KR19990063169A - 탄화수소 흐름으로부터 할로겐화알킬의 제거 - Google Patents

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Abstract

고체 지지 물질 상에 지지된 산 촉매의 존재 하에, 할로겐화물을 이소알칸 및/또는 방향족 탄화수소와 반응시킴으로써 액체 탄화수소 기질로부터 할로겐화알킬을 제거하는 방법.

Description

탄화수소 흐름으로부터 할로겐화알킬의 제거
본 발명은 적어도 하나의 이소알칸을 함유하는 액체 탄화수소 흐름(stream)으로부터, 그 탄화수소 흐름을 고정된 베드 반응기 내에서 순한 조건 하에 지지된 액상 산 촉매와 접촉시킴으로써 할로겐화알킬을 제거하는 방법에 관한 것이다.
석유 정제의 몇몇 방법은 할로겐화물을 함유하는 촉매를 수반하는데, 이는 공급 과정에서 탄화수소와의 반응 동안 할로겐화알킬로 전환된다. 탄화수소 흐름 내에서 가용성인 할로겐화알킬은 공정으로부터의 생성물 중에서 바람직하지 못하다. 예를 들어, 불화 이소알킬은 이소부탄 알킬화와 같은 HF 촉매 작용 과정에서 형성되고, 또는 염화이소알킬은 광 알칸 이성질체화 또는 염화물 촉진 촉매를 사용하는 나프타 개질과 같은 공정으로부터의 생성물 중에 형성된다.
탄화수소 기질로부터 불화알킬을 제거하는 종래의 일반적인 방법은 이소파라핀 흐름(미국 특허 No.4,009,222) 내로 또는 중합체 수지(미국 특허 No.5,300,685) 상으로의 흡수를 이용한다. 더 나아가, HF로 추출하거나(미국 특허 No.3,784,628), 증류(미국 특허 No.3,769,177)시킴으로써 이소파라핀으로부터 불화알킬을 회수하는 것이 알려져 있다.
근래에는 할로겐화알킬이, 산 촉매의 존재 하에 이소알칸 및/또는 방향족 탄화수소와 반응시킴으로써 저온에서 액체 탄화수소 흐름으로부터 효과적으로 제거될 수 있다는 사실이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 고체 지지 물질 상에 지지된 산 촉매의 존재 하에, 할로겐화물을 이소알칸 및/또는 방향족 탄화수소와 반응시킴으로써 액체 탄화수소 기질로부터 할로겐화알킬을 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방법에서 처리되는 할로겐화알킬은 이소알칸 또는 방향족 탄화수소와 반응하여 알킬화된 기질 및 할로겐화 수소를 형성한다.
특히 유용한 탄화수소는 이소부탄 및 고급 이소알칸 또는 방향족 탄화수소를 포함하는 탄화수소의 알킬화에서 일반적으로 채용되는 것들이다.
바람직한 산 촉매는 높은 산도를 갖는 것들이며, 삼불화메탄술폰산 및 과불화-알칸술폰산 등과 같은 과불소화된 술폰산을 포함한다. 지지 물질은 산에 강한 내화성 물질로 이루어진 군에서 용이하게 선택할 수 있으며, 바람직하게는 실리카겔이다. 지지 물질은 그러므로 입자, 정제, 펠릿등과 같은 어떠한 편리한 형태일 수도 있으며 단일체(monolithic) 형태일 수도 있다.
더 나아가 본 발명의 바람직한 구체예에서는, 본 공정은 실리카겔 입자의 고정된 베드 상에 지지된 삼불화메탄술폰산의 존재 하에 수행된다. 본 발명은 다음 실시예에 의해 더 명확해질 것이다.
실시예
실시예 1
이소부탄과의 반응에 의한 염화 sec-부틸의 제거
반응은 실리카겔(Merck 100, 입자 크기 0.2-0.5mm)이 실린 100ml 반응기 내에서 수행하였다. 반응기는 항온처리된 조에서 0 내지 40℃의 온도로 유지시켰다. 6ml의 삼불화메탄술폰산은 반응기 내로 주입하였고, 그리고 나서 이소부탄 내의 0.1wt%의 염화 sec-부틸 및 5wt%의 2-부텐의 공급 흐름을 2.5-3g/분의 유속으로 반응기를 통과하게 하였다. 압력은 약 15 bar로 유지시켜서, 공급 흐름이 확실히 액상으로 되게 한다. 염화 sec-부틸의 전환은 유출 흐름의 GC 분석에 의해 측정하였다. 0℃ 온도에서, 공급 내의 염화 sec-부틸 함량의 65%가 제거되었고, 40℃에서는 98% 이상이 제거되었다.
실시예 2
불화 이소프로필의 제거
실시예 1에서 설명된 반응기를 30℃로 유지시켰다. 6ml의 삼불화메탄술폰산을 반응기에 가하고, 이소부탄 내에 0.2wt% 불화 이소프로필 그리고 5wt% 2-부텐을 함유하는 공급 흐름을 8g/분의 유속으로 약 15bar의 압력에서 반응기를 통과시켰다. 불화 이소프로필의 전환은 반응기로부터의 유출 흐름의 GC 분석에 의해 결정된다. 불화 이소프로필은 공급 흐름에서의 반응에 의해 거의 정량적(99%)으로 제거된다.
실시예 3
올레핀-프리 공급 흐름 내의 불화이소프로필의 제거.
불화 이소프로필의 제거는 이소부탄 내의 5wt% 불화이소프로필을 가진 공급 흐름이 사용되었다는 점을 제외하고는 상기 실시예 2에서와 유사한 방법으로 수행되었다. 얼마 후, 유출액 흐름의 분석에서, 불화 이소프로필의 제거와, 프로펜으로 이소부탄을 알킬화함으로써 생성되는 알킬화된 생성물의 조성과 유사한 조성을 갖는 탄화수소 생성물의 형성이 나타났다.
따라서 할로겐화알킬이, 산 촉매의 존재 하에 이소알칸 및/또는 방향족 탄화수소와 반응시킴으로써 저온에서 액체 탄화수소 흐름으로부터 효과적으로 제거될 수 있다.

Claims (6)

  1. 고체 지지 물질 상에 지지된 산 촉매의 존재 하에, 할로겐화물을 이소알칸 및/또는 방향족 탄화수소와 반응시킴으로써 액체 탄화수소 기질로부터 할로겐화알킬을 제거하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 촉매는 액체 초강산인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 촉매는 과불소화된 술폰산인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 촉매는 삼불화메탄술폰산인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 고체 지지 물질은 실리카겔인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 탄화수소 기질은 이소부탄으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
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