HU214083B - Catalyst, based on silica processes for making thereof and process for the alkylation by use of said catalyst - Google Patents
Catalyst, based on silica processes for making thereof and process for the alkylation by use of said catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- HU214083B HU214083B HU9402296A HU9402296A HU214083B HU 214083 B HU214083 B HU 214083B HU 9402296 A HU9402296 A HU 9402296A HU 9402296 A HU9402296 A HU 9402296A HU 214083 B HU214083 B HU 214083B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- catalyst
- acid
- silica
- hours
- temperature
- Prior art date
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 88
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 55
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 40
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 title claims description 16
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 title claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical group CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 claims description 16
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 claims description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 10
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 9
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- -1 fluoroalkyl sulfonic acid Chemical compound 0.000 claims description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N but-2-ene Chemical compound CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N trifluoroacetic anhydride Chemical compound FC(F)(F)C(=O)OC(=O)C(F)(F)F QAEDZJGFFMLHHQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical group FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 claims description 2
- XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N dimethylacetylene Natural products CC#CC XNMQEEKYCVKGBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 2
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 239000002168 alkylating agent Substances 0.000 description 8
- 229940100198 alkylating agent Drugs 0.000 description 8
- FLTJDUOFAQWHDF-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylhexane Chemical class CCCCC(C)(C)C FLTJDUOFAQWHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005388 cross polarization Methods 0.000 description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 238000004400 29Si cross polarisation magic angle spinning Methods 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 238000005004 MAS NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- BBCNJOQVGLSOGV-UHFFFAOYSA-N [O].[Si].[S] Chemical compound [O].[Si].[S] BBCNJOQVGLSOGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001632 acidimetric titration Methods 0.000 description 1
- 230000002152 alkylating effect Effects 0.000 description 1
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000001160 cross-polarisation magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000005297 pyrex Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N tetramethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)C CZDYPVPMEAXLPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0272—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255
- B01J31/0274—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing elements other than those covered by B01J31/0201 - B01J31/0255 containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0215—Sulfur-containing compounds
- B01J31/0225—Sulfur-containing compounds comprising sulfonic acid groups or the corresponding salts
- B01J31/0227—Sulfur-containing compounds comprising sulfonic acid groups or the corresponding salts being perfluorinated, i.e. comprising at least one perfluorinated moiety as substructure in case of polyfunctional compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/40—Regeneration or reactivation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C2/56—Addition to acyclic hydrocarbons
- C07C2/58—Catalytic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/54—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
- C07C2/56—Addition to acyclic hydrocarbons
- C07C2/58—Catalytic processes
- C07C2/62—Catalytic processes with acids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/30—Addition reactions at carbon centres, i.e. to either C-C or C-X multiple bonds
- B01J2231/32—Addition reactions to C=C or C-C triple bonds
- B01J2231/323—Hydrometalation, e.g. bor-, alumin-, silyl-, zirconation or analoguous reactions like carbometalation, hydrocarbation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/08—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- C07C2531/025—Sulfonic acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Abstract
(57) KIVONAT A találmány lényege, hőgy kővasav felületi Si–OH csőpőrtjai őlyan,CF3(CF2)nSO3H általánős képletű flűőr--alkil-szűlfőnsavval vannakészteresít e, amelynek képletében n értéke 0-tól 11-ig terjedő egészszám, tővábbá az anyag a) Hammett-féle savassági értéke Hőú–11,4, valamint b) piridinnel végzett kezelés űtán 1546 cm–1 értéknél IR elnyelést műtat. ŕ
Description
A találmány tárgya kovasavalapú katalizátor, eljárás a katalizátor előállítására, eljárás alifás szénhidrogének olefinekkel, savkatalizátor jelenlétében végzett alkilezésére, valamint eljárás a katalizátor regenerálására.
Az alifás szénhidrogének olefinekkel végzett, savkatalizált alkilezése jól ismert módszer az olyan, magas oktánszámú termékek előállításában, amely termékeket adalékanyagokként alkalmaznak az üzemanyagokban, az utóbbiak jellemzőinek javítása céljából.
A reakció megvalósítása során katalizátorként erős ásványi savakat, különösen koncentrált kénsavat vagy vízmentes hidrogén-fluoridot alkalmaznak.
A betáplált keverékben feleslegben alkalmazott savak oligomerek, valamint nagymennyiségű fluorozott és szulfonált melléktermékek képződéséhez vezet. Ezen túlmenően, a hidrogén-fluorid alacsony forráspontú (fp. = 19 °C), s így a reaktorból történő véletlen kiszabaduláskor nehezen eliminálható, szélsőségesen korrozív savfelhőt képezhet, A kénsav esetében a kellőképpen jó termékminőség fenntartása érdekében a reakció 10 °Cnál alacsonyabb hőmérsékletet igényel. Emellett a kénsav nagyviszkozitású emulziókat képez, amelyeket nehezen lehet keverni, miközben nagymennyiségben alakulnak ki költségesen eltávolítható szulfonált vegyületek. A fent említett problémák elkerülése érdekében jelentős kutatások történtek az utóbbi időben a szilárd katalizátorok felhasználásával kapcsolatban.
A 4384161, a 3647916 és az 5073665 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás a lantáncsoportba tartozó fémek sóival kicserélt X és Y zeolitok alkalmazását ismerteti. Ezek a katalizátorok az alkilezett termék mennyisége szempontjából nem mutatnak kellőképpen nagy produktivitást, s így ipari alkalmazásuk nem keltett érdeklődést. A gyenge teljesítőképesség mellett rövid a katalitikus ciklus is, valamint a regenerálási körülmények között jelentősen lecsökken az anyag katalitikus aktivitása.
A 2631956 számú franciaországi szabadalmi bejelentés alkilezési katalizátorként savas formában lévő béta-zeolitok alkalmazását ismerteti. Az ilyen katalizátorokkal elért eredmények - az előbbi esethez hasonlóan nem érték el az ipari alkalmazhatósághoz szükséges szintet.
A korábbiakban már javaslat történt Lewis-savakon alapuló katalizátor-rendszerek, főképp alumínium-triklorid és bór-trifluorid inért oxid jellegű hordozókon alkalmazott felhasználására [lásd például a 4918255, 4384161,3855343,4935577 és az 5012039 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokat, valamint a WO 900053 és a WO 900054 közzétételi számú nemzetközi (PCT) szabadalmi bejelentéseket]. Úgy tűnik a legjobb eredmények a nyomnyi mennyiségű vízzel adalékolt bór-trifluoriddal érhetők el, azonban a műveleti körülmények között az aktív fázis jelentősen veszít a hatékonyságából, s a rendszernek az ezzel összefüggő stabilitási problémái további nehézségeket okoznak.
A trifluor-metánszulfonsavnak a szénhidrogének olefinekkel végzett alkilezésében katalizátorként történő alkalmazása ugyancsak ismert. A 3970721 és a4118433 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás, az 1463320 számú nagy-britanniai szabadalmi bejelentés és az 1020590 számú kanadai szabadalmi bejelentés ezeket a savakat mint adalékanyagokat ismerteti a kénsav vagy a hidrogén-fluorid katalitikus tulajdonságainak javítására. Az így elért eredmények során jelentkező előnyök azonban - úgy tűnik - nem kompenzálják a drága reagensek alkalmazásával együtt járó költségnövekedést.
A 433954 számú európai szabadalmi bejelentés a szénhidrogének olefinekkel történő alkilezésére olyan eljárást ismertet, amelynek során katalizátorként előzetesen szárított kovasavon adszorbeált trifluor-metánszulfonsavat alkalmaznak. A rendszer képes megfelelő minőségű alkilezett termék előállítására; azonban a kimosási jelenség miatt a katalizátor stabilitása az idő előrehaladtával egyre csökken. Ezen túlmenően a szabad trifluor-metánszulfonsav jelenléte a reakció végrehajtása során könnyen vezethet korróziós károsodásokhoz.
A szénhidrogének olefinekkel történő alkilezése számára sikerült olyan katalizátort találnunk, amely nemcsak - a kovasavon adszorbeált trifluor-metánszulfonsav alkalmazásával elérhető eredményeket felülmúló - kiváló katalitikus tulajdonságokat mutat, hanem figyelemre méltó időbeli stabilitással rendelkezik, mimellett még könnyen regenerálható is.
A jelen találmány tárgya az előbbieknek megfelelően egy olyan kovasav alapú katalizátor, amelyre az jellemző, hogy a kovasav felületi Si-OH csoportjai egy olyan, CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsawal vannak észteresítve, amelynek képletében n értéke egy O-tól 11-ig terjedő egész szám, továbbá az anyag Hammett-féle savassági értéke h0 < -11,4.
Azok a katalizátorok, amelyeknek a Hammett-féle savassági értéke Ho < -12, a találmány szerinti megoldás előnyös csoportját alkotják. A Hammett-féle savassági érték a következő irodalmi helyen van leírva: Studies in Surface Science and Catalysis, N 5, ELSEVIER, p 5-8: „Determination of acidic and basic properties on solid surgace”.
Feltehetően a találmány szerinti katalizátor a kovasavfelületen az (I) általános képletű szubsztituenseket hordozza:
Sí--Sí— (I)
HU 214 083 Β
A fenti szerkezetet támasztja alá az, hogy a 29Si-MAS-NMR spektrumban [tetrametil-szilán (TMS) belső standard alkalmazása mellett] körülbelül -110 pp-nél megfigyelhető egy a nagy térkitöltésű Si-(OSi)4 csoportra jellemző jel, valamint körülbelül -103 pp-nél egy olyan jel van, amely a hidroxil-szubsztituenst tartalmazó szilíciumatomhoz, Si-OH és az -O-S szubsztituenshez kötődő szilíciumatomhoz Si-O-S egyaránt hozzárendelhető. A-103 ppm-es jelbenjelentkezőkétféle species jelenlétére bizonyítékot nyújt a keresztpolarizációs (CP) 29Si-MAS-NMR módszer, amely kihangsúlyozza az olyan szilíciumatomok NMR jeleit, amely szilíciumatomok térbelileg hidrogénatomhoz közel vannak (Si-O-H típus). Ennek megfelelően összehasonlítottuk a találmány szerinti anyag és a kovasav prekurzor 29Si-CP-MAS-NMR spektrumait, amelynek során az új anyag spektrumában a Si-OH csoportok jelenlétében jelentős csökkenést figyeltünk meg, miközben az NMR spektrum -103 ppm eltolódású nem-CP jele nem csökken. Ez összhangban áll a szilíciumatom és a fluor-alkilszulfonsav közötti kémiai kötés kialakulásával, amely csökkenti a CP-ben megtalálható felületi Si-OH csoportok számát, s amely a CP-ben nem található szilíciumoxigén-kén Si-O-S csoportokat hoz létre.
Ezen túlmenően a találmány szerinti katalizátor piridinnel végzett kezelés után 1546 cm-1 értéknél IR elnyelést mutat. Ez a jel, amely a piridinnek egy Brönstedhellyel való kölcsönhatásának tulajdonítható, összhangban áll az (I) általános képletben lévő savas OH csoport jelenlétével. Azok a találmány szerinti katalizátorok, amelyek -11,4 és -12 közötti Hammett-féle savassági értékűek, ugyancsak jó katalitikus tulajdonságokkal rendelkeznek.
A kovasav felületi Si-OH csoportjait észterező fluor-alkil-szulfonsav előnyösen olyan CF3(CF2)nSO3H általános képlettel rendelkezik, amelyben n értéke egy O-tól 5-ig terjedő egész szám.
Még előnyösebben a CF3SO3H képletű trifluormetánszulfonsavat alkalmazzuk.
Ebben az egyedi esetben feltételezhető, hogy a kovasav felületén a következő szubsztituensek vannak jelen:
— Si--SiEgy előnyös megoldás értelmében a katalizátor-13,5 és -14 közötti értékű Hammett-féle savassággal rendelkezik.
A találmány kiterjed a fentiekben ismertetett új katalizátorok előállítási eljárására is. Az eljárás a következő lépésekből áll:
a) egy gél előállítása érdekében tetraetil-szilikátot és egy CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavat - amelynek képletében n értéke O-tól 11-ig teqedő egész szám - vizes oldatban, 0,1 és 30 tömeg% közötti CF3(CF2)nSO3H/Si(OEt)4 összetétel mellett összekeverünk;
b) a kapott gélt szárítjuk;
c) a szárított gélt tionil-kloriddal 100 és 1 közötti SOCF/gél tömegarány mellett reagáltatjuk;
d) a tionil-klorid feleslegét desztilláló segítségével eltávolítjuk.
A tetraetil-szilikátnak a fluor-alkil-szulfonsavval történő hidrolíziséből álló a) lépést környezeti hőmérséklet és 100 °C közötti hőmérsékleten végezzük. Az előnyös megvalósítás során a fluor-alkil-szulfonsavat desztillált vízben hígítjuk, az így nyert vizes keveréket a választott hőmérsékletre melegítjük, majd ezt követően hozzáadjuk a tetraetil-szilikátot.
Az alkalmazott fluor-alkil-szulfonsav előnyösen olyan CF3(CF2)nSO3H általános képlettel - rendelkezik, amelyben n értéke egy O-tól 5-íg terjedő egész szám. Még előnyösebben a CF3SO3OH képletű trifluor-metánszulfonsavat alkalmazzuk. A gélesedés teljessé válásához szükséges idő függ a hőmérséklettől és a koncentrációktól. Szokásos esetben ez az idő a 0,5-24 közötti tartományban van.
Kényelmi okokból a reakciókeverékben a CF3(CF2)nSO3H/Si(OEt)4 összetételt az 5-20 tömeg% közötti tartományban választjuk meg.
A hidrolízist követően kialakult gél b) lépésbeli szárítását vákuum alatt, 20 °C és 80 °C közötti hőmérsékleten, előnyösen 50 °C és 60 °C közötti hőmérsékleten, 12-48 órán keresztül végezzük.
A szárított gélt a c) lépésben tionil-kloriddal dehidratáljuk. A reakciót 20 °C és 50 °C közötti hőmérsékleten 4-12 órán keresztül hajtjuk végre. A tionil-klorid feleslegének eltávolítását ezt követően vákuum alatti desztillációsegitségével végezzük, a reagenst előnyösen környezeti hőmérsékleten kidesztilláljuk.
A találmány szerinti katalizátort termális jellegű eljárással, is kényelmesen előállíthatjuk. Ez az eljárás amely a jelen találmány egy további tárgyát képezi magában foglalja a vízmentes szilícium-dioxid és egy CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsav - amelynek képletében n értéke egy O-tól 11-ig terjedő egész szám - 0,1 és 30 tömeg%, előnyösen 5 és 20 tömeg% közötti CF3(CF2)„SO3H/SiO2 összetételű keverékének 50 °C és 300 °C közötti, előnyösen 100 °C és 200 °C közötti hőmérsékleten 12-48 órán keresztül végzett hőkezelését. A művelet végrehajtása szempontjából előnyös, ha a hőmérséklet a sav forráspontjához közeli értékű. A vízmentes szilícium-dioxidot egy körülbelül 400 °C hőmérsékleten 12-48 órán keresztül végzett szárítással állítjuk elő. Az alkalmazott fluor-alkil-szulfonsav előnyösen olyan CF3(CF2)nSO3H általános képlettel rendelkezik, amelyben n értéke egy O-tól 5-ig terjedő egész szám. Még előnyösebben a CF3SO3H képletű trifluor-metán-szulfonsavat alkalmazzuk.
Egy további szintézismódszer értelmében - amely a kapott, találmány szerinti katalizátor aktív fázisának
HU 214 083 Β egyenletesebb eloszlását segíti elő - a CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavat feloldjuk egy oldószerben, 0,1 és 30 tömeg% közötti CF3(CF2)nSO3H/SiO2 összetételben összekeverjük vízmentes szilícium-dioxiddal, az oldószert sztrippeléssel, lehetőleg vákuum alatt eltávolítjuk, majd a rendszert 12-48 órán keresztül 50 °C és 300 °C közötti hőmérsékletű hőkezelésnek vetjük alá.
Az erre a célra alkalmas oldószerek közé azok tartoznak, amelyek mind a fluor-alkil-szulfonsawal, mind a szilícium-dioxiddal szemben mertek, továbbá amelyek a fluor-alkil-szulfonsavnál alacsonyabb forrásponttal rendelkeznek, s ennek eredményeképpen az ilyen oldószerek sztrippeléssel, lehetőleg forró körülmények között könnyen eltávolíthatók.
Az alkalmas oldószerek közé tartozik, illetve tartoznak például a víz, a ffeonok, a trifluor-ecetsav és a trifluor-ecetsavanhidrid. Előnyösen az 1,1,2-triklór-2,2,1-trifluor-etánt alkalmazzuk.
Az alifás szénhidrogének olefinekkel végzett alkilezése során aktív találmány szerinti katalizátor felülmúlja a kovasavon adszorbeált trifluor-metánszulfonsav hatékonyságát, mimellett a reakciókörülmények között időben rendkívül stabil, továbbá könnyen regenerálható.
A találmány további tárgya eljárás alifás szénhidrogének olefinekkel, kovasav alapú katalizátor jelenlétében végzett alkilezésére, amelyre az jellemző, hogy a kovasav felületi Si-OH csoportjai egy olyan, CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavval vannak észteresítve, amelynek képletében n értéke egy O-tól 11-ig terjedő egész szám, továbbá az anyag Hammett-féle savassági értéke Ho <-l 1,4.
Azoknak a katalizátoroknak az alkalmazása, amelyeknek a Hammett-féle savassági értéke Ho< -12, a találmány szerinti megoldás előnyös csoportját alkotják.
A kovasav felületi Si-OH csoportjait észterező fluor-alkil-szulfonsav előnyösen olyan CF3(CF2)nSO3H általános képlettel rendelkezik, amelyben n értéke egy O-tól 5-ig terjedő egész szám.
Még előnyösebben a CF3SO3H képletű trifluor-metánszulfonsavat alkalmazzuk.
Az eljárás - amelynek során egy alifás szénhidrogén szubsztrátot egy olefin típusú alkilezőszerrel alkilezünk - megvalósításakor a szénhidrogén és az olefin keverékét alkilezési körülmények között keresztüljuttatjuk egy rögzített katalizátorágyas reaktoron.
Az alkilezési reakciót -20 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten, 0,5 MPa és 4 MPa közötti, nyomáson, valamint 0,lh_1 és 10h_1 közötti térsebesség mellett hajtjuk végre. A műveleti hőmérséklet előnyösen a környezeti hőmérséklethez közeli értékű, miközben a térsebesség értéke 2-4 lr1, előnyösen 2 h_1 és 3 h_1 közötti értékű.
A szénhidrogén szubsztrát egy 4-10 szénatomszámú izoalkánból áll. A szubsztrát előnyösen izobután.
Az alkilezőszer egy 2-10 szénatomszámú olefin. Az olefin előnyösen 1-butén, 2-butén vagy pedig ezek egymással alkotott keverékei.
A reaktorba betöltött keverékben a szénhidrogén szubsztrátnak az alkilezőszerre vonatkoztatott tömegaránya 5 : 1 és 100 : 1 közötti értékű.
Az eljárással előállított termékek főképp trimetil-pentánok (TMP) keverékei, amely keverékekben legnagyobb koncentrációban a 2,2,4-trimetil-pentán (izooktán) van jelen.
A reakciókömyezetből történő eltávolítás után a találmány szerinti katalizátor a következő módon könnyen regenerálható:
1) a katalizátort vízzel mossuk, amelynek során a kovasav és a fluor-alkil-szulfonsav közötti kötéseket hidrolizáljuk és a fluor-alkil-szulfonsavat a vizes fázisba extraháljuk;
2) a kovasavat levegőn, 400-700 °C hőmérsékleten végzett hőkezeléssel regeneráljuk;
3) a fluor-alkil-szulfonsavat desztilláció útján kinyerjük a vizes fázisból, majd szárítjuk és ezt követően 50 °C és 300 °C, előnyösen 100 °C és 200 °C közötti hőmérsékleten, 12-48 órán keresztül reagáltatjuk a regenerált kovasavval.
1. PÉLDA
A katalizátor előállítása
Főzőpohárba bemérünk 72 ml desztillált vizet, majd a vizet 60 °C hőmérsékletre melegítjük. Ezt követően mozgatás közben 3 ml trifluor-metánszulfonsavat adunk a felmelegített vízhez. A hőmérséklet fenntartása mellett 42 g tetraetil-ortoszilikátot adunk az oldathoz. A gélesedés körülbelül 2 óra elteltével teljessé válik, és az így nyert gélt 24 órán keresztül 50 °C hőmérsékleten szárítjuk, majd ezt követően a szárított gélt 25 °C hőmérsékleten 5 órán keresztül 50 ml tionil-kloriddal reagáltatjuk. Végül a tionil-klorid feleslegét vákuum alatt, környezeti hőmérsékleten kidesztilláljuk.
Az így nyert katalizátor 560 m2/g felületi területtel rendelkezik. A 29Si-NMR analízis és a keresztpolarizációs technika alapján azt találtuk, hogy a kapott termékben a kovasav felületén kezdetben jelen lévő Si-OH csoportok száma a kezdeti érték 66%-ára csökkent, miközben egy új, Si-O-S csoport (34%) alakult ki.
2. PÉLDA
A katalizátor előállítása
Előzetesen 24 órán keresztül 400 °C-on szárított, 0,2-0,7 mm lyukbőségű szitának megfelelő méretű 11 cm3-nyi mennyiségét egy 14 ml-es pyrex üvegampullába mérjük. Hozzácsepegtetünk 1 ml trifluormetánszulfonsavat, majd az ampullát lezárjuk és 48 órán keresztül 150 °C hőmérsékleten tartjuk.
Az így nyert katalizátor 500 m2/g felületi területtel rendelkezik. A 29Si-NMR analízis és a keresztpolarizációs technika alapján azt találtuk, hogy a kapott termékben a kovasav felületén kezdetben jelen lévő Si-OH csoportok száma a kezdeti érték 68%-ára csökkent, miközben egy új, Si-O-S-csoport (32%) alakult ki.
3. PÉLDA
A katalizátor előállítása
Egy előzetesen lánggal kiszárított lombikba nitrogénatmoszféra alatt bemérjük 2 ml trifluor-metánszulfonsav és 48 ml vízmentes 1,1,2-triklór-2,2,1 -trifluor-etán oldatát (50 ml), majd előzetesen 400 °C
HU 214 083 Β hőmérsékleten 24 órán keresztül szárított, 0,2-0,149 mm lyukbőségü szitának megfelelő szilícium-dioxid 20 ml-nyi mennyiségét adjuk az oldathoz.
A rendszert 30 percen keresztül rázatjuk, majd az oldószert vákuum alatt 3 órán keresztül végzett sztrippeléssel eltávolítjuk. A 3 órás időtartam elteltével a freon molekulájában lévő fluoratomhoz rendelhető NMR jel teljes eltűnése mellett a fluoratomjele a szilárd maradékban jelenik meg.
A szilícium-dioxidból és trifluor-metánszulfonsavból álló szilárd anyagot ezt követően egy üvegampullába helyezzük, az ampullát lezárjuk és 24 órán keresztül 165 °C hőmérsékleten tartjuk.
4. PÉLDA
A katalizátor előállítása
Egy előzetesen lánggal kiszárított, 100 ml-es lombikba bemérünk egy 50 ml trifluor-ecetsavból és 2 ml trifluor-metánszulfonsavból álló oldatot. Ehhez az oldathoz hozzáadjuk egy előzetesen 24 órán keresztül 400 °C hőmérsékleten kezelt szilícium-dioxid 20 ml-nyi mennyiségét.
A keveréket 30 percen keresztül rázatjuk, majd a trifluor-ecetsavat vákuum alatt 5 órán keresztül 70 °C hőmérsékleten végzett desztillációval eltávolítjuk.
A szilárd maradékon acidimetriás titrálást végzünk, amelynek eredményeképpen azt találtuk, hogy a savassági koncentráció 100%-os trifluor-metánszulfonsavtartalomnak felel meg.
A szilícium-dioxidból és trifluor-metánszulfonsavból álló szilárd anyagot ezt követően egy üvegampullába helyezzük, az ampullát lezárjuk és 24 órán keresztül 165 °C hőmérsékleten tartjuk.
5. PÉLDA
A katalizátor előállítása
Egy 100 ml-es lombikba bemérünk egy 10 ml desztillált vízből és 2 trifluor-metánszulfonsavból álló oldatot majd 10 ml-nyi mennyiségű, 0,2-0,149 mm lyukbőségű szitának megfelelő méretű szilícium-dioxidot adunk az oldathoz.
A szuszpenziót vákuum alatt, 100 °C hőmérsékleten 12 órán keresztül szárítjuk.
A 12 órás időtartam elteltével egy Ho = -11,4 értékű terméket nyerünk.
6. PÉLDA
Az 1. példa szerint előállított katalizátor 11 cm3-nyi mennyiségét behelyezzük egy 0,76 cm átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba.
A reaktorba 25 °C hőmérsékleten, 17 bar nyomáson és 0,9 ml/perc áramlási sebességgel egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1-butént tartalmaz, mimellett a keverékben az izobután : 1-butén tömegarány értéke 20 : 1.
A kapott eredményeket a következő táblázatban mutatjuk be:
Cg hozam mol% | Konverzió | TMP% | Idő (perc) |
80 | 99 | 76 | 20 |
94 | 99 | 76 | 60 |
99 | 99 | 76 | 360 |
A TMP% a trimetil-pentán-szelektivitást jelzi. Trifluor-metánszulfonsav nem jelent meg az effluensben.
7. PÉLDA
A 2. Példa szerint előállított katalizátor 11 cm3-nyi mennyiségét behelyezzük egy 0,76 cm átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba.
A reaktorba 25 °C hőmérsékleten, 17 bar nyomáson és 0,9 ml/perc áramlási sebességgel egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1-butént tartalmaz, mimellett a keverékben az izobután : 1 -butén tömegarány értéke 20:1.
A kapott eredményeket a következő táblázatban mutatjuk be :
C8 hozam mol% | Konverzió | TMP% | Idő (óra) |
99 | 99 | 68 | 1 |
95 | 99 | 68 | 3 |
79 | 99 | 69 | 24 |
A TMP% a trimetil-pentán-szelektivitást jelzi. Trifluor-metánszulfonsav nem jelent meg az effluensben.
8. PÉLDA
A 3. Példa szerint előállított katalizátor 11 cm3-nyi mennyiségét behelyezzük egy 0,76 cm átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba.
A reaktorba 25 °C hőmérsékleten, 24 bar nyomáson és 0,6 ml/perc áramlási sebességgel egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1-butént tartalmaz, mimellett a keverékben az izobután : 1 -butén tömegarány értéke 20 : 1. A kapott eredményeket a következő táblázatban mutatjuk be:
i hozam mol% | Konverzió | TMP% Idő (óra) |
89 | 99 | 66 1 |
95 | 98 | 60 3 |
95 | 98 | 66 6 |
A TMP% a | trimetil-pentán-szelektivitást jelzi. |
Trifluor-metánszulfonsav nem jelent meg az effluensben.
9. PÉLDA
A 4. Példa szerint előállított katalizátor 10 cm3-nyi mennyiségét behelyezzük egy 0,76 cm átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba.
A reaktorba 25 °C hőmérsékleten, 24 bar nyomáson és 0,6 ml/perc áramlási sebességgel egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1-butént tartalmaz, mimellett a keve-
rékben az izobután : 1-butén tömegarány értéke 20:1. A kapott eredményeket a következő táblázatban mu- | |||
tatjuk be: Cg hozam mol% | Konverzió | TMP% | Idő (óra) |
78 | 98 | 86 | 0,5 |
95 | 96 | 86 | 2 |
98 | 98 | 84 | 5 |
HU 214 083 Β
A TMP% a trimetil-pentán-szelektivitást jelzi.
Az 5 órás időtartam alatt trifluor-metánszulíbnsav-képződést nem tapasztaltunk.
10. PÉLDA
Az 5. Példa szerint előállított katalizátor 2,2 cm3-nyi mennyiségét behelyezzük egy 0,76 cm átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba.
A reaktorba 25 °C hőmérsékleten, 20 bar nyomáson és 0,11 ml/perc áramlási sebességgel egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1-butént tartalmaz, mimellett a keverékben az izobután : 1-butén tömegarány értéke 20 : 1.
A kapott eredményeket a következő táblázatban mutatjuk be:
Cg hozam mol% Konverzió TMP% Idő (óra)
99 79 0,25
99 66 1
A TMP% a trimetil-pentán-szelektivitást jelzi.
Az 1 órás időtartam alatt trifluor-metánszulfonsav-képződést nem tapasztaltunk.
11. PÉLDA (Összehasonlító példa)
A következő példát a 433954 számú európai szabadalmi bejelentésben ismertetett eljárásnak megfelelően végezzük. A példa eredményeként látható, hogy az alkilezési reakcióban az európai szabadalmi bejelentés szerinti, szilícium-dioxidon adszorbeált trifluormetánszulfonsav kevésbé aktív, mint a jelen találmány szerinti katalizátor.
Egy 0,76 cm-1 átmérőjű és 26 cm hosszúságú reaktorba egy 0,2-0,7 mm lyukbőségü szitának megfelelő méretű szilícium-dioxid 11 cm3-nyi mennyiségét mértük be, majd az anyagot száraz nitrogénáramban 2 órán keresztül 400 °C hőmérsékleten melegítettük. Nitrogénatmoszféra alatt lehűtöttük, majd 1 ml trifluor-metánszulfonsavat adtunk hozzá és ezt követően 25 °C hőmérsékleten, 17 bar nyomáson és 0,9 ml/perc áramlási sebesség mellett a reaktorba egy olyan keveréket táplálunk be, amely keverék szubsztrátként izobutánt és alkilezőszerként 1 -butént tartalmaz, mimellett a keverékben az izobután : 1 -búién a tömegarány értéke 20 : 1.
A kapott eredményeket a következő táblázatban mutatjuk be:
Cg hozam mol% | Konverzió | TMP% | Idő (óra) |
52 | 99 | 70 | 20 |
61 | 99 | 71 | 60 |
62 | 99 | 71 | 180 |
A TMP% a trimetil-pentán-szelektivitást jelzi. Három óra és 30 perc elteltével trifluor-metán-szulfonsav-képződést észleltünk. A megfigyelt elúciós idő függ a szilícium-dioxid-ágy hosszától. Az elúció gyakorlatilag közvetlenül akkor kezdődik, amikor a trifluormetánszulfonsav eloszlott a reaktorban lévő szilícium-dioxid teljes mennyisége felett.
Claims (5)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Kovasav alapú fluor-alkil-szulfonsav katalizátor alifás szénhidrogének olefinekkel való alkilezésére, azzal jellemezve, hogy a kovasav felületi Si-OH csoportjai olyan, CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsawal vannak észteresítve, amelynek képletében n értéke O-tól 11-ig terjedő egész szám, továbbá az anyaga) Hammett-féle savassági értéke Ho < -11,4, valamintb) piridinnel végzett kezelés után 1546 cm ' értéknél IR elnyelést mutat.2. Az 1. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy az anyag Hammett-féle savassági értéke Ho<-12.3. Az 1. igénypont szerinti katalizátor, azzaljellemezve, hogy a Si-OH csoportok olyan, CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavval vannak észteresítve, amelynek képletében n értéke O-tól 5-ig terjedő egész szám.4. A 3. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a fluor-alkil-szulfonsav trifluor-metánszulfonsav.5. A 4. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy az anyag Hammett-féle savassági értéke Ho -13,5 és -14 közötti.6. Eljárás az 1. igénypont szerinti kovasav alapú katalizátor előállítására, azzal jellemezve, hogya) egy gélt állítunk elő, melynek során tetraetil-szilikátot és CF3(CF2)„SO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavat - amelynek képletében n értéke O-tól 11-ig terjedő egész szám - vizes oldatban, 0,1 és 30 tömeg% közötti CF3(CF2)nSO3H/Si(OEt4) arány mellett összekeverünk;b) a kapott gélt szárítjuk;c) a szárított gélt tionil-kloriddal 100 és 1 közötti SOCl2/gél tömegarány mellett reagáltatjuk;d) a tionil-klorid feleslegét desztilláció segítségével eltávolítjuk.7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az a) lépésben a CF3(CF2)nSO3H/Si(OEt)4 arány az 5-20 tömeg% közötti tartományban van.8. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az a) lépést környezeti hőmérséklet és 100 °C közötti hőmérsékleten, 0,5-24 órán keresztül végezzük.9. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a b) lépésben a gélt vákuum alatt, 20 °C és 80 °C közötti hőmérsékleten, 12-48 órán keresztül szárítjuk.10. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a c) lépést 20 °C és 50 °C közötti hőmérsékleten, 4—12 órán keresztül végezzük.11. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a d) lépés szerinti desztillációt vákuum alatt, környezeti hőmérsékleten végezzük.12. Eljárás az 1. igénypont szerinti kovasav alapú katalizátor előállítására, azzal jellemezve, hogyi) vízmentes szilícium-dioxid és egy CF3(CF2)nSO3OH általános képletű fluor-alkil-szulfonsav - amelynek képletében n értéke egy O-tól 11-ig teqedő egész szám -0,1 és 30 tömeg% közötti CF3(CF2)nSO3H/SiO2 ará6HU 214 083 Β nyú keverékét 5 °C és 300 °C közötti hőmérsékleten12-48 órán keresztül hőkezelésnek vetjük alá; vagy ii) a CF3(CF2)nSO3H általános képletű fluor-alkil-szulfonsavat feloldjuk egy oldószerben, 0,1 és30 tömeg% közötti CF3(CF2)nSO3H/SiO2 arányban összekeverjük vízmentes szilícium-dioxiddal, az oldószert sztrippeléssel eltávolítjuk, majd a rendszert 12—48 órán keresztül 50 °C és 300 °C közötti hőmérsékletű hőkezelésnek vetjük alá.13. A 12. igénypont szerinti i) eljárás, azzal jellemezve, hogy a hőmérséklet 100 °C és 200 °C közötti értékű.14. A 12. igénypont szerinti i) eljárás, azzal jellemezve, hogy a fluor-alkil-szulfonsavnak a vízmentes szilícium-dioxidra vonatkoztatott aránya 5 és 20 tömeg% közötti értékű.15. A 12. igénypont szerinti i) eljárás, azzal jellemezve, hogy a műveleti hőmérsékletet a sav forráspontja körüli hőmérsékleten tartjuk.16. A 12. igénypont szerinti i) eljárás, azzal jellemezve, hogy a vízmentes szilícium-dioxidot 400 °C hőmérsékleten 12-48 órán keresztül végzett szárítással állítjuk elő.17. A 12. igénypont szerinti ii) eljárás, azzaljellemezve, hogy az oldószert a következők közül választjuk: víz, freonok, trifluor-ecetsav és trifluor-ecetsavanhidrid.18. A 12. igénypont szerinti ii) eljárás, azzaljellemezve, hogy az oldószer l,l,2-triklór-2,2,l-trifluor-etán.19. Eljárás alifás szénhidrogének olefinekkel, kovasav alapú katalizátor jelenlétében végzett alkilezésére, azzal jellemezve, hogy katalizátorként az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti katalizátort alkalmazzuk; és adott esetben a katalizátort az alkilezési lépés után ismert módon kinyerjük és regeneráljuk.20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy -20 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten, 0,5 MPa és 4 MPa közötti nyomáson, valamint 0,1 h_1 és 10 h_1 közötti térsebesség mellett hajtjuk végre.21. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alifás szénhidrogén egy 4—10 szénatomszámú izoalkán.22. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olefin egy 2-10 szénatomszámú olefin.23. A 21. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az izoalkán izobután.24. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az olefin 1 -butén, 2-butén vagy pedig ezek egymással alkotott keverékei.25. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alifás szénhidrogénnek az olefinre vonatkoztatott tömegaránya 5 : 1 és 100 : 1 közötti értékű.26. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárást környezeti hőmérsékleten, valamint 2 h_1 és 3 h~1 közötti értékű térsebességgel hajtjuk végre.27. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az alkilezési lépés után1) a katalizátort eltávolítjuk a reakciókömyezetből; majd oly módon regeneráljuk, hogy
- 2) a katalizátort vízzel mossuk, amelynek során a kovasav és a fluor-alkil-szulfonsav közötti kötéseket hidrolizáljuk és a fluor-alkil-szulfonsavat a vizes fázisba extraháljuk;
- 3) a kovasavat levegőn, 400-700 °C hőmérsékleten végzett hőkezeléssel regeneráljuk;
- 4) a fluor-alkil-szulfonsavat desztilláció útján kinyerjük a vizes fázisból, majd szárítjuk és ezt követően
- 5) 50 °C és 300 °C közötti hőmérsékleten, 12—48 órán keresztül reagáltatjuk a regenerált kovasavval a fluor-alkil-szulfonsavat.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT93MI001796A IT1265051B1 (it) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | Processo per l'alchilazione di idrocarburi alifatici con olefine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU9402296D0 HU9402296D0 (en) | 1994-09-28 |
HUT71951A HUT71951A (en) | 1996-02-28 |
HU214083B true HU214083B (en) | 1997-12-29 |
Family
ID=11366796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9402296A HU214083B (en) | 1993-08-06 | 1994-08-04 | Catalyst, based on silica processes for making thereof and process for the alkylation by use of said catalyst |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5571762A (hu) |
EP (1) | EP0638363B1 (hu) |
JP (1) | JPH07165414A (hu) |
KR (1) | KR100194230B1 (hu) |
CN (1) | CN1054152C (hu) |
AT (1) | ATE190521T1 (hu) |
AU (1) | AU683661B2 (hu) |
BR (1) | BR9403189A (hu) |
CA (1) | CA2129389A1 (hu) |
DE (1) | DE69423398T2 (hu) |
DK (1) | DK0638363T3 (hu) |
ES (1) | ES2142907T3 (hu) |
GR (1) | GR3032968T3 (hu) |
HU (1) | HU214083B (hu) |
IT (1) | IT1265051B1 (hu) |
MX (1) | MXPA99005011A (hu) |
PL (2) | PL179479B1 (hu) |
PT (1) | PT638363E (hu) |
RU (1) | RU2126295C1 (hu) |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2729968B1 (fr) * | 1995-01-27 | 1997-04-11 | Inst Francais Du Petrole | Procede d'hydrogenation des diolefines et eventuellement des olefines de coupes hydrocarbures riches en composes aromatiques sur des catalyseurs metalliques impregenes de composes organiques soufres |
CN1045305C (zh) * | 1995-12-20 | 1999-09-29 | 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 | 重整生成油烯烃饱和加氢工艺 |
DK172907B1 (da) * | 1996-06-17 | 1999-09-27 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde til rensning af en carbonhydridstrøm |
DE19636064A1 (de) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Basf Ag | Verfahren zur Hydrierung |
AU7291598A (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-27 | George A. Olah | Nanoscale solid superacid catalysts with pendant fluoroalkylsulfonic acid or fluoro, perfluoroalkylsulfonic acid groups |
WO1999008960A1 (fr) * | 1997-08-20 | 1999-02-25 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Corps spherique poreux |
US6184171B1 (en) * | 1998-10-05 | 2001-02-06 | W.R. Grace & Co. -Conn | Supported bidentate and tridentate catalyst compositions and olefin polymerization using same |
US6277342B1 (en) * | 1999-08-23 | 2001-08-21 | Air Products And Chemicals, Inc. | Storage and safe delivery of hazardous specialty gases by acid/base reactions with ionic polymers |
KR100642775B1 (ko) * | 2000-06-17 | 2006-11-13 | 주식회사 엘지이아이 | 김치냉장고의 숙성제어방법 및 장치 |
US6395673B1 (en) | 2000-06-29 | 2002-05-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Catalyst of mixed fluorosulfonic acids |
US7838708B2 (en) | 2001-06-20 | 2010-11-23 | Grt, Inc. | Hydrocarbon conversion process improvements |
US20030018970A1 (en) * | 2001-07-19 | 2003-01-23 | Digeo, Inc. | Object representation of television programs within an interactive television system |
US20050171393A1 (en) | 2003-07-15 | 2005-08-04 | Lorkovic Ivan M. | Hydrocarbon synthesis |
CA2532367C (en) | 2003-07-15 | 2013-04-23 | Grt, Inc. | Hydrocarbon synthesis |
US8329603B2 (en) * | 2003-09-16 | 2012-12-11 | Uop Llc | Isoparaffin-olefin alkylation |
US20060100469A1 (en) | 2004-04-16 | 2006-05-11 | Waycuilis John J | Process for converting gaseous alkanes to olefins and liquid hydrocarbons |
US8642822B2 (en) | 2004-04-16 | 2014-02-04 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using microchannel reactor |
US7244867B2 (en) | 2004-04-16 | 2007-07-17 | Marathon Oil Company | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
US8173851B2 (en) | 2004-04-16 | 2012-05-08 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
US20080275284A1 (en) | 2004-04-16 | 2008-11-06 | Marathon Oil Company | Process for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
US7674941B2 (en) | 2004-04-16 | 2010-03-09 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons |
US20070098619A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Harmer Mark A | Porous microcomposite of fluorinated sulfonic acid and a network of silica |
CN101395088B (zh) | 2006-02-03 | 2012-04-04 | Grt公司 | 轻气体与卤素的分离方法 |
NZ570522A (en) | 2006-02-03 | 2011-08-26 | Grt Inc | Continuous process for converting natural gas to liquid hydrocarbons |
EA017699B1 (ru) | 2007-05-24 | 2013-02-28 | Грт, Инк. | Зонный реактор с обратимым захватыванием и высвобождением галогеноводородов |
US8282810B2 (en) | 2008-06-13 | 2012-10-09 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Bromine-based method and system for converting gaseous alkanes to liquid hydrocarbons using electrolysis for bromine recovery |
KR101740419B1 (ko) | 2008-07-18 | 2017-05-26 | 지알티, 인코포레이티드 | 천연 가스를 액체 탄화수소로 변환시키는 연속 공정 |
US8367884B2 (en) | 2010-03-02 | 2013-02-05 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides |
US8198495B2 (en) | 2010-03-02 | 2012-06-12 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for the staged synthesis of alkyl bromides |
US8815050B2 (en) | 2011-03-22 | 2014-08-26 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for drying liquid bromine |
US8436220B2 (en) | 2011-06-10 | 2013-05-07 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for demethanization of brominated hydrocarbons |
US8829256B2 (en) | 2011-06-30 | 2014-09-09 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for fractionation of brominated hydrocarbons in the conversion of natural gas to liquid hydrocarbons |
US8802908B2 (en) | 2011-10-21 | 2014-08-12 | Marathon Gtf Technology, Ltd. | Processes and systems for separate, parallel methane and higher alkanes' bromination |
US9193641B2 (en) | 2011-12-16 | 2015-11-24 | Gtc Technology Us, Llc | Processes and systems for conversion of alkyl bromides to higher molecular weight hydrocarbons in circulating catalyst reactor-regenerator systems |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1129809B (it) * | 1979-03-26 | 1986-06-11 | Ugine Kuhlmann | Composizione catalitica per la conversione di idrocarburi e procedimento per la disidratazione di acidi perfluoroalcansolfonici destinati a fare parte bella composizione |
US4847223A (en) * | 1988-04-08 | 1989-07-11 | Concordia University | Superacidic catalysts for low temperature conversion of aqueous ethanol to ethylene |
IT1226550B (it) * | 1988-07-29 | 1991-01-24 | Enichem Anic Spa | Processo di oligomerizzazione selettiva di olefine e nuovo catalizzatore per tale processo. |
US5245100A (en) * | 1989-12-18 | 1993-09-14 | Haldor Topsoe, S.A. | Alkylation process |
DK168520B1 (da) * | 1989-12-18 | 1994-04-11 | Topsoe Haldor As | Fremgangsmåde til væskefase-alkylering af et carbonhydrid med et olefinalkyleringsmiddel |
US5179052A (en) * | 1991-03-04 | 1993-01-12 | Texaco Chemical Company | One step synthesis of metyl t-butyl ether from 5-butanol using fluorosulfonic acid-modified zeolite catalysts |
EP0539277B1 (fr) * | 1991-10-25 | 1996-01-10 | Institut Francais Du Petrole | Utilisation d'un catalyseur en alkylation de paraffines |
CA2099359C (en) * | 1992-08-27 | 1999-06-15 | Alan D. Eastman | Alkylation catalyst regeneration |
US5233119A (en) * | 1992-11-09 | 1993-08-03 | Phillips Petroleum Company | Alkylation process and catalyst therefor |
-
1993
- 1993-08-06 IT IT93MI001796A patent/IT1265051B1/it active IP Right Grant
-
1994
- 1994-08-01 DK DK94202241T patent/DK0638363T3/da active
- 1994-08-01 EP EP94202241A patent/EP0638363B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-01 ES ES94202241T patent/ES2142907T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-08-01 DE DE69423398T patent/DE69423398T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-01 US US08/283,509 patent/US5571762A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-01 AT AT94202241T patent/ATE190521T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-08-01 PT PT94202241T patent/PT638363E/pt unknown
- 1994-08-02 AU AU68853/94A patent/AU683661B2/en not_active Ceased
- 1994-08-03 CA CA002129389A patent/CA2129389A1/en not_active Abandoned
- 1994-08-04 KR KR1019940019230A patent/KR100194230B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-08-04 HU HU9402296A patent/HU214083B/hu not_active IP Right Cessation
- 1994-08-05 CN CN94115032A patent/CN1054152C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-05 JP JP6202916A patent/JPH07165414A/ja not_active Withdrawn
- 1994-08-05 RU RU94028658A patent/RU2126295C1/ru active
- 1994-08-05 BR BR9403189A patent/BR9403189A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-08-05 PL PL94304574A patent/PL179479B1/pl unknown
- 1994-08-05 PL PL94335288A patent/PL179947B1/pl unknown
-
1995
- 1995-05-23 US US08/448,252 patent/US5659105A/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-05-31 MX MXPA99005011A patent/MXPA99005011A/es not_active Application Discontinuation
-
2000
- 2000-03-16 GR GR20000400668T patent/GR3032968T3/el not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES2142907T3 (es) | 2000-05-01 |
PL304574A1 (en) | 1995-02-20 |
DE69423398T2 (de) | 2000-11-02 |
GR3032968T3 (en) | 2000-07-31 |
DK0638363T3 (da) | 2000-07-24 |
EP0638363B1 (en) | 2000-03-15 |
CN1108293A (zh) | 1995-09-13 |
ITMI931796A1 (it) | 1995-02-06 |
AU6885394A (en) | 1995-02-16 |
KR950005781A (ko) | 1995-03-20 |
RU2126295C1 (ru) | 1999-02-20 |
BR9403189A (pt) | 1995-04-11 |
JPH07165414A (ja) | 1995-06-27 |
MXPA99005011A (es) | 2004-08-31 |
CN1054152C (zh) | 2000-07-05 |
ATE190521T1 (de) | 2000-04-15 |
PL179947B1 (pl) | 2000-11-30 |
EP0638363A1 (en) | 1995-02-15 |
ITMI931796A0 (it) | 1993-08-06 |
US5659105A (en) | 1997-08-19 |
KR100194230B1 (ko) | 1999-06-15 |
AU683661B2 (en) | 1997-11-20 |
HU9402296D0 (en) | 1994-09-28 |
HUT71951A (en) | 1996-02-28 |
RU94028658A (ru) | 1996-06-20 |
PL179479B1 (pl) | 2000-09-29 |
IT1265051B1 (it) | 1996-10-28 |
CA2129389A1 (en) | 1995-02-07 |
US5571762A (en) | 1996-11-05 |
PT638363E (pt) | 2000-06-30 |
DE69423398D1 (de) | 2000-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
HU214083B (en) | Catalyst, based on silica processes for making thereof and process for the alkylation by use of said catalyst | |
JP4374557B2 (ja) | 有機化合物の変換反応において使用可能な触媒の調製方法 | |
JP2920644B2 (ja) | ガロケイ酸塩型の触媒および軽質c▲下2▼〜c▲下4▼ガスの芳香族化におけるその使用 | |
KR100538436B1 (ko) | 포화된지방족탄화수소를올레핀계탄화수소로탈수소화시키는방법 | |
IT9021157A1 (it) | Catalizzatore di deidroisomerizzazione e suo uso nella preparazione di isobutene da n-butano | |
JPH0455178B2 (hu) | ||
JP3136492B2 (ja) | プロピレンのオリゴマー化法 | |
CN102869443B (zh) | 用于生产烯烃和用于低聚合烯烃的改进的沸石基催化剂 | |
LU84824A1 (fr) | Catalyseur a base d'alumine gamma et son procede de preparation | |
EP1960103A2 (en) | Porous microcomposite of fluorinated sulfonic acid and a network of silica | |
US5627297A (en) | Process for cleaving the by-products of the direct synthesis of alkylchlorosilanes | |
JPS5946134A (ja) | 使用済み銀担持触媒の活性改善方法 | |
JPH10167992A (ja) | オレフィンの異性化方法およびそれに用いる触媒 | |
ALIPHATIC | llllllllllllllllllllllll|||[willIllllllllllllllllllllll | |
EP0195013A1 (en) | Preparation and use of co-formed catalyst. | |
ES et al. | Katalysator auf der Basis von funktionalisierte Kieselsaüre und Verfahren zur Alkylierung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit Olefinen Catalyseur à base de silice greffée et procédé d'alkylation d'hydrocarbures aliphatiques par des oléfines | |
JPS6312854B2 (hu) | ||
KR900006900B1 (ko) | 혼성촉매의 제조 및 활용 방법 | |
JPH08283186A (ja) | アルコール類の製造方法 | |
JPH08143493A (ja) | オレフィンの接触水和方法 | |
JPH0780795B2 (ja) | 低級パラフイン系炭化水素からの芳香族炭化水素の製法 | |
ITMI950102A1 (it) | Catalizzatore a base di acido fluoroalchilsolfonico per l'alcilazione di idrocarburi alifatici con olefine | |
JPH0471845B2 (hu) | ||
JPH05178822A (ja) | δ−バレロラクタムの製造方法 | |
JP2000297056A (ja) | ビスフェノールaの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |