NO743404L - - Google Patents
Info
- Publication number
- NO743404L NO743404L NO743404A NO743404A NO743404L NO 743404 L NO743404 L NO 743404L NO 743404 A NO743404 A NO 743404A NO 743404 A NO743404 A NO 743404A NO 743404 L NO743404 L NO 743404L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- stated
- acid
- formula
- composition
- conversion
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 29
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 21
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 17
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 229910021630 Antimony pentafluoride Inorganic materials 0.000 claims description 14
- VBVBHWZYQGJZLR-UHFFFAOYSA-I antimony pentafluoride Chemical compound F[Sb](F)(F)(F)F VBVBHWZYQGJZLR-UHFFFAOYSA-I 0.000 claims description 14
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 claims description 11
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 claims description 11
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 8
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N sulfonic acid Chemical compound OS(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- -1 perfluorinated cycloalkyl sulphonic acid Chemical compound 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims 1
- 125000000020 sulfo group Chemical group O=S(=O)([*])O[H] 0.000 claims 1
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N fluorosulfonic acid Chemical compound OS(F)(=O)=O UQSQSQZYBQSBJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 2
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- LKTZODAHLMBGLG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon;$l^{2}-alumanylidenesilylidenealuminum Chemical compound [Si]#[Al].[Si]#[Al].[Al]=[Si]=[Al] LKTZODAHLMBGLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GKNWQHIXXANPTN-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2,2-pentafluoroethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)C(F)(F)F GKNWQHIXXANPTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFOJXEHRTNGBDB-UHFFFAOYSA-N 1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-undecafluorocyclohexane-1-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C1(F)F VFOJXEHRTNGBDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WSWMGHRLUYADNA-UHFFFAOYSA-N 7-nitro-1,2,3,4-tetrahydroquinoline Chemical compound C1CCNC2=CC([N+](=O)[O-])=CC=C21 WSWMGHRLUYADNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000737 Duralumin Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N arsenic pentafluoride Chemical compound F[As](F)(F)(F)F YBGKQGSCGDNZIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012050 conventional carrier Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000020335 dealkylation Effects 0.000 description 1
- 238000006900 dealkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- KDKLUHNOGZFDMB-UHFFFAOYSA-J hydron zirconium(4+) pentafluoride Chemical compound [H+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Zr+4] KDKLUHNOGZFDMB-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N methane;molecular fluorine Chemical compound C.FF QLOAVXSYZAJECW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFVUDQKTAWONMJ-UHFFFAOYSA-I pentafluorovanadium Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[V+5] NFVUDQKTAWONMJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- YRGLXIVYESZPLQ-UHFFFAOYSA-I tantalum pentafluoride Chemical compound F[Ta](F)(F)(F)F YRGLXIVYESZPLQ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2702—Catalytic processes not covered by C07C5/2732 - C07C5/31; Catalytic processes covered by both C07C5/2732 and C07C5/277 simultaneously
- C07C5/2727—Catalytic processes not covered by C07C5/2732 - C07C5/31; Catalytic processes covered by both C07C5/2732 and C07C5/277 simultaneously with hydrides or organic 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
- B01J27/08—Halides
- B01J27/12—Fluorides
-
- 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
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/2206—Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31
- C07C5/2266—Catalytic processes not covered by C07C5/23 - C07C5/31 with hydrides or organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2767—Changing the number of side-chains
- C07C5/277—Catalytic processes
- C07C5/2778—Catalytic processes with inorganic acids; with salts or anhydrides of acids
- C07C5/2786—Acids of halogen; Salts thereof
- C07C5/2789—Metal halides; Complexes thereof with organic compounds
-
- 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
- C07C2521/18—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/06—Halogens; Compounds thereof
- C07C2527/125—Compounds comprising a halogen and scandium, yttrium, aluminium, gallium, indium or thallium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/06—Halogens; Compounds thereof
- C07C2527/133—Compounds comprising a halogen and vanadium, niobium, tantalium, antimonium or bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/06—Halogens; Compounds thereof
- C07C2527/138—Compounds comprising a halogen and an alkaline earth metal, magnesium, beryllium, zinc, cadmium or mercury
-
- 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
-
- 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
- C07C2531/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Katalytisk, sammensetning til omdannelse av hydrokarboner.
Den foreliggende oppfinnelse går ut på en katalytisk sammen-', setning som er anvendelig til omdannelse av jordoljeprodukter og spesielt til isomerisering, alkylering, desalkylering og polymerisering av hydrokarboner, og likeledes på den tilsvarende omdanneIsesmetode.
På området oljeraffinering er det kjent å bevirke tallrike om-dannelser under anvendelse av katalysatorer med sur karakter. Som eksempler på sure katalysatorer kan nevnes aluminiumoksyd, aluminium-silicid, zeolitter, aluminiumklorid og -bromid, klorert alumina og flytende mineralsyrer som svovelsyre, flussyre og fosforsyre.
I senere tid har forskere utviklet oversure katalysatorer.
Av fransk patentskrift nr. 2 005 043 fremgår det at det er mulig å bevirke isomerisering av alifatiske hydrokarboner inneholdende minst 5 karbonatomer, ved hjelp av en sur katalysator bestående av en kombinasjon av flussyre og antimon-pentafluorid, i nærvær av hydrogen.
Isomerisering av normale og nafteniske parafiner har vært utført etter en metode som er beskrevet i US patentskrift nr. 3 594 445, under anvendelse av en katalysator som omfatter (1) et fluorid av et metall av gruppe V, som antimon-pentafluorid, og (2) en fluorsulfonsyre i nærvær av hydrogen og et olefin og/eller et alkylfluorsulfonat.
Enda en katalysator som egner seg til isomerisering, alkylering og polymerisering, er beskrevet i US patentskrift nr. 3 678 120. Denne katalysator omfatter antimon-pentafluorid og flussyre eller en fluosulfonsyre.
Sluttelig kan alkylering av hydrokarboner ifølge US patentskrift nr. 3 708 553 skje ved hjelp av en katalysator bestående av en Lewis-syre og en sterk syre valgt blant fluosulfonsyre og trifluormetan-sulfonsyre.
Man har nå funnet en ny katalytisk sammensetning som egner seg for reaksjoner til omdannelse av alifatiske hydrokarboner og forbedrer deres utbytte vesentlig.
Oppfinnelsen går ut.på en katalytisk sammensetning som egner seg til omdannelse av hydrokarboner under forhold passende for den søkte omdannelse, og utgjøres av en blanding av Lewis-syrer og en sulfonsyre som tilsvarer den generelle formel RF (SOo ^H) P, hvor RF betegner et alkylperfluorert eller cykloalkylperfluorert hydrokarbonradikal med et antall karbonatomer mellom 2 og 8 og p er 1 eller 2.
Ved perfluorert radikal forstår man et hydrokarbonradikal hvis hydrogenatomer er erstattet med fluoratomer.
I den følgende beskrivelse vil man benytte uttrykket protorisyre som fellesbetegnelse for alle de sulfonsyrer som kan inngå i sammensetningen ifølge oppfinnelsen.
Disse protonsyrer er ifølge oppfinnelsen valgt blant: perfluorerte alkylsulfonsyrer med formel cnF(2n+l) S^3H hvor n li(?ger mellom 2 og 8,
perfluorerte alkyldisulfonsyrer med formel cnF2n^S°3H^2'hvor n ligger mellom 2 og 8,
perfluorerte cykloalkyl-sulfonsyrer med formel cnF(2n-l)^<S>^3H^'hvor n ligger mellom 5 og 3.
Den katalytiske sammensetning ifølge oppfinnelsen utgjøres av en blanding av en protonsyre som definert ovenfor, og en Lewis-syre.
Det sier seg selv at man, skjønt der i regelen vil bli benyttet en enkelt Lewis-syre, også vil kunne anvende en blanding av flere slike syrer.
Den Lewis-syre som inngår i sammensetningen'ifølge oppfinnelsen, er et metallhalogenid svarende til formelen
M X m
hvor
M er et atom av et metall tilhørende gruppene IV, V og VI i det periodiske system, fortrinnsvis gruppe V,
X er et halogen, fortrinnsvis fluor,
m ligger mellom 3 og 6.
Som eksempler på Lewis-syrer som kan inngå i den katalytiske sammensetning, kan nevnes: Arsen-pentafluorid, tantal-pentafluorid, vanadium-pentafluorid, zirkonium-pentafluorid, antimon-pentafluorid, molybden-heksafluorid. Blant alle disse syrer velges fortrinnsvis antimon-pentafluorid.
I alminnelighet omfatter den katalytiske sammensetning 0,1-10, fortrinnsvis 0,5-5 mol Lewis-syre till mol protonsyre med formel RD (SO-fi)_.-
J P
Det ser ut til at det for å oppnå en bedre katalytisk virkning er ønskelig å gjennomføre reaksjonen i nærvær av et lite overskudd av
Lewis-syre. Fortrinnsvis ligger molforholdet Lew^s~sYre mellom 1 og 3. protonsyre Ved de forskjellige fremgangsmåter til oppnåelse av hydrokarboner kan den katalytiske sammensetning ifølge oppfinnelsen bringes til anvendelse enten i flytende eller i fast form.
Skjønt de flytende katalysatorer er aktive, er det ofte av interesse å kunne bruke en fast katalysator, noe som letter separa-sjon av charge og katalysator, særlig hvis denne ikke hurtig blir skitten.
En katalysator utgjøres i alminnelighet av en inert fast bærer hvori man på passende måte innfører det virksomme stoff. F.eks. benyt-ter man ved de konvensjonelle metoder til alkylering av parafiner og polymerisering av olefiner ofte en aktiv væske som svovelsyre eller fosforsyre, deponert på en fast bærer som silisiumoksyd eller aluminium-silicid.
Den katalytiske sammensetning ifølge oppfinnelsen kan anvendes med alle bærere som passer for katalysatoren. Imidlertid er det hen-siktsmessig å velge bæreren med omhu, da katalysatoren, som i seg selv er meget sur, vil ødelegge mange konvensjonelle bæremedier, noe som minsker dens surhet og dermed gjør den mindre virkningsfull. For å unngå denne ulempe velger man bærere som ikke blokerer katalysatorens surhet, og som er inerte overfor det virksomme materiale.
For å velge egnede inerte bærere lar man vedkommende bærere gjennomgå en prøve som består i at man etter 15 minutter måler graden av omdannelse av en charge av n-heksan som passerer over bæreren mens den er impregnert med en blanding i molforhold 2:1 av antimon-pentafluorid (SbF5) og trifluormetan-sulfonsyre (CF3SQ3H).
Er bæreren ikke inert overfor virkestoffet, så er omdannelsen av n-heksan etter 15 minutter tilnærmelsesvis 0, og kvaliteten av den prøvde bærer måles ved omdannelsesgraden.
Denne prøve gjør det mulig å' velge ypperlige bærere, som kalsiumfluord (CaF2), polytetrafluor-etylen, fluorert karbon (CFQ g) , aluminiumtrifluorid (A1F3).
Katalysatoren ifølge oppfinnelsen er anvendelig i tallrike prosesser til omdannelse av hydrokarboner, som isomerisering, krakking, polymerisering, alkylering etc.
Ved utførelsen av disse forskjellige prosesser tilsetter man reaksjonsmiljøet i alminnelighet forbindelser som er bestemt til å-for-hindre uheldige sekundære reaksjoner. Valget av disse forbindelser av-henger selvsagt av den tilsiktede omdannelses art. Som eksempel kan anføres følgende inhibitorer: Hydrogen, olefiner, benzen, alkylfluor-sulfonater.
Den katalytiske omdannelse i henhold til oppfinnelsen gir ypperlige resultater ved isomerisering og alkylering av hydrokarboner med et antall karbonatomer mellom 4 og 8.
Oppfinnelsen vil bli belyst ved de følgende utførelseseksempler, som refererer seg til isomerisering av n-pentan til isopentan såvel som alkylering av isobutan med propylen.
Blant de fire første eksempler, hvis resultater er oppført i den følgende tabell I, er eksempel I og II utført med allerede kjente katalysatorer med formel henholdsvis SbF5, FS03H og SbF5, CF3SQ3H. Eksempel III og IV er utført med katalytiske sammensetninger i samsvar med oppfinnelsen, inneholdende katalysatorer med formel henholdsvis SbF5, C4F9 SQ3H og SbF5CgF^SC^H.
Ved disse fire eksempler begynner man som følger:
I en autoklav på 12,5 ml innfører man 7,5 ml n-pentan (0,065 mol) og en blanding i forholdet 2:1 av antimon-pentafluorid (0,00250 mol) og perfluorert sulfonsyre (0,00125 mol). Man utsetter det hele for et hydrogentrykk på 5 bar. Autoklaven rystes i 45 minutter ved en tempera-tur av 80°C. Reaksjonsproduktene analyseres ved gasskromatisering.
En analyse av de oppnådde verdier viser:
iso
1) Forholdet ^ 5 , som er representativt for reaksjonen til isomering av nCc- til iso C^, tiltar med økende lengde av f luorkarbonkjeden, som beror på leddet SO^ E. 2) De ugunstige krakkings- og dismutasjonsreaksjoner tiltar på samme måte.
I eksempel V-XIII, hvis resultater er oppført i tabell II, går man frem som følger:
I en autoklav av duraluminium forsynt med et røreverk og en sløyfekrets som muliggjør hyppig analyse ved kromatografi, anbringer man katalysatoren og en charge av 9 0,5 vektprosent n-pentan. Reaktoren, chargen og katalysatoren er omhyggelig tørket og holdes frie for fuktighet. Reaksjonen gjennomføres ved en omgivelsestemperatur av omtrent 25°C i en atmosfære inneholdende nitrogen og hydrogen. I alminnelighet gjennomføres isomeriseringsreaksjonene ved temmelig lave
Det skal påpekes at syregruppene S03H i sulfonsyren C2F4(S03H)2i eksempel XII bæres av to forskjellige karbonatomer, og at sulfonsyren CgF^2. (<S?>3<H>) i eksempel XIII er perfluor-cykloheksan-sulfonsyre.
Videre skal det påpekes at de lette produkter er n-butan og isobutan og de tunge produkter er de forskjellige isomere av parafiner med antall karbonatomer mellom 6 og 9.
I eksempel IX utførte man reaksjonen på isopentan bare som eksperiment for å studere under hvilke forhold der danner seg gasser som man ikke ønsker å oppnå, og som utgjøres av n-pentan og av lette og tunge gasser.
Hvis man spesielt sammenligner resultatene av eksempel VII og
XI, fastslår man at hydrogenet har en gunstig innflytelse på isomeriser-ingen, fordi der etter 8 timer fås 27,5 vektprosent isopentan i eksempel VII, mens man får 7 6,5 vektprosent i eksempel XI.
Eksempel XIV
I en autoklav av stål innfører man 4,5 g antimon-pentafluorid
og 2,4 g perfluoretan-sulfonsyre (C2F^SQ3H). Katalysatoren bringes på 0°C, og man lar en blanding av 30 g isobutan og 4,5 g propylen reagere i 1 time under omrøring. Etter reaksj.onen oppvarmes reaktoren påny til omgivelsestemperaturen og trykkavlastes til atmosfæretrykk. Man oppsamler 22 g gass inneholdende 98% isobutan og 1,5 vektdeler propylen (vektprosent). Den flytende fase behandles med vann og blir deretter dekantert, og man oppsamler 10,6 g hydrokarbonholdig væske med følgende prosentuelle vektfordeling:
Dette eksempel viser at de betraktede katalysatorer er istand til å bevirke alkyleringsreaksjoner av parafiner med olefiner.
Det sier seg selv at de utførelseseksempler som er beskrevet ovenfor, bare er anført som illustrerende, og at mange avvikelser og endringer kan foretas av fagfolk uten at man derfor avviker fra oppfinnelsens hovedtanke og ramme.
Claims (16)
1. Katalytisk sammensetning til omdannelse av hydrokarboner under' forhold passende for den søkte omdannelse, karakterisert ved at den utgjøres av en blanding av Lewis-syre svarende til formelen MXm, hvor
M er et atom av et metall tilhørende gruppe IV, V og VI i det
periodiske system,
X er et halogen,
m ligger mellom 3 og 6,
og en sulfonsyre svarende til den generelle formel RF(SOo _H) p, hvor RF betegner et perfluorert alkyl- eller cykloalkyl-hydrokarbonradikal med et antall karbonatomer mellom 2 og 8 og p er 1 eller 2.
2. Sammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfonsyren tilsvarer formelen cn F(2n+l) S^3 H' llvor n ligger mellom 2 og 8.
3. Sammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfonsyren tilsvarer formelen cn F2n (S03 H)2 , hvor n ligger mellom 2 og 8 ...
4. Sammensetning som angitt i krav 1, karakterisert ved at sulfonsyren er en perfluorert cykloalkyl-sulfonsyre med formel CnF (2n+l) S03H' ^vor n ligger mellom 5 og 8.
5. Sammensetning som angitt i et av kravene 1-3, karakterisert ved at molforholdetrf(SO ^H)' ligger mellom 0,1 og 10. 3 p
6. Sammensetning som angitt i et av kravene 1^ -3, karakterisert ved at molforholdet c gMXm s6~ R ^B9 er mellom 0,1 og 10. n (2n+1) 3
7. Fremgangsmåte til omdannelse av hydrokarboner, karakterisert ved at man under forhold passende for omdannelsen bringer hydrokarbonene sammen med en katalytisk sammensetning som angitt i krav 1, bestående av en blanding av Lewis-syre og en syre til
svarende formelen C F,„ .,>SO,H, hvor n ligger mellom 2 og. 8.
n l^n+i; j
8. Fremgangsmåte til omdannelse av hydrokarboner, karakterisert ved at man under forhold passende for omdannelsen bringer hydrokarbonene sammen med en katalytisk sammensetning som angitt i krav 1, bestående av en blanding av Lewis-syre med en syre svarende til formelen RF(SQ3H )p/ hvor p ligger meilom 2 og 8.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at den katalytiske sammensetning innføres i reaksjonsmiljøet i flytende tilstand.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at sammensetningen innføres i reaksjonsmiljøet i form av en bærer impregnert med sammensetningen.
11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10/karakterisert ved at bæreren velges blant kalsiumfluorid, aluminiumtrifluorid, fluorkarbon og polytetrafluoretylen.
12. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at omdannelsen har form av en isomerisering av hydrokarboner.
13. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at omdannelsen har form av en alkylering av hydrokarboner.
14. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at katalysatoren utgjøres av en blanding av antimon-pentafluorid og en syre med formel C^F^^^SQ^H, hvor n ligger mellom 2 og 8.
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at katalysatoren utgjøres av en blanding av antimon-pentafluorid og en syre med formel RF(SOj qH) p, hvor p ligger mellom 2 og 8.
16. Fremgangsmåte som angitt i krav. 12, karakterisert ved at man bevirker isomerisering av n-pentan til isopentan ved å varme opp reaksjonsblandingen mellom -10°C og 100°C i nærvær av hydrogen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7334561A FR2244563B1 (no) | 1973-09-26 | 1973-09-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO743404L true NO743404L (no) | 1975-04-28 |
Family
ID=9125598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO743404A NO743404L (no) | 1973-09-26 | 1974-09-20 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3960764A (no) |
JP (1) | JPS5060488A (no) |
BE (1) | BE819988A (no) |
CA (1) | CA1037066A (no) |
DE (1) | DE2445561C3 (no) |
DK (1) | DK501374A (no) |
FR (1) | FR2244563B1 (no) |
GB (1) | GB1463320A (no) |
IT (1) | IT1022322B (no) |
NL (1) | NL7412575A (no) |
NO (1) | NO743404L (no) |
SE (1) | SE408138B (no) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4044069A (en) * | 1973-09-26 | 1977-08-23 | Societe Nationale Elf Aquitaine | Catalytic composition for the isomerization and alkylation of hydrocarbons |
US4317949A (en) * | 1976-02-23 | 1982-03-02 | Varen Technology | Alkylation process and apparatus useful therein |
US4180695A (en) * | 1976-03-04 | 1979-12-25 | Shell Oil Company | Isoparaffin alkylation process using an unsupported perfluorinated polymer catalyst |
US4056578A (en) * | 1976-03-04 | 1977-11-01 | Shell Oil Company | Isoparaffin-olefin alkylation process using a supported perfluorinated polymer catalyst |
US4038213A (en) * | 1976-03-04 | 1977-07-26 | Shell Oil Company | Hydrocarbon conversion process using a supported perfluorinated polymer catalyst |
US4123379A (en) * | 1977-05-04 | 1978-10-31 | University Of Delaware | Production of very strongly acidic solids for hydrocarbon conversions |
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 |
US4465893A (en) * | 1982-08-25 | 1984-08-14 | Olah George A | Oxidative condensation of natural gas or methane into gasoline range hydrocarbons |
US4513164A (en) * | 1981-09-01 | 1985-04-23 | Olah George A | Condensation of natural gas or methane into gasoline range hydrocarbons |
US4467130A (en) * | 1981-09-01 | 1984-08-21 | Olah George A | Condensation of natural gas or methane into gasoline-range hydrocarbons |
DE4218562C2 (de) * | 1992-06-05 | 1998-11-26 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Perfluorbutylsulfonylfluorid |
US5510561A (en) * | 1992-12-21 | 1996-04-23 | Kerr-Mcgee Chemical Corporation | Homogenous catalyst and processes for fluid phase alkylation |
US6436866B1 (en) * | 1999-05-26 | 2002-08-20 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Lewis acid catalyst composition |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3708553A (en) * | 1971-06-25 | 1973-01-02 | Exxon Research Engineering Co | Alkylation process utilizing a lewis acid halide with fluorosulfuric or trifluoromethanesulfonic acid |
-
1973
- 1973-09-26 FR FR7334561A patent/FR2244563B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-09-17 GB GB4046074A patent/GB1463320A/en not_active Expired
- 1974-09-17 BE BE148589A patent/BE819988A/xx unknown
- 1974-09-20 NO NO743404A patent/NO743404L/no unknown
- 1974-09-23 CA CA209,964A patent/CA1037066A/en not_active Expired
- 1974-09-24 DK DK501374A patent/DK501374A/da unknown
- 1974-09-24 NL NL7412575A patent/NL7412575A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-09-24 DE DE2445561A patent/DE2445561C3/de not_active Expired
- 1974-09-25 SE SE7412073A patent/SE408138B/xx unknown
- 1974-09-26 US US05/509,608 patent/US3960764A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-09-26 JP JP49110967A patent/JPS5060488A/ja active Pending
- 1974-09-26 IT IT27718/74A patent/IT1022322B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1463320A (en) | 1977-02-02 |
JPS5060488A (no) | 1975-05-24 |
IT1022322B (it) | 1978-03-20 |
DE2445561A1 (de) | 1975-04-03 |
SE7412073L (no) | 1975-03-27 |
FR2244563A1 (no) | 1975-04-18 |
FR2244563B1 (no) | 1976-06-18 |
SE408138B (sv) | 1979-05-21 |
BE819988A (fr) | 1975-01-16 |
DK501374A (no) | 1975-06-02 |
DE2445561C3 (de) | 1980-02-14 |
CA1037066A (en) | 1978-08-22 |
DE2445561B2 (de) | 1979-05-31 |
NL7412575A (nl) | 1975-04-01 |
US3960764A (en) | 1976-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO743404L (no) | ||
Best et al. | On identifying the primary and secondary products of the catalytic cracking of cumene | |
US3778489A (en) | Alkylation with separate olefin streams including isobutylene | |
US4038213A (en) | Hydrocarbon conversion process using a supported perfluorinated polymer catalyst | |
US3708553A (en) | Alkylation process utilizing a lewis acid halide with fluorosulfuric or trifluoromethanesulfonic acid | |
WO1995021871A1 (en) | Ionic liquids | |
US4025577A (en) | Hydroalkylation of paraffins with olefins utilizing hydrogen fluoride and metal pentafluoride catalyst | |
US4162233A (en) | Isomerization-alkylation systems comprising a Gr. III A Lewis acid and a non-reactive aprotic solvent | |
US4044069A (en) | Catalytic composition for the isomerization and alkylation of hydrocarbons | |
CA1072129A (en) | Process for the alkylation of light paraffins with lower olefins | |
US4229611A (en) | Isomerization alkylation systems | |
US3975299A (en) | Production of acid hydrocarbon conversion catalysts | |
US4022847A (en) | Hydrocarbon conversion process using an unsupported perfluorinated polymer catalyst | |
EP0160145A2 (en) | Alkylation of aromatic molecules using wide pore, amorphous silica-alumina catalyst | |
US2413161A (en) | Surface active agents | |
SU906361A3 (ru) | Способ изомеризации димеров пропилена | |
US4100213A (en) | Isomerization with catalyst of graphite containing intercalated acid and fluoride | |
US4060565A (en) | Hydrocarbon conversion process using a supported perfluorinated polymer catalyst | |
US2875257A (en) | Preparation of improved alkylate products using a sulfuric acid treatment | |
RU2756954C1 (ru) | Способ получения алкилпроизводных аренов | |
US4180695A (en) | Isoparaffin alkylation process using an unsupported perfluorinated polymer catalyst | |
EP0643992A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation d'isoparaffine C4-C5 par au moins une oléfine C3-C6 | |
FR2683739A1 (fr) | Catalyseur d'alkylation de paraffines. | |
US2626966A (en) | Alkylation of aromatic hydrocarbons | |
EP0542612A1 (fr) | Utilisation d'un catalyseur en alkylation d'isobutane et/ou d'isopentane |