NO180521B - Katalysator og fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner fra alkyl-tert-alkyletere - Google Patents

Katalysator og fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner fra alkyl-tert-alkyletere Download PDF

Info

Publication number
NO180521B
NO180521B NO922790A NO922790A NO180521B NO 180521 B NO180521 B NO 180521B NO 922790 A NO922790 A NO 922790A NO 922790 A NO922790 A NO 922790A NO 180521 B NO180521 B NO 180521B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
alkyl
catalyst
tert
silica
specified
Prior art date
Application number
NO922790A
Other languages
English (en)
Other versions
NO180521C (no
NO922790L (no
NO922790D0 (no
Inventor
Orfeo Forlani
Valerio Piccoli
Original Assignee
Snam Progetti
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 Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of NO922790D0 publication Critical patent/NO922790D0/no
Publication of NO922790L publication Critical patent/NO922790L/no
Publication of NO180521B publication Critical patent/NO180521B/no
Publication of NO180521C publication Critical patent/NO180521C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/12Silica and alumina
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/12Silica and alumina

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en katalysator fremstilt ved hjelp av en spesiell fremgangsmåte og anvendelse av denne katalysator ved en fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner ved spaltning av de tilsvarende alkyl-tert-alkyletere .
Forskjellige metoder for fremstilling av tertiære olefiner er kjent. Noen er f.eks. basert på bruken av H2S04som imidlertid i tillegg til problemer med korrosjon og forurensning har forskjellige ulemper, inkluderende behovet for å konsentrere syren før den resirkuleres. Andre metoder er basert på spaltning av de tilsvarende metyletere i nærvær av passende katalysatorsystemer. Bruken av kjente katalysatorer for denne reaksjon fører imidlertid i de fleste tilfeller til dannelse av dialkyleter etter dehydratiseringen av de tilsvarende primære alkoholer.
Denne reaksjon foregår lettere desto høyere reaksjonstemperaturen er. Noen av de kjente katalysatorer krever bruk av forholdsvis høye temperaturer som resulterer i et tap av alkohol med derav følgende behov for tilførsel av ny alkohol til den initiale foretringsreaksjonen.
I tillegg krever denne dannelse av dialkyleter et mer kompli-sert anlegg på grunn av behovet for å separere dialkyleteren fra det tertiære olefin. Også her gjør dannelsen av en betraktelig mengde dialkyleter det nødvendig å dehydratisere den primære alkohol før den resirkuleres idet det ellers ville være en faseseparering under foretringsreaksjonen med mulig dannelse av tertiære alkoholer.
En ytterligere ulempe når reaksjonen gjennomføres utenfor et visst temperaturområde er at det opptrer dimerisering og trimerisering av det tertiære olefin som utvinnes fra eter-spaltingen. Noen problemer forsvinner hvis tert-alkyleter-spaltingen gjennomføres i nærvær av et katalysatorsystem bestående av aktivert aluminiumoksyd modifisert ved delvis erstatning av overflate OH-grupper med silanolgrupper som beskrevet i italienske patentskrifter 1001614 og 1017878. Det aktiverte aluminiumoksyd modifisert som beskrevet i disse patentskrifter gir imidlertid, selv for en beskjeden stigning i reaksjonstemperaturen, anledning til dannelse av alkyleter med derav følgende reduksjon i gjenvinning av primær alkohol for resirkulering.
I motsetning til dette anvender US patentskrift 4.254.296 en katalysator valgt fra et krystallinsk silika modifisert med oksyder av metallkationer som aluminium og bor, som gir bedre yteevne enn aktivert aluminiumoksyd modifisert med silanolgrupper.
Dette material er imidlertid meget dyrt og vanskelig å fremstille.
I tillegg har de silisiumbehandlede aluminiumoksydkataly-satorer ikke noen lang levetid ettersom de ikke er istand til å begrense dannelsen av biprodukter til grenser som tillater lønnsom kvantitativ utvinning av de oppnådde produkter. Høyere dimetyletermengder tilsvarer høyere metanolmengder og høyere mengder av isobuten som tapes under destillasjons-eller separasjons-trinnet.
Europeisk patentsøknad EP-50992 (SUMITOMO Chem. Ind.) omhandler en tertiær olefin-fremstillingsprosess under anvendelse av en katalysator fremstilt ved høytemperatur-kalsinering av silika og en aluminiumforbindelse (spesielt aluminiumsulfat) hvori vekt%-andelen av aluminiumforbindelse er mellom 1 og 50 % og foretrukket mellom 5 og 30 %.
Det er ved nærliggende teknikk i europeisk patentskrift
0 261 129 vist at ved å anvende en katalysator bestående av silika modifisert ved tilsetning av aluminiumoksyd i en mengde på mellom 0,1 og 1,5 vekt% i forhold til silika, kan høy omdannelse oppnås forutsatt at det anvendte silika har høy renhet.
Det er nå i den foreliggende oppfinnelses sammenheng funnet at omdannelsen oppnådd med denne type katalysator kan økes vesentlig ved en fremstillingsmetode omfattende en rensebehandling.
Denne vesentlige økning gjelder særlig kommersielt silika, men endog med høyrent silika vil den prosentvise omdannelse være noen punkter høyere.
Som vist i eksemplene er det viktig å gjennomføre rensebehandlingen nedstrøms fra trinnet som innbefatter impregnering av silika med aluminiumoksyd hvis vesentlig høyere resultater skal oppnås.
Katalysatoren i samsvar med den foreliggende oppfinnelse for fremstilling av tertiære olefiner fra tilsvarende alkyl-tert-alkyletere og som består av silika modifisert ved tilsetning av aluminiumoksyd i en mengde på mellom 0,3 og 1 vekt% i forhold til silikamengden, er kjennetegnet ved at de er fremstilt ved hjelp av en fremgangsmåte hovedsakelig bestående i at silika impregneres med en løsning av aluminiumsalter, etterfulgt av tørking og kalsinering, idet materialet deretter underkastes en rensebehandling med vandige syreløsninger eller med vandige løsninger som frigir surhet ved termisk spaltning, etterfulgt av vasking, en ytterligere tørking og en ytterligere kalsinering.
Som vandige syreløsninger kan det anvendes HC1, H2S04etc.
De foretrukne vandige løsninger som frigir surhet ved spaltning er vandige løsninger av ammoniumsalter, spesielt ammoniumacetat, ammoniumpropionat og ammoniumklorid.
Rensebehandlingen gjennomføres foretrukket ved en temperatur mellom 20 og 100°C i en tid på mellom 0,5 og 24 timer.
De vandige oppløsninger anvendes foretrukket ved en molar konsentrasjon på mellom 0,05 og 0,5 i en mengde på mellom 1 og 2 0 ganger volumet av det material som skal renses.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer videre en fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner ved spaltning av de tilsvarende alkyl-tert-alkyletere, som er kjennetegnet ved at alkyl-tert-alkyleterne omsettes i nærvær av katalysatoren i samsvar med oppfinnelsen.
Spesielt kan den nevnte fremgangsmåte anvendes for å oppnå isobuten ved spaltning av metyl-tert-butyleter (MTBE).
Alkyl-tert-alkyleter-spaltningen gjennomføres ved en temperatur høyst 500<*>C, og foretrukket mellom 130 og 350'C.
Arbeidstrykket er generelt mellom 1 og 10 kg/cm<2>og er foretrukket minst lik damptrykket av det gjenvundne olefin ved den anvendte kondensasjonstemperatur.
Volumhastigheten uttrykt som væskevolum pr volum katalysator pr time (LHSV) som reaksjonen gjennomføres med er mellom 0,5 og 200h-<1>og foretrukket mellom 1 og SOh-<1>. De primære alkoholer som kan gjenvinnes for formålet for spaltnings-prosessen i samsvar med oppfinnelsen inneholder foretrukket fra 1 til 6 karbonatomer.
Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse kan anvendes for å utvinne tertiære olefiner fra blandinger av C4-C7-olefiner som f.eks. dem som skriver seg fra termisk cracking, dampcracking eller katalytisk cracking.
De forskjellige tertiære olefiner som kan oppnås i ren tilstand inkluderer isobutylen, isoamylener som 2-metyl-2-buten og 2-metyl-l-buten, isoheksaner som 2,3-dimetyl-l-buten, 2,3-dimetyl-2-buten, 2-metyl-l-penten, 2-metyl-2-penten, 3-metyl-2-penten (cis og trans), 2-etyl-l-buten, 1-metylsyklo-penten, og tertiære isopentener.
Omdannelsen av tert-alkyleteren til primær alkohol og tertiært olefin er praktisk kvantitativ i samsvar med de relative termodynamiske data.
Dannelsen av meget små mengder dimerer og trimerer av det gjenvundne tertiære olefin bemerkes, men det er ingen dannelse av tertiær alkohol.
Gjennomføringen og fordelene ved fremgangsmåten i samsvar med oppfinnelsen vil fremgå tydeligere fra de etterfølgende illustrerende eksempler.
Eksempler på katalysatorfremstilling
EKSEMPEL 1
Katalysatoren i form av silika modifisert med aluminiumoksyd fremstilles på følgende måte:
10 g kommersielt silika (980B fra Shell) med sammensetning:
impregneres med 8,5 ml av en vandig løsning inneholdende 0,368 g aluminiumnitrat-enneahydrat (Al203tilsatt = 0,5 vekt% i forhold til silika), og sakte tørking følger deretter ved 120'C i 3 timer, pluss kalsinering ved 500'C i 4 timer. De oppnådde materialer behandles med 100 ml av en ammoniumacetat-løsning (0,17 molar) ved 50°C i 2 timer. Materialet separeres så fra oppløsningen og vaskes med avionisert vann (3 ganger med 100 ml), tørkes i en ovn ved 120<*>C i 3 timer og kalsineres ved 450<*>C i 4 timer.
EKSEMPEL 2
En katalysator fremstilles på samme måte som i eksempel 1 ved å gå ut fra Shell 980B kommersielt silika.
Sammenlignet med eksempel 1 impregneres 10 g silika med 8,5 ml vandig løsning inneholdende 0,515 g aluminiumnitrat-enneahydrat (Al203tilsatt =0,7 vekt% i forhold til silika).
EKSEMPEL 3
En katalysator fremstilles på samme måte som i eksempel 1 ved å gå ut fra Shell 980B kommersielt silika.
I sammenligning med eksempel 1 blir 10 g silika impregnert med 8,5 ml av en vandig løsning inneholdende 0,736 g aluminiumnitrat-enneahydrat (A1203tilsatt = 1 vekt% i forhold til silika).
EKSEMPEL 4 (sammenligning)
En katalysator fremstilles ved å gå ut fra 10 g Shell 980B kommersielt silika. 10 g silika behandles med 100 ml av en ammoniumacetat-løsning (0,17 molar) ved 50'C i 2 timer.
Materialet separeres så fra løsningen og vaskes med avionisert vann (3 ganger med 100 ml), tørkes i en ovn ved 120'C i 3 timer og kalsineres ved 450'C i 4 timer.
Det oppnådde material impregneres med 8,5 ml av en vandig løsning inneholdende 0,736 g aluminiumnitrat-enneahydrat (A1203tilsatt = 1 vekt% i forhold til silika) og tørkes deretter ved 120"C i 3 timer, pluss kalsinering ved 500°C i 4 timer.
Sammenlignet med eksempel 3 gjennomføres rensebehandlingen oppstrøms fra impregneringen med Al203.
EKSEMPLER 5-7 (sammenligning)
Katalysatorer fremstilles (eksemplene 5, 6 og 7) på en måte analog med henholdsvis eksempler 1, 2 og 3, men uten å gjennomføre rensebehandlingen nedstrøms fra det første tørketrinn og første kalsineringstrinn.
EKSEMPLER 8-10 (sammenligning)
Katalysator fremstilles (eksemplene 8, 9 og 10) på en måte analog med henholdsvis eksempler 5, 6 og 7, men i stedet for å anvende Shell 980 B kommersielt silika anvendes et høyrent AKZO silika med følgende sammensetning:
Eksempler på deres anvendelse ved tertiær
olefin-fremstillingsprosessen.
EKSEMPLER 11-20
Katalysatorene fremstilt som beskrevet i eksemplene 1-10 anvendes ved en fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner ved hjelp av spaltning av metyl-tert-butyleter
(MTBE) .
Reaksjonsbetingelsene er som følger:
De oppnådde resultater er oppført i tabell 1 hvorfra den gunstige virkning av katalysatorrensebehandlingen kan sees. Omdannelsen er mye høyere enn den som oppnås under anvendelse av katalysatorer fremstilt fra kommersielt silika ved hjelp av kjente metoder, og er også klart høyere enn den som oppnås under anvendelse av katalysatorer fremstilt fra høyrent silika ved hjelp av kjente metoder.
Det kan også sees at når rensebehandlingen gjennomføres før impregneringen med Al203er fordelene meget beskjedne (ikke på basis av omdannelsesøkning, men snarere på basis av den oppnådde omdannelsesverdi) .

Claims (9)

1. Katalysator for fremstilling av tertiære olefiner fra tilsvarende alkyl-tert-alkyletere og som består av silika modifisert ved tilsetning av aluminiumoksyd i en mengde på mellom 0,3 og 1 vekt% i forhold til silikamengden, karakterisert ved at de er fremstilt ved hjelp av en fremgangsmåte hovedsakelig bestående i at silika impregneres med en løsning av aluminiumsalter, etterfulgt av tørking og kalsinering, idet materialet deretter underkastes en rensebehandling med vandige syreløsninger eller med vandige løsninger som frigir surhet ved termisk spaltning, etterfulgt
av vasking, en ytterligere tørking og en ytterligere kalsinering.
2. Katalysator som angitt i krav 1, karakterisert ved at de vandige løsninger som frigir surhet ved termisk spalting er vandige løsninger av ammoniumsalter.
3. Katalysator som angitt i krav 2, karakterisert ved at ammoniumsaltene velges fra ammoniumacetat, ammoniumpropionat og ammoniumklorid.
4. Katalysator som angitt i krav 1, karakterisert ved at rensebehandlingen gjennomføres ved en temperatur mellom 20 og 100'C i en tid mellom 0,5 og 24 timer.
5. Katalysator som angitt i krav 1, karakterisert ved at de vandige løsninger for rensebehandlingen anvendes ved en molar konsentrasjon på mellom 0,05 og 0,5 i en mengde på mellom 1 og 20 ganger volumet av det material som skal renses.
6. Fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner ved spaltning av de tilsvarende alkyl-tert-alkyletere, karakterisert ved at alkyl-tert-alkyleterne omsettes i nærvær av en katalysator som angitt i krav 1 til 5.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at alkyl-tert-alkyleterne omsettes ved et trykk mellom 1 og 10 kg/cm <2> ved en temperatur på høyst 500 <*> C og en volumhastighet på mellom 0,5 og 200 h- <1> .
8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at temperaturen holdes mellom 13 0 og 350"C og volumhastigheten holdes mellom 1 og 50 h- <1>.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at det som alkyl-tert-alkyleter anvendes metyl-tert-butyleter.
NO922790A 1991-07-18 1992-07-15 Katalysator og fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner fra alkyl-tert-alkyletere NO180521C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI911993A IT1252323B (it) 1991-07-18 1991-07-18 Catalizzatore ottenuto mediante un particolare procedimento di preparazione e suo impiego in un procedimento per produrre olefine terziarie a partire da alchil-ter-alchil-eteri.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO922790D0 NO922790D0 (no) 1992-07-15
NO922790L NO922790L (no) 1993-01-19
NO180521B true NO180521B (no) 1997-01-27
NO180521C NO180521C (no) 1997-05-07

Family

ID=11360375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO922790A NO180521C (no) 1991-07-18 1992-07-15 Katalysator og fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner fra alkyl-tert-alkyletere

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5214018A (no)
EP (1) EP0524679B1 (no)
JP (1) JPH05220392A (no)
KR (1) KR960003789B1 (no)
AT (1) ATE106775T1 (no)
CA (1) CA2073701C (no)
DE (1) DE69200181T2 (no)
HU (1) HU212976B (no)
IT (1) IT1252323B (no)
MX (1) MX9204178A (no)
NO (1) NO180521C (no)
RU (1) RU2054962C1 (no)
SA (1) SA92130113B1 (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI102730B1 (fi) * 1997-06-16 1999-02-15 Neste Oy Hyvän rikinsietokyvyn omaava hydrauskatalyytti
ITMI20121673A1 (it) 2012-10-05 2014-04-06 Saipem Spa Procedimento per la produzione di isobutene ad elevata purezza attraverso il cracking di mtbe o etbe e procedimento integrato per la produzione del relativo etere
RU2691076C1 (ru) * 2018-07-03 2019-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Способ получения изобутилена

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2684340A (en) * 1949-04-29 1954-07-20 Davison Chemical Corp Sulfate removal from silica-alumina catalyst
US3946020A (en) * 1970-12-28 1976-03-23 Koei Chemical Co., Ltd. Process for producing pyridine bases
US4476338A (en) * 1983-06-02 1984-10-09 Mobil Oil Corporation Olefins from methanol and/or dimethyl ether
US4725570A (en) * 1984-12-07 1988-02-16 Amoco Corporation Post-treatment of AMS-1B crystalline borosilicate molecular sieve-based catalyst compositions
IT1188179B (it) * 1985-07-05 1988-01-07 Snam Progetti Procedimento per produrre olefine terziarie mediante decomposizione di alchil-ter-alchil-eteri
US4691073A (en) * 1986-07-14 1987-09-01 Exxon Chemical Patents Inc. Production of tertiary olefins
US4988659A (en) * 1988-11-23 1991-01-29 Chevron Research Company Silica/alumina cogel catalysts

Also Published As

Publication number Publication date
HUT61911A (en) 1993-03-29
NO180521C (no) 1997-05-07
DE69200181T2 (de) 1994-10-27
KR930002388A (ko) 1993-02-23
ATE106775T1 (de) 1994-06-15
CA2073701C (en) 2002-10-01
NO922790L (no) 1993-01-19
RU2054962C1 (ru) 1996-02-27
ITMI911993A0 (it) 1991-07-18
DE69200181D1 (de) 1994-07-14
NO922790D0 (no) 1992-07-15
KR960003789B1 (ko) 1996-03-22
SA92130113B1 (ar) 2003-08-26
IT1252323B (it) 1995-06-08
CA2073701A1 (en) 1993-01-19
HU212976B (en) 1997-01-28
US5214018A (en) 1993-05-25
MX9204178A (es) 1992-11-01
ITMI911993A1 (it) 1993-01-18
EP0524679B1 (en) 1994-06-08
JPH05220392A (ja) 1993-08-31
EP0524679A1 (en) 1993-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1186084A3 (ru) Способ получени олефинов @ - @
US4287379A (en) Process for obtaining isobutene from C4 -hydrocarbon mixtures containing isobutene
DK162162B (da) Fremgangsmaade til fremstilling af krystallinske silicater
US4343959A (en) Process for the production of tertiary olefin
GB2025454A (en) Preparing mono-olefins
CA1189875A (en) Process for preparing sec-butyl alcohol and sec-butyl tert-butyl ether
US4006198A (en) Method for the preparation of tertiary olefins
NO147875B (no) Fremgangsmaate for skjelettisomerisering av alkener.
EP0091662A2 (en) Catalyst and process for dehydrating 2-alcohols
US4751343A (en) Process for the preparation of tertiary olefins
US4395580A (en) Process for producing an olefin by decomposition of the corresponding ether
NO180521B (no) Katalysator og fremgangsmåte for fremstilling av tertiære olefiner fra alkyl-tert-alkyletere
EP0261129B1 (en) Process for the production of tertiary olefins by decomposition of alkyl-tert.alkyl-ethers
WO1994012452A1 (en) Process for the production of branched olefins
AU4408293A (en) Production of olefins
JPS6058894B2 (ja) 第3級アルコ−ルの製造法
NO873642L (no) Protonkatalyserte reaksjoner.
JPH04300840A (ja) 低級オレフィン類の製造方法
CA2040695A1 (en) Catalyst pretreatment for olefin hydration
US2197956A (en) Vapor phase dehydration of acetylenic alcohols
US5659104A (en) Olefin isomerisation process
AU8084294A (en) Production of olefins
NO165440B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av tertiaere olefiner ved spaltning av alkyl-tert.alkyletere.
US4536605A (en) Process for the production of tertiary olefin
Levesque et al. Alkylation of benzene using an aqueous solution of ethanol