JPS61183230A - 2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法 - Google Patents
2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法Info
- Publication number
- JPS61183230A JPS61183230A JP60023610A JP2361085A JPS61183230A JP S61183230 A JPS61183230 A JP S61183230A JP 60023610 A JP60023610 A JP 60023610A JP 2361085 A JP2361085 A JP 2361085A JP S61183230 A JPS61183230 A JP S61183230A
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- Japan
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- catalyst
- isobutane
- trimethylpentane
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- 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
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ブテン類とイソブタンとのアルギl/−ジョ
ンにより、高オクタン価ガソリン基ヰAとして用いるこ
とができる2、2.3− トリメデルペンタンに富む留
分を製造する方法に関する。
ンにより、高オクタン価ガソリン基ヰAとして用いるこ
とができる2、2.3− トリメデルペンタンに富む留
分を製造する方法に関する。
ブテン類は石油精製において重質軽油、その他の重質留
分或いは残渣油等の流動接触分解等により得られるが、
用途が限られており余剰(順向にある。一方、ガソリン
の無鉛化に伴い、高オクタン価ガソリン基祠が求められ
、ガソリンの性能−1−オレフィン分や芳香族分の少な
い基材が望まれている。
分或いは残渣油等の流動接触分解等により得られるが、
用途が限られており余剰(順向にある。一方、ガソリン
の無鉛化に伴い、高オクタン価ガソリン基祠が求められ
、ガソリンの性能−1−オレフィン分や芳香族分の少な
い基材が望まれている。
ところで、2,2.3−トリメチルペンタン4;t2,
2./I−トリメチルペンタンのオクタン価(I?ON
)が100に対し、109.6と非常に高く高オクタン
価ガソリン基祠として特に好ましいものである。
2./I−トリメチルペンタンのオクタン価(I?ON
)が100に対し、109.6と非常に高く高オクタン
価ガソリン基祠として特に好ましいものである。
従未久韮j社
現在、高オクタン価ガソリン基材を工業的に製造するた
めのアルキレーションプロセスとしては硫酸、フッ化水
素或いは塩化アルミニウム等のツリーデル・クラフッ触
媒が用いられている。
めのアルキレーションプロセスとしては硫酸、フッ化水
素或いは塩化アルミニウム等のツリーデル・クラフッ触
媒が用いられている。
また、改質ゼオライト触々Vを用いる方法4)提案され
ている(特開昭51685四号公+13)。
ている(特開昭51685四号公+13)。
更に、周期律表第■族金属水酸化物もしくは酸化物を硫
酸板金自溶17シと接触さ・l、焼成することに、L、
り酸強度(IT。)が100%硫酸の酸強度(I+。
酸板金自溶17シと接触さ・l、焼成することに、L、
り酸強度(IT。)が100%硫酸の酸強度(I+。
)である川0.6より強い固体酸が得られ、該固体酸触
媒がプV:Iピレンとイソブタンとのアルキレーション
に有用である旨開示されている(特公昭59−6]’8
1昇公報)。
媒がプV:Iピレンとイソブタンとのアルキレーション
に有用である旨開示されている(特公昭59−6]’8
1昇公報)。
Jシ1耳4災?うSづくり一□にg−q−夷□ぞ〉−□
&□A二々[リリjq点−ヒ記硫酸等のフリーデル・ク
ラフッ触媒を用いる方法し1″これらの触媒の腐食性が
強いため、反応装置等に高価な間食性材料を使用するか
、間食処理を施す必要があり、また使用済みの触媒であ
る廃酸の処理上も問題を有している。
&□A二々[リリjq点−ヒ記硫酸等のフリーデル・ク
ラフッ触媒を用いる方法し1″これらの触媒の腐食性が
強いため、反応装置等に高価な間食性材料を使用するか
、間食処理を施す必要があり、また使用済みの触媒であ
る廃酸の処理上も問題を有している。
一方、ゼオライI・を触媒として用いる方法は酸強度が
低く、転化率、収率の而で未だ充分に満足できる触媒が
見出されていない。
低く、転化率、収率の而で未だ充分に満足できる触媒が
見出されていない。
本発明者は−1−記問題をIW決ずべく鋭意研究を進め
た結果、ジルコニウム化合物を硫酸で処理した超強酸型
触媒がアルキレーション反応に非常に高い活性を示ずこ
と及びブテン類とイソブタンとのアルキレーション反応
において、硫酸或いはフッ化水素等を触媒として用いた
場合は2,2.3−hリメチルベンクンが殆ど生成しな
いのにり1し前記超強酸型触媒では、驚くべきことに、
この2.2.3−トリメチルペンタンの収率が異常に訪
いことを見出した。
た結果、ジルコニウム化合物を硫酸で処理した超強酸型
触媒がアルキレーション反応に非常に高い活性を示ずこ
と及びブテン類とイソブタンとのアルキレーション反応
において、硫酸或いはフッ化水素等を触媒として用いた
場合は2,2.3−hリメチルベンクンが殆ど生成しな
いのにり1し前記超強酸型触媒では、驚くべきことに、
この2.2.3−トリメチルペンタンの収率が異常に訪
いことを見出した。
本発明は、かかる知見に基ついてなされたもので、本発
明の目的は、装置等を腐食させる恐れがなく、高活性で
、しかもブテン類とイソブタンとから高オクタン価ガソ
リン基口となる2、2.3− トリメチルペンタンに富
む留分を製造する方法を提供することにある。
明の目的は、装置等を腐食させる恐れがなく、高活性で
、しかもブテン類とイソブタンとから高オクタン価ガソ
リン基口となる2、2.3− トリメチルペンタンに富
む留分を製造する方法を提供することにある。
一間剋4点奎解状1するすBケΦ手段
上記問題点を解決するだめの手段としての本発明は、ブ
テン類とイソブタンとを超強酸型ジルコニア触媒の存在
下に、圧力0〜50kg / cJ 、温度−20℃〜
→−10℃の条件で接触反応させることから成るもので
、特には、前記超強酸型ジルコニア触媒が、水酸化ジル
コニウムもしくは酸化ジルコニウムを硫酸根含有溶液と
接触させ、焼成することにより得られる酸強度(Ho)
が−10,6より強い固体酸触媒を用いる2、2.3−
)リメチルペンクンに富む留分の製造方法である。
テン類とイソブタンとを超強酸型ジルコニア触媒の存在
下に、圧力0〜50kg / cJ 、温度−20℃〜
→−10℃の条件で接触反応させることから成るもので
、特には、前記超強酸型ジルコニア触媒が、水酸化ジル
コニウムもしくは酸化ジルコニウムを硫酸根含有溶液と
接触させ、焼成することにより得られる酸強度(Ho)
が−10,6より強い固体酸触媒を用いる2、2.3−
)リメチルペンクンに富む留分の製造方法である。
本発明にいうブテン類は、1−ブテン、2−ブテン、イ
ソブチレンであり、これらのいずれをも或いは混合物も
用いることができる。また特には、重質軽油等の流動接
触分解により得られた分解ガスからブテン留分として回
収される混合ブテンを用いることが経済的に安価で好ま
しい。
ソブチレンであり、これらのいずれをも或いは混合物も
用いることができる。また特には、重質軽油等の流動接
触分解により得られた分解ガスからブテン留分として回
収される混合ブテンを用いることが経済的に安価で好ま
しい。
イソブタンとしてば、天然ガス或いは、各種の石油精製
装置から回収されるもの或いはn−ブタンの異性化によ
って得られるものを用いることができる。
装置から回収されるもの或いはn−ブタンの異性化によ
って得られるものを用いることができる。
上記ブテン類及びイソブタンは必らずしも純度の高いも
のを用いる必要ばないが、あまり純度の低いものを用い
ると生成物中の2.2.3−1−リメチルペンタンの含
量が減少し、高オクタン価のものが得られなくなる。従
って、ブテン順或いはイソブタンは50%以上の純度の
ものを用いることが好ましい。
のを用いる必要ばないが、あまり純度の低いものを用い
ると生成物中の2.2.3−1−リメチルペンタンの含
量が減少し、高オクタン価のものが得られなくなる。従
って、ブテン順或いはイソブタンは50%以上の純度の
ものを用いることが好ましい。
触媒として用いられる超強酸型ジルコニアは、水酸化ジ
ルコニウムもしくは酸化ジルコニウムを硫酸根含有溶液
で処理したものである。
ルコニウムもしくは酸化ジルコニウムを硫酸根含有溶液
で処理したものである。
水酸化ジルコニウム及び酸化ジルコニウムは、市販され
ている物をそのまま用いることもできるし、ジルコニウ
ムのアルコラ−1・、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、オキシ
塩化物、オキシ硫酸塩等の溶液をアルカリと反応させる
ことにより水酸化物の沈殿をつくり、r8過、水洗後、
乾燥又む、l焼成等を行41′うごとにより得ることも
できる。
ている物をそのまま用いることもできるし、ジルコニウ
ムのアルコラ−1・、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、オキシ
塩化物、オキシ硫酸塩等の溶液をアルカリと反応させる
ことにより水酸化物の沈殿をつくり、r8過、水洗後、
乾燥又む、l焼成等を行41′うごとにより得ることも
できる。
硫酸根溶液ての処理ば、水酸化ジルコニウム又&、J酸
化シル、:1ニウムを先ず、硫酸根か0601〜5モル
濃度となるように硫酸、硫酸アンモニパノム或いは、ア
ミンの硫酸塩等を溶解した水溶液と接触さ・lる。、二
の場合、硫酸根含有溶液It、水酸化ジル′:ノニウム
又tit: M化ジルコニウムの5〜20市量子3とす
る5二とが好ましい。5重量倍以下でし1充分に接触で
きず、また20市量倍以りとしてもり1果の顕著な向上
は認められないためである。次いで、過剰の硫酸根含有
溶液を吸引メlゼ過或いは濾紙等に吸収させて除去し、
次いで乾燥し、350〜800℃の温度で1〜10時間
焼成する。
化シル、:1ニウムを先ず、硫酸根か0601〜5モル
濃度となるように硫酸、硫酸アンモニパノム或いは、ア
ミンの硫酸塩等を溶解した水溶液と接触さ・lる。、二
の場合、硫酸根含有溶液It、水酸化ジル′:ノニウム
又tit: M化ジルコニウムの5〜20市量子3とす
る5二とが好ましい。5重量倍以下でし1充分に接触で
きず、また20市量倍以りとしてもり1果の顕著な向上
は認められないためである。次いで、過剰の硫酸根含有
溶液を吸引メlゼ過或いは濾紙等に吸収させて除去し、
次いで乾燥し、350〜800℃の温度で1〜10時間
焼成する。
以上のようにして得られる触媒は、ハメット試薬による
酸強度(r(。)が−10,6以上を有する超強酸の性
質を有する。
酸強度(r(。)が−10,6以上を有する超強酸の性
質を有する。
本発明では、前記ブテン類とイソブタンとを」ニ記ジル
コニア触媒に接触させる条件として、圧力0〜50kg
/cれ温度−20℃〜+10°Cを採用し得る。
コニア触媒に接触させる条件として、圧力0〜50kg
/cれ温度−20℃〜+10°Cを採用し得る。
圧力は高圧が化学平術上好ましいが、高ずぎる圧力はコ
−りの生成量を増大させ、また、50kg/cJ以−に
とすることは経済的でない。さらに、温度が−20°C
以下或いは一ト10℃以上で絹、目的とする生成物の収
率が著しく減少するため、−20℃〜+10℃の温度範
囲で適宜選定される。
−りの生成量を増大させ、また、50kg/cJ以−に
とすることは経済的でない。さらに、温度が−20°C
以下或いは一ト10℃以上で絹、目的とする生成物の収
率が著しく減少するため、−20℃〜+10℃の温度範
囲で適宜選定される。
ブテン類とイソブタンは、モル比でl〜I/1000と
することが好ましい。ブテン類とイソブタンとのアルキ
レーション反応は当モル反応であるが、ブテン類が多い
とブテン頽同志が反応し三重化、三重化等の副反応を起
し、目的とする2、2.3−1− IJメヂルペンクン
の収量が減少するため好ましくない。尚、モル比を1/
1000以下にすることは、反応効率が悪く経済上好ま
しくない。
することが好ましい。ブテン類とイソブタンとのアルキ
レーション反応は当モル反応であるが、ブテン類が多い
とブテン頽同志が反応し三重化、三重化等の副反応を起
し、目的とする2、2.3−1− IJメヂルペンクン
の収量が減少するため好ましくない。尚、モル比を1/
1000以下にすることは、反応効率が悪く経済上好ま
しくない。
ブテン類及びイソブタンはガス状で反応に用いてもよい
が、液状で反応さ一沙ることにより′:1−りが触媒上
−・沈積することで起る失活を防止でき、触媒の再生間
隔を長くすることができるため好ましい。
が、液状で反応さ一沙ることにより′:1−りが触媒上
−・沈積することで起る失活を防止でき、触媒の再生間
隔を長くすることができるため好ましい。
反応は、懸澗床或G料J゛固定床のいずれの方法で行な
ってもよい。
ってもよい。
懸濁床て行なう場合は、ブテン類とイソブタンとを所定
の割合で混合し液状となして反応容器に溝入し、これに
触媒を投入する。この場合、触媒と]二記ブテン類との
比が触媒1gにり]しブテン類0.01〜0.1gとす
ることが好ましい。0.1g以上であると触媒とブテン
類との接触効率が悪く目的とする生成物の収量が低下す
る。又、0.OI以下とすると触媒が多くなり攪拌が円
滑に出来ず更に経済的でない。尚、この懸濁床の場合は
、反応時間は5分以」二であれば充分である。
の割合で混合し液状となして反応容器に溝入し、これに
触媒を投入する。この場合、触媒と]二記ブテン類との
比が触媒1gにり]しブテン類0.01〜0.1gとす
ることが好ましい。0.1g以上であると触媒とブテン
類との接触効率が悪く目的とする生成物の収量が低下す
る。又、0.OI以下とすると触媒が多くなり攪拌が円
滑に出来ず更に経済的でない。尚、この懸濁床の場合は
、反応時間は5分以」二であれば充分である。
一方、固定床においては、ブテン類とイソブタンとを所
定の割合で混合しSVI〜]011r”で触媒床を流通
させることが好ましい。SvがI It r−’以下で
は生産性が悪くまた]011r”以」二でば接触すJ率
が悪くなり好ましくない。なおこの場合、窒素ガス等の
不活性ガスの加圧下で液状で流通反応させることがコ−
りの仕成を抑制でき好ましい。
定の割合で混合しSVI〜]011r”で触媒床を流通
させることが好ましい。SvがI It r−’以下で
は生産性が悪くまた]011r”以」二でば接触すJ率
が悪くなり好ましくない。なおこの場合、窒素ガス等の
不活性ガスの加圧下で液状で流通反応させることがコ−
りの仕成を抑制でき好ましい。
以」二のようにして得られた反応生成物は蒸留操作等に
より未反応のイソブタンを分離することにヨ’12,2
.3−トリメチルペンタンに富んだ留分を得ることが出
来る。尚、未反応のイソブタンは原料として再使用する
ことができる。
より未反応のイソブタンを分離することにヨ’12,2
.3−トリメチルペンタンに富んだ留分を得ることが出
来る。尚、未反応のイソブタンは原料として再使用する
ことができる。
汰」I罪1ご」□
反応容器として100ccのガラス製オートクレーブを
用いた。反応容器を−50〜−70℃の温度に保持され
たドライアイス−エタノール浴内に浸し、この反応容器
内にイソブタンと1−ブテンとを液状で入れ、次に触媒
を投入し、蓋をした後反応温度まで」二げて保持し、第
1表」−欄に示す反応条件で、攪拌しながらアルキレー
ション反応を行なった。
用いた。反応容器を−50〜−70℃の温度に保持され
たドライアイス−エタノール浴内に浸し、この反応容器
内にイソブタンと1−ブテンとを液状で入れ、次に触媒
を投入し、蓋をした後反応温度まで」二げて保持し、第
1表」−欄に示す反応条件で、攪拌しながらアルキレー
ション反応を行なった。
この結果を第1表下欄に示した。尚、触媒は市販の水酸
化ジルコニウム5.5gを濾紙上に俄り、これにlN−
112SO呼83ccを注ぎ、風乾した後、ガラス製の
アンプル中で600℃の温度で3時間焼成するごとによ
り調製した。触媒のハメット試薬法での酸強度(IT。
化ジルコニウム5.5gを濾紙上に俄り、これにlN−
112SO呼83ccを注ぎ、風乾した後、ガラス製の
アンプル中で600℃の温度で3時間焼成するごとによ
り調製した。触媒のハメット試薬法での酸強度(IT。
)は−13,8を示し、比表面積は106m/gであっ
た。
た。
U−例−9S上−
実施例2に示した反応条件と同一の条件で1−ブテンの
代りに2−ブテン及びイソブチレンを用いて同様のアル
キレーション反応を行なった。この結果を第2表に示し
た。
代りに2−ブテン及びイソブチレンを用いて同様のアル
キレーション反応を行なった。この結果を第2表に示し
た。
失州芽II 1 j
内径20mmφのカラムに前記実施例1〜8で用いた触
媒と同し触媒を20g充填し、当該触媒床を一8℃に保
持し窒素ガスで7kg/cn+に加圧しながら、1−ブ
テンが0.77g、イソブタンが22.43gの混合液
をWI]S■(重量基準液空間速度)2.32/llr
で流通させて、アルキレーション反応を行なった。
媒と同し触媒を20g充填し、当該触媒床を一8℃に保
持し窒素ガスで7kg/cn+に加圧しながら、1−ブ
テンが0.77g、イソブタンが22.43gの混合液
をWI]S■(重量基準液空間速度)2.32/llr
で流通させて、アルキレーション反応を行なった。
この結果を第2表に示した。
2比較−例」/:焦
触媒とし゛ζ硫酸及びフッ化水素を用い各種のブテン類
について前記実施例1〜8に記述した方法と同様の方法
(但し、フッ化水素の場合はテフロンの円筒を使用した
。)によりアルキレーション反応を行なった。反応条件
はブテン類0.43g、イソブタン29.0gの混合液
を原料とし、触媒が硫酸の場合は当該触媒を98.8g
、反応温度7℃、反応圧力1.6kg/cJ、反応時間
30分、又フッ化水素の場合は触媒を51.0g、反応
温度30℃、反応圧力2.8 kg/cIiI、反応時
間30分とした。この結果を第3表に示した。
について前記実施例1〜8に記述した方法と同様の方法
(但し、フッ化水素の場合はテフロンの円筒を使用した
。)によりアルキレーション反応を行なった。反応条件
はブテン類0.43g、イソブタン29.0gの混合液
を原料とし、触媒が硫酸の場合は当該触媒を98.8g
、反応温度7℃、反応圧力1.6kg/cJ、反応時間
30分、又フッ化水素の場合は触媒を51.0g、反応
温度30℃、反応圧力2.8 kg/cIiI、反応時
間30分とした。この結果を第3表に示した。
41■明@効果
以上の実施例及び比較例の結果から明らかな様に、本発
明は従来の硫酸或いはフッ化水素等のフリーデル・クラ
フッ触媒を用いるアルキレーション反応に比べて高オク
タン価ガソリン基月として極めて有用な2,2.3−
トリメチルペンクンに富む留分を高収率で製造すること
ができるという格別の効果を奏するものである。
明は従来の硫酸或いはフッ化水素等のフリーデル・クラ
フッ触媒を用いるアルキレーション反応に比べて高オク
タン価ガソリン基月として極めて有用な2,2.3−
トリメチルペンクンに富む留分を高収率で製造すること
ができるという格別の効果を奏するものである。
Claims (2)
- (1)ブテン類とイソブタンを超強酸型ジルコニア触媒
の存在下に、圧力0〜50kg/cm^2、温度−20
℃〜+10℃の条件で接触反応させることを特徴とする
2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法
。 - (2)超強酸型ジルコニア触媒が、水酸化ジルコニウム
もしくは酸化ジルコニウムを硫酸根含有溶液と接触させ
、焼成することにより得られる酸強度(H_o)が−1
0.6より強い固体酸触媒であることを特徴とする特許
請求の範囲第(1)項記載の2,2,3−トリメチルペ
ンタンに富む留分の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60023610A JPS61183230A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60023610A JPS61183230A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61183230A true JPS61183230A (ja) | 1986-08-15 |
Family
ID=12115381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60023610A Pending JPS61183230A (ja) | 1985-02-12 | 1985-02-12 | 2,2,3−トリメチルペンタンに富む留分の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61183230A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5310868A (en) * | 1991-11-27 | 1994-05-10 | Sun Company, Inc. | Processes using solid-acid catalyst compositions |
US5321196A (en) * | 1992-03-19 | 1994-06-14 | Idemitsu Kosan Company Limited | Process for alkylating an isoparaffin with a salt of a heteropoly-acid as a catalyst |
US5396017A (en) * | 1993-08-05 | 1995-03-07 | Haldor Topsoe A/S | Alkylation process |
US5396011A (en) * | 1992-12-28 | 1995-03-07 | Mallinckrodt Chemical, Inc. | Catalytic alkylation of aromatic compounds with alkenes |
US5491278A (en) * | 1993-11-12 | 1996-02-13 | Sun Company, Inc. (R&M) | Alkylation process using solid superacid catalyst liquid phase |
US5493067A (en) * | 1993-11-12 | 1996-02-20 | Sun Company, Inc. (R&M) | Solid superacid alkylation catalyst compositions and alkylation method using the same |
-
1985
- 1985-02-12 JP JP60023610A patent/JPS61183230A/ja active Pending
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