Przedmiotem wynalazku jest sposób alkilowania weglowodorów izoparaf inowych weglowodorami olefino- wymi wobec dzialajacych kwasno katalizatorów.Otrzymany sposobem wedlug wynalazku produkt alkilowania odznacza sie wyzszymi wlasciwosciami jako skladnik paliw silnikowych w porównaniu do produktu wytwarzanego dotyczczas znanymi metodami alkilowa¬ nia.Przemyslowa metoda alkilowania weglowodorów izoparaf i nowych, takich jak izobutan, izopentan itp. weglowodorami olefinowymi, takimi jak propylen, butyleny, amyleny itp. celem otrzymania weglowodorów wrzacych w zakresie temperatury wrzenia benzyny, jest dobrze znana. Wytwarzane za pomoca alkilowania weglowodory C5-C! 0 okresla sie jako „alkilaty". Sa one szczególnie uzyteczne jako skladniki mieszaniny paliw silnikowych wskutek ich wysokiej liczby oktanowej dzieki czemu moga byc stosowane do podwyzszania liczby oktanowej benzyn, aby spelnialy wymagania wspólczesnych silników pojazdów mechanicznych. Tak wysoko- oktanowe produkty sa szczególnie wazne w produkcji nieetylizowanych paliw silnikowych o wystarczajacej jakosci, gdy nie jest pozadane stosowanie alkilowych zwiazków olowiu w paliwie dla spelniania wyrtiagan oktanowych. Stalym celem w tej dziedzinie jest opracowanie procesu alkilowania izoparafin olefinami, dostarcza¬ jacego alkilatu o liczbie oktanowej wyzszej od liczby oktanowej alkilatu uzyskiwanego za pomoca konwencjonal¬ nychprocesów. t Obecne daznosci w wymaganiach wobec paliwa silnikowego i wyobrazenia przyszlych wymagan w tej dziedzinie wskazuja, ze moze byc pozadane i/lub konieczne wytwarzanie paliw silnikowych, destylujacych w stadium koncowym w temperaturze ponizej okolo 150°C, azeby odpowiadaly przewidywanym standardom.Za pomoca konwencjonalnych metod alkilowania izoparafin olefinami nie mozna otrzymywac produktów alkilowania o dostatecznie niskiej koncowej temperaturze destylacji, odpowiednich dla palivy silnikowych o tak niskiej temperaturze* koncowej destylacji. Sposób wedlug wynalazku umozliwia otrzymywanie alkilatu o znacznie nizszej temperaturze koncowej destylacji od produktu otrzymywanego metodami konwencjonalnymi. w dodatku o znacznie wyzszej liczbieoktanowej. , . -*-u.*^ •¦l-u* W procesach przemyslowych alkilowania izoparafin olefinami, jako izoparafiny stosuje sie izobutan, a jako olefiny propylen i/lub butyleny. Jako katalizatory stosuje sie fluorowodór, kwas siarkowy i inne podobne2 90 268 produkty kwasne lub o dzialaniu kwasnym. Izoparafiny, oleifny i katalizator wprowadza tie zazwyczaj w zet- knieciu w reaktorze do alkilowania, tworzac mieszanine reakcyjna. Po zakonczeniu reakcji alkilowania, miesza- nirte reakcyjna usuwa sie z reaktora i oddziela weglowodór od katalizatora w strefie rozdzielania, na ogól przez osadzanie w osadniku, a oddzielony katalizator zawraca sie do reaktora; dla dalszego uzycia. Wytworzona faze weglowodorowa poddaje sie dalszej obróbce, np. frakcjonowaniu dla odzyskania produktu alkilowania i oddziele¬ nia nieprzereagowanych reagentów, np. izoparatm w celu ich dalszego wykorzystania.Stwierdzono, ze w celu uzyskania optymalnej wydajnosci wysokojakosciowego produktu alkilowania, proces alkilowania izoparafin olefinami prowadzi sie stosujac szczególnie warunki temperaturowe i cisnieniowe, oraz specyficzne stezenia reagentów i katalizatorów. W znanych sposobach znaczny nadmiar molowy izoparafin w stosunku do olefin w mieszaninie reakcyjnej, wynoszacy na ogól od okolo 10:1 do okolo 30 :1, jest jednym z wymaganych warunków do uzyskania odpowiedniego produktu. Stwierdzono, ze pozadane jest stosowanie tak wielkiego jak tylko to jest mozliwie nadmiaru izoparafin, gdyz wskutek tego polepsza sie jakosc produktu' alxilowanla. Na ogól znaczna ilosc izoparafin odzyskuje sie i zawraca do reaktora, po oddzieleniu z fazy ^weglowodorowej uzyskanej z reaktora. Wielka ilosc izoparafin, przechodzaca nieprzereagowana przez reaktor do' aLMowanJa if^adnik, która oddziela sie od produktu alkilowania stwarza koniecznosc stosowania urzadzenia do Jffakcjónowartia o duzej wydajnosci dla umozliwienia oddzielenia produktu alkilowania od izoparafin, zawraca¬ nych do reaktora. Ograniczenie ilosci n8dmiaru stosowanych izoparafin stanowi problem w pierwszym rzedzie natury ekonomicznej. Kosztom i trudnosciom z przerobem wielkiej ilosci izoparafin oraz ich recyklem mozna zapobiec czesciowo przez stosowanie procesu wed fug wynalazku.Wiadomo, ze mozna wytwarzac alkilat o wysokiej jakosci przez alkilowanie za pomoca olefin o róznym ciezarze czasteczkowym, takich jak propylen, butyleny itd, izoparafin, w taki sposób, ze jedna olefina, np. propylenem alkiluje sie izoparafiny w jednym ukladzie warunków reakcyjnych, podczas gdy izoparafiny alkiluje sie butylenami w odmiennym ukladzie warunków reakcyjnych. Jednakze stwierdzono, ze konieczne jest utrzymanie takiego samego wysokiego nadmiaru izoparafin w stosunku do olefin zarówno w reakcji alkilowania propylenem jak i w reakcji alkilowania butylenami, w celu otrzymania odpowiedniego produktu. Stwierdzono, ze oddzielne alkilowanie np. olefin Ca i C4 jest nieekonomiczne, wskutek kosztów zwiazanych ze stosowaniem oddzielnych reaktorów dla Ca iC4, w polaczeniu z wyzej podkreslonymi kosztami i trudnosciami w obróbce znacznego nadmiaru izoparafin, potrzebnego dla uzyskania wysokojakosciowego produktu.Zadanie techniczne wynalazku polega na opracowaniu prostego, pewnego i ekonomicznego sposobu alkilowania izoparafin lzejszymi i ciezszymi olefinami.Sposób alkilowania izoparafin olefinami wedlug wynalazku przebiega przy operowaniu mniejszymi ilosciami izoparafin i przy utrzymaniu wysokiego ich stezenia w czasie reakcji alkilowania.Sposób wedlug wynalazku alkilowania izoparafin lzejszymi i ciezszymi olefinami polega na tym, ze izoparafiny poddaje sie reakcji w pierwszej strefie alkilowania, w obecnosci pierwszego katalizatora alkilowania z lzejszymi olefinami, z mieszaniny produktów reakcji pierwszej strefy alkilowania odzyskuje sie strumien weglowodorów, zawierajacy czesciowo wyjsciowe izoparafiny i czesciowo produkt alkilowania, co najmniej czesc strumienia poddaje sie reakcji w drugiej strefie alkilowania i w obecnosci drugiego katalizatora alkilowania z ciezszymi olefinami, z mieszaniny produktów reakcji drugiej strefy alkilowania odzyskuje sie drugi strumien weglowodorów, zawierajacy co najmniej czesc produktu alkilowania otrzymanego w pierwszej i drugiej strefie alkilowania, a nastepnie z tego strumienia odzyskuje sie wysokooktanowy produkt alkilowania.Wynalazek umozliwia alkilowanie izoparafin oddzielnie olefinami lzejszymi i olefinami ciezszymi, w od¬ miennych warunkach alkilowania, korzystnych dla oddzielnego alkilowania dwiema olefinami, przy czym otrzymuje sie z obu olefin produkt reakcji przewyzszajacy dotychczas otrzymywane produkty. Jednoczesnie, mozna zmniejszyc nadmiar izoparafin wymagany dla stworzenia optymalnych warunków alkilowania. Przez wprowadzenie calej ilosci izoparafin do pierwszego reaktora alkilacji, z lzejszymi olefinami, przeprowadzenie z tego reaktora odcieku weglowodorów i wraz z ciezszymi olefinami do drugiego reaktora alkilowania, odzyska* nie produktu alkilowania z odcieku weglowodorowego z drugiego reaktora alkilowania, dokonuje sie oddzielnego alkilowania lzejszych oraz ciezszych olefin, przy optymalnym nadmiarze izoparafin w obu reakcjach zachodz* cych w obu reaktorach, bez koniecznosci dostarczania izoparafin oddzielnie do dwóch stosowanych reaktorów.Zalaczony rysunek przedstawia schemat przeplywu w przykladowej postaci Wykonania wynalazku.W prowadzonym procesie jako weglowodór izoparafinowy stosuje sie Izobutan zas butyleny i propylen stosów* ne sa odpowiednio Jako olefiny ciezsze i lzejsze. W obu reaktorach stosuje'sle Jako katalizatory fluorowodór, z tym, ie katalizatory maja rózne stezeniafluorowodoru. , Przedstawiona postac wykonania wynalazku nie ogranicza jego zakresu.Dalsze korzystne cechy, przyklady i postaci wykonania wynalazku wynikaj* t opisu rytunku Jak I z naj- korzystniejszych postaci stosowania wynalazku.90 268 3 Proces prowadzi sie zgodnie z obrazem przeplywu wedlug rysunku w nastepujacy sposób. Izobutan wprowadza sie do przewodu 1r do którego doprowadza sie przewodem 2 propylen, który po zmieszaniu zizobutanem przechodzi przewodem 1* Czesc mieszaniny oddziela sie i wprowadza przewodami 3 i 4 do reaktora alkilacji 5, podczas gdy pozostala czesc mieszaniny doprowadza sie do tego z reaktora przewodem 1, zapewnia to dobre wymieszanie w reaktorze 5. W reaktorze do alkilacji 5 starannie wymieszane weglowodory zostaja wprowadzone w zetkniecie z katalizatorem fluorowodorowym o wysokiej mocy, zawierajacym okolo 95% kwasu, tworzac mieszanine reakcyjna. Reaktor 5 jest zaopatrzony w posredni wymiennik ciepla, nie pokazany na rysunku. Srodek chlodzacy wprowadza sie do reaktora 5 przewodem 6 i po posredniej wymianie ciepla z reagentami i katalizatorem usuwa przewodem 7. Mieszanine reakcyjna utrzymuje sie w temperaturze okolo 32°C, a cisnienie stosuje sie takie, zeby reakcja w reaktorze 5 zachodzila w fazie cieklej. Mieszanine reakcyjna, skladajaca sie z katalizatora, alkilowanych weglowodorów, nieprzereagowanych weglowodorów, takich jak izobutan i mozliwie niewielkich ilosci propylenu usuwa sie z reaktora i przeprowadza przewodem 8 do osadnika 9. W osadniku 9 oddziela sie katalizator w postaci fluorowodoru o wysokiej mocy od fazy weglowodo¬ rowej, zawierajacej alkilowane weglowodory, nieprzereagowane weglowodory i ewentualnie pewna ilosc fluorku alkilu. Katalizator z mocnego kwasu fluorowodorowego tworzy oddzielna ciezsza faze w osadniku 9 i usuwa sie go przewodem 10 i zawraca przez pompe 13 przewodem 14 do reaktora 5. Mala czesc katalizatora o wysokiej mocy usuwa sie z przewodu 10 i przewodem 11 doprowadza do urzadzenia do regeneracji katalizatora, nie pokazanego na rysunku. Swiezy i/Lub regenerowany katalizator zawierajacy fluorowodór o wysokim stezeniu, np. 97% wagowych przewodem 12 doprowadza sie do przewodu 10 celem utrzymania optymalnej mocy katalizatora stosowanego w reaktorze 5. Faze weglowodorowa, zawierajaca produkty reakcji alkilowania, izobutan i ewentualnie pewna ilosc fluorków alkilu itd. usuwa sie z osadnika 9 przewodem 15. Ciezszy reagent olefinowy, zawierajacy butyleny wprowadza sie przewodem 16 do przewodu 15 i miesza ze znajdujacymi sie w nim weglowodorami. Zmieszane butyleny z odciekiem weglowodorowym z osadnika 9 wprowadza sie przewodem 15 do reaktora 19. Czesc tej mieszaniny z przewodu 15 skierowuje sie przewodami 17 i 18 do reaktora 19, celem dokladnego wymieszania z katalizatorem alkilowania w reaktorze 19. Reaktor 19 jest zaopatrzony w nie przedstawiony na rysunku, posredni wymiennik ciepla. Srodek chlodzacy wprowadza sie do reaktora 19 przewodem 20, i po posredniej wymianie ciepla z mieszanina reakcyjna w reaktorze 19, usuwa przewodem 21. Reagenty wprowadzone do reaktora 19 przewodami 15, 17 i 18 mieszaja, sie z katalizatorem 0 mniejszej mocy w postaci fluorowodoru, zawierajacym okolo 90% wagowych kwasu, tworzac mieszanine reakcyjna. Mieszanine reakcyjna w reaktorze 19 utrzymuje sie w temperaturze okolo 32°C, w fazie cieklej.Po zakonczonej calkowicie reakcji alkilowania mieszanine reakcyjna usuwa sie z reaktora 19 i przeprowa¬ dza przewodem 22 do reaktora do obróbki cieplnej 23, w którym mieszanine reakcyjna utrzymuje sie dodatkowo w temperaturze i pod cisnieniem alkilowania przez- pewien czas, po czym mieszanine przeprowadza sie przewodem 24 do osadnika 25. W osadniku 25 oddziela sie faze katalizatora z fluorowodoru o mniejszej mocy i przeprowadza przewodem 26 poprzez pompe 29 a nastepnie przewodem 30 do reaktora 19. Mala czesc katalizatora o mniejszej mocy usuwa sie z przewodu 26 i przewodem 27 doprowadza sie do nie uwidocznionego na rysunku urzadzenia regeneracyjnego/Swiezy i/lub regenerowany katalizator doprowadza sie przewodem 28 do przewodu 26. Lzejsza faze weglowodorowa, skladajaca sie z produktu alkilowania i nie przereagowanego izobutanu usuwa sie z osadnika 25 i przewbdem 31 doprowadza do konwencjonalnego urzadzenia do frakcjono¬ wania, takiego jak kolumna odpedowa dla odpedzenia izobutanu, celem oddzielenia w konwencjonalny sposób produktu alkilowania i korzystnie zawrócenia izobutanu do reaktora5. * Reagenty izoparafinowe iolefinowe korzystnie stosowane w procesie wedlug wynalazku sa znane w tej dziedzinie. Izobutan jest korzystnie stosowanym weglowodorem izoparafinowym, chociaz mozna stosowac równiez izopentan, izoheksan itp. lub mieszanine dwóch albo kilku izoparafin. Reagent izoparafinowy moze zawierac pewne niereaktywne zanieczyszczenia, np. n-parafine bez zmiany jego wlasnosci. Np. typowy, handlowy izobutan moze zawierac pewne ilosci propanu i n-butanu. Korzystnymi ciezszymi olefinami sa równiez materialy zawierajace butyleny. Moga to byc np. czysty buten-1, czysty buten-2, czysty izobutylen lub mieszanina zawierajaca lub zlozona z dwóch alboWszystkich izomerów butylenu. Ciezszym reagentem olefino- wym moze tez byc mieszanina butylenów z amylenami lub innymi ciezszymi olefinami. Równie dobrze nadaje sie do stosowania jako skladnik reakcji w postaci cciezszych olefin mieszanina butylenów i pewnych ilosci amylenów lub innych ciezszych reagentów olefinowych. Inne ciezsze reagenty olefinowe zawieraja olefiny C5 1 ciezsze, lecz stosowanie ich nie daje wyników takich jak otrzymane przy stosowaniu olefin C4. Wyzsze olefiny stosowanejako material wyjsciowy moga zawierac male ilosci weglowodorów, takich jak niwafjny, izoparafiny, etylen, propylen itd.Lzejszym reagentem olefinowym moze byc korzystnie propylen czysty lub zawierajacy male ilosci parafin, izoparafin, etylenu, butylenów itp. Typowy handlowy propylen do alkilowania, zawiera propylen i propan.4 90 268 Korzystnie jest, gdy ciezszy reagent olefinowy jest w zasadzie wolny od stosowanych W procesie lzejszych olefin i podobnie, gdy lzejszy reagent olefinowy jest w zasadzie wolny od stosowanych ciezszych olefin. Np- typowy wyjsciowy material izoparafinowy moze zawierac 95% wagowych izobutanu, 1% wagowy propanu i 4% wagowe normalnego butanu, podczas gdy korzystny ciezszy reagent olefinowy moze zawierac jako material wyjsciowy okolo 40% wagowych butylenów 45% wagowych izobutanu i 16% wagowych rtbutanu, a typowy korzystny lzejszy reagent olefinowy jako material wyjsciowy moze zawierac 60% wagowych propylenu i 40% wagowych propanu.Stosowane w procesie wedlug wynalazku katalizatory alkilowania sa znanymi w tej dziedzinie katalizatora¬ mi. Sa nimi, np. mocne kwasy, takie jak fluorowodór, kwas siarkowy i kwas fosforowy. Innymi odpowiednimi katalizatorami sa halogenki metali, takie jak chlorek glinu, halogenki antymonu itd„ halogenki boru, niektóre krystaliczne glinokrzemiany katalitycznie czynne w reakcji alkilowania izoparafin, takie jak faujazyt, mordenit itd., ewentualnie z dodatkiem lub gez dodatku katalitycznych ilosci metali lub jonów metali.Na ogól, najkorzystniejszym katalizatorem alkilowania, stosowanym w sposobie wedlug wynalazku jest fluorowodór. Konwencjonalny katalizator fluorowodorowy zawiera okolo 75% wagowych lub vwiecej kwasu/ który mozna miareczkowac i okolo 5% wagowych lub mniej, wody, a pozostalosc stanowia weglowodory i polaczone fluorki w roztworze z kwasu. Taki katalizator alkilowania jest odpowiedni do stosowania zarówno jako katalizator alkilowania w pierwszej strefie alkilowania izoparafin, nizszymi olefinami, jak i w drugiej strefie alkilowania ciezszymi olefinami. W szczególnie korzystnej postaci wykonania sposobu wedlug wynalazku stosuje sie dwa katalizatory z fluorowodoru o róznej mocy. Katalizator alkilowania o wyzszej mocy, stosuje sie w pierwszej strefie alkilowania do alkilowania izoparafin lzejszymi olefinami, korzystnie zawierajacymi propyle¬ nem. Ten katalizator o wyzszej mocy odznacza sie zawartoscia zmiareczkowanego kwasu wynoszaca od okolo 80% wagowych do okolo 99% wagowych, zawartoscia wody od okolo 0,1% wagowego do okolo 1% wagowego i zawartoscia weglowodorów od okolo 1% wagowego do okolo 20% wagowych. Katalizator alkilowania o nizszej mocy fluorowodoru stosuje sie w drugiej strefie reakcji do alkilowania ciezszymi olefinami, zawierajacymi korzystnie butyleny. Katalizator alkilowania o nizszej mocy odznacza sie stezeniem zmiareczkowanego kwasu wynoszacym od okolo 65% wagowych do okolo 95% wagowych, zawartoscia wody od okolo 0,1% wagowego do okolo 1% wagowego i zawartoscia weglowodoru od okolo 5% wagowych do okolo 35% wagowych. Katalizator o wyzszej mocy korzystnie zawiera od okolo 90% wagowych do okolo 99% wagowych kwasu, podczas gdy katalizator o nizszej mocy korzystnie zawiera od okolo 80% wagowych do okolo 95% wagowych kwasu.Dla obu reakcji alkilowania w obecnosci cieklego katalizatora, takiego jak fluorowodór mozna stosowac reaktory opisane w opisach patentowych St. Zjedn. Am. nr.nr. 3 456 033, 3 469 949i 3 301 536. Warunki alkilowania izoparafin olefinami prowadzonego w reaktorach alkilowania opisanych w wyzej wymienionych opisach lub w innych odpowiednich reaktorach do konwencjonalnego alkilowania sa równiez dobrze znane i mozna je stosowac w szczególnych postaciach wykonania wynalazku. W jednej z postaci wykonania procesu wedlug wynalazku reagenty i ciekle katalizatory wprowadza sie w zetkniecie w strefie alkilowania,'po czym katalizator oddziela sie od produktów reakcji przez osadzanie, dla dalszego wykorzystania.Wynalazek obejmuje równiez postacie wykonania, w którym stosuje sie zloze ze stalego katalizatora, takiego jak katalizator z zeolitu, stosowanego w obu reaktorach, przy czym odciek weglowodorowy z pierwszego reaktora przeprowadza sie do drugiego reaktora bez dalszego oddzielania od katalizatora przez osadzanie. Strefy alkilowania i optymalne warunki alkilowania w szczególnych postaciach wykonania wynalazku zaleza od skladu wyjsciowego strumienia ciezszej olefiny, strumienia lzejszej wyjsciowej olefiny, strumienia izoparafin i stosowane¬ go typu katalizatora. Np. w korzystnej postaci wykonania wynalazku izobutan i nizsza olefine, zawierajaca od okolo 50-70% objetosciowych propylenu i od okolo 30-50% objetosciowych propanu wprowadza sie w reakcje, przy stosunku molowym izobutanu do propylenu wynoszacym od okolo 5:1 do okolo 50:1 z katalizatorem fluorowodorowym w pierwszej strefie alkilacji w warunkach alkilowania obejmujacych tempera¬ ture w zakresie od okolo -18°C od okolo 93°C pod cisnieniem odpowiednim do utrzymania weglowodorów i katalizatora w fazie cieklej, przy stosunku objetosciowym katalizatora do weglowodoru w pierwszym reaktorze alkilacji wynoszacym od okolo 0,1 :1 okolo 10:1 i czasie zetkniecia wynoszacym w pierwszym reaktorze alkilacji od okolo 0,1 minuty do okolo 30 minut. Wtej korzystnej postaci wynalazku cclezsza olefihe, zawierajaca od okolo 30-60% objetosciowych butylenów, przy czym pozostalosc stanowi propan I butany, wprowadza sie w zetkniecie z odciekiem weglowodorowym z pierwszego rektora alkilacji z katalizatorem fluorowodorowym w drugim reaktorze alkilacji, w warunkach alkilowania obe]rkjjacych temperature od okolo -ttfC do okolo 93°C, i cisnienie, wystarczajace do utrzymania fazy cieklej, przy stosunku objetosciowym katalizatora i weglowodoru wynoszacym w drugim reaktorze alkilacji od okolo 0,1 :1 do okolo 10 :1 i czaili zetkniecia wynoszacym od okolo 0,1 minuty do okolo 30 minut90 268 6 W szczególnie korzystnej postaci wykonania wynalazku warunki w pierwszej strefie alkilowania obejmuja stosowanie wyzej opisanego katalizatora fluorowodorowego o wysokiej mocy i temperatury okolo 15-66°C, szczególnie korzystnie 24-48°C Lcisnienla wystarczajacego dla utrzymania reagentów i katalizatora w fazie cieklej i czasu reakcji okolo 0,1-20 minut. Izobutan i propylen wprowadza sie do pierwszego reaktora alkilacjl w stosunku molowym, wynoszacym od okolo 20 :1 do okolo 30 :1 w stosunku objetosciowym katalizatora i weglowodoru od okolo 0,5 :1 do okolo 2 :1 w pierwszej strefie alkilacji. Podobnie w tej korzystnej postaci wynalazku warunki alkilowania w drugim reaktorze alkilacji obejmuja stosowanie wyzej opisanego fluorowodoro¬ wego katalizatora alkilacji o niskiej mocy, oraz temperatury okolo 4-43°C, korzystnie 10-38°C, cisnienia dostatecznego dla utrzymania reagentów i katalizatora w fazie cieklej, oraz czasu reakcji od 0,1-20 minut.Odciek weglowodorowy z pierwszej strefy alkilowania i ciezsza olefine, zawierajaca butyleny wprowadza sie do drugiego reaktora alkilacji, przy stosunku molowym butylenów i odcieku weglowodorowego od okolo 1 :20 do okolo 1 : 30 i stosunku objetosciowym katalizatora i weglowodoru od okolo 0,5 :1 do okolo 2 :1 utrzymywa¬ nym w drugim reaktorze alkilacji. Przez utrzymywanie tych warunków odpowiednio w pierwszej i drugiej strefie alkilowania, stosujac propylen jako lzejsza olefine i butyleny jako olefine ciezsza mozna otrzymac z optymalna wydajnoscia produkt alkilowania o wysokiej jakosci zarówno z reakcji alkilowania propylenu, jak i z reakcji alkilowania butylenów. Pozadanie wysoki stosunek molowy izobutanu jest wiec utrzymywany zarówno w pierwszej jak i drugiej strefie reakcji alkilowania bez potrzeby utrzymywania dostatecznego nadmiaru izobutanu przez doprowadzanie go oddzielnie do oddzielnych reaktorów, wedlug znanych metod.Przez stosowanie weglowodorów odzyskiwanych ze strefy pierwszego alkilowania dla dostarczenia weglowodorów, zwlaszcza izobutanu potrzebnych w strefie drugiego alkilowania, te same weglowodory wyjscio¬ we dzialaja czesciowo jako nadmiar wymagany zarówno w reakcji alkilowania lzejszych, jak i w reakcji alkilowania ciezszych olefin.Przez zastosowanie propylenu jako lzejszej olefiny i utrzymywanie wyzej opisanych korzystnych warunków alkilowania w strefie pierwszego alkilowania zostaje spotegowane samoalkilowanie izobutanu, stanowiacego korzystny weglowodór izoparafinowy. W warunkach stosowanych w strefie pierwszej alkilacji propylen reaguje z izobutanem, przy czym powstaje propan i izobutylen. Jest to znane fachowcom jako reakcja przenoszenia wodoru. Utworzony izobutylen reaguje dalej z izobutanem dostarczajac glównie wysokooktanowe weglowodory Cg. Podczas gdy wiecej izobutanów zostaje zuzyte w sposobie wedlug wynalazku, niz w konwencjonalnych procesach alkilowania, jednakze to zwiekszone zuzycie jest wiecej niz zrównowazone przez wytworzenie dodatkowych ilosci wartosciowego produktu alkilowania.Mieszanine reakcyjna z reaktora drugiego alkilowania przeprowadza sie do aparatu do obróbki termicznej, które wraz z drugim reaktorem do alkilacji oraz z osadnikiem stanowia „druga strefe alkilacji". Odpowiednie do obróbki termicznej aparaty sa znane, Np. aparaty do obróbki termicznej opisane w opisach patentowych St.Zjedn.Am. nr nr 3 560 587 i 3 607 970 mozna stosowac z powodzeniem w procesie wedlug wynalazku. Takie aparaty do obróbki termicznej sa zwykle wyposazone w perforowane dna. przegrody itd. celem utrzymania mieszaniny katalizatora i weglowodorów usunietej z drugiego reaktora alkilacji w postaci calkowicie shomogeni- zowanej mieszaniny, w temperaturze i cisnieniu alkilacji, przez okreslony czas,'zalezny od skladu mieszaniny reakcyjnej. Korzystnie czas przebywania mieszaniny w aparacie do obróbki cieplnej wy osi od okolo 1 minuty do okolo 30 minut. W aparacie do obróbki termicznej utrzymuje sie temperature i cisnienie takie same jak w drugim reaktorze doalkilacji. ~ Do oddzielenia fazy weglowodorowej od fazy np. cieklego katalizatora, takiego jak fluorowodór z odcieku . z reaktora alkilacji lub z aparatu do obróbki termicznej stosuje sie srodki znane w dziedzinie alkilacji. Na ogól, jezeli stosuje sie ciekly katalizator, taki jak fluorowodór, odciek z reaktora alkilacji lub z aparatu do obróbki termicznej zawiera mieszanine izoparafin, produktów reakcji, katalizatora i rozpuszczalnych w katalizatorze substancji organicznych, malych ilosci aktywnych zwfazków olefiny, lekkich gazowyc weglowodorów itd.Jezeli mieszanine te pozostawi sie bez mieszania, to znaczy, pozwoli osadzac sie, wówczas produkty reakcji, izoparafiny, gazowe lekkie weglowodory i ewentualnie pewne fluorki organiczne tworza faze weglowodorowa, która moze zawierac mala ilosc katalizatora w roztworze. Katalizator i rozpuszczalne w nim weglowodory tworza oddzielna faze. Faze weglowodorowa latwo oddziela sie mechanicznie od fazy katalizatora. W operacji osadzania w procesie alkilacji, wymaganej gdy stosuje sie ciekly katalizator, utrzymuje sie temperature i cisnienie w zasadzie takie same, jak opisane w zwiazku z warunkami reakcji alkilowania, stosowanymi w reaktorze.Weglowodory i katalizator korzystnie utrzymuje sie podczas rozdzielania w fazie cieklej. Okreslenie „strefa alkilacji" obejmuje osadnik oraz reaktor, przy czym osadnik jest potrzebny do oddzielenia weglowodorów od katalizatora, np. gdy stosuje sie jako katalizator fluorowodór.Dla zadawalajacego przeprowadzenia procesu zazwyczaj potrzebne sa srodki da usuwanfa ciepla ze stref alkilacji, Znany jest szereg srodków do usuwania ciepla. Np. cieplo wywolane przez reakcje alkilacji mozna8 90 268 usuwac wprost z reaktora do alkilacji za pomoca wymiennika ciepla miedzy woda chlodzaca I mieszanina reakcyjna w reaktorze.Strumien lub faze weglowodorów, odzyskanych z pierwszego reaktora alkilacji, przez osadzanie odciejcu mieszaniny reakcyjnej z niego, laczy sie z ciezsza olefina, korzystnie butylenami i wprowadza do drugiego reaktora alkilacji, w którym weglowodory wchodza w zetkniecie z katalizatorem alkilacji. Przewiduje sie, ie do pierwszego reaktora jest doprowadzona wystarczajaca ilosc weglowodoru izoparafinowego, tak, ze nie ma potrzeby dodawania go do weglowodorów wprowadzanych do drugiego reaktora. Na ogól cala ilosc wprowadza¬ nego izobutanu do procesu alkilowania przechodzi kolejno przez pierwszasstrefe alkilacji i przez druga strefe alkilacji. W pewnych yyarunkach moze byc korzystne dodawanie dalszej ilosci izobutanu do drugiego reaktora alkilacji i tego rodzaju modyfikacja objeta jest zakresem wynalazku. Strumien weglowodorów odzyskanych z drugiej strefy alkilacji przeprowadza sie do dalszych urzadzen do rozdaklania np. urzadzenia do frakcjonowa¬ nia, celem poddania operacji rozdzielania, w którym alkilowany ptfetóflkt oddziela sie od niezuzytegó weglowodoru izoparafinowego i porwanego lub rozpuszczonego katalizatora, takiego jak fluorowodór, który moze jeszcze byc obecny w odcieku weglowodorowym z drugiej strefy alkilacji. Do oddzielania produktu alkilowania od izoparafin i od np. fluorowodoru moze byc stosowana kazda znana metoda.Produkt reakcji alkilowania w procesie wedlug wynalazku zawiera glównie nasycone weglowodory C7 -i C$ powstajace w wyniku reakcji alkilowania izoparafin zarówno lzejszymi jak i ciezszymi olefinami. Glównie produkty obejmuja np. dwumetylopentany i trójmetylopentany. Wiadomo, ze wysoko rozgalezione weglowodory posiada¬ ja lepsze wlasciwosci jako paliwo silnikowe. Proces wedlug wynalazku jest ukierunkowany tak, zeby powstawaly alkilaty, zawierajace wyzszy stosunek bardziej rozgalezionych weglowodorów, takich jak trójmetylopentany do mniej rozgalezionych weglowodorów, takich jak dwumetyloheksany. Oczywistym jest, ze sposób wedlug wynalazku wytwarzania alkilatów o wyzszych wlasciwosciach stanowi metode bardziej ekonomiczna i bardziej dogodna technicznie od znanych metod.Przyklad I. Analiza mieszanych butylenów, stosowanych jako material wyjsciowy, wykazywala zawartosc 50% wagowych butenu-2, 28% wagowych izobutylenu i 22% wagowych butenu-1. Analiza stosowane¬ go jako produkt wyjsciowy propylenu wykazala zawartosc 99,6% wagowych propylenu. Analiza stosowanego jako produkt wyjsciowy izobutanu wykazala zawartosc 96% wagowych izobutanu, 3% wagowych n-butanu i 1% wagowy propanu.Rozcienczalnik organiczny katalizatora sporzadzono w sposób odpowiedni do uzytku dla katalizatorów alkilacji. W tym celu umieszczono w autoklawie o pojemnosci 8,81 litra z mieszadlem, w atmosferze azotu, pod cisnieniem 13,4 atm 4 litry izobutylenu i 1,6 litra 99% wagowo fluorowodoru, poddajac reakcji olefine i katalizator wciagu 1 godziny w temperaturze 60°C, po czym oddzielono rozcienczalnik od kwasu. Analiza rozcienczalnika wykazala, ze zawiera poliizobutyleny o ciezarze czasteczkowym od okolo 200 do okolo 500.Dla wykazania uzytecznosci procesu wedlug wynalazku partie wyjsciowego propylenu zmieszano z porcja wyjsciowego izobutanu, w stosunku molowym izobutan/propylen 24:1. Mieszanine wprowadzano w sposób ciagly do reaktora do alkilowania z predkoscia 0,5 mola propylenu na godzine i 12 moli izobutanu na godzine.Jednoczesnie równiez w sposób ciagly doprowadzano do reaktora fluorowodór jako katalizator alkilacji, zawierajacy 95% wagowych flurowodoru, 4% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody.Reaktor alkilacji zaopatrzony byl w urzadzenie do mieszania i srodki do usuwania nadmiaru ciepla reakcji.Utworzona w reaktorze mieszanine reakcyjna utrzymywano w temperaturze 40,6°C pod cisnieniem 15 atm. Czas przebywania jej w reaktorze (oznaczany jako objetosc reaktora podzielona przez calkowita objetosc reagentów i katalizatora wprowadzanych na minute) wynosi 10 minut. Mieszanine reakcyjna usuwana z reaktora alkilacji w sposób ciagly, przeprowadzano do osadnika, gdzie przebywala przez 5 minut, dla oddzielania fazy katalizatora od fazy weglowodorów. Faze katalizatora odzyskiwano i zawracano do reaktora alkilacji, do dalszego uzytku.Faze weglowodorowa odzyskiwano przez usuniecie / osadnika i w sposób ciagly doprowadzano do drugiego reaktora alkilacji, identycznego z poprzednim w celu wprowadzenia w reakcje z propylenem. Wyzej opisane wyjsciowe butyleny mieszano z faza weglowodorów i w sposób ciagly wprowadzano do reaktora alkilacji z predkoscia 0,5 mola olefiny C4 na godzine. Jednoczesnie do tego reaktora doprowadzano fluorowodór jako katalizator alkilacji, zawierajacy 75% wagowych fluorowodoru, 24% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. W reaktorze utrzymywano stosunek Objetosciowy kwasu do weglowodorów 3:2. Utworzona z katalizatora i weglowodorów mieszanine^reakcyjna utrzymywano w temperaturze 32°C, pod cisnieniem 15 atm., przez 10 minut, po czym w sposób ciagly usuwano z reaktora alkilacji i przeprowadzano do osadnika, dla rozdzielenia fazy katalizatora i fazy weglowodorowej. Usuwana w sposób ciagly faze katalizatora zawracano do reaktora alkilacji, do dalszego uzytku, a z usuwanej równiez w sposób ciagly fazy weglowodorów oddzielano weglowodory C5 i ciezsze Jako odzyskany produkt procesu alkilowania. Analiza tego produktu wykazala wartosc liczby oktanowej oznaczonej metoda badawcza (LO/R) 95,2 i liczby oktanowej oznaczonej metoda silnikowa LO/M 92,5.90 268 7 P r z y kl a d II. Celem wykazania wyzszosci sposobu wedlug wynalazku nad innymi metodami alkilowa¬ nia izobutanu propylenem i butylenami, partie takich samych jak w przykladzie I wyjsciowych butylenów zmieszano z partia takiego samego, jak w przykladzie I wyjsciowego izobutanu, w stosunku molowym izobuta* nu/olefin C4 24 M. Mieszanine w sposób ciagly wprowadzano do reaktora alkilacji, identycznego z stosowanym w przykladzie I, z predkoscia 0,5 mola olefin C4 na godzine i 12 moli izobutanu na godzine. Jednoczesnie* do reaktora wprowadzono równiez w sposób ciagly fluorowodór jako katalizator alkilacji, zawierajacy 75% wagowych fluorowodoru, 24% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. W reaktorze utrzymywano stosunek objetosciowy kwasu do weglowodorów 3:2. Utworzona w reaktorze mieszanine reakcyjna utrzymywano w temperaturze 32°C pod cisnieniem 15 atm, przez 10 minut. Usuwana w sposób ciagly z,reaktora alkilacji mieszanine reakcyjna przeprowadzano do osadnika, w którym przebywala przez 5 minut, dla oddzielenia fazy katalizatora od fazy weglowodorowej. Faze katalizatora, pochodzaca z osadnika zawracano do reaktora alkilacji do dalszego uzytku. Faze weglowodorowa równiez usuwano z osadnika, przeprowadzajac w sposób ciagly do reaktora alkilacji, identycznego z wyzej opisanym reaktorem. Wyjsciowy propylen taki sam jak w przykladzie I zmieszano z weglowodorami z osadnika i w sposób ciagly doprowadzano do reaktora z predkoscia 0,5 mola propylenu, zawierajacego 95% wagowych fluorowodoru, 4% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. W reaktorze utrzymywano stosunek objetosciowy kwasu do weglowodoru 3:2. Utworzona w reaktorze alkilacji mieszanine reakcyjna utrzymywano w reaktorze w temperaturze 40,6°C, pod cisnieniem 15 atm, przez 10 minut po czym w sposób ciagly przeprowadzano z reaktora do osadnika, w którym jej czas przebywania wynosil 5 minut. Po rozdzieleniu w osadniku fazy katalizatora od fazy weglowodorów, faze katalizatora usuwano z osadnika w sposób ciagly i zawracano do reaktora dla dalszego uzycia, a z fazy weglowodorowej, usuwanej równiez w sposób ciagly, oddzielano weglowodory C5 i ciezsze, jako odzyskany produkt alkilowania. Analiza tego produktu wykazywala liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/R) 94,5 i liczbe oktanowa oznaczona metoda silnikowa (LO/M) 92,0. 2 porównania liczb oktanowych alkilatu otrzymanego sposobem opisanym w przykladzie I z liczbami oktanowymi produktu otrzymanego w tym przykladzie, oczwywistym jest, ze sposób wykonania wynalazku w przykladzie I jest nieoczekiwanie wyzszy od metody z przykladu II. Chociaz przyczyny nieoczekiwanej wyzszosci alkilpwanego produktu z przykladu I nie sa w pelni znane, ta wyzszosc moze wynikac czesciowo z rozkladu w drugim reaktorze alkilatu utworzonego w pierwszym reaktorze, w przykladzie II, gdy zostaje on poddany stosunkowo surowym warunkom, doskonalym jednak w procesie alkilowania propylenu. Porównanie przykladu I z przykladem II wskazuje dalej, ze jedynie przez wykorzystywanie pierwszego reaktora do alkilowania propylenu, a drugiego reaktora do alkilowania butylenów, a nie odwrotnie, nawet gdy stosuje sie identyczne reaktory i warunki reakcji jak w przykladzie II, uzyskuje sie produkt o wyzszych wlasciwosciach sposobem wedlug wyrtalazku, bez wzrostu zuzycia reagentów, nakladów energetycznych itd.Przyklad III. W celu wyjasnienia elastycznosci warunków optymalnych alkilowania, które mozna stosowac przy alkilowaniu butylenów w procesie wedlug wynalazku, partie wyjsciowego propylenu, opisanego w przykladzie I polaczono z partia wyjsciowego izobutanu, równiez opisanego w przykladzie I, w stosunku molowym izobutanu i propylenu 24:1. Polaczony izobutan i propylen wprowadzano w sposób ciagly do reaktora alkilacji, identycznego z reaktorem stosowanym w przykladzie I, do reakcji propylen-izobutan, z predkoscia przeplywu izobutanu wynoszaca 12 moli na godzine, a propylenu 0,5 mola na godzine. Do reaktora wprowadzano równiez w sposób ciagly fluorowodór, jako katalizator alkilowania, zawierajacy 95% wagowych fluorowodoru, 4% wagowych organicznego rozcienczalnika i l% wagowy wody. Wprowadzany w zetkniecie katalizator i weglowodory tworzyly mieszanine reakcyjna, utrzymywana przy stosunku objetosciowym kwasu i weglowodorów 3 : 2 wtemperaturze 32°C, pod cisnieniem 15 atm., w ciagu 10 minut. Nastepnie mieszanine reakcyjna przeprowadzano w sposób ciagly z reaktora do osadnika, w którym przebywala 5 minut, tworzac faze katalizatora i faze weglowodorowa. Faze katalizatora po usunieciu z osadnika w sposób ciagly, zawracano do reaktora, do dalszego uzycia. .Usuwana z osadnika faze weglowodorowa w sposób ciagly przeprowadzano do reaktora alkilacji identycznego z poprzednim reaktorem, do reakcji propylenu i izobutanu. Czesc wyjsciowych butylenów, opisanych w przykladzie I mieszano z weglowodorami i równiez w sposób ciagly doprowadzano do reaktora. Butyleny wprowadzano do reaktora z predkoscia przeplywu 0,5 mola na godzine. Jednoczesnie do reaktora wprowadzano fluorowodór jako katalizator alkilacji, zawierajacy 89% wagowych fluorowodoru, 9% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. Zmieszane z katalizatorem Weglowodory utworzyly mieszanine reakcyjna o stosunku objetosciowym kwasu i weglowodorów 3 :2, która utrzymywano w temperatu¬ rze 32° C pod cisnieniem 15 atm. przez 10 minut, po czym.w sposób ciagly przeprowadzano z reaktora do osadnika, w którym przebywala przez 5 minut, tworzac faze katalizatora i faze weglowodorowa. Faze katalizatora usuwano z osadnika I zawracano do reaktora, do dalszego uzycia, a z usuwanej fazy weglowodorowej odzielano weglowodory C5 i ciezsze, uzyskane jako produkty alkilowania. Alkilat wykazywal liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/ R) 96,2.8 W2B» Z przeciwienstwa warunków stosowanych i jakosci alkilatu otrzymanego w przykladzie i i warunków stosowanych oraz Jakosci alkilatu z przykladu III, mozna stwierdzic, ie przez zmienianie temperatur wpierw* szym i w drugim reaktorze oraz przez stosowanie kwasu o wyzszej mocy w drugim reaktorze otrzymano pro*ikt o znacznie wyzszej jakosci. Ten niespodziewany wynik jest szczególnie nieoczekiwany poniewaz jakosc alkilatu otrzymanego w przykladzie I jest zasadniczo wyzsza od jakosci alkilatu wytworzonego z tych samych reagentów konwencjonalnymi metodami, przy czym jakosc alkilatu z przykladu I byla równiez zasadniczo wyzsza od jakosci produktu otrzymanego przez odwrócenie kolejnosci reakcji propylenu i butylenów, jak to opisano w przykladzie II.Przyklady I i III jasno przedstawiaja szeroki zakres warunków, w jakich proces wedlug wynalazku, a w szczególnosci druga alkilacja butylenów, moze byc przeprowadzony. Przez*uregukwanie warunków w dru» gim, butylenowym stadium procesu dla uzyskania optymalnych warunków alkilowania butylenów, przy utrzymywaniu warunków w drugim stadium tak lagodnych, jak tylko to jest mozliwe, azeby zapobiec rozkladowi alkilatu, wytworzonego w pierwszym stadium alkilowania propylenu, osiaga sie szczególnie skutecz¬ ny proces, w przeciwienstwie do odmiennego procesu, prowadzonego metoda z przykladu II, w którym propylen poddaje sie reakcji w drugim stadium. Warunki alkilacji propylenu na ogól nie sa tak elastyczne, jak warunki alkilowania butylenów. Ponadto, azeby otrzymac zadawalajacy produkt warunki alkilowania propylenu musza byc zwykle bardziej surowe od warunków alkilowania butylenu.' Przyklad IV. Wieksza elastycznosc ' sposobu wedlug wynalazku w przeciwienstwie do metody z przykladu II wykazano przez zmienianie warunków alkilowania w procesie wedlug przykladu II. Czesc wyjsciowych butylenów, stosowanych w przykladzie I zmieszano z czescia takiego samego jak uzyty w przykla¬ dzie I wyjsciowy izobutan, w stosunku molowym izobutan/butyleny 24:1. Mieszanine te wprowadzano w sposób ciagly do reaktora alkilacji, identycznego z reaktorem z przykladu l/z predkoscia przeplywu 0,5 mola butylenów i 12 moli izobutanu na godzine. Równiez w sposób ciagly wprowadzano do reaktora fluorowodór, jako katalizator alkilacji, zawierajacy 75% wagowych kwasu, 24% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. Katalizator i weglowodory mieszaly sie w stosunku objetosciowym 3 : 2. Mieszanine reakcyjna utrzymywano w temperaturze 32°C, pod cisnieniem 15 atm przez 10 minut, po czym usuwano z reaktora przeprowadzajac do osadnika, w którym przebywala wciagu 5 minut, dla rozdzielenia faz. Faze katalizatora po usunieciu z osadnika zawracano do reaktora, do dalszego uzycia w reakcji alkilowania butylenów. Faze weglowodorowa uzyskana z osadnika doprowadzano w sposób ciagly do reaktora alkilacji, identycznego z reaktorem stosowanym w pierwszym stadium. Partie wyjsciowego propylenu, tego samego, co stosowano w przykladzie I zmieszano z weglowodorami odzyskanymi z osadnika wprowadzano do reaktora z drugiego stadium z predkoscia 0,5 mola na godzine/Jednoczesnie do reaktora wprowadzano fluorowodór jako katalizator, zawierajacy 95% wagowych kwasu, 4% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. Stosunek objetosciowy katalizatora do weglowodorów wynosil 3 :2. Mieszanie weglowodorów i katalizatora utrzymywa¬ no w temperaturze 32°C, pod cisnieniem 15 atmosfer wciagu 10 minut, po czym w sposób ciagly usuwano z reaktora z drugiego stadium i wprowadzano do osadnika, w którym przebywala przez 5 minut, dla rozdzielenia Jazy katalizatora i fazy weglowodorowej/Faze katalizatora usuwana w sposób ciagly z osadnika zawracano do - reaktora z drugiego stadium dla dalszego uzycia, a usuwana z osadnika faze weglowodorowa rozfrakcjonowy- wano, oddzielajac weglowodory C5 i ciezsze od lzejszych weglowodorów, odzyskujac w ten sposób produkt , alkilowania. Analiza wykazala liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/R) 95.Z przeciwstawienia przykladów I i III, w których propylen alkiluje sie wpierv*zym stadium procesu, abutyleny w drugim stadium, zgodnie z wynalazkiem, z przykladami II i IV w których butyleny alkiluje sie w pierwszym stadium procesu, a propylen w drugim stadium, oczywistym jest, ze sposób wedlug wynalazku odznacza sie wieksza elastycznoscia i dostarcza produkt alkilowania o lepszych wlasciwosciach. W obu przykla¬ dach III i IV propylen alkilowano stosujac te sama temperature i kwas o tej samej mocy, a drugie stadium prowadzono w obu przykladach w temperaturze 32°C, jednak metoda z przykladu III, stosujac sposób wedlug wynalazku. Otrzymano alkilat o znacznie lepszych wlasciwosciach. Przez dostosowanie warunków reakcji w przykladzie IV otrzymano tylko zwiekszenie o jeden i pól poszukiwanej liczby oktanowej alkilatu od liczby oktanowej produktu alkilowania z przykladu II. W przeciwienstwie do tego, przez odpowiednie dostosowanie warunków reakcji alkilowania w przykladzie III, osiagnieto wzrost liczby oktanowej o jeden w stosunku do alkilatu z przykladu I. Ponadto, nawet przez dostosowanie warunków reakcji w przykladzie IV do sposobu wedlug wynalazku, stosowanego w przykladzie I, azeby otrzymac alkilat a liczbie oktanowej, której wartosc stanowi dolna granice zakresu, uzyskiwanego w procesie wedlug wynalazku, otrzymano alkilat o"wlasciwosciach lepszych od alkilatu otrzymywanego metodami z przykladów 11 i IV.Przyklad V. Celem wyjasnienia niektórych korzysci wynikajacych z procesu wedlug wynalazku, w porównaniu z konwencjonalnymi metodami wytwarzania alkilatu, przeprowadzono proces w sposób konwer90268 g cjonalny. Partie wyjsciowego propylenu i wyjsciowego izobutanu, opisanych w przykladzie I polaczono wstosunku molowym izobutan/propylen 12 : 1. ^Reagenty wprowadzano wsposób ciagly do reaktora alkilacji Identycznego z reaktorem do alkilowania propylenu w przykladzie I. Predkosc przeplywu reagentów wynosila 6 moli na godzine izobutanu i 0,5 mola na godzine propylenu. Jednoczesnie wprowadzano wsposób ciagly do reaktora fluorowodór, jako katalizator alkilowania, zawierajacy 95% fluorowodoru, 4% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody. Weglowodory i katalizator mieszaly sie wstosunku objetosciowym kwasu i weglowodorów 3 : 2, przy czym mieszanine reakcyjna utrzymywano w temperaturze 32°C, pod cisnieniem 15 atm. przez 10 minut. Usunieta z reaktora mieszanine reakcyjna w,sposób ciagly, wprowadzano do osadnika, w którym pozostawala przez 5 minut, rozdzielajac sie na faze katalizatora i faze weglowodorowa. Faze katalizatora usuwano z osadnika i zawracano do reaktora, do dalszego uzycia. Frakcje weglowodorowa usuwano równiez z osadnika. Wyjsciowe butyleny i wyjsciowy izobutan, opisane w przykladzie I polaczono wstosunku molowym izobutan/butyleny 12:1. Reagenty te w sposób ciagly wprowadzano do reaktora alkilacji identyczne¬ go z reaktorem stosowanym do alkilowania butylenów w przykladzie I, z predkoscia przeplywu izobutanu wynoszaca 6 moli, a butylenów 0,5 mota na godzine. Jednoczesnie wprowadzano do reaktora równiez wsposób ciagly fluorowodór jako katalizator alkilowania, zawierajacy 90% wagowych fluorowodoru, 9% wagowych organicznego rozcienczalnika i 1% wagowy wody i mieszano z weglowodorami w stosunku objetosciowym kwasu do weglowodorów wynoszacym 3 : 2. Otrzymana mieszanine utrzymywano w temperaturze 32°C, pod cisnie¬ niem 15 atm wciagu 10 minut, po czym wsposób ciagly usuwano z reaktora i wprowadzano do osadnika, w którym w przeciagu 5 minut nastepowalo rozdzielenie na.faze katalizatora i faze weglowodorowa. Usuwana wsposób ciagly z osadnika faze katalizatora zawracano do reaktora do dalszego uzycia. Usuwana zas z osadnika faze weglowodorowa laczono z faza weglowodorowa odzyskiwana.z osadnika po alkilowaniu propylenu, wyzej opisanego. Z polaczonych faz weglowodorowych oddzielano weglowodory C5 i ciezsze od weglowodorów fzejszych i odzyskiwano jako produkt koncowy z procesu. Produkt alkilowania analizowano i stwierdzono, ze wykazuje liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/R) 94,5.Z porównania jakosci alkilatu otrzymanego w przykladzie V z jakoscia alkilatów otrzymanych w przykla¬ dach I i III widocznym jest, ze sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie produkty alkilowania o wyzszej fakosci. Porównujac ilosc wprowadzanych w przykladach I i Ml reagentów z iloscia reagentów w przykladzie, okazuje sie ze uzyte zostaly we wszystkich trzech przykladach te same ilosci i zasadniczo stosowane byly takie same warunki alkilowania w reaktorach. Takwiec wyzszosc sposobu wedlug wynalazku jest jasno wykazana.Przyklad VI. Dalej przeprowadzano porównanie procesu wedlug wynalazku z konwencjonalnymi metocfami alkilowania, prowadzac typowy konwencjonalny proces alkilowania, w którym laczy sie propylen i butyfón. Stosowano taki sam propylen, butyleny i izobutan jak w przykladzie I. Reagenty te zmieszano wstosunku molowym izobuta n/propylen 24 : 1 a izobutan/butyleny wstosunku molowym równiez wynoszacym 24 :1 tak, ze stosunek molowy izobutan/otefiny wynosil 12:1. Reagenty wprowadzano wsposób ciagly do reaktora alkilacji, identycznego z reaktorem stosowanym w przykladzie I. Predkosc przeplywu izobutanu wynosila 12 moli na godzine, butylenów 0,5 mola na godzine i propylenu 0,5 mola na godzine. Jednoczesnie wprowadzano do reaktora fluorowodór, jako katalizator, zawierajacy 89% wagowych kwasu, 10% wagowych organicznego rozpuszczalnika i 1% wagowy wody. W mieszaninie reakcyjnej utrzymywano stosunek objetosciowy katalizatora do weglowodorów 3 : 2, temperature 32°C i cisnienie 15 atm w ciagu 10 minut, po czym mieszanine usuwana z reaktora wprowadzano do osadnika, w którym przebywala przez 5 minut. Oddzielona faze kataliza¬ tora usuwano z osadnika i zawracano do reaktora do dalszego uzycia. Faze weglowodorowa usuwano równiez z osadnika, poddajac frakcjonowaniu. Oddzielone weglowodory C5 i ciezsze stanowily produkt alkilowania.Analiza tych produktów wykazala liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/R) 93,5.Porównujac alkilat otrzymany sposobem wedlug wynalazku w przykladach I i III z produktem alkilowania uzyskanym konwencjonalna metoda z przykladu VI, oczywistym jest, ze wynalazek nieoczekiwanie umozliwia otrzymywanie alkilatu o lepszej jakosci, przy stosowaniu takich samych ilosci reagentów. Stosujac identyczne ilosci olefin i izobutanu sposobem z przykladu HI uzyskuje sie alkilat o liczbie oktanowej oznaczonej metoda badawcza (LO/R) 96,2, podczas gdy konwencjonalna metoda przemyslowa z przykladu VI otrzymuje sie alkilat o liczbie oktanowej, wynoszacej tylko 93,5.Przyklad VII. Prowadzono proces wedlug wynalazku identycznie jak w przykladzie III, z ta róznica, ze utrzymywano temperature 20°C w reaktorze z drugiego stadium, w którym alkilowano butyleny, w przeci¬ wienstwie do przykladu III, w którym stosowano temperature 32°C. Weglowodory usuwane 2 osadnika w drugim stadium rozdzielano na frakcje C5 i C4 oraz na frakcje lzejsza. Frakcje C5 odzyskano jako produkt alkilowania. Analiza wykazala liczbe oktanowa oznaczona metoda badawcza (LO/R) 96,2. identyczna z liczba oktanowa alkilatu z przykladu III. Fakt ten potwierdza elastycznosc warunków, które moga byc stosowane w alkilowaniu butylenów.10 90 268 Przyklad VIII. Celem dalszego przedstawienia uzytecznosci procesu wedlug wynalazku alkilaty otrzymane w przykladach II, III i VII dalej analizowano, azeby okreslic frakcje weglowodorów C* i ciezszych, wytworzonych w tych przykladach. Stwierdzono,, ze alkilat otrzymany sposobem wedlug wynalazku, ujetym w przykladach III i VII, zawieral tylko 4% wagowych weglowodorów O, i ciezszych podczas gdy alkilat uzyskany metoda z przykladu II, jedynie wskutek odwrócenia kolejnosci reakcji lzejszych i ciezszych olefin w stosunku do kolejnosci wystepujacej w sposobie wedlug wynalazku, zawieral 6,2% wagowo weglowodorów C9 i ciezszych. Analizowano równiez alkilat' otrzymany konwencjonalnymi metodami w przykladach V i VI i okazalo sie ze zawieral 5% wagowych weglowodorów C9 i ciezszych. Jest wiec oczywistym, ze proces wedlug wynalazku umozliwia otrzymywanie alkilowanego produktu, o koncowej temperaturze'wrzenia zasadniczo nizszej od koncowej temperatury wrzenia alkilatów otrzymywanych znanymi metodami alkilowania. PL