JPH0852363A - 使用した酸触媒の回収方法 - Google Patents
使用した酸触媒の回収方法Info
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- JPH0852363A JPH0852363A JP7135377A JP13537795A JPH0852363A JP H0852363 A JPH0852363 A JP H0852363A JP 7135377 A JP7135377 A JP 7135377A JP 13537795 A JP13537795 A JP 13537795A JP H0852363 A JPH0852363 A JP H0852363A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルキル化流出流の水性抽出物からスルホン
酸触媒を回収する方法を提供する。 【構成】 抽出物を蒸発することによってスルホン酸触
媒の水和物を得；得られた水和物をオレフィンを含む炭
化水素流と反応させて対応するスルホン酸エステルと
し；そしてこのスルホン酸エステルをアルキル化剤とし
てのオレフィンを用いる炭化水素供給原料のアルキル化
工程にアルキル化条件下で導入し、それによりスルホン
酸エステルをアルキル化工程で触媒活性である酸に分解
することにより回収する。
酸触媒を回収する方法を提供する。 【構成】 抽出物を蒸発することによってスルホン酸触
媒の水和物を得；得られた水和物をオレフィンを含む炭
化水素流と反応させて対応するスルホン酸エステルと
し；そしてこのスルホン酸エステルをアルキル化剤とし
てのオレフィンを用いる炭化水素供給原料のアルキル化
工程にアルキル化条件下で導入し、それによりスルホン
酸エステルをアルキル化工程で触媒活性である酸に分解
することにより回収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸触媒の存在下におけ
る脂肪族炭化水素の接触アルキル化における改良に関
し、特にその工程中に形成される油性副生成物からその
ような触媒を回収することに関する。
る脂肪族炭化水素の接触アルキル化における改良に関
し、特にその工程中に形成される油性副生成物からその
ような触媒を回収することに関する。
【０００２】
【従来の技術】オレフィン炭化水素による酸触媒を用い
た脂肪族炭化水素のアルキル化は、よく知られた高オク
タンガソリン製品の製造方法である。脂肪族炭化水素の
アルキル化は、一般的に強酸触媒の存在下におけるパラ
フィンとオレフィンとの反応により液相中で実施され
る。
た脂肪族炭化水素のアルキル化は、よく知られた高オク
タンガソリン製品の製造方法である。脂肪族炭化水素の
アルキル化は、一般的に強酸触媒の存在下におけるパラ
フィンとオレフィンとの反応により液相中で実施され
る。
【０００３】工業的なアルキル化方法において一般的に
使用される酸は、フッ化水素及び硫酸である。オレフィ
ンを用いた脂肪族炭化水素のアルキル化において有効な
アルキル化触媒としてのフッ素化したスルホン酸の利用
は、米国特許５２２００９５号により開示されている。
開示された方法によれば、主原料の炭化水素成分及びア
ルキル化剤であるオレフィンを含む原料流は、極性の接
触体を含む固定床アルキル化反応器中でフッ素化スルホ
ン酸触媒と接触して反応する。接触体はその閉じこめら
れた空間に吸着されたフッ素化スルホン酸触媒とともに
反応域を構成する。反応域において原料流は、接触体に
吸着されたフッ素化スルホン酸の触媒作用によりアルキ
ル化条件下でアルキル化された炭化水素の生成物流に変
換される。
使用される酸は、フッ化水素及び硫酸である。オレフィ
ンを用いた脂肪族炭化水素のアルキル化において有効な
アルキル化触媒としてのフッ素化したスルホン酸の利用
は、米国特許５２２００９５号により開示されている。
開示された方法によれば、主原料の炭化水素成分及びア
ルキル化剤であるオレフィンを含む原料流は、極性の接
触体を含む固定床アルキル化反応器中でフッ素化スルホ
ン酸触媒と接触して反応する。接触体はその閉じこめら
れた空間に吸着されたフッ素化スルホン酸触媒とともに
反応域を構成する。反応域において原料流は、接触体に
吸着されたフッ素化スルホン酸の触媒作用によりアルキ
ル化条件下でアルキル化された炭化水素の生成物流に変
換される。
【０００４】アルキル化反応中において、反応域中を流
れかつ反応する原料流との相互作用のために、酸触媒従
って反応域は、反応器の両端間を明確な帯域（band）を
形成しつつ移動する。
れかつ反応する原料流との相互作用のために、酸触媒従
って反応域は、反応器の両端間を明確な帯域（band）を
形成しつつ移動する。
【０００５】接触体上を移動する際に、フッ素化スルホ
ン酸の触媒活性度は十分保持され、そして反応域が反応
器出口に達した際においても酸はまだ触媒活性を有して
いる。
ン酸の触媒活性度は十分保持され、そして反応域が反応
器出口に達した際においても酸はまだ触媒活性を有して
いる。
【０００６】酸が反応域の出口に達した時にアルキル化
反応器中に導入される原料流の流れの方向を反転させる
ことにより酸を回収することなく酸触媒を再利用するこ
とは可能であるが、少量の酸触媒が工程中の副反応によ
り形成される酸可溶性の油性副生成物（以下「油」とい
う）に連続的に取り込まれる。この油は、可動性の帯域
である酸触媒のように反応域に隣接した担体材料に吸着
する。従って、油の帯域が反応器の一方の端に達した時
に、反応器から油を回収することが可能である。
反応器中に導入される原料流の流れの方向を反転させる
ことにより酸を回収することなく酸触媒を再利用するこ
とは可能であるが、少量の酸触媒が工程中の副反応によ
り形成される酸可溶性の油性副生成物（以下「油」とい
う）に連続的に取り込まれる。この油は、可動性の帯域
である酸触媒のように反応域に隣接した担体材料に吸着
する。従って、油の帯域が反応器の一方の端に達した時
に、反応器から油を回収することが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】油が使用した酸触媒を
少量含んでいる場合には、アルキル化工程の経済性を改
善するために触媒を回収することが望ましい。油から直
接酸を蒸留又は抽出するような一般的な方法は、酸触媒
と油中の塩基性成分との強い相互作用のために適用不能
である。
少量含んでいる場合には、アルキル化工程の経済性を改
善するために触媒を回収することが望ましい。油から直
接酸を蒸留又は抽出するような一般的な方法は、酸触媒
と油中の塩基性成分との強い相互作用のために適用不能
である。
【０００８】水を用いて洗浄することによって、アルキ
ル化反応器からの流出流を抽出して使用したフッ素化し
たスルホン酸を回収する方法が、前記した米国特許によ
り開示されている。開示された方法によれば、得られる
水性の酸溶液は、濃縮そして蒸留の順序で処理される。
ル化反応器からの流出流を抽出して使用したフッ素化し
たスルホン酸を回収する方法が、前記した米国特許によ
り開示されている。開示された方法によれば、得られる
水性の酸溶液は、濃縮そして蒸留の順序で処理される。
【０００９】
【課題を解決する手段】アルキル化反応流出流から使用
した酸触媒を抽出する方法は、酸をその水和物に変換
し、得られた水和物をその酸のエステルを得るために適
したエステル化剤を用いて処理することによる単純な方
法で改善されることが見出された。その後、このエステ
ルは炭化水素流中に抽出され、アルキル化工程にリサイ
クルされ得る。
した酸触媒を抽出する方法は、酸をその水和物に変換
し、得られた水和物をその酸のエステルを得るために適
したエステル化剤を用いて処理することによる単純な方
法で改善されることが見出された。その後、このエステ
ルは炭化水素流中に抽出され、アルキル化工程にリサイ
クルされ得る。
【００１０】従って、本発明の主要な実施態様は、抽出
物を蒸発することによってスルホン酸触媒の水和物を
得；得られた水和物をオレフィンを含む炭化水素流と反
応させて対応するスルホン酸エステルとし；そしてこの
スルホン酸エステルをアルキル化剤としてのオレフィン
を用いる炭化水素供給原料のアルキル化工程にアルキル
化条件下で導入し、それによりスルホン酸エステルをア
ルキル化工程で触媒活性である酸に分解する段階からな
るアルキル化流出流の水性抽出物からスルホン酸触媒を
回収する方法に関する。
物を蒸発することによってスルホン酸触媒の水和物を
得；得られた水和物をオレフィンを含む炭化水素流と反
応させて対応するスルホン酸エステルとし；そしてこの
スルホン酸エステルをアルキル化剤としてのオレフィン
を用いる炭化水素供給原料のアルキル化工程にアルキル
化条件下で導入し、それによりスルホン酸エステルをア
ルキル化工程で触媒活性である酸に分解する段階からな
るアルキル化流出流の水性抽出物からスルホン酸触媒を
回収する方法に関する。
【００１１】本発明に従った方法は、ハロゲン化アルキ
ルスルホン酸系アルキル化触媒の回収（recover)、特に
トリフルオロメタンスルホン酸の回収において有用であ
る。工業的なアルキル化装置から使用した酸触媒を回収
する際の酸溶解性油の抽出は、撹拌した逆混合（back m
ixing)反応器中で実施される。
ルスルホン酸系アルキル化触媒の回収（recover)、特に
トリフルオロメタンスルホン酸の回収において有用であ
る。工業的なアルキル化装置から使用した酸触媒を回収
する際の酸溶解性油の抽出は、撹拌した逆混合（back m
ixing)反応器中で実施される。
【００１２】その他の方法として、オレフィン炭化水素
流と水性抽出物が向流する連続操作抽出塔中においても
また実施され得る。さらに好ましい実施態様としては、
オレフィンのアルキル化剤として用いられ、さらに酸水
和物の回収においてはエステル化用化合物としても用い
られるブテンを含むアルキル化原料流を用いて酸水和物
を処理する場合がある。
流と水性抽出物が向流する連続操作抽出塔中においても
また実施され得る。さらに好ましい実施態様としては、
オレフィンのアルキル化剤として用いられ、さらに酸水
和物の回収においてはエステル化用化合物としても用い
られるブテンを含むアルキル化原料流を用いて酸水和物
を処理する場合がある。
【００１３】
【実施例】下記のさらに詳しい記載において、具体例に
より本発明をさらに説明する。 例 この例中で、水と酸のモル比１．２：１に対応する水含
有量１３％（ｗ／ｗ）のトリフルオロメタンスルホン酸
水和物を下記に示すように本発明の特定の実施態様に従
い処理する。酸水和物は酸の水性溶液を蒸発することに
よって調整する。
より本発明をさらに説明する。 例 この例中で、水と酸のモル比１．２：１に対応する水含
有量１３％（ｗ／ｗ）のトリフルオロメタンスルホン酸
水和物を下記に示すように本発明の特定の実施態様に従
い処理する。酸水和物は酸の水性溶液を蒸発することに
よって調整する。
【００１４】下記の実験では、１００ｍＬの酸水和物
（全体で１７０ｇ、酸１４７ｇ＋水２２ｇ）を１５０ｍ
Ｌの抽出容器に導入する。イソブタン中に５％の２−ブ
テンを含む炭化水素供給流を５ｍＬ／分の速度で抽出容
器に導入する。抽出容器からの流出液をアルキル化反応
器へ導入する前に乾燥シリカ（Ｍｅｒｃｋ １００、
０．２〜０．５ｍｍ）を充填した３００ｍＬの乾燥塔へ
導入する。アルキル化反応器中で、２−ブテンはアルキ
ル化され、回収されるスルホン酸エステルは触媒活性を
有する酸の形に転換され、そして反応器中に蓄積され
る。それぞれの実験の終点において、最初に導入した酸
の過剰分は除去され、除去された酸の水含有量を測定す
る。
（全体で１７０ｇ、酸１４７ｇ＋水２２ｇ）を１５０ｍ
Ｌの抽出容器に導入する。イソブタン中に５％の２−ブ
テンを含む炭化水素供給流を５ｍＬ／分の速度で抽出容
器に導入する。抽出容器からの流出液をアルキル化反応
器へ導入する前に乾燥シリカ（Ｍｅｒｃｋ １００、
０．２〜０．５ｍｍ）を充填した３００ｍＬの乾燥塔へ
導入する。アルキル化反応器中で、２−ブテンはアルキ
ル化され、回収されるスルホン酸エステルは触媒活性を
有する酸の形に転換され、そして反応器中に蓄積され
る。それぞれの実験の終点において、最初に導入した酸
の過剰分は除去され、除去された酸の水含有量を測定す
る。
【００１５】最初の実験では、アルキル化反応器には、
当初６ｍＬ（１０ｇ）の乾燥トリフルオロメタンスルホ
ン酸（水分０．２８％）を導入する。２５℃で１２４０
ｇの供給流（６２ｇの２−ブテン）が反応した後、実験
の開始時と同じ量の酸を反応器中に残して、過剰な酸を
除去する。９．４ｇの過剰な酸が水含有量０．８８％で
回収される。
当初６ｍＬ（１０ｇ）の乾燥トリフルオロメタンスルホ
ン酸（水分０．２８％）を導入する。２５℃で１２４０
ｇの供給流（６２ｇの２−ブテン）が反応した後、実験
の開始時と同じ量の酸を反応器中に残して、過剰な酸を
除去する。９．４ｇの過剰な酸が水含有量０．８８％で
回収される。
【００１６】２回目の実験では、最初の実験から新鮮な
乾燥した酸を加えないで反応器を使用する。抽出容器に
は１００ｍＬの酸水和物を再び導入し、乾燥容器中のシ
リカを取り替える。
乾燥した酸を加えないで反応器を使用する。抽出容器に
は１００ｍＬの酸水和物を再び導入し、乾燥容器中のシ
リカを取り替える。
【００１７】１９２８ｇの５％２−ブテン（９６．４ｇ
のオレフィン）を４０℃で抽出容器に導入し、乾燥塔及
びアルキル化反応器を通し、８．７ｇ（酸９４．５％、
水１．６％）の過剰な酸を回収する。
のオレフィン）を４０℃で抽出容器に導入し、乾燥塔及
びアルキル化反応器を通し、８．７ｇ（酸９４．５％、
水１．６％）の過剰な酸を回収する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０７Ｃ 9/16 9546−4Ｈ Ｃ１０Ｇ 35/06 6958−4Ｈ
Claims (6)
- 【請求項１】 アルキル化反応流出流の水性抽出物から
スルホン酸触媒を回収する方法であって、 抽出物を蒸発することによってスルホン酸触媒の水和物
を得；得られた水和物をオレフィンを含む炭化水素流と
反応させて対応するスルホン酸エステルとし；そしてこ
のスルホン酸エステルをアルキル化剤としてのオレフィ
ンを用いる炭化水素供給原料のアルキル化工程にアルキ
ル化条件下で導入し、それによりスルホン酸エステルを
アルキル化工程で触媒活性である酸に分解する段階から
なる上記方法。 - 【請求項２】 スルホン酸触媒がハロゲン化アルキルス
ルホン酸からなることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 スルホン酸触媒が過フッ素化されたアル
キルスルホン酸からなることを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項４】 スルホン酸触媒がトリフルオロメタンス
ルホン酸からなることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項５】 オレフィンを含む炭化水素流がアルキル
化原料流であることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項６】 オレフィンがｎ−ブテンからなることを
特徴とする請求項１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| DK199400622A DK173114B1 (da) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | Fremgangsmåde til genvinding af brugt sulfonsyrekatalysator samt anvendelse af fremgangsmåden |
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