti erittäin stabiili. Uusi mesohuokoinen molekyyliseula, joka on upoetettu zeoliittiin, on termisesti stabiili vähintään 900°C:n lämpötilassa ilman läsnäollessa.According to the invention an acid catalyst is used. It has been found that prior art problems with zeolite catalysts and mesoporous catalysts can be avoided or at least significantly reduced by the use of new catalyst material, which is a mesoporous molecular sieve implanted in a zeolite and is highly mechanically, thermally and hydrothermally. The new mesoporous molecular sieve immersed in the zeolite is thermally stable at a temperature of at least 900 ° C in the presence of air.

20 Tämän vuoksi esillä oleva keksintö käyttää joukkoa uusia mesohuokoisia molekyyliseuloja, jotka ovat mekaanisesti, termisesti ja hydrotermisesti stabiileja. Nämä materiaalit ovat hyvin toistettavissa, kuten voidaan nähdä esimerkeistä, ja niillä on ylivoimaiset ominaisuudet useissa hiilivetykonversioreaktioissa, Mesohuokonen tarkoittaa materiaaleja, joiden huokoset ovat alueella 2-15 nm ja joiden huokossysteemi on säännöllinen.Therefore, the present invention utilizes a number of novel mesoporous molecular sieves that are mechanically, thermally, and hydrothermally stable. These materials are highly reproducible, as can be seen from the examples, and have superior properties in many hydrocarbon conversion reactions, Mesopore refers to materials having pores in the range of 2 to 15 nm and having a regular pore system.

2525

Mesohuokoinen molekyyliseula, johon on istutettu zeoliittia, käsittää mesohuokoisen molekyyliseulan, joka valitaan M4 IS-ryhmästä, joka käsittää mesohuokoisia materiaaleja, joilla on järjestäytynyt huokossysteemi. Edullisesti mesohuokoinen molekyyliseula valitaan mesohuokoisista aluminosilikaateista, jotka tunnetaan ryhmänä MCM-41.The mesoporous molecular sieve in which the zeolite has been implanted comprises a mesoporous molecular sieve selected from the M4 IS group comprising mesoporous materials having an ordered pore system. Preferably, the mesoporous molecular sieve is selected from mesoporous aluminosilicates known as MCM-41.

30 1330 13

Mesohuokoiseen molekyyliseulaan istutetaan zeoliittia, joka valitaan keskihuokoisista zeoliiteista, jotka ovat 10-jäsenisen renkaan zeoliitteja, kuten MFI-, MTT-, TON-, AEF, MWW- ja FER-rakenteet, ja suurihuokoisista zeoliiteista, jotka ovat 12-jäsenisen renkaan zeoliitteja, kuten BEA-, FAU-ja MOR-rakenteet. Esimerkkejä mainituista zeoliittiiyhmista 5 ovat ZSM-5, ZSM-23, ZMC-22, SAPO-11, MCM-22, fenieriitti, beeta-, Y-ja X-zeoliitit ja mordeniitti. Edullisesti zeoliitti on MFI-, MTT-, AEF- tai BEA-zeoliitti.The mesoporous molecular sieve is implanted with a zeolite selected from middle pore zeolites, such as MFI, MTT, TON, AEF, MWW, and FER structures, and large porous zeolites, such as 12-membered zeolites, BEA, FAU and MOR structures. Examples of said zeolite groups 5 are ZSM-5, ZSM-23, ZMC-22, SAPO-11, MCM-22, fenierite, beta, Y and X zeolites and mordenite. Preferably, the zeolite is an MFI, MTT, AEF or BEA zeolite.

Katalyytimateriaali sisältää 0,01 -10 paino-% alumiinia (AI).The catalyst material contains 0.01 to 10% by weight of aluminum (Al).

10 Katalyytti, joka on erityisen sopiva teolliseen ja kaupalliseen käyttöön, käsittää keksinnönmukaisesti mesohuokoisen molekyyliseulan, johon on istutettu zeoliittia, sekä kantajan, joka valitaan alumiinioksidista, silikasta, savesta ja mistä tahansa muusta tunnetun tekniikan mukaisesta kantajasta ja niiden yhdistelmistä. Edullisesti kantaja käsittää alumiinioksidia tai silikaa. Kantajan määrä vaihtelee alueella 10-90 paino-% katalyytin 15 kokonaispainosta laskettuna.The catalyst, which is particularly suitable for industrial and commercial use, comprises, in accordance with the invention, a mesoporous molecular sieve loaded with zeolite and a carrier selected from alumina, silica, clay and any other prior art carrier and combinations thereof. Preferably the support comprises alumina or silica. The amount of carrier ranges from 10 to 90% by weight based on the total weight of the catalyst.

Uudella ryhmällä katalyyttisiä materiaaleja, joissa on keksinnönmukaisesti mesohuokoinen molekyyliseula, johon on istutettu zeoliittirakenne, on suuri alueella 1400 - 500 m2/g, edullisesti alueella 1200 - 600 m2/g oleva ominaispinta-ala (BET).The novel group of catalytic materials having a mesoporous molecular sieve implanted with a zeolite structure according to the invention has a high specific surface area (BET) of 1400 to 500 m2 / g, preferably 1200 to 600 m2 / g.

2020

Keksinnönmukaisen katalyyttisen materiaalin röntgenjauhediffraktiomalli osoittaa mesohuokoisen molekyyliseulan ja zeoliitin rakenteet. Zeoliitin yksikkökopin dimensio vaihtetee katalyyttisen materiaalin Al-määrän mukaan. Yksikkökopin koko pienenee alumiinimäärän mukana, 1,982 nm:stä katalyyttimateriaalilla, joka sisältää 0,2 paino-% AI, 25 1,972 nm.iin katalyyttimateriaalilla, joka sisältää 3,9 paino-% AI, kun zeoliitti tyyppi oli MFIThe X-ray powder diffraction pattern of the catalytic material of the invention shows the structures of the mesoporous molecular sieve and the zeolite. The dimension of the zeolite unit cabinet varies according to the amount of Al in the catalytic material. The unit cabinet size decreases with aluminum content, from 1.982 nm for catalyst material containing 0.2 wt% Al, to 1.972 nm for catalyst material containing 3.9 wt% AI when the zeolite type was MFI

(materiaalin koodi on MM5). Yksikkökopin koon muutos on vastakkainen muutoksille, joita on havaittu yleensä zeoliiteillä. Yksikkökopin koot olivat 1,428 nm ja 1,430 nm, kun zeoliittityyppi oli BEA (materiaalin koodi on MMBE). Etäisyys dioomesohuokoisessa molekyyliseulassa MCM-41 pienenee kasvavan zeoliittipitoisuuden mukana. MM5:ssä dioo 30 vaihtelee alueella 4,38 nm -3,81 nm (MM5). Etäisyys dioo vaihtelee alueella 4,09 nm - 3,97 nm (MMBE). Yksikkökopin kokoja dioo-arvot ovat samat puhtaalla zeoliitilla ja MCM-41 14 faaseissa sekä niiden mekaanisissa seoksissa. Muutokset etäisyydessä dioo ja yksikkökopin koossa ovat selvä osoitus todellisesta kemiallisesta sitoutumisesta mesohuokoisen molekyyliseulan ja istutetun zeoliitin välillä keksinnönmukaisessa katalyyttisessä materiaalissa.(material code is MM5). The change in unit cabinet size is the opposite of the changes generally observed with zeolites. Unit cabinet sizes were 1.428 nm and 1.430 nm for the zeolite type BEA (material code MMBE). The distance in the dioome microporous molecular sieve MCM-41 decreases with increasing zeolite content. In MM5 the diode 30 ranges from 4.38 nm to 3.81 nm (MM5). The diode distance ranges from 4.09 nm to 3.97 nm (MMBE). Unit cabinet sizes are the same for pure zeolite and MCM-41 14 phases and their mechanical mixtures. Changes in the distance between the diode and the unit cabinet size are a clear indication of the actual chemical bond between the mesoporous molecular sieve and the implanted zeolite in the catalytic material of the invention.

55

Keksinnönmukaisen katalyyttisen materiaalin, mesohuokoisen molekyyliseulan, johon on istutettu zeoliittia, tunnusomaiset piirteet mitattiin röntgenjauhediffraktiolla, pyyhkäisyelektronimikroskopialla, transmissioelektronimikroskopialla, ominaispinta-alan mittauksella käyttäen typpiabsorptiota (BET) ja happamuusmittauksilla käyttäen ammoniakki-10 TPD:tä ja pyridiini-FTIR:iä.The characteristic features of the catalytic material of the invention, a mesoporous molecular sieve in which a zeolite has been implanted, were measured by X-ray powder diffraction, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, measurement of the specific surface using N

Happamien kohtien kokonaismäärä voidaan mitata katalyyttimateriaalin kapasiteettina sitoa voimakkaasti emäksisiä molekyylejä, kuten ammoniakkia tai pyridiiniä. Kokonaishappamuus mitattiin ammoniakki-lämpötilaohjelrnoidulla desorptiolla (TPD) ja Bronsted- ja Lewis-15 happamuus pyridiini-infrapuna spektroskopian (FTIR) avulla. Katalyyttimateriaalin happamuus voidaan räätälöidä lisätyn alumiinin määrällä rakenteessa ja muuttamalla alumiinin (AI) pitoisuutta zeoliitissa, MCM-41-ja MM-faaseissa.The total number of acidic sites can be measured as the capacity of the catalyst material to bind strongly basic molecules such as ammonia or pyridine. Total acidity was measured by ammonia temperature-programmed desorption (TPD) and Bronsted and Lewis-15 acidity by pyridine infrared spectroscopy (FTIR). The acidity of the catalyst material can be tailored to the amount of aluminum added in the structure and to varying the aluminum (Al) content in the zeolite, MCM-41 and MM phases.

Koska ei ole olemassa kansainvälisiä standardeja happamuuden määrittämiseksi, tässä käytetyt 20 menetelmät kuvataan alla.In the absence of international standards for the determination of acidity, the methods used herein are described below.

Happamuuden määritys suoritettiin NH3-TPD:llä. Katalyyttisten materiaalien kokonaishappamuus mitattiin lämpötilaohjelmoidulla ammoniumin (NH3-TPD) desorptiolla käyttäen Altamira AMI-100 -instrumenttia. Näytteen koko oli 40 mg. Kokonaishappamuus 25 mitattiin Nikin desorptiolla lämpötilan funktiona. Näytteiden happamuus laskettiin ΝΗΐΐη määrästä, joka adsorboitui lämpötilassa 200 °C ja desorboitui lämpötilojen 100 °C ja 500 °C välillä. NH3-TPD-instrumentti oli varustettu lämmönjohtamisdetektorilla (thermal conductivity detector, TCD), jonka oli valmistanut yhtiö GowMac. Nousunopeutta 20 °C/min käytettiin ja lämpötilaa nostettiin lineaarisesti 500 °C:een, jossa se pidettiin 30 minuuttia.The acidity assay was performed with NH3-TPD. The total acidity of the catalytic materials was measured by temperature-programmed desorption of ammonium (NH3-TPD) using an Altamira AMI-100 instrument. The sample size was 40 mg. Total acidity was measured by Nik desorption as a function of temperature. The acidity of the samples was calculated from the amount of ΝΗΐΐη adsorbed at 200 ° C and desorbed between 100 ° C and 500 ° C. The NH3 TPD instrument was equipped with a thermal conductivity detector (TCD) manufactured by GowMac. A rise rate of 20 ° C / min was used and the temperature was linearly increased to 500 ° C where it was held for 30 minutes.

30 Kvantitointi tehtiin käyttäen heliumissa olevan 10-%:isen NH3:n tunnetun tilavuuden pulsseja.Quantitation was performed using pulses of known volume of 10% NH3 in helium.

1515

Happamuuden määritys määritettiin myös pyridiini-FTIR:in avulla. Näytteiden happamuus mitattiin infrapunaspektroskopialla (ATI Mattson FTIR.) käyttäen pyridiiniä (99,5 % a.r.) koemolekyylinä sekä Brensted- että Lewis-happokohtien kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen määritykseen. Näytteet puristettiin ohuiksi itsekantaviksi levyiksi (10-12 mg/cm2). Pyridiiniä 5 adsorboitiin ensin 30 min ajan lämpötilassa 100 °C ja desorboitiin sitten evakuoimalla eri lämpötiloissa (250,300 ja 450 °C) happokohtien voimakkuuksien jakauman saamiseksi. Kaikki spektrit tallennettiin lämpötilassa 100 °C spektrin resoluutiolla 2 cm*1. Spektrivyöhykkeitä kohdissa 1545 cm'1 ja 1450 cm'1, vastaavasti, käytettiin Bronsted- (BAS) ja Lewis-happokohtien (LAS) identifiointiin. BAS-ja LAS-määrät laskettiin vastaavien 10 spektrivyöhykkeiden intensiteetistä käyttäen molaarisia ekstinktiokertoimia.The acidity assay was also determined by pyridine FTIR. The acidity of the samples was measured by infrared spectroscopy (ATI Mattson FTIR.) Using pyridine (99.5% a.r.) as a test molecule for qualitative and quantitative determination of both Brensted and Lewis acid sites. The samples were compressed into thin self-supporting plates (10-12 mg / cm 2). Pyridine 5 was first adsorbed for 30 min at 100 ° C and then desorbed by evacuation at various temperatures (250,300 and 450 ° C) to obtain a distribution of the intensity of the acid sites. All spectra were recorded at 100 ° C with a spectral resolution of 2 cm * 1. Spectral bands at 1545 cm -1 and 1450 cm -1, respectively, were used to identify Bronsted (BAS) and Lewis acid sites (LAS). The amounts of BAS and LAS were calculated from the intensity of the respective spectral bands using molar extinction coefficients.

Happokohdat sijaitsevat katalyyttimateriaalin pinnalla. Kokonaispinta-ala ja huokostilavuus arvioitiin käyttäen N2-adsorptiota ja desorptiota. Keskimääräinen mesohuokosen pinta-ala ja mesohuokosen halkaisija arvioitiin N2-desorptiosta hyödyntäen BJH-yhtälöä (Barrer-Joyner-15 Halenda). Huokosen halkaisijalla on kokoarajoittava vaikutus sekä reaktanteille että tuotteille. Mikrohuokosten koko riippuu zeoliitin rakenteesta. Huokoset, joiden halkaisija on alle 2 nm, määritellään IUPACin mukaan mikrohuokosiksi ja huokoset, joiden halkaisija on alueella 2 -50 nm, määritellään mesohuokosiksi.The acid sites are located on the surface of the catalyst material. Total surface area and pore volume were estimated using N2 adsorption and desorption. The average mesopore area and mesopore diameter were estimated from N2 desorption using the BJH equation (Barrer-Joyner-15 Halenda). The pore diameter has a size-limiting effect on both reactants and products. The size of the micropores depends on the structure of the zeolite. Pores less than 2 nm in diameter are defined by IUPAC as micropores, and pores in the range of 2 to 50 nm are defined as mesopores.

20 Pinta-ala ja huokosten kokonaistilavuus alenee, kun zeoliittia istutetaan mesohuokoiseen molekyyliseulaan, kuten voidaan nähdä alla olevasta taulukosta 1, joka esittää pinta-alan, huokostilavuuden ja huokosen halkaisijan arvot tuotteille MM5, MMBE, ja vertailun vuoksi mukana on tiedot tuotteille MCM-41, MFI ja BE A.The area and total pore volume decrease when the zeolite is implanted into a mesoporous molecular sieve, as can be seen in Table 1 below, which shows the area, pore volume, and pore diameter values for MM5, MMBE, and for comparison, data for MCM-41, MFI and BE A.

25 30 1625 30 16

Taulukko 1. Pinta-ala ja huokoisuusTable 1. Area and porosity

Näyte BET ala BJH Kokonais- BJHSample BET area BJH Total BJH

(m2/g) meso- huokos- huokosen huokosala tilavuus halkaisija (m2/g) (cm3/g) (nm)(m2 / g) pore area of meso-pore pore volume volume (m2 / g) (cm3 / g) (nm)

Na-MCM-41-20 949 947 0.829 1£ ______ _ ii45 0.814 2^5Na-MCM-41-20 949 947 0.829 1 £ ______ _ ii45 0.814 2 ^ 5

Na-MM5-4Z5 820 1009 0.713 2/6 _____ _ __ 0.794 I!Na-MM5-4Z5 820 1009 0.713 2/6 _____ _ __ 0.794 I!

Na-MM5-4Z5-2A125 733 599 0.656 2Ä _____ _ __ 0.351 2Ö*Na-MM5-4Z5-2A125 733 599 0.656 2Ä _____ _ __ 0.351 2Ö *

Na-MMBE-4B 879 884 0.692 2/7Na-MMBE-4B 879 884 0.692 2/7

Na-MMBE-4B-2Ä1 844~ 859 0/742 2/7 ________ __ _ 0.835 Z6 BEA 585 85 0.254 ei mitään . * = partikkelinsisäisen ontelon kokoNa-MMBE-4B-2Ä1 844 ~ 859 0/742 2/7 ________ __ _ 0.835 Z6 BEA 585 85 0.254 nothing. * = size of the intra-particle cavity

Menetelmä mesohuokoisen molekyyliseulan, johon on istutettu zeoliittia, valmistamiseksi 5 käsittää vaiheet, joissa: a) valmistetaan zeoliittiytimiä piin lähteestä ja alumiinin lähteestä ja rakennetta suuntaavasta aineesta (templetti R), tai silikaatti- tai aluminosilikaattiprekursori zeoliittiytimiä varten, ja valinnaisesti templeetti poistetaan vaiheittaisella kalsinointimenettelyllä; 10 b) valmistetaan mesohuokoisen molekyyliseulan geeliseos piin lähteestä; i. valinnaisesti alumiinin lähteestä ja pinta-aktiivisesta aineesta (S); ii. vaiheessa a) valmistetut zeoliittiytimet tai silikaatti- tai aluminosilikaattiprekursori tuodaan reagensseina mesohuokoisen molekyyliseulan geeliseokseen, joka on aikaansaatu vaiheessa b), 15 ja zeoliittiytimet tai s ilikaatti- tai aluminosilikaattiprekursori homogenisoidaan ja dispergoidaan molekyyliseulageelissä; c) suoritetaan vaiheen b) seoksen geelinkypsyttämisen sekoituksessa; 17 d) suoritetaan vaiheen c) seoksen hydroterminen synteesi pitämällä seosta sopivissa olosuhteissajoihin kuuluu alueella e) noin 100 °C - noin 200 °C oleva lämpötila staattisessa ja dynaamisessa sekoituksessa, kunnes muodostuu kiteitä; 5 f) kiteet otetaan talteen; g) kiinteä tuote pestään; h) kiinteä tuote kuivataan; ja i) pinta-aktiivinen aine (S) poistetaan osittain tai kokonaan vaiheittaisella kalsinointimenettelyllä ja valinnaisesti templeetti (R) poistetaan, ellei sitä poistettu 10 vaiheessa a), jolloin saadaan katalyytti, joka on mesohuokoinen molekyyliseula, johon on istutettu zeoliittia.A process for preparing a mesoporous molecular sieve in which a zeolite has been implanted comprises the steps of: a) preparing zeolite cores from a silicon source and an aluminum source and a structural directing agent (template R), or a silicate or aluminosilicate precursor for the zeolite core; B) preparing a gel mixture of a mesoporous molecular sieve from a source of silicon; i. optionally, an aluminum source and a surfactant (S); ii. introducing the zeolite nuclei or precursor of silicate or aluminosilicate prepared in step a) into the mesoporous molecular sieve gel mixture obtained in step b) and homogenizing and dispersing the zeolite nucleus or precursor of silicate or aluminosilicate in the molecular sieve; c) performing the gel maturation of the mixture of step b); D) performing the hydrothermal synthesis of the mixture of step c) by maintaining the mixture under suitable conditions at a temperature ranging from about 100 ° C to about 200 ° C under static and dynamic mixing until crystals are formed; 5 (f) recovering the crystals; g) washing the solid product; h) drying the solid product; and i) partially or completely removing the surfactant (S) by a stepwise calcination process and optionally removing the template (R), unless removed in step a), to provide a catalyst which is a mesoporous molecular sieve in which zeolite has been inoculated.

Vaiheessa a) valmistetaan zeoliittiytimiä piin lähteestä ja alumiinin lähteestä ja rakennetta ohjaavasta aineesta (templeetti R). Piin lähde valitaan piioksideista, edullisesti kolloidisesta 15 silikasta, kiinteästä silikasta ja savuavasta silikasta.In step a), zeolite cores are prepared from a source of silicon and an aluminum source and a structure controlling agent (Temple R). The source of silicon is selected from silica, preferably colloidal silica, solid silica and smoky silica.

Alumiinin lähde valitaan alumiinisulfaattien (Al2(S04)3. 18H20), hydrattujen alu-, miinihydroksidien, aluminaattien, alumiini-isoproksidin ja alumiinioksidin joukosta.The source of aluminum is selected from aluminum sulfates (Al 2 (SO 4) 3. 18H 2 O), hydrogenated aluminum, hydroxides of mines, aluminates, aluminum isoproxide and alumina.

20 Sopiva templeetti valitaan halutun zeoliittirakenteen aikaansaamiseksi. Esimerkkejä tyypillisesti käytetyistä templeeteistä ovat alkyyliammoniumhydroksidit, ai· kyyliammoniumhalogenidit, alkyyliamiinihydroksidi ja alkyvliamiinihalogenidit, kuten tetrapropyyliammoniumbromidi, tetrametyyliammonitmihydroksidi, tetra- metyyliammoniumbromidi, tetraetyyliammoniumbromidi, tetraetyyliammoniumhydroksidi, 25 piperidiini, pyrrolidiini, oktyyliamiini, eteenidiamiini, 1,6-diaminoheksaani ja heksametyleeni· » imiini.A suitable temple is selected to provide the desired zeolite structure. Examples template is typically used are hydroxides al · kyyliammoniumhalogenidit, alkyyliamiinihydroksidi and alkyvliamiinihalogenidit as tetrapropyyliammoniumbromidi, tetrametyyliammonitmihydroksidi, tetrabutylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetraethylammonium hydroxide, 25, piperidine, pyrrolidine, octylamine, ethylenediamine, 1,6-diaminohexane and hexamethylene · »imine.

Lämpötila vaiheessa b) on alueella 40 · 200 °C ja valmistus tapahtuu staattisessa tai dynaamisessa moodissa. Lopuksi, vaiheessa a) poistetaan templeetti valinnaisesti 30 lämpökäsittelymenettelyllä, joka tunnetaan vaiheittaisena kalsinointimenettelynä.The temperature in step b) is in the range of 40 ° C to 200 ° C and is prepared in static or dynamic mode. Finally, in step a), the temple is optionally removed by a heat treatment process known as a stepwise calcination procedure.

Käsittelylämpötila on alueella 350 - 900 °C poistettaessa. Templeetti voidaan vaihtoehtoisesti 18 poistaa vaiheessa i), ellei sitä poistettu vaiheessa a), mutta edullisesti templeetti poistetaan vaiheessa a).The treatment temperature is in the range of 350 to 900 ° C at removal. Alternatively, the temple 18 may be removed in step i) if not removed in step a), but preferably the temple is removed in step a).

Vaiheessa b) valmistetaan mesohuokoinen molekyyliseulageeli piin lähteistä, valinnaisesti 5 alumiinin lähteistä ja pinta-aktiivisesta aineesta. Vaiheessa a) valmistetut zeoliittiytimet tai silikaatti- tai aluminosilikaattiprekursori lisätään vaiheessa c) molekyyliseulageeliin samalla sekoittaen. Muodostunut seos homogenisoidaan ja zeoliittiytimet tai silikaatti- tai aluminosilikaattiprekursori dispergoidaan. Tuotteen happamuuden säätämiseksi voidaan lisätä ylimääräistä alumiinin lähdettä. Sekoitusnopeus vaiheessa c) on alueella 50-1000 rmp.In step b), a mesoporous molecular sieve gel is prepared from sources of silicon, optionally from sources of aluminum and a surfactant. The zeolite cores prepared in step a) or the silicate or aluminosilicate precursor in step c) are added to the molecular sieve gel with stirring. The resulting mixture is homogenized and the zeolite cores or the silicate or aluminosilicate precursor is dispersed. An additional source of aluminum may be added to adjust the acidity of the product. The mixing rate in step c) is in the range of 50-1000 rmp.

10 Käsittelyaika on alueella 10-500 minuuttia.10 Processing time is in the range of 10 to 500 minutes.

Seuraavissa vaiheissa, saatu geeli kypsytetään sekoittamalla, suoritetaan hydroterminen synteesi alueella 100 - 200 °C olevassa lämpötilassa, otetaan kiteet talteen esimerkiksi suodattamalla, ja näin eristetty kiinteä tuote pestään perusteellisesti vedellä. Sen jälkeen tuote 15 kuivataan, ja pinta-aktiivinen aine poistetaan termisellä käsittelyllä, esim. kalsinoimalla 350- 900 °C lämpötilassa. Valmistusmenetelmän tarkemmat yksityiskohdat käsitellään patenttihakemuksessa FI20041675.In the following steps, the resulting gel is agitated, the hydrothermal synthesis is carried out at a temperature of 100-200 ° C, the crystals are recovered, for example by filtration, and the solid product thus isolated is washed extensively with water. The product 15 is then dried and the surfactant removed by heat treatment, e.g. calcination at 350-900 ° C. Further details of the manufacturing process are disclosed in patent application FI20041675.

Yllä olevan kaltaista katalyyttia voidaan käyttää dimerointivaiheessa. Katalyytti asetetaan 20 esimerkiksi kiintokerrosreaktoriin. Reaktioalueen lämpötila on yleensä 50 - 200 °C, edullisesti 80-150 °C. Lämpötilavaihteluvälin yläraja määräytyy sillä, että halutaan välttää tiettyjä sivureaktioita. WHSV on noin 2 to 200 h'1.A catalyst like the above can be used in the dimerization step. The catalyst is placed, for example, in a fixed bed reactor. The temperature of the reaction zone is generally 50 to 200 ° C, preferably 80 to 150 ° C. The upper limit of the temperature range is determined by the desire to avoid certain side reactions. WHSV is about 2 to 200 h'1.

Reaktioalueen poiste johdetaan erottelualueelle, jossa komponentit erotellaan toisistaan.The reaction area effluent is led to a separation area where the components are separated.

25 Tuotevirran rakenne riippuu menetelmän parametreistä ja syötön rakenteesta. Kuten on jo käsitelty, keksinnönmukaista menetelmää voidaan käyttää dimeroidun tuotteen valmistamiseksi olefiinisesta raaka-aineesta. Syötössä olevat olefiinit voivat olla joko C3-olefiineja, Crolefiineja, Cj-olefiineja tai näiden seoksia. Täten on selvä, että tuotevirran rakenne riippuu olennaisesti raaka-aineena käytetystä fraktiosta.25 The structure of the product stream depends on the method parameters and the feed structure. As already discussed, the process of the invention can be used to make a dimerized product from an olefinic feedstock. The feed olefins may be either C 3 olefins, Crolefins, C 1 olefins or mixtures thereof. Thus, it is clear that the structure of the product stream is essentially dependent on the fraction used as the raw material.

30 1930 19

Ensimmäisen edullisen sovellusmuodon mukaan C4-olefiinit dimeroidaan. Syötön rakenteet on jo käsiteltyjä tuoterakenne on seuraavanlainen:According to a first preferred embodiment, the C4 olefins are dimerized. Feed structures are already processed Product structure is as follows:

Reaktiotuotteen dimeerifraktio syötölle Joka käsittää (muiden, vähemmän reagoivien 5 yhdisteiden ohella) sekä C4- että Cj-olefiineja (suhteessa 45:55), sisältää trimetyylipenteenejä 20-30 paino-%, erityisesti 25-28 paino-%, tetrametyylipenteenejä ja trimetyylihekseenejä 20-30 paino-%, erityisesti 20-25 paino-%, tetrametyylihekseenejä 4-8 paino-%, erityisesti 5-6 paino-% ja trimetyylihepteenejä 2-5 paino-%, erityisesti 3-4 paino-%. Dimeerituotteen loppuosa on vähemmän haaroittuneita olefiinejä.The dimer fraction of the reaction product for the feed comprising (among other less reactive compounds) both C4 and C1 olefins (45:55), contains 20-30% by weight of trimethylpentenes, in particular 25-28% by weight, tetramethylpentenes and trimethylhexenes 20- 30% by weight, especially 20-25% by weight, tetramethylhexenes 4-8% by weight, especially 5-6% by weight, and trimethylheptenes 2-5% by weight, especially 3-4% by weight. The remainder of the dimer product is less branched olefins.

1010

Erään sovellusmuodon mukaan osa ensimmäisestä tuotteesta, jota ei kierrätetä, siirretään alkyloitavaksi.According to one embodiment, a portion of the first non-recyclable product is subjected to alkylation.

Erään sovellusmuodon mukaan toinen tuote hyd rataan Jotta saadaan aikaan osittain tai 15 kokonaan hydrattu tuote. Täytyy kuitenkin ottaa huomioon, että jopa hydraamaton tuote on kelvollinen ja jopa hyödyllinen polttoainekomponentti.According to one embodiment, the second product is hydrogenated In order to obtain a partially or completely hydrogenated product. However, it must be borne in mind that even a non-hydrogenated product is a valid and even useful fuel component.

Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnönmukaista dimerointimenetelmän yksinkertaistettua kokoonpanoa.Figure 1 shows a simplified configuration of the dimerization process of the present invention.

2020

Kuviossa esitetyn sovellusmuodon mukaan menetelmä käsittää reaktioalueen 1 ja erottelualueen 2. Lisäksi reaktioalueen 1 ylävirrassa on selektiivinen hydrausalue 3 ja dehydratointialue 4, edullisesti kytkettynä sarjaan, kuten kuviossa 1 esitetään. Dehydratointialueen 4 poiste johdetaan stripperiin 5 Josta kevyet komponentit, kuten vetyjä 25 höyrystynyt vesi poistetaan kaasufiiasissa samalla kun jäljellä oleva nestepoiste johdetaan reaktioalueelle 1.According to the embodiment shown in the figure, the process comprises a reaction zone 1 and a separation zone 2. In addition, upstream of the reaction zone 1 is a selective hydrogenation zone 3 and a dehydration zone 4, preferably connected in series, as shown in Figure 1. The effluent of the dehydration zone 4 is led to a stripper 5 where light components such as hydrogen 25 are evaporated in the gas phase while the remaining liquid effluent is introduced into the reaction zone 1.

Dimerointituote muodostuu reaktioalueella 1 Ja dimeerit erotellaan reagoimattomista komponenteista erottelualueella 2, kuten kuviossa esitetään. Reagoimattomat komponentit 30 kierrätetään virtaan 6. Reagoimattomat komponenit poistuvat menetelmästä virrassa 7, 20The dimerization product is formed in reaction zone 1, and the dimers are separated from the unreacted components in separation zone 2, as shown in the figure. The unreacted components 30 are recycled to stream 6. The unreacted components leave the process in stream 7, 20

Reaktioalue käsittää yhden tai useampia reaktoreita. Monet jatkuvatoimiset reaktorit Joihin kyetään sijoittamaan kiinteä katalyytti ja nestemäinen reagenssi, soveltuvat keksintöön. Keksinnön sovellusmuodon mukaan reaktorin täytyy sallia katalyytin regenerointi. Regenerointi voidaan suorittaa jatkuvan tuotannon aikana. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää 5 kahta tai useampaa rinnakkaista reaktoria Jolloin voidaan regeneroida yhtä reaktoria sillä aikaa kun toista käytetään.The reaction zone comprises one or more reactors. Many continuous reactors capable of depositing a solid catalyst and a liquid reagent are suitable for the present invention. According to an embodiment of the invention, the reactor must allow regeneration of the catalyst. Regeneration can be performed during continuous production. Alternatively, 5 or more parallel reactors can be used. One reactor can be regenerated while another is used.

Tyypillinen dimerointijäijestelmä koostuu yhdestä tai useammasta reaktioalueesta Joita seuraa tuote-erotteluja reagoimattomien aineiden kierrätyksen jäijestely. Useita reaktio-ja tuote-10 erotteluvaiheita voidaan yhdistää Saijaan, mikäli konversiovaatimus on korkea.A typical dimerization system consists of one or more reaction areas followed by product separation, and the inert processing of non-reactive materials. Multiple reaction and product 10 separation steps can be combined with Saija if the conversion requirement is high.

Reaktioalue käsittää minkä tahansa reaktorityypinjoka sopii nestefaasin käyttöön Ja jossa voidaan käyttää kiinteää katalyyttiä. Tällaisia reaktorityyppejä ovat kiintokerrosreaktori, liikkuva kerrosreaktori, sekoitussäiliöreaktori, leijukerrosreaktori, tai suihkukerrosreaktori tai 15 näiden reaktorien yhdistelmä.The reaction zone comprises any reactor type suitable for use in a liquid phase, and in which a solid catalyst can be used. Such reactor types include a fixed bed reactor, a moving bed reactor, a stirred tank reactor, a fluidized bed reactor, or a jet bed reactor or a combination of these reactors.

Jotta jatkuvan tuotannon vaatimukset saadaan täytettyä, dimerointikatalyytti täytyy regeneroida säännöllisesti. Reaktorijäijestelmään täytyy usein sisällyttää tilaa myös katalyytin regeneroimiselle. Jos jatkuva käyttö ei ole välttämätöntä, on tietenkin mahdollista keskeyttää 20 tuotanto katalyytin regeneroimiseksi. Teollisessa tuotannossa tehdään kuitenkin mieluummin niin, että käytetään useampia reaktoreita Jotka voidaan regeneroida yksi kerrallaan sillä aikaa kun toisia käytetään. Tämän keksinnön mukainen esimerkki tällaisesta jäljestetystä on kaksi tai useampi kiintokerrosreaktoriajotka yhdistetään siten, että jokainen voidaan erottaa tuotannosta katalyytin vaihtamiseksi tai regeneroimiseksi.In order to meet the requirements of continuous production, the dimerization catalyst must be regenerated regularly. Often the reactor system must also include space for catalyst regeneration. If continuous use is not necessary, it is of course possible to suspend production to regenerate the catalyst. However, in industrial production, it is preferable to use multiple reactors which can be regenerated one by one while others are used. An example of such a sequester according to the present invention is the combination of two or more fixed bed reactors so that each can be separated from production for catalyst replacement or regeneration.

2525

Toinen suosittu vaihtoehto dimerointituotannossa on se, että käytetään reaktoria, josta katalyytti voidaan ekstrahoida jatkuvasti ja kierrättää regeneraatiopaikan läpi. Eräässä keksinnön mukaisessa sovellusmuodossa käytetään leijukerrosreaktoria tai suihkukerrosreaktoriajosta katalyyttia voidaan poistaa jatkuvasti ja kierrättää regeneroinnin 30 läpi.Another popular alternative for dimerization production is the use of a reactor from which the catalyst can be continuously extracted and recycled through a regeneration site. In one embodiment of the invention, a fluidized bed reactor is used or the catalyst from the jet bed reactor run can be continuously removed and recycled through regeneration.

2121

Keksinnön edullisen sovellusmuodon mukaan erottelualue käsittää tislauskolonnin. Reaktioalueen tuoteviita käsittää hiilivetysyötöstä jääneitä kevyitä hiilivetyjä, ja reaktorissa muodostuneita oligomeerejä, joiden kiehumispiste on olennaisesti korkeampi kuin syötön kiehumispiste. Tämän ansiosta erottelu tislaamalla on helppoa.According to a preferred embodiment of the invention, the separation area comprises a distillation column. The reaction zone product reference comprises light hydrocarbons remaining in the hydrocarbon feed and oligomers formed in the reactor having a boiling point substantially higher than the boiling point of the feed. This makes separation by distillation easy.

55

Keksintömme erään sovellusmuodon mukaan erottelualue on edullisesti tislausalue. Reagoivat aineet ovat monomeerejä, ja tuote on oligomeerien seos, joten niillä on siten huomattavan erilaiset kiehumispisteet, mikä tekee erottelun tislauksen avulla helpoksi. Erottelun helppouden vuoksi voidaan käyttää paisunta haihdutuksen erotussäiliötä, haihdutulta, 10 stripperiä tai fraktioijaa ja muita alalla tunnettuja tislaus laitteita.According to one embodiment of our invention, the separation region is preferably a distillation region. The reactants are monomers and the product is a mixture of oligomers, so they have significantly different boiling points, which makes separation by distillation easy. For ease of separation, the expansion evaporation separator tank, evaporator, stripper or fractionator and other distillation devices known in the art can be used.

Keksinnön toisessa edullisessa sovellusmuodossa reaktioalue käsittää kaksi rinnakkaista reaktoria, joita käytetään vuorotellen. Tämä merkitsee sitä, että kun toista reaktoria regeneroidaan, toista reaktoria käytetään dimerointiin. Erottelualue käsittää tislauskolonnin.In another preferred embodiment of the invention, the reaction zone comprises two parallel reactors which are operated alternately. This means that when one reactor is regenerated, the second reactor is used for dimerization. The separation area comprises a distillation column.

1S Osa syötöstä poistetaan menetelmästä ja toinen osa ohjataan takaisin erottelualueelle reaktioalueen tuoton nostamiseksi.1S Part of the feed is removed from the process and another part is directed back to the separation area to increase the yield of the reaction area.

Reaktori voi olla leijukerrosreaktori, ja katalyyttiä regeneroidaan jatkuvasti regeneraatioyksikössä.The reactor may be a fluidized bed reactor and the catalyst is continuously regenerated in a regeneration unit.

2020

Kuten yllä on käsitelty, vaihe, jossa C4-C6-iso-olefiinit saatetaan kosketuksiin katalyyttimateriaalin kanssa dimerointiin johtavissa oloissa, suoritetaan edullisesti niin, ettei raaka-aineessa ole periaatteessa butadieeniä eikä vettä. Täten raaka-aineen pitäisi sisältää alle 1000 ppm butadieenia ja alle 100 ppm vettä, missä butadieenin ja veden pitoisuudet lasketaan 25 raaka-aineen painosta. On erityisen edullista, että raaka-aineessa on alle 500 ppm butadieeniä raaka-aineen painosta laskettuna. Samoin on edullista, ettei raaka-aineessa ole periaatteessa yhdisteitä, jotka sisältävät kaksi tai useamman kaksinkertaisen hiili-hiili-sidoksen tai vähintään yhden kolminkertaisen hiili-hiili-sidoksen. Tällaisia yhdisteitä ovat esimerkiksi isopreeni, asetyleeni ja muut yhdisteet, joissa on fuusioituneita tai konjugoituneita kaksoissidoksia tai 30 yhdisteet, joissa on vähintään yksi kolminkertainen sidos (hiili-hiili).As discussed above, the step of bringing the C4-C6 iso-olefins into contact with the catalyst material under conditions leading to dimerization is preferably carried out in such a manner that the raw material is substantially free of butadiene and water. Thus, the raw material should contain less than 1000 ppm butadiene and less than 100 ppm water, whereby the butadiene and water contents are calculated based on the weight of the 25 raw materials. It is particularly preferred that the raw material contains less than 500 ppm butadiene by weight of the raw material. Likewise, it is preferred that the raw material is substantially free of compounds containing two or more double carbon-carbon bonds or at least one triple carbon-carbon bond. Such compounds include, for example, isoprene, acetylene, and other compounds having fused or conjugated double bonds, or compounds having at least one triple bond (carbon-carbon).

2222

On myös tärkeää, että raaka-aine on ehdottoman vapaa polaarisista yhdisteistä. Tätä tarkoitusta varten raaka-aine hydrataan erään sovellusmuodon mukaan selektiivisesti ennen dimerointia, jotta saadaan poistettua tyydyttymättömät hiilivety-yhdisteet, jotka sisältävät kolmoissidoksia tai useamman kuin kaksi kaksoissidosta. Edullisesti raaka-aine S dehydratoidaan ennen dimerointia.It is also important that the raw material is absolutely free of polar compounds. For this purpose, according to one embodiment, the raw material is selectively hydrogenated prior to dimerization to remove unsaturated hydrocarbon compounds containing triple bonds or more than two double bonds. Preferably, the raw material S is dehydrated before dimerization.

Yllä olevaan perustuen, esimerkkinä erityisen edullisesta sovellusmuodosta, voidaan mainita seuraavaa: 10 Menetelmä, jolla tuotetaan dimeerejä, j otka ovat mahdollisen hydraamisen jälkeen hyödyllisiä ajoneuvojen polttoaineina tai niiden komponentteina, käsittää seuraavat vaiheet: -saadaan aikaan teollinen jalostamoraaka-aine, joka sisältää Ci-Ce-iso-olefiineja, -raaka-aine hydrataan selektiivisesti, jotta saadaan vähennettyä tyydyttymättömien hiilivety-yhdisteiden, jotka sisältävät kaksi tai useamman tyydyttymättömän kaksoisidoksen (hiili-hiili) 15 tai vähintään yhden kolmoissidoksen, pitoisuus alle 1000 ppm:ään, jotta saadaan aikaan hydrattu raaka-aine, -hydrattu raaka-aine syötetään dehydratoitavaksi, jotta saadaan vähennettyä veden pitoisuus alle 10 ppm:ään, laskettuna raaka-aineen painosta, jotta saadaan aikaan hydrattu ja dehydratoitu raaka-aine, ja 20 -j ohdetaan hydrattu ja dehydratoitu raaka-aine dimeroitavaksi.Based on the above, as an example of a particularly preferred embodiment, the process for producing dimers useful as vehicle fuels or components after possible hydrogenation comprises the following steps: providing an industrial refinery feedstock containing C 1 -C 6; -isoleolefins, -the raw material is selectively hydrogenated to reduce the content of unsaturated hydrocarbon compounds containing two or more unsaturated double (carbon-carbon) 15 or at least one triple bonds to less than 1000 ppm to provide hydrogenated crude feeding the hydrated and dehydrated raw material to dehydrate to reduce the water content to less than 10 ppm, based on the weight of the raw material to provide the hydrated and dehydrated raw material, and .

Selektiivinen hydraus, mikä tarkoittaa hydrausta, jossa hydrataan erityisesti tyydyttymättömät yhdisteet, paitsi dimerointimenetelmän tavoiteltu aloitusmateriaali, eli iso-olefiinit tai lineeariset olefiinit, erityisesti isobutyleeni, suoritetaan ylimääräisen vedyn läsnäollessa, ja 25 vapaa vety poistetaan hydrausvaiheen jälkeen stripperissä. Vapaa vety poistetaan yhdessä mahdollisen veden, joka on otettu talteen dehydratointivaiheessa stripperissä, kanssa. Nestemäinen poiste otetaan talteen stripperistä ja se dimeroidaan.Selective hydrogenation, meaning hydrogenation of particularly unsaturated compounds except the desired starting material for the dimerization process, i.e. iso-olefins or linear olefins, in particular isobutylene, is carried out in the presence of excess hydrogen and the free hydrogen is removed after the hydrogenation step in the stripper. The free hydrogen is removed along with any water recovered during the dehydration step in the stripper. The liquid effluent is recovered from the stripper and dimerized.

30 2330 23

Seuraavat, rajoittamattomat esimerkit kuvaavat keksintöä:The following non-limiting examples illustrate the invention:

Esimerkki 1 |Example 1

Mesohuokoisen, MIFI-rakenteeseen istutetun molekyyliseulan Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35:n 5 synteesi, käytettäessä alumiinilähdettäSynthesis of mesoporous, MIFI-implanted molecular sieve 5 Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35 using an aluminum source

Esimerkki laExample 1a

Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35:n synteesiSynthesis of Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35

10 Na-MM5-96h-4ZS-2Al -35:n synteesi suoritettiin valmistamalla liuokset A, B, ja C. Liuos ASynthesis of 10 Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35 was performed by preparing solutions A, B, and C. Solution A

valmistettiin sekottamalla 4,5 g savuavaa silikaa 51,7 g kanssa tislattua vettä sekoittaen jatkuvasta (r.m.p. 196) 20 minuutin ajan. Liuos B valmistettiin lisäämällä 18,1 g tetrametyyliammoniumsilikaattia 11,7 g:aan natriumsilikaattia jatkuvasti sekoittaen (r.m.p.was prepared by mixing 4.5 g of fumed silica with 51.7 g of distilled water under continuous stirring (r.m.p. 196) for 20 minutes. Solution B was prepared by adding 18.1 g of tetramethylammonium silicate to 11.7 g of sodium silicate with continuous stirring (r.m.p.

180) ja saatua seosta sekoitettiin 20 minuutin ajan. Liuos C valmistettiin liuottamalla 26,3 g 15 tetradekyylitrimetyyliammoniumbromididia 174,3 g:aan tislattua vettä voimakkaasti sekoittaen (r.m.p. 336) 20 minuutin ajan. Liuos B lisättiin hitaasti (15 minuutissa) liuokseen A ; voimakkaasti sekoittaen (r.m.p. 320) ja liuoksen B lisäämisen jälkeen saatua seosta sekoitettiin edelleen 20 min. Liuos C lisättiin hitaasti (20 min) seokseen (A + B) voimakkaasti sekoittaen (r.m.p. 336) ja liuoksen C lisäämisen jälkeen seosta sekoitettiin vielä 20 minuuttia. Sen jälkeen 20 4,2 g MFI-ytimiä, jotka oli valmistettu FI-hakemuksen 2004 1664 esimerkin 6 mukaisesti, dispergoitiin geeliliuokseen (A + B + C) voimakkaasti sekoittaen (r.m.p. 340) 20 minuutin ajan. Dispergoidun MFI:n homogenointi suoritettiin sekoittamalla geeliä voimakkaasti (r.m.p.180) and the resulting mixture was stirred for 20 minutes. Solution C was prepared by dissolving 26.3 g of tetradecyltrimethylammonium bromide in 174.3 g of distilled water with vigorous stirring (r.m.p. 336) for 20 minutes. Solution B was added slowly (15 minutes) to Solution A; with vigorous stirring (r.m.p. 320) and after addition of solution B, the resulting mixture was further stirred for 20 min. Solution C was added slowly (20 min) to the mixture (A + B) with vigorous stirring (r.m.p. 336) and after addition of solution C, the mixture was stirred for another 20 min. Thereafter, 4.2 g of MFI cores prepared according to Example 6 of FI Application 2004 1664 were dispersed in gel solution (A + B + C) with vigorous stirring (r.m.p. 340) for 20 minutes. The homogenization of the dispersed MFI was performed by vigorously mixing the gel (r.m.p.

340) vielä 35 minuutin ajan. Sitten lisättiin 2,3 g alumiini-isopropoksidia ja sekoitettiin 20 min. Saadun geelin annettiin sitten kypsyä kolmen tunnin ajan sekoittaen (r.m.p. 180). Geelin 25 pH:ta säädettiin ja geeli laitettiin teflonkuppiin, joka asetettiin sitten autoklaaviin. Synteesi suoritettiin 96 h aikana lämpötilassa 100 °C. Synteesin loppuunsaattamisen jälkeen reaktori jäähdytettiin ja saatu mesohuokoinen materiaali suodatettiinja pestiin huolellisesti tislatulla vedellä. Saatu Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35 kuivattiin ja kalsinoitiin käyttäen vaiheittaista kal-sinointimenettelyä muhveliuunissa lämpötilassa 450 °C.340) for another 35 minutes. Then 2.3 g of aluminum isopropoxide was added and stirred for 20 min. The resulting gel was then allowed to mature for 3 hours with stirring (r.m.p. 180). The pH of the gel was adjusted and the gel was placed in a Teflon cup, which was then placed in an autoclave. The synthesis was carried out for 96 h at 100 ° C. After completion of the synthesis, the reactor was cooled and the resulting mesoporous material was filtered and washed thoroughly with distilled water. The resulting Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35 was dried and calcined using a step calcination procedure in a muffle furnace at 450 ° C.

30 ί 2430 ί 24

Esimerkki lb H-MM5-96 h-4ZS-2Al-35:n valmistusExample 1b Preparation of H-MM5-96 h-4ZS-2Al-35

Seos, joka käsittää 10 g Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35;ä (valmistettu edellä) ionivaihdettiin 1 M 3 ammoniumnitraatm vesiliuoksella 24 h huoneenlämpötilassa, lonivaihdon jälkeen rae-sohuokoinen materiaali pestiin huolellisesti, kuivattiin ja kalsinoitiin neljä tuntia käyttäen vaiheittaista kalsinointimenettelyä muhveliuunissa lämpötilassa 4S0 °C.A mixture of 10 g of Na-MM5-96h-4ZS-2Al-35 (prepared above) was ion-exchanged with 1M aqueous ammonium nitrate solution for 24 h at room temperature, after ion exchange the granular porous material was thoroughly washed, dried and calcined for four hours using a step calciner. in a muffle furnace at 4 ° C to 0 ° C.

Seuraavat esimerkit kuvaavat butadieenin ja veden vaikutusta meshuokoisen katalyytin (H-10 MM5-96h-4ZS-2Al-35) aktiivisuuteen suomalaisen patenttihakemuksen 20041675 mukaan.The following examples illustrate the effect of butadiene and water on the activity of a mesoporous catalyst (H-10 MM5-96h-4ZS-2Al-35) according to Finnish patent application 20041675.

Esimerkit sisältävät dimerointikokeita, jotka on suoritettu isobutyleenin kanssa mikroreaktorissa 20 barin paineessa. Katalyytti pakattiin reaktoriin jauhemuodossa ja sekoitettiin piikarbidin (SiC) kanssa. Isobutyleenin pitoisuus kuivatussa (vedettömässä) syötössä oli noin 20 paino-% esimerkeissä 1,3, ja 4. Esimerkeissä 2, 5, 6,7 ja 9 isobutyleenin 15 pitoisuus teollisessa syötössä oli noin 17 paino-%, ja 1 -butyleenin pitoisuus oli noin 15 paino-%.Examples include dimerization experiments performed with isobutylene in a microreactor at 20 bar. The catalyst was packed into a reactor in powder form and mixed with silicon carbide (SiC). The content of isobutylene in the dried (anhydrous) feed was about 20% by weight in Examples 1.3, and 4. In Examples 2, 5, 6.7 and 9, the content of isobutylene in industrial feed was about 17% by weight and the concentration of 1-butylene was about 15% by weight.

Esimerkki 2Example 2

Syötön rakenteen vaikutus katalyytin aktiivisuuteen 20Effect of feed structure on catalyst activity

Syötön rakenteen vaikutusta katalyytin aktiivisuuteen tutkittiin kokeiden 1 ja 2 avulla, ja niiden tulokset esitetään taulukossa 2 ja kuviossa 2. Kokeet suoritettiin 80 °C lämpötilassa, ja WHSV oli 80 h'1 ja kokeen 1 syöttö oli kuiva. Kokeessa 1 isobutyleenisyötön pitoisuus oli noin 20 paino-%, ja reagoimattoman /i-pentaanin pitoisuus oli noin 80 %. Kokeessa 2 25 käytettiin teollista C4-hiilivety-jalostamosyöttöä, jossa isobutyleenin pitoisuus oli noin 17 paino-%. Teollinen syöttö sisälsi isobutyleeniä ja alkaanien lisäksi myös muita alkeeneja, kuten 1 - ja 2-butyleenia, ja pieniä määriä butadieenia ja vettä.The effect of the feed structure on the activity of the catalyst was investigated by Experiments 1 and 2, and their results are shown in Table 2 and Figure 2. The experiments were performed at 80 ° C with a WHSV of 80 h -1 and a dry feed of Experiment 1. In Experiment 1, the content of isobutylene feed was about 20% by weight and the concentration of unreacted i-pentane was about 80%. In Experiment 2 25, an industrial C4 hydrocarbon refinery feed with about 17% by weight of isobutylene was used. The industrial feed contained isobutylene and, in addition to alkanes, other alkenes such as 1- and 2-butylene, and small amounts of butadiene and water.

Tuloksista selviää selkeästi syötön rakenteen vaikutus aktiivisuuteen. Isobutyleenin konversio 30 vähenee paljon nopeammin, kun käytetään teollista jalostamosyöttöä Tuloksien perusteella ! 25 meille selvisi yllätykseksemme, että vesi ja butadieeni ovat ilmeisesti deaktivoineet voimakkaasti.The results clearly show the effect of feed structure on activity. Conversion of isobutylene 30 decreases much faster when using industrial refinery feed Based on results! We were surprised to find that water and butadiene were apparently strongly deactivated.

Taulukko 2. Isobutyleenin X(i=C4) konversio kokeissa 1 ja 2 ja 1+i-butyleenin 5 X(l+i=C4) konversio kokeessa 2.Table 2. Conversion of isobutylene X (i = C4) in Experiments 1 and 2 and conversion of 1 + i-butylene 5 in X (l + i = C4) in Experiment 2.

Koe 1 Koe 2Test 1 Test 2

Aika (h) X(i=C4) Aika (h) X(l+i=C4) X(i=C4) ~24 993 23 53Ό ~43 944 46 ~ 33.6 563 ~6Ä 923 6?7 ~223 ~83 “9L5 “83 144 105 893 1Ö9 83 1Ϊ6 873 Ϊ3Ό 63 17.0 823 Ϊ73 43 21.0 773 2Ϊ3 Z9 ~253 743 253 I 43Time (h) X (i = C4) Time (h) X (l + i = C4) X (i = C4) ~ 24 993 23 53Ό ~ 43 944 46 ~ 33.6 563 ~ 6Ä 923 6? 7 ~ 223 ~ 83 9L5 83 144 105 893 1Ö9 83 1Ϊ6 873 Ϊ3Ϊ 63 17.0 823 Ϊ73 43 21.0 773 2Ϊ3 Z9 ~ 253 743 253 I 43

Tulokset esitetään myös kuviossa 2. Kuten näkyy, katalyytti deaktivoitui huomattavasti nopeammin kokeessa 2, jossa syöttö ei sisältänyt butadieenia ja vettä.The results are also shown in Figure 2. As shown, the catalyst deactivated much faster in Experiment 2, in which the feed did not contain butadiene and water.

10 Esimerkki 3Example 3

Butadieenin deaktivoiva vaikutus katalyyttiinDeactivating effect of butadiene on the catalyst

Taulukosta 3 ja kuviosta 3 näkyy isobutyleenin konversio kokeissa 1,3 ja 4. Kokeet suoritettiin 80eC lämpötilassa, ja WHSV arvo oli 80 h'1, eikä syöttöä dehydratoitu. Molemmissa kokeissa 15 3 ja 4 käytettiin samanlaisia syöttöjä, jotka erosivat kokeessa 1 käytetystä vain butadieenin pitoisuuden suhteen. Butadieenin pitoisuus kokeessa 1 oli noin 0,0 paino-%, ja kokeissa 3 ja 4 käytetty syöttö sisälsi butadieeniä noin 0,5 paino-%. Kokeiden 3 ja 4 syöttö valmistettiin kokeen 1 syötöstä butadieeniä lisäämällä. Kokeiden tulosten perusteella päädymme siihen lopputulokseen, että syötössä oleva butadieeni dekaktivoi katalyyttiä hyvin voimakkaasti.Table 3 and Figure 3 show the conversion of isobutylene in tests 1.3 and 4. The experiments were performed at 80 ° C and had a WHSV value of 80 h -1 and no feed dehydrated. In both Trials 3 and 4, similar feeds were used that differed from those used in Experiment 1 only in terms of butadiene content. The concentration of butadiene in Experiment 1 was about 0.0% by weight, and the feed used in Experiments 3 and 4 contained about 0.5% by weight of butadiene. The feeds for Experiments 3 and 4 were prepared from the feed for Experiment 1 by adding butadiene. Based on the results of the experiments, we conclude that the butadiene in the feed is very deactivating the catalyst.

20 Butadieenin vaikutus katalyytin aktiivisuuteen oli kokeittemme perusteella erittäin nopeaa, noin 2,5 tunnin kuluttua kokeen aloittamisesta katalyytin deaktivointi ei enää olennaisesti riipu syötössä olevan butadieenin pitoisuudesta.According to our experiments, the effect of butadiene on catalyst activity was very rapid, about 2.5 hours after the start of the experiment, the deactivation of the catalyst was no longer essentially dependent on the amount of butadiene in the feed.

2626

Taulukko 3. Butadieenin vaikutus katalyytin aktiivisuuteen.Table 3. Effect of butadiene on catalyst activity.

Koel Koe 3 Koe 4Koel Test 3 Test 4

Aika (h) X(i=C4) Aika (h) X(i=C4) Aika (h) X(i=C4) ~2Ä 993 " 433 Z6 ~~ 44Ö ~45 944 46 37 47 523 ~6Ä 922 6/7 33J 63 533 _ ____ __ _ _ 10.5 893 1Ö9 3Ö2 TTÖ 453 12.6 873 13Ό 333 Ϊ33 4Z9 17.0 823 173 333 172 393 TTÖ 773 241 32Λ) "242 353 _ _ __ __ ___ _ _I _I_____—___ 5Time (h) X (i = C4) Time (h) X (i = C4) Time (h) X (i = C4) ~ 2Ä 993 "433 Z6 ~~ 44Ö ~ 45 944 46 37 47 523 ~ 6Ä 922 6 / 7 33J 63 533 _ ____ __ _ _ 10.5 893 1Ö9 3Ö2 TTÖ 453 12.6 873 13Ό 333 Ϊ33 4Z9 17.0 823 173 333 172 393 TTÖ 773 241 32Λ) "242 353 _ _ __ __ ___ _ _ I _I _____ — ___ 5

Esimerkki 4 (1)Example 4 (1)

Katalyytin deaktivointi veden avulla (1)Water Deactivation of Catalyst (1)

Kokeet 5 ja 6 suoritettiin 100 ‘C lämpötilassa, ja WHSV arvo oli 40 h'1 (kuvio 4, taulukko 4).Experiments 5 and 6 were performed at 100 ° C and had a WHSV value of 40 h -1 (Figure 4, Table 4).

10 Syöttö johdettiin reaktoriin dehydratointiyksikön kautta, joka sisälsi noin 40 ml 3 A molekyyliseulaa. Kokeessa 5 dehydratointi oli käynnissä koko kokeen ajan. Kokeessa 6 dehydratointiväline vaihdettiin toiseen samanlaiseen regeneroituun dehydratointivälineeseen 8,9 tunnin päästä siitä, kun oli otettu neljäs GC-näyte. 13,1 tunnin kuluttua dehydratointiyksikkö otettiin kokonaan pois käytöstä. Tulokset osoittavat, että 15 dehydratointitehon lisääminen hidasti deaktivointia selvästi, kun taas syötön dehydratoinnin lopettaminen kokeen aikana aiheutti katalyytin aktiivisuuden romahtamisen. Tämän vuoksi pienelläkin syötössä olevalla vesimäärällä on erittäin voimakas deaktivoiva vaikutus katalyytin aktiivisuuteen.The feed was introduced into the reactor via a dehydration unit containing approximately 40 ml of a 3 A molecular sieve. In Experiment 5, dehydration was ongoing throughout the experiment. In Experiment 6, the dehydration medium was replaced with another similar regenerated dehydration medium 8.9 hours after the fourth GC sample was taken. After 13.1 hours the dehydration unit was completely decommissioned. The results show that increasing the dehydration power significantly slowed down the deactivation, whereas stopping the feed dehydration during the experiment caused a collapse of the catalyst activity. Therefore, even a small amount of water in the feed has a very strong deactivating effect on the activity of the catalyst.

20 2720 27

Taulukko 4. 1+i-butyleenin konversio kokeissa 5 ja 6.Table 4. Conversion of 1 + i-butylene in Experiments 5 and 6.

Koe 5 ™ Koe 6 —— ~Ato(hj X(l+i=C4) AibT(h) Tx(l+i=C4) 33 ~ 653 23 663 'i 33 564 4/7 593 33 5Z8 6.8 543 "53 ~ 47.4 83 ~~ 503 11.9 403 ~ ΓΓ3 48/7 14 342 Ϊ3Τ 464 16Λ 3Ϊ1 17.1 13Λ 3Ö3 254 2Ϊ3 93 "242 22/7 2^2 84Experiment 5 ™ Experiment 6 —— ~ Ato (hj X (l + i = C4) AibT (h) Tx (l + i = C4) 33 ~ 653 23 663 'i 33 564 4/7 593 33 5Z8 6.8 543 "53 ~ 47.4 83 ~~ 503 11.9 403 ~ ΓΓ3 48/7 14 342 Ϊ3Τ 464 16Λ 3Ϊ1 17.1 13Λ 3Ö3 254 2Ϊ3 93 ”242 22/7 2 ^ 2 84

Kuvio 3 osoittaa, että katalyytin 6 aktiivisuus romahti sen jälkeen, kun syötön dehydratointi lopetettiin kokeiden aikana.Figure 3 shows that catalyst 6 activity collapsed after feed dehydration was stopped during experiments.

·> 5·> 5

Esimerkki 4 (2)Example 4 (2)

Katalyytin deaktivointi veden avulla (2) 3 1+i-butyleenin konversio Kokeissa 5 ja 7 (100 °C, 40 h'1) esitetään taulukossa 5 ja kuviossa 5.Water Deactivation of Catalyst (2) Conversion of 3 1 + i-Butylene in Experiments 5 and 7 (100 ° C, 40 h -1) is shown in Table 5 and Figure 5.

i 10 Kokeet erosivat toisistaan ainoastaan käytetyn dehydratointikeinon (molekyyliseula 3Λ) tilavuusohjatun määrän suhteen. Kokeessa 7 dehydratointiyksikkö sisälsi 395 ml molekyyliseulaa 3 A. Kuten näkyy, syötön dehydratoinnin lisääminen hidasti merkittävästi katalyytin deaktivointinopeutta. Esimerkit 4(1) ja 4(2) osoittavat selvästi, että katalyytin käyttöaikaa voidaan merkittävästi pidentää dehydratoinnilla ja veden erottelulla. Kokeessa 5 h 15 reaktorisyötön keskimääräinen vesipitoisuus oli 100 ppm ja kokeessa 7 pitoisuus oli 10 ppm.The experiments differed only in the volume-controlled amount of the dehydration technique used (molecular sieve 3Λ). In Experiment 7, the dehydration unit contained 395 mL of molecular sieve of 3 A. As shown, increasing the dehydration of the feed significantly slowed the rate of catalyst deactivation. Examples 4 (1) and 4 (2) clearly show that the catalyst life can be significantly extended by dehydration and water separation. In test 5 h, the average water content of the reactor feed was 100 ppm and in test 7 the concentration was 10 ppm.

20 3 2820 3 28

Taulukko 5.1+i-butyleenin konversio kokeissa 5 ja 7.Table 5.1 + Conversion of i-butylene in Experiments 5 and 7.

Koe 5 Koe 7Test 5 Test 7

Aika (h) X(l+i=C4) Aika (h) X(l+i=C4) _ __ __ _ __ 222 "4ΖΪ ___ __ _ 40.2 __ _ 11.9 4ÖÖ 1ÄÖ 342 __ __ ~2Ö2 254 "242 227Time (h) X (l + i = C4) Time (h) X (l + i = C4) _ __ __ _ __ 222 "4ΖΪ ___ __ _ 40.2 __ _ 11.9 4ÖÖ 1ÄÖ 342 __ __ ~ 2Ö2 254" 242 227

Claims (27)

1. Förfarande för dimerisering av olefmer i närvaro av en katalysator, varvid ett kolväte-rämaterial innehällande C4-C6-isoolefiner dimeriseras, kännetecknat avatt nämnda 5 förfarande omfattar följande steg: - C4-C6-isoolefmema bringas under förhällanden som beffämjar dimerisering i kontakt med ett katalytiskt material omfattande en sur mesoporös molekylsil, varvid det katalyt-iska materialet är termiskt stabilt vid en temperatur av ätminstone 900°C, och - det rämaterial som används innehäller mindre än 1000 ppm butadien och mindre än 10 100 ppm vatien, varvid koncentrationema av butadien och vatten är beräknade pä basis av rämaterialets vikt, i samband vanned kontaktsteget utförs huvudsakligen utan rä-materialets butadien och vatten.A process for dimerizing olefins in the presence of a catalyst, wherein a hydrocarbon feedstock containing C4-C6 isoolefins is dimerized, characterized in that said process comprises the following steps: - The C4-C6 isoolefins are brought into contact with dimerization conditions a catalytic material comprising an acidic mesoporous molecular sieve, wherein the catalytic material is thermally stable at a temperature of at least 900 ° C, and - the raw material used contains less than 1000 ppm butadiene and less than 100 ppm water, the concentrations of butadiene and water are calculated on the basis of the weight of the raw material. 2. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat avatt rämaterialet innehäller 15 mindre än 500 ppm butadien och mindre än 30 ppm vatten beräknat pä basis av rämaterialets vikt.2. Process according to claim 1, characterized in that the raw material contains less than 500 ppm butadiene and less than 30 ppm water calculated on the basis of the weight of the raw material. 3. Förfarande i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknat avatt katalytmaterialet omfattar en mesoporös molekylsil, vilken är inbäddad i en zeolit. 203. A method according to claim 1 or 2, characterized by the catalytic material comprising a mesoporous molecular sieve embedded in a zeolite. 20 4. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat avatt rämaterialet i princip inte omfattar nägra föreningar, vilka innehäller tvä eller flera dubbel-bindningar (kol-kol) eller ätminstone en trippelbindning (kol-kol). 254. Process according to any of the preceding claims, characterized in that the raw material does not in principle comprise any compounds which contain two or more double bonds (carbon-carbon) or at least one triple bond (carbon-carbon). 25 5. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat avatt rämaterialet i princip inte omfattar nägra polära föreningar.5. A process according to any of the preceding claims, characterized in that the raw material does not in principle comprise any polar compounds. 6. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat avatt rämaterialet hydreras selektivt före dimerisering för att avlägsna omättade kolväteföreningar 30 omfattande trippelbindningar eller flera än tvä dubbelbindningar.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the raw material is selectively hydrogenated prior to dimerization to remove unsaturated hydrocarbon compounds comprising triple bonds or more than two double bonds. 7. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat avatt rämaterialet dehydreras före dimerisiering.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the raw material is dehydrated before dimerization. 8. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat avatt 5 det vidare omfattar att - ett industriellt raffinadcrirämateriai innehällande C4-C6-isoolefiner erhälls, - rämaterialet hydreras selektivt för att reducera koncentrationen av omättade kolväte-föreningar innehällande tvä eller flera omättade dubbelbindningar (kol-kol) eller ätminstone en trippelbindning (kol-kol) tili mindre än 1000 ppm, för att erhälla ett 10 hydrerat rämaterial. - det hydrerade rämaterialet inmatas för att dehyreras för att reducera vattenhalten tili mindre än 100 ppm, beräknat pä basis av rämaterialets vikt, för att erhälla ett hydrerat och dehydrerat rämaterial, och - det hydrerade och dehydrerade rämaterialet leds till dimerisering. 158. A process according to any of the preceding claims, further comprising: - obtaining an industrial refined crude material containing C4-C6 isoolefins; - the raw material is selectively hydrogenated to reduce the concentration of unsaturated hydrocarbon compounds containing several or two unsaturated hydrocarbon compounds containing (carbon-carbon) or at least one triple bond (carbon-carbon) to less than 1000 ppm, to obtain a hydrogenated feedstock. - the hydrogenated raw material is fed to be dehydrated to reduce the water content to less than 100 ppm, calculated on the basis of the weight of the raw material, to obtain a hydrated and dehydrated raw material, and - the hydrogenated and dehydrated raw material is led to dimerization. 15 9. Förfarande i enlighet med patentkrav 8, kännetecknat av att den selektiva hydrer-ingen utförs i närvaro av överflödigt väte och av att fritt väte avlägsnas efter hydreringssteget i en stripper. 20Method according to claim 8, characterized in that the selective hydrogenation is carried out in the presence of excess hydrogen and that free hydrogen is removed after the hydrogenation step in a stripper. 20 10. Förfarande i enlighet med patentkrav 9, kännetecknat av att det fria vätet avlägsnas tillsammans med det eventuella vatien som tillvaratagits i dehydreringssteget i strippem.Process according to Claim 9, characterized in that the free hydrogen is removed together with any water recovered in the dehydration step in the stripper. 11. Förfarande i enlighet med patentkrav 10, kännetecknat av att strippems flytande utsläpp tas tillvara och dimeriseras. 2511. A method according to claim 10, characterized in that the liquid discharge of the stripper is utilized and dimerized. 25 12. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att dimerisering utförs vid en temperatur av 50 - 200 °C, företrädesvis 80 - 150 °C.Process according to any of the preceding claims, characterized in that dimerization is carried out at a temperature of 50 - 200 ° C, preferably 80 - 150 ° C. 13. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av 30 att reaktionszonens tryck bibehälls högre än ängtrycket hos blandningen i reaktorema.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the pressure of the reaction zone is maintained higher than the meadow pressure of the mixture in the reactors. 14. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att reaktionszonens tryck bibehälls i intervallet 10-50 bar, foreträdesvis ungefär i intervallet 15-25 bar. 5 15. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att det katalytiska materialets specifika yta ligger i intervallet 1400 - 500 m2/g, foreträdesvis i intervallet 1200 - 600 m2/g.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the pressure of the reaction zone is maintained in the range 10-50 bar, preferably about the range 15-25 bar. A process according to any of the preceding claims, characterized in that the specific surface of the catalytic material is in the range 1400 - 500 m2 / g, preferably in the range 1200 - 600 m2 / g. 15 MFI-, MTT-, TON-, AEF- och FER-zeoliter, och en storporös zeolit, som innehäller BEA-, FAU- och MOR-zeo liter, foreträdesvis är zeoliten vald ur gruppen bestäende av MFI, MTT, AEF, BEA ja MOR -zeoliter.MFI, MTT, TON, AEF and FER zeolites, and a large porous zeolite containing BEA, FAU and MOR zeolites, preferably the zeolite is selected from the group consisting of MFI, MTT, AEF, BEA yes MOR zeolites. 16. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av 10 att det katalytiska materialet omfattar en mesoporös molekylsil, vilken väljs ur M41S-gruppen, foreträdesvis utgörs den mesoporösa molekylsilen av MCM-41 eller MCM-48.Method according to any of the preceding claims, characterized in that the catalytic material comprises a mesoporous molecular sieve selected from the M41S group, preferably the mesoporous molecular sieve is MCM-41 or MCM-48. 17. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att det katalytiska materialet omfattar en medelporös zeolit, som väljs ur gruppen bestäende avA process according to any of the preceding claims, characterized in that the catalytic material comprises a medium porous zeolite selected from the group consisting of 18. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 15-17, kännetecknat av att den 20 mesoporösa molekylsilen utgörs av MCM-41 eller MCM-48 och zeoliten av en MFI- eller BEA-zeolit.Method according to any of claims 15-17, characterized in that the mesoporous molecular sieve is MCM-41 or MCM-48 and the zeolite is an MFI or BEA zeolite. 19. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 15-18, kännetecknat av att katalysatom är i protonform, i katjonform eller är modifierad med en metall. 25Process according to any of claims 15-18, characterized in that the catalyst is in proton form, in cation form or is modified with a metal. 25 20. Förfarande i enlighet nägot av patentkraven 15-19, kännetecknat av att katalysatom omfattar 90-10 vikt-% av ett katalytiskt material i enlighet med nägot av patentkraven 9-13 och 10-90 vikt-% av en bärare. 30Process according to any of claims 15-19, characterized in that the catalyst comprises 90-10% by weight of a catalytic material according to any of claims 9-13 and 10-90% by weight of a support. 30 21. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att separeringszonen om fattar en destilleringszon.21. A method according to claim 1, characterized in that the separation zone comprises a distillation zone. 22. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att forfarandets första produkt omfattar destilleringszonens destillat och den andra produkten omfattar destilleringszonens destilleringsrest. 5Process according to any of the preceding claims, characterized in that the first product of the process comprises the distillation zone distillate and the second product comprises the distillation zone distillation zone. 5 23. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att destilleringszonen används pä sä sätt, att en produkt erhälls, vars ängtryck uppgär tili 10 -20 kPa (Reid) och vars destilleringspunkt (90 volym-%, ASTM D86) är lika med 180 °C eller mindre. 1023. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the distillation zone is used in such a way that a product is obtained whose steam pressure rises to 10 -20 kPa (Reid) and whose distillation point (90% by volume, ASTM D86) is equal to 180 ° C or less. 10 24. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att dimeriseringsförfarandet utförs i ett reaktivt destilleringssystem innehällande ätminstone en reaktionszon och ätminstone en destilleringszon, varvid nämnda ätminstone ena reaktionszon innehäller ätminstone en reaktor, och nämnda ätminstone ena destilleringszon innehäller ät- 15 minstone en destilleringskolonn.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the dimerization process is carried out in a reactive distillation system containing at least one reaction zone and at least one distillation zone, wherein said at least one reaction zone contains at least one at least one reactor and said at least one reactor and said at least one reactor. a distillation column. 25 Cs-olefiner; - det nämnda olefinska kolväterämaterialet i vätskefas bringas i kontakt med en syra-katalysator i reaktionszonen, varvid syrakatalysatom omfattar en mesoporös molekyl-sil, som är inbäddad i en zeolit, och det katalytiska materialet är termiskt stabilt vid en temperatur av ätminstone 900°C; 30. ffän nämnda reaktionszon tillvaratas en produkt, som innehäller dimeriserade olefin er. 525 Cs olefins; the said liquid phase olefin hydrocarbon material is contacted with an acid catalyst in the reaction zone, the acid catalyst comprising a mesoporous molecular sieve embedded in a zeolite and the catalytic material thermally stable at a temperature of at least 900 ° C; 30. Before said reaction zone, a product containing dimerized olefin is recovered. 5 25. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att isookten produceras frän inmatningen, vilken omfattar isobuten, och isookten hydreras val-bart för att producera isooktan. 2025. A method according to any of the preceding claims, characterized in that the isoctane is produced from the feed which comprises isobutene, and the isoct is optionally hydrogenated to produce isoctane. 20 26. Förfarande i enlighet med nägot av patentkraven 1 - 25 för dimerisering av olefiner, lägre kolväten, kännetecknat av att det omfattar att: - tili en reaktionszon inmatas ett olefinskt kolväterämaterial innehällande omättade kolväten, vilka utgörs av isobuten, 1-buten, 2-buten, lineära CVolcfincr och förgrenade26. A process according to any of claims 1 to 25 for dimerization of olefins, lower hydrocarbons, characterized in that: - in a reaction zone is fed an olefinic hydrocarbon material containing unsaturated hydrocarbons, which is isobutene, butene, linear CVolcfincr and branched 27. Förfarande i enlighet med nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av att det steg väri det nämnda rämaterialets olefina kolväten bringas i kontakt med en syrakata-lysator utförs huvudsakligen i fränvaro av oxygenat och polära föreningar.Process according to any of the preceding claims, characterized in that the step of contacting the olefinic hydrocarbons of said raw material with an acid catalyst is carried out mainly in the absence of oxygenate and polar compounds.
FI20051095A 2005-10-28 2005-10-28 Process for dimerization of olefins FI120197B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051095A FI120197B (en) 2005-10-28 2005-10-28 Process for dimerization of olefins

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20051095A FI120197B (en) 2005-10-28 2005-10-28 Process for dimerization of olefins
FI20051095 2005-10-28

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20051095A0 FI20051095A0 (en) 2005-10-28
FI20051095A FI20051095A (en) 2007-04-29
FI120197B true FI120197B (en) 2009-07-31

Family

ID=35185227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20051095A FI120197B (en) 2005-10-28 2005-10-28 Process for dimerization of olefins

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI120197B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI20051095A0 (en) 2005-10-28
FI20051095A (en) 2007-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1940756B1 (en) Process for dimerizing olefins
US10464863B2 (en) Catalyzed alkylation, alkylation catalysts, and methods of making alkylation catalysts
US5134242A (en) Catalytic olefin upgrading process using synthetic mesoporous crystalline material
FI120627B (en) Process for oligomerization of olefins
EP2072484B1 (en) Olefin oligomerization process
US6914165B2 (en) Process for obtaining a “diesel cut” fuel by the oligomerization of olefins or their mixtures
US7759533B2 (en) Lightly branched higher olefin oligomerization with surface modified zeolite catalyst
KR100635314B1 (en) Process for the selective dimerisation of isobutene
KR101403272B1 (en) Process for production of propylene
US4902847A (en) Method for producing olefin oligomers using a modified mordenite based catalyst
US9550705B2 (en) Olefin oligomerization process
US20140128652A1 (en) Method for producing diisobutylene using mixed c4 fraction as raw material
Corma et al. Oligomerization of alkenes
US6914166B2 (en) Process for the selective dimerization of isobutene
WO2014027311A1 (en) Method for pre-treating a catalyst composition
FI120197B (en) Process for dimerization of olefins
US20150218063A1 (en) Process for dimerization of olefins
JP2014524509A (en) Method for reducing the benzene content of gasoline
EP3544727B1 (en) Oligomerization process involving crystalline molecular sieve

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 120197

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed