SK41193A3

SK41193A3 - Alkylation catalyst

Info

Publication number: SK41193A3
Application number: SK411-93A
Authority: SK
Inventors: Ronald Gordon Abbott; Bruce B Randolph
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1992-05-01
Filing date: 1993-04-29
Publication date: 1994-06-08
Also published as: BR9301713A; JPH06106067A; KR100272030B1; AU642099B1; CN1102850A; ATE141906T1; US5639932A; NO931577D0; CN1047191C; TR26990A; DK0568090T3; KR930023066A; JP3365649B2; HUT64996A; CZ284049B6; FI931945A; FI931945A0; CA2092355A1; HU9301241D0; ES2094408T3

Description

Cblast techniky

Vynález sa týka spôsobu konverzie uhľovodíkov a katalytického systému pre použitie pri tomto spôsobe. Ďalej sa vynález týka soosobu retardácie alebo inhibície korózie v alkylačných systémoch pri použití novej katalytickej zmesi.

ĽOterajší stav techniky

Používanie katalytických alkylačných postupov na výrobu rozvetvených 'uhľovodíkov, ktorých vlastnosti sú vhodné prepoužitie ako zložiek benzínu, je dobre známe v tomto obore. Alkylscia olefínu nasýtenými uhľovodíkmi, ako sú izoparaf ín,y, sa obvykle uskutočňuje tak, že sa reakčné zložky uvádzajú dc styku s kyslým katalyzátorom za vzniku reakčnej zmesi, táto reakčná zmes sa nechá usadil, aby sa oddelil katalyzátor od uhľovodíkov a oddelené uhľovodíky sa oslej delia, napríklad frakcionáciou, aby sa získal alkylačný reakčný produkt. Alkylačný reakčný produkt sa obvkle^ označuje termínom alkylát a prednostne obsahuje uhľovodíky obsahujúce 7 až 9 stómov uhlíka. N’a získanie maximálne kvalitnej suroviny, ktorá je vhodná na zamiešanie do benzínu, sa pri alkylačnom postupe dáva prednost použitiu vysoko rozvetvených uhľovodíkov.

Jedným zo zvlášť uži točných alkylačných katalyzátorov je kyselina fluorovodíková. Používanie kyseliny fluorovodíkovej ako alkylač.ného katalyzátora má však určité nevýhody. Jedným z hlavných problémov, ktoré sú spojené s používaním kyseliny fluorovodíkovej ako alkylačneho katalyzátora je, že sa jedná o vysoko korozívnu látku, ktorá je pre človeka toxická. Toxicita kyseliny fluorovodíkovej pre človeka je 3alej komplikovaná skutočnostou, že bezvcdá kyselina fluorovodíková tvorí pri normálnych atmosférických podmienkach /t.j. tlak ?,1 MPa a teplota 21,1 ^UC/ plyn. S ohladom na tenziu pár pri normálnych atmosférických podmienkach predstavuje kyselina fluorovodíková pri expozícii atmosfére určité nebezpečenstvo Toto nebezpečenstvo je spôsobené tým, že sa kyselina fluorovodíková lahko odparuje a uvolňuje do atmosféry.

Napriek potenciálnym problémom spojeným s toxicitou voči človeku a korozívnymi vlastnostami došli odborníci v priemys le k záveru, že úžitok, ktorý vyplýva z používania kyseliny fluorovodíkovej ako alkylačného katalyzátora, vyvažuje poten ciálne problémy. Kyselina fluorovodíková je napríklad extrém ne účinným alkylačným katalyzátorom, pretože umožňuje uskutočňoval reakciu olefínov s izoparafínmi pri nízkych prevádz kových tlakoch a teplotách. Fluorovodík sa obzvášt hodí na použitie ako katalyzátor pri alkylácii butylénov a v prípade alk.ylácie propylénu a amyiénov sa fluorovodík prejavil ako účinný katalyzátor, zatiaí čc iné alkylačné katalyzátory, ako kyselina sírová neboli na tento alkylačný účel také vhodné. Okrem toho a lky lá t vzniknutý pri alk-’lačr.om procese, uskutočňovanom za použitia kyseliny fluorovodíkovej je vysoko kvalitný, pretože má vlastnosti zmesi vysoko rozvetvených uhlovodíkových zlúčenín, ktorá poskytuje motorové palivo s vysokým oktánovým číslom. Všeobecne sa zistilo, že alkyiát vyrobený alkylačným postupom za použitia kyseliny fluorovodíkovej má vyššie oktánové číslo ako alkyiát, ktorý možne vyrobit typickým alkylačným postupom za použitia kyseliny sírovej. Eolo ty teda vhodné používal katalyzátor, ktorý ty vykazoval žiadúce vlastnosti katalyzátora na báze kyseliny fluorovodíkovej, ale zároveň by nemal jeho vysokú tenziu pár.

?ri hladan.í vhodných zmesí, ktorými by bolo možné nahradil kyselinu fluorovodíkovú ako katalyzátor alkylécie a ktoré by mali žiadané vlastnosti v tem zmysle, že ty peškytovali vysoko kvalitný alkylátový reakčný produkt 2 zároveň

b.y vykazovali zníženú tenziu pár, je jedným z prctlémov, na ktoré sa narazí, korozívna povaha takých náhradných katalyzá torov. Aby bol taký náhradný alkylačný katalyzátor priemysel ne využitelný, musí mat nielen vyššie uvedené žiadané vlastnosti, ale musí byt aj v dostatočnej miere nekorozívny voči kovovým častiam, ako sú napríklad tlakové nádoby, potrubie, výbava a iné príslušenstvo v systéme pre uskutočňovanie alkylačných postupov. V prípade použitia fluorovodíka ako alkylačného katalyzátora je v tomto obore známe, že pre minimalizáciu korozívneho účinku na časti z uhlíkovej ocele systému na uskutočňovanie alkylačných reakcií je najlepšie, ak sa používa fluorovodík s minimálnou koncentráciou vody. Korozívne účinky vodného fluorovodíka na uhlíkovú oceí sa totiž zvyšujú s rastúcou koncentráciou vody. Všetky zmesi, ktoré boli až doteraz navrhnuté ako vhodné náhrady fluorovodíka, ako'alkylačného katalyzátora, sú vysoko kOrozívne voči uhlíkovej oceli.

úlohou tohto vynálezu je teda vyvinút nový alkylačný katalyzátor, ktorý b.y mal žiadané vlastnosti v tom zmysle, abv poskytoval vysoko kvalitný alkvlát pri alkylácii olefínov parafínmi, ale ktorý by mal nižšiu tenziu pár ako kyselina fluorovodíková.

Ďalšou úlohou tohto vynálezu je vyvinút nový zmesový alkalický katalyzátor, ktorý by mal vhodné korozívne vlastnosti pri použití v systéme pre alkylačné postupy, ako napríklad v systéme skonštruovanom z uhlíkovej ocele.

Ešte čalšou úlohou vynálezu je vyvinút nový zmesový katalyzátor, ktorý by bolo možne používal v systéme or® alkylačné postupy bez toho, aby to malo za následok z obchodného hladiska nadmernú koróziu zariadenia.

Ďalšou úlohou tchot vynálezu je vyvinúť spôsob alkylácíe clefíncv parafínmi za prítomnosti alkyiačného katalyzátora, ktorý by vykazoval žiadaným spôsobom znížený tlak pár, ale ktorý by poskytoval vysoko kvalitný alkylátový produkt.

Ešte aalšou úlohou tohto vynálezu je vyvinút spôsob i.nhibicie korózie kovu pôsobením korozívneho prostredia.

Nakoniec je úlohou vynálezu vyvinút tiež spôsob inhibície alebo retardácie korozivity zmesí, ktoré možno použiť pri po stupoch a v prevádzkových systémoch pre alkyláciu olefínov parafínmi.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je spôsob alkylácis uhlovcdíkcvej zmesi obsahujúcej olefínv a parafíny pri použití katalytickej zmesi obsahujúcej zložku halogénvodíka, zložku sulfcnu a zložku vody. Ďalším predmetom tohto vynálezu je spôsob inhibície korózie kovu pôsobením korozívneho prostredia obsahujúceho halogénvodík a sulfón, ktorého podstata spočíva v tom, že sa do tohro korozívneho prostredia zavedie voda v množstve postačujúcom na inhibíciu korózie.

Zmes podlá tohto vynálezu obsahuje ako zložky halogénvodík, sulfón a vodu.

Ďalšie predmety vynálezu a výhody, ktoré vynález prináša, sú zrejmé z nasledujúceho podrobného popisu a pripojených nárokov a výkresu.

Prehlad obr, na výkrese

Na obr. 1 je znázornený stĺpcový diagram ukazujúci rýchlosť korózie uhlíkovej ocele v jednotkách mil /t.j.

0,0254 ma/ hrúbky zasiahnutej koróziou za rok, v prípade rô nyrh koncentrácií vody v zmesi fluorovodíka a sulfolánu.

Na obr. 2 je znázornený stĺpcový diagram porovnávajúci rýchlost korózie uhlíkovej ocele pri rôznvch koncentráciách vody v zmesi fluorovodíka a sulfolánu v rôznych skúšobných nádobách.

Na obr. 3 je schématicky znázornený prúdový diagram jedného uskutočnenia alkylačného postupu pódia vynálezu, pri ktorom sa používa nová katalytická zmes podlá vynálezu.

kvalitu alkyori použití sulfolán s kva ickej zmesi, vedu.

Na obr. 4 je uvedený diagram porovnávajúci latu vyrobeného alkyláciou buténov izobutánom katalytickej zmesi obsahujúcej fluorovodík a litcu alkylátu vyrobeného pri použití katalyt ktorá okrem uvedených zložiek naviac obsahuje na použitie akc alkybsahovat alebo sa môže zložky, sulfónovej

Nová zmes pódia vynálezu je vhodná lačný katalyzátor a môže v podstate c v podstate sklad at z nalogénvodíkovej zložky a vody.

Halogé.nvodíkcvá zložka katalytickej zmesi pódia vynálezu sa môže volit zo súboru zlúčenín zahŕňajúceho fluorovodík /H?/, chlorovodík /HC1/, bromovodík /HEr/ a zmesi dvoch ale bo viac týchto látok. Prednostnou halogé.nvodíkovou zložkou je však fluorovodík, ktorý sa v katalytickej zmesi môže používat v bezvodej forme alebo vo vodnej forme za predpokladu, že množstvo vody nachádzajúce sa v tomto vodnom roztoku nie je také vysoké, aby výslaed.ná koncentrácia vody v aikylačnom katalyzátore alebo katalytickej zmesi prevyšovala hodnoty, ktoré sa nachádzajú v žiadanom rozmedzí charakteri zovancm v tomto popise.

Sulŕónová zložka je dôležitou a rozhodujúcou zložkou katalytickej zmesi podlá vynálezu vaaka niekolkým funkciám, ktoré splna a vôaka neočakávatelným fyzikálnym vlastnostiam, ktoré katalytickej zmesi udeluje. Jednou z dôležitých funkcií, ktoré prítomnosť sulfónovej zložky v katalytickej zmesi podlá vynálezu má, predstavuje vplyv na zníženie tlaku pár celej katalytickej zmesi. Dôležitou vlastnosťou sulfónovej zložky nachádzajúcej sa v zmesi podlá tohto vynálezu je, že musí byt rozpustná v halogénovej zložke a v podstate rniešatelná s olefinickým a parafinickým uhlovodíkom, aby bolo možné uhlovodíky lahko oddelovat od katalytickej zmesi. Dôležitou vlastnosťou prítomnej sulfónovej zložky tiež je , aby mala minimálny vplyv na selektivitu a účinnosť alkylačr.ej reakcie.

Odborníci v obore alkylácie olefínov pri použití fluorovodíka vedia, že na získanie alkylátu najvyššej kvality je pri vyššie uvedenom postupe alkylácie olefínov dôležité, aby bol fluorovodíkový katalyzátor Čo najviac zbavený znečisťujúcich zlúčenín. Je všeobecne známe, že malé množstvá iných zlúčenín, ktoré sú prítomné vo fluorovodíkovom katalyzátore určenom na alkyláciu olefínov, môžu mal škodlivý účinok na kvalitu vyrábaného alkylátu tým, že negatívne ovplyvňujú selektiv.itu alkylačnej reakcie zameranú na tvorbu koncového produktu, ktorému sa dáva prednosť, ako sú napríklad trimetylpe.ntány /TMP/, v prípade alkylácie butylénov izotutánom. Odborníci v tomto obore aalej vedia, že malé množstvá zložiek nachádzajúce sa vo fluorovodíkovom alkylačnom katalyzátore môžu mat negatívny vplyv na jeho účinnosť pri alkylácii olefínov.

Na základe poznania účinkov nečistôt na účinnosť fluorovodíkového katalyzátora a selektivitu alkylačného postupu, pokial sa týka produkcie vysoko kvalitného alkylátu, ty odborníci v tomto obore mohli očakávať, že prídavok malých až väčších množstiev sulfónovej zlúčeniny k fluorovodíkovému katalyzátoru bude mat nesmierne škodlivý vplyv na jeho kataly tické vlastnosti. Zistilo sa však, že prítomnosl malých množstiev sulfónovej zlúčeniny vo fluorovodíku má malý negatívny vplyv na výkonnosl výslednej katalytickej alkylačnej zmesi.

Prekvapujúce je naviac zistenie, že malá koncentrácia sulfónovej zložky, t.j. koncentrácia nižšia ako asi 3C % hmotnostných vo fluorovodíku nielen že nemá škodlivý vplyv na výkonnost katalyzátora, ale môže výkonnost výslednej katalytickej zmesi pre alkylačný postup dokonca zvyšoval.

Aby sa využil účinok sulfónovej zlúčeniny na znižovanie tenzie pár, je vhodné používal sulfón v katalytickej zmesi v takom množstve, že hmotnostný pomer halogénvodíka k sulfónu leží v rozmedzí od asi 1:1 do asi 40:1. Hmotnostný pomer halogénvodíka k sulfónu v tejto katalytickej zmesi, ktorý má hodnotu nižšiu ako 1:1, má taký výrazný negatívny vplyv na kvalitu alkylátu, kec sa použije taká zmes ako katalyzátor pri alkylácii, že sa táto zmes stáva katalytický neúčinnou. Hmotnostný pomer halogénvodíka k sulfónu v katalytickej zmesi podlá vynálezu, ktorý má hodnotu 1:1, predstavuje teda kritickú dolnú hranicu tohto pomeru. 7 prípade, že je žiadúce dosiahnut zníženie tenzie par i zlepšenú katalytickú účinnost a/alebo selektivitu, je vhodnejšou katalytickou zmesou na alkyláciu olefínov zmes, v ktorej je hmotnostný pomer halogénvodíka k sulfónu v rozmedzí od asi 1:1 do 40:1. Na dc~ siahnutie optimálnych prínosov by mala katalytická zmes vykazoval hmotnostný pomer halogénvodíka k sulfónu od asi 2,3:1 do asi 19:1, s výhodou od 3:1 do 9:1.

Sulfóny, ktoré je možné používal podlá vynálezu, majú štruktúru zodpovedajúcu všeobecnému vzorcu

R-SOp-H' kde každý zo symbolov Ha R'predstavuje jednoväzbový uhľovodíkový alkylový alebo arylový substituent, ktorý obsahuje 1 až 8 atómov uhlíka.

Ako príklady takých sulfónov je možné uviest dimetylsulfón, di-n-propylsulfón, difenylsulfón, etylmetylsulfón a a-, licyklické sulfóny, v ktorých je skupina SO2 viazaná v uhľovodíkovom kruhu. V takom prípade vytvárajú R a R’dohromady rozvetvený alebo narozvetvený uhľovodíkový dvojväzbový zvyšok, ktorý prednostne obsahuje 3 až 12 atómov uhlíka. Z nakoniec uvedených látok sú obzvlášt vhodné tetrametylénsulfón alebo sulfolán, 3-met.ylsulf olán a 2,4-dimetylsulfolán, ktorých výhodou je to, že sú kvapalné pri podmienkach spracovania, ktoré prichádzajú do úvahy. Tieto sulfóny mcžu jeden alebo viac atómov je chlórmetyletylsulfón používat vo forme zmes tiež niest substituent,y, najmä logénu. Príkladom takých látok Tieto sulfóny sa s výhodou môžu haNové alkylačné katalytické zmesi podľa vynálezu predstavujú vyriešenie mnohých problémov, ktoré komplikovali typické alkylačné postupy uskutočňované pri použití kyseliny fluorovodíkovej ako alkylačného katalyzátora. Tieto nové katalytické zmesi majú napríklad podstatne nižšiu tenziu pár ako štandardný alkylačr.ý katalyzátor na báze ..kyseliny fluorovodíkovéjVýhodou použitia alkylačného katalyzátora s podstatne nižšou tenziou pár ako má kyselina fluorovodíková je, že sa menšie množstvo kyslého katalyzátora odparí a vstúpi do atmosféry, v prípadoch, keo nastane expozícia katalyzátora atmosfére.

?ri porovnávaní novej katalytickej zmesi s kyselinou fluorovodíkovou je možné si všimnúť podstatný rozdiel v tenzii pár oboch týchto katalyzátorov. Vzhladom k ternu, že kyselina fluorovodíková má značnú tenziu pár pri typických podmienkach, ktorá panujú v atmosfére alebo v okolí výrobnej jednotky, vyskytuje sa často v plynnej fáze pri expozícii atmosfére. Takáto vysoká tenzia pár z nej činí zlúčeninu, ktorú možno ťažšie kontroloval a uchovávať v prípade expozície životnému prostrediu.

Nové katalytická zmes podlá vynálezu rieši mnohé z problémov, ktoré sú spojené s používaním kyseliny fluorovodíkovej ako katalyzátora, pretože má výhodne zníženú tenziu pár pri podmienkach okolia v porovnaní s kyselinou fluorovodíkovou. Okrem úžitku, ktorý vyplýva zo zníženej tenzie pár pri podmienkach okolia, je nová katalytická zmes výhodná aj z toho dôvodu, že ju možno používať pri typických alkylačných postupoch zameraných na výrobu vysoko kvalitného alkylátového produktu, ktorý je vhodný na použitie ako orímesová zložka pre motorové palivá typu benzínu, pričom tieto postupy je možné prevádzal praktickou reakčnou rychlosiQu pri mz kých prevádzkových tlakoch a nízkych prevádzkových teplotách Ďalšou užitočnou vlastnosťou novej katalytickej zmesi pcdía vynálezu je, že sa s ňou jednoduchšie manipuluje pri obchodnom ooužití ako s kyselinou fluorovodíkovou.

Napriek mnohým výhodám, ktoré nová zmes, ktorá obsahuje, zahŕňa alebo ktorá sa v podstate skladá z halogénvodíkovej zložky a sulfónovej zložky, má, môže vykazoval korozívne úeinky na kov, keč sa dostane s týmto kovom dc styku,napríklad kec sa použije v systéme na prevádzanie alkylácii, ktorý zahŕňa tlakové nádoby, potrubie,, výbavu a príslušenstvo z uhlíkovej ocele. Ako už bolo uvedené vyššie, odborníci v obore alkylačných technológií vedia, že malé koncentrácie nečistôt nachádzajúcich sa v alkylaČnom katalyzátore môžu urýchíovať rýchlosť, s akou korózia prebieha, kec sa

-lCtaký katalyzátor dostane do styku s k~vom, v porovnaní s pri pádom, pri ktorom katalyzátor také nečistôt;/ neobsahuje.

Jedným príkladom tohto javu je prípad použitia bezvodého fluorovodíka ako alkylačného katalyzátora. V tomto prípade j známe, že vodný fluorovodík je korozívnejším médiom ako fcezvodý fluorovodík a že čím vyššia je koncentrácia vody nachádzajúcej sa vo vodnom fluorovodíku, tým vyššia je jeho korozivita pri použití v systéme pre alkylačné postupy zhotovenom z uhlíkovej ocele. Prídavným problémom, ktorý je tradične spôsobovaný prítomnosťou vody v katalytickom systéme pre alkylačné postupy je, že dochádza k negatívnemu vplyvu na konečný alkylačný produkt. S chladom na vyššie uvedené dôvody dy je preto nesmierne prekvapujúce, že prítomnosť vody v katalytickej zmesi alebo katalytickom systéme na prevádzanie alkylácii, ako je to navrhované podlá vynálezu, má za následok zníženie korozívnych vlastností katalyzátora, bez toho, aby došlo k podstatnému ovplyvneniu alkylátového konečného oroduktu.

Podlá vynálezu sa teda navrhuje pridávat vodu do katalytického systému alebo katalytickej zmesi obsahujúcej halogén vodík a sulfón, pričom množstvo pridanej vody by malo byt ta ké, 3b.y stačilo inhibovat koróziu kovu , s ktorým sa tento katalytický systém či katalytická zmes dostane do styku. Vše obecne možno konštatovať, že koncentrácia vody v katalytickom systéme môže ležat v rozmedzí od asi 0,25 do.asi 10,0 % hmotnostných vzhladom na súčtovú hmotnosť zložky halogénvoriíka a zložky sulfónu. Pczmedzi'e hmotnostného pomeru halogén vodíkovej zložky k sulfónovej zložke v katalyzátore podlá vynálezu je zhodné * vyššie uvedeným rozmedzím. Voda má byt prednostne prítomná v tomto katalytickom systéme v množstve od asi 0,5 do a^ei 10 'X hmotnostných a jej najvýhodnejší obsah leží v rozmedzí od 1,0 do 5 % hmotnostných.

Pod pojmom alkylačné postupy, ako sa používa v tomto popise, sa rozumejú postupy uskutočňované v kvapalnej fáze, pri ktorých sa monoolefinické uhľovodíky, ako je propylén, butylény, pentylény, hexylény, heptylény, oktylény a pod., alkylujú izoparafinickými uhľovodíkmi, ako je izobután, izopentán, izohexán, izoheptán, izooktán a pod., za účelom výroby alkylátových uhľovodíkov s vysokým oktánovým číslom, ktorých teplota varu leží v rozmedzí, ktoré je typické pre benzín a ktoré sa hodí pre použitie v motorových palivách.

Na výrobu alkylátového uhľovodíkového produktu, ktorého hlavnou súčastou sú vysoko rozvetvené alifatické uhľovodíky s vysokým oktánovým Číslom, ktoré obsahujú aspoň 7 atómov uhlíka a menej ako 10 atómov uhlíka, sa ako ako izoparafínová reakčná zložka prednostne používa izobután a olefinická reakčná zložka sa volí zo súboru zahŕňajúceho propylén, butylény, pentylény a ich zmesi.

Na zlepšenie selektivity alkylačnej reakcie v smere tvorby žiaducich vysoko rozvetvených alifatických uhľovodíkov obsahujúcich 7 alebo viac atómov uhlíka je vhodné v reakčnej zóne udržiavať značný stechicmetrický nadbytok iz'Oparaf inického uhľovodíka. Pri uskutočňovaní spôsobu podľa vynálezu je vhodný mólový pomer izoparafinického uhľovodíka k olefinickému uhľovodíku v rozmedzí od asi 2:1 do asi 25:1· Prednostný mólový pomer izoparaf í n./olef í n bude ležat v rozmedzí od asi 5 do asi 20 a najvýhodnejšie od asi 8 do asi 15. Zdôrazňuje sa však, že vyššie uvedené rozmedzia matového pomeru izoparafínu k olefínu predstavujú rozmedzia, ktoré boli posúdené ako praktické pri priemyslovej realizácii. Všeobecne však platí, že čím vyšší je mólový pomer izoparafínu k olefínu pri alkylačnej reakcii, tým lepšiu kvalitu má výsledný elkylát.

Izoparafinické a olefinické uhľovodíky, ktoré sa obyčajne používajú akc reakčné zložky pri priemyselných alkylačných postupoch, sa získavajú z rafinačných spracovateľských orúncv a oivykle obsahujú malé množstvá nečistôt, akc je n-butsn, propán, etán a pod. Tieto nečistoty sú nežiadúce vc vysokých koncentráciách, pretože riedia reakčné zložky v reakčnej zóne, a tým znižujú kapacitu reaktora, ktorá je k dis pozícii pre žiadané reakčné zložky, a narúšajú dobrý kontakt izoparafínu s olefinickými reakčnými zložkami. Okrem toho pri kontinuálnych alkylačných postupoch, pri ktorých sa nadbytok izoparafinického uhľovodíka regeneruje z vystupujúceho prúdu alkylátu a recirkuluje, aby prišiel do nového kontaktu s prídavným clefinickým uhľovodíkom, majú také nečistoty typu nereaktívnych normálnych parafínov sklon k akumulácii v alky lačnom systéme. V dôsledku toho sa prúdy nasadzované do postupu a/alebo recirkulované prúdy, ktoré obsahujú podstatné množstvá znečistujúcich normálnych parafínov, obvykle frakcionujú, aby sa také nečistoty odstránili a ich koncentrácia udržala pri slkylačnom postupe na nízkej úrovni, pred nestne na úrovni nižšej než asi 5 $ objemových.

Reakčné teploty pri alkylácii uskutočňovanej spôsobom podľa tohto vynálezu ležia v rozmedzí od asi -17,S do asi

65,6 °C. Nižšie teploty favorizujú alkyláciu olefínu izoparafínom v porovnaní s konkurečnými vedľajšími reakciami olefíncv, ako je polymerizácia. Celková reakčná rýchlost sa však znižuje s klesajúcou teolotcu. Teploty v hore uvedenom o rozmedzí a prednostne v rozmedzí od asi -1,1 do asi ,5 C poskytujú pri alkylácii olefínu izcparafínom dobrú selektivitu a zároveň z priemyselného hľadiska atraktívnu reakčnú rýchlost. Najvýhodnejšie teplotné rozmedzie pre alkyláciu je však 1C,C až 3?,S °C.

Reakčné tlaky, ktoré prichádzajú čo úvahy pri spôsobe '

-t- -J feze c c s?i y t on repcdua vynálezu, môžu ležet v rozmedzí cd hodnôt postačujúcich ne udržanie reekč.oých zložiek v kvapalní

1,5 ’^Pa. Uhľovodíky vstupujúce čo reakcie môžu byt p: akčných teplotách elkylácie pri normálnim tlaku plynné, a preto sa dáva precnost reakčnému tlaku v rozmedzí asi 275 kPa dc asi 1,1 ?ŕ?a /pretlak/. Ak sú už všetky reakčné zložky v kvapalnej fáze, r.emá aalšie zvyšovanie tlaku žiadny podstatný účinok na alkyláciu.

.Kontaktná doba uhľovodíkových reakčných zložiek s alkylačným katalyzátorom po-’ľa tohto vynálezu v alkylačnej reakčnej zóne by mala postačcvat pre v podstate úplnú konverziu olefinickej reakčnej zložky v tejto alkylačnej zóne. Prednostná kontaktná doba je v rozmedzí cá asi 0,05 minúty do asi 60 minút. Ak sa pri alkylač.nom postupe podľa tohto vynálezu používa mólcvý pomer izoparafínu k olefínu v rezmedzí có asi 2:1 do asi 25:1) pričom elkylačná reakčná zmes obsahuje asi 40 až 90 i objemových fázy katalyzátora a asi 60 až 10 % objemových uhľovodíkovej fázy a v reakčnej zóne sa udržiava dobrý styk olefínu s izoparefínom, môže sa v podstate úplná konverzia olefínu dosiahnút pri priestorovej rýchlosti olefínu v rozmedzí od asi 0,1 do asi 200 objemových dielov olefínu za hodinu vzhľadom na objemový diel katalyzátora / m'/m^/h /. Optimálna priestorová rýchlost bude závisiet od typu použitých izoparafinických a olefinických reakčných zložiek, konkrétneho zloženia alkylačného katalyzátora a podmienok alkylačnej reakcie. V dôsledku

toho	možno pred n
dobu	postačujúcu
fínu	v rozmedzí
ňu j e	dosiahnutie

reakčnej zložky v alkylačnej zóne.

Spôsob podía vynálezu sa môže uskutočňovať buo pc dávkach alebo kontinuálne, aj ken sa z ekonomických dôvodov #

*

stupoch sa všeobecne zistilo, že čím lepší styk medzi surovinou a katalyzátorom sa dosahuje, tým. lepšia je kvalita získaného alkylátového produktu. S ohľadom na túto skutočnosť sa

vádza pri použití intenzívneho miešania alebo pretrepávania reakčných zložiek a katalyzátorov.

Pri kontinuálnej prevádzke sa podľa jedného variantu preve denia môžu reakčné zložky udržiavať pri dostatočnom tlaku a teplote, aby sa nachádzali v podstate v kvapalnej fáze a potom sa kontinuálne nútene vedú dispergačným zariadením do reakčnej zóny. Ako dispergačné zariadenia sa môžu použiť trysky, hubice, porézne klobúčiky a pod. Reakčné zložky sa potom zmiešajú s katalyzátorom pri použití konvenčných miešacích prostriedkov, ako sú mechanické miešacia alebo turbulencia prietokového systému. Po dostatočnom, čase sa potom môže produkt kontinuálne oddeľovať od katalyzátora a odvádzať z reakčného systému, pričom čiastočne využitý katalyzátor sa recirkuluje do reaktora, časť katalyzátora sa poprípade môže kontinuálne regenerovať alebo reaktivovst akýmkoľvek vhodným postupom a vracať čo alkylačného reaktora.

Nasleduje popis prúdovej schémy, znázornenej na obr. 3· Znázornené zariadenie zahŕňa vzostupný reaktorový systém. 10, ktorý sa môže používať pri alkylácii olefínov izoparafínmi. Tlak a kinetická energia sa môžu dodávať uhľovodíkovej zmesi alebo násade, ktorá obsahuje olefinické a izoparafinické uhľovodíky, čerpadlom 12., ktoré sa používa na dávkovanie násady potrubím 14 do reakčnej nádoby 16. Reakčná nádoba 16 definuje alkylačnú reakčnú zónu, v ktorej reaguje uhľovodíková násada pri styku s novým katalyzátorom podľa vynálezu. Po vstupe do reakčnej nádoby 16 sa uhľovodíková násada dokonale mieša s novým katalyzátorom pri použití akéhokoľvek vhodného miešacieho zariadenia 18., ktorým, sa uhľovodíková násada

- 15 disperguje v katalyzátore. Vhodné miešacie zariadenie môže zahŕňal trysky, hubice, porézne klobúčiky a pod., ale na tieto konkrétne zariadenia sa neobmedzuje. Katalyzátor sa do reakčne nádoby 16 privádza potrubím 20 a uhľovodíková násada sa do reakčnej nádoby 16 privádza cez miešacie zariadenie 18 potrubím

22.

Výsledný prúd opúšta reakčnú nádobu 16 potrubím 24 a vedie sa do usadzovaca .26, ktorým je definovaná separačná zóna. V usadzovači sa prúd vystupujúci z reaktora rozdeľuje na uhľovodíkovú fázu a fázu katalyzátora. .Katalyzátor sa odvádza z usadzovača 26 potrubím 28 do čerpadla 30. Čerpadlo 30 predstavu je prostriedok, ktorým sa fáze katalyzátora, ktorá sa odoberá z usadzovača 26. dodáva kinetická a tlaková energia pre dávkovanie či recirkuláciu do miešacieho zariadenia 18, prostredníctvom potrubia .20. Uhľovodíková fáza sa z usadzovača 26 odoberá potrubím 32 a ved^:ie do čističa 34, ktorým je definovaná čistiaca zóna či oddeľovacia zóna. Čistič 34 predstavuje prostriedok, ktorým sa odstraňujú stopové množstvá kyslého katalyzátora nachádzajúceho sa v uhľovodíkovej fáze, za vzniku vyčistenej uhľovodíkovej fázy. Čustenie sa môže prevádzat pri po užití akéhokoľvek vhodného prostriedku. Pri prednostnom prevedení sa však uhľovodíková fáza obsahujúca stopové množstvá kyslého katalyzátora uvádza do styku s oxidom hlinitým nachádzajúcim sa v čističi 34.

Vyčistená uhľovodíková fáza sa vedie potrubím 36 ~c debutanizátora 3S, ktorým je definovaná oddeľovacia zóna, v ktorej dochádza k oddeľovaniu uhľovodíkov s viac ako 4 atómami uhlíka od uhľovodíkov s menej ako 5 atómami uhlíka. Uhľovodíky obsahujúce viac ako 4 atómy uhlíka sa vedú potrubím 40 do zásobníka 42 pre produkt. Uhľovodíky obsahujúce menej ako 5 atómov uhlíka sa vedú potrubím 44 na aalšie spracovanie.

Vynález je bližšie objasnený v nasledujúcich príkladoch prevedení. Tieto príklady majú výhradne ilustratívn.y charakter, ale rozsah vynálezu, ktorý je definovaný iba patentovými nárokmi, v žiadnom ohľade neobmedzujú.

Ιό

Príklady Prevedenia vynálezu

Príklad I

Tento príklad popisuje experimentálny spôsob použitý na stanovenie korozivit.y zmesi fluorovodíka a sulfolánu voči uh líkovej oceli a korozivity takej zmesi voči uhlíkovej oceli, keč sa pridá rôzna koncentrácia vody. úlohou tohto príkladu je ilustroval účinnost vody ako inhibitora korózie. Na stanovenie rýchlosti korózie skúšobných vzoriek uhlíkovej ocele sa použijú dva rôzne skúšobné postupy. Ďalej uvedený postup 1 bol použitý pri skúškach 1 až 20 a postup 2 pri skúškach 21 až 23.

Postup 1

Presne sa odváži a odmeria vzorka uhlíkovej ocele s rozmermi 25,& x ó,35 x 0,18 mm s hmotnosťou 1,5 až 2,0 g. Tato skúšobná vzorka sa zavesí do obejstranného vzorkového valca z Monelovho kovu vyloženého teflonom o otjeme 150 ml alebo do vzorkového valca z nehrdzavejúcej ocele s objemom 75 ml, pri použití teflónovej struny upevnenej do otvoru skúšobnej vzorky. Umiestnenie vzorky je také, že vzorka zostane ponorená v skúšobnom roztoku pri umiestnení valca do zvislej polohy .

Valec sa evakuuje , privedie sa do neho skúšobný roztok a potom sa uzavrie. Valec sa omotá vykurovacou páskou a izoláciou a potom sa vo zvislej polohe umiestni dc orbitálnej pretrepávačky nastavenej na frekvenciu otáčania 6C min Teplota sa udržiava na hodnote 4ó,l °C.

Na záver skúšky sa valec ochladí na teplotu miestnosti a jeho obsah sa vyprázdni. Potom sa z valca opatrne vyberie skúšobná vzorka a jemne sa opláchne roztokom hydrogen17 uhličitanu sodného, vodou a acetónom. Po usušení na vzduchu sa skúšobná vzorka na 2C s do reinhitovaného roztoku chloro vodíka, vyberie sa, znovu sa opláchne a jemne vyleští ocele vcu vlnou. Potom sa skúšobná vzorka presne odváži a odmeria Korózia sa vyjadruje v hodnotách mil/rok /mil je definovaný ako O,CO1 palca, t.j. 0,025^ mm/.

Postup 2

Použije sa podobný postup ako v prípade postupu 1, iba s tým rozdielom, že sa namiesto vzorkového valca z Monelovho kovu alebo z nehrdzavejúcej ocele použijeako skúšobná nádoba autokláv z materiálu 300 cc hastelloy C. Jedna skúšobná vzorka, ktorá je identická so vzorkou použitou v postupe 1, sa zavesí do autcklávu pomocou teflónovej struny tak, aby sa zabránilo možnosti styku kov-kov a zaistilo, že skúšobná vzorka bude úplne ponorená v skúšobnom roztoku. Po zavesení skúšobnej vzorky sa pridá skúšobný roztok.

Teplota sa udržiava na konštantnej hodnote pomocou termostatovaného kúpele cirkulujúceho vyhrievacími hadmi autoklávu. Skúšobný vene i i otáčania roztok sa· v priebehu pokusu mieša 50C min¹.

;ri rek?o ukončení skúšky sa skúšobný roztok vypustí a skúšobná vzorka sa spracuje postupom ako v prípade postupu 1.

Prík tomto . príklade sú uvedené údaje získané vyššie popísanou experimentálnou metódou /vie- príklad 1/. Údaje uvedené v tabulke I demonštrujú neočakavatelnú skutočností, že orítomnost vodv v zmesi fluorovodíka a sulfolénu nielenže nemá škodlivý účinok na korozivitu tejto zmesi voči vej oceli, ale že prítomnosť malého množstva vody v uhlíko tejto zmesi má na tieto korozívne vlastnosti účinok inhibičný. Niektoré korózne údaje získané spôsobom popísaným v príklade I sú uvedené v stĺpcových grafoch na obr.l a 2. Tieto grafy ilustrujú skutočnosť, že prítomnosť vody v zmesi fluorovodíka a sulfolánu vykazuje inhibičný účinok na koróziu, keč sa táto zmes dostane čo styku s kovom.

><->
w	Φ	C
o	• r4	t,
r—l	N	'x
J=.	»O	t—1
t)	L,	• r—
	C	E
t-l	-Stí	\

	vO	Ό	co	o	CN	cn
00	O	O			Cv	vo
	*>.	a	r>*	A	•“4	*>
	cn	un		\O		•—H

r* σ\ «« o

CN

O

CN cn

CO ·

CN

Súhrnné údaje zo skúšania korózie uhlíkovej ocele zmesou fluorovodíka a sulfolánu •r* σ; c G3 Ό XJ \ tn •e e <· rC

Φ • re

-c o

Q.

a

4-) o

CL O Φ O

1

rd

r—1

i—i

r—f

r—4

t—4

f—4

rH

in %

m •k

m H

1—1

4-> \

! 00

kO

Ό

LO

Ό

O

kO

os

<JS

OS

\o

.

4?

CM

<·

OO ’C o

>

'v

ČÄ

	m	m oo	o o
co	os	i—1	O	CC	o	1-t
a 1	— t	»	A	*»	*»
< 1	τ-l 1	cn	CN	o	o	o

Ό

Φ í-t

4->

W

O

CL 'Φ

C n

o xn '3

W

C

Ό3 r—l «t-i rH \ 3 Vj ôŕi

Φ >:

xn

X

v. xj

	m	<r	•y	co	cn	CO	CO	CN
A		a		A	A \|	I ·*	A	4»	A
Γ-	m	co	vo	VO	CO 1	1 CO	CO	m	O
CN	N	cn	cn	cn	cn	cn	cn	<n

*y	σν	VO	co	cn'	co	o	O\	CN	CN	co	CC
	A			A	A	A	A	A		A
	CO		00	cn		O	Ό	co		*y	σν
r·	vO	v©	m	VO	vs	o	σ\	m	vO	vO	tn

cm tn -í r

r~.

eo <s\

CM cn t

1 \ !	ov *s	vo	oo	m	ov	m CM	•“1 CO	rx σν
>4->	ΛΖ	1			σν	o	M	—	CM	·»	«n
Vj	ro c	1 l	n	CM	vn	m	cn	Ov

O -r—* ír-t N X x: ,o r-< C- í- ·Ρ c £ u x

TABUĽKA I- pokračovanie úhrnné údaje zo skúšania korózie uhlíkovej ocele zmesou fluorovodíka a sulfolénu

X • H

K) c ro τ:· kj x >s

Λ4

C

Φ •r-/ e ro -r -p OCX CL O

CLO CU X -p

CO	\|	^4	cú	\O			rx
*c	x 1	•O CM	00 <r	cn o	CM	CM r4	cn o	n o	CM	u-)
o	Sft 1	r«.	^0.		9*	►			9»
>	X 1	O	o	o	O	O	o	o	CM	O

Φ •p

Ό ro íP w

o ία.

^sro c

.O o

><n '□

Λί σ,

c	in	σν	m	r4	CM		vo	in
xa						r*	**	·*
i—i X	CO	r*	Ό	O	00	rx	Ov	CM
o <& ^X-í 3 ! W	cn	cn	cn		cn	cn	cn	<ŕ

39,4

	x !	d	vO	m	co Λ	r· 9	cn	cn	cn 9»	«»
	\|	r4	r4	cn	Ο»	1-4	CM	o	m	O
3^	X \|	vO	Ό	vO	m	vO	vO	vO	m	vO

ro *r>

'Z3

Vi KJ σ>

r- CM Π tX «Μ «X

Príklad III

Tento príklad popisuje spôsob, ktorý bol použitý na hodnotenie kvapalných katalytických zmesí obsahujúcich fluorovodík, sulfolán a vodu, ako katalyzátory alkylácie monoolefínov izobutánom. Úlohou týchto údajov je demonštrovať neočakávatelné zlepšenie kvality alkylátu, ktoré sa dosiahne pridaním malého množstva vody ku katalyzátoru obsahujúcemu fluorovodík a sulfolán.

U zmesi fluorovodíka, sulfolánu a vody / 60 % hmotnostných fluorovodíka, 3S % hmotnostných sulfolánu a 2 % hmotnostné vody / a zmesi fluorovodíka a sulfolánu / 60 % hmotnostných fluorovodíka a 40 % hmotnostných sulfolánu / sa hodnotí alkylačný účinok vo vzostupnom reakčnom systéme, ktorý je znázornený v schématickcm prúdovom diagrame na

3. Pri typickej reakcii sa násada obsahujúca izobután a 2-buténv v pomere 10:1 uvádza do styku s katalyzátorom pri

ilfolánu / sa
:.nom systéme	j
d iaξrsme na	obr
, izobután a	2-
lyz-átorom pri
.smerom 0,25	TTľl J
i sa udržiava na
lého kúpe la	uvé-
:h reaktora	sa
Π9 hodnote	0 6^G
:.3 vedie do	usa-

dzaného do plášťa ctklpujúceho reaktor. Obsah reaktora sa udržiava v kvapalnej fáze udržiavaním tlaku na hodnote MPa /pretlak/. Prúd vystupujúci z reaktora sa vedie do usadzcvača, kde nastane oddelenie fáz. Uhlovodíková fáza sa zhromaždí a izoluje, za účelom stanovenia kvality alkylátu plynovou chromatografiou. Fáza kyseliny sa recirkuluje do reaktora pomocou zubového čerpadla rýchlosťou približne 7CC až 750 ml/h. V priebehu reakcie je pozorované, že aktivita katalyzátora dosiahne maximum a potom pomaly klesá. Pri žiadnom z pokusov nebol učinený žiadny pokus o regeneráciu katalyzátora alebo o udržanie jeho aktivity, 33 kec 35 známe, že nahradenie malého množstva katalyzátora a/alebo odstránenie olejovitých vedlajšícn produktov, ktoré sú rozpustné v kyseline, postačuje na udržanie životnosti kataly?22 zátora na nekonečne dlhý čas.

Údaje uvedené v tabuľkách II a III boli získané pri použití experimentálneho postupu popísaného v príklade III. Tieto údaje ukazujú, že prítomnost vody nemá žiadny škodlivý účinok na kvalitu alkylátu. Alkylát má dostatočne vysoké oktánové číslo, čo odráža vhodne vysokú koncentráciu rozvetvených oktánových zlúčenín v alkyláte. V tabuľke II sú uvedené údaje získané v prípade katalytickej zmesi obsahujúcej fluorovodík, sulfolán a vodu a v tabuľke III sú uvedené údaje získané v prípade katalytickej zmesi obsahujúcej fluorovodík a sulfolán. Na obr. 4 sú graficky spracované niektoré z údajov uvedených v tabuľkách II a III, ktoré sa vztahujú k hmotnost.nému percentuálnemu obsahu trimetylpentanov v alkyátovom produkte. Graficky spracované údaje jasne ukazujú, že prídavkom malého množstva vody k zmesovému katalyzátoru na báze sulfolánu a fluorovodíka sa môže dosiahnu! zlepšenie kvality alkylátu.

TABUĽKA II

Zloženie alkylétu: HF/sulfolan/voda * ideálna násada /60:38:2/

03!

(h)

18

C5-7

C8

C9+

TMP

DMH

TMP/DMH

R+M/2*

R-F ^konverzie

1,5

17,30	15,16	12,19
49,56	54,84	61,84
28,90	26,44	21,18
38,67	43,42	49,86
10,89	11,42	11,99
3,55	3,80	4,16
89,9	90,4	91,4
0,00	0,00	0,00
100,00	100,00.	100,00

12

9,42 69,48	6,94	7,46
74,73	75,99
14,98	13,00	6 _f 96
57,48	62,32
12,00	12,41	11,56
4,79	5,02	5,58
92,5	93,0	93,9
0,00	0,00	0,00
100,00	100,00	100,00

24

8,44	7,21	7,25
78,64	71,30 6,26	72,66
9,20	6,91
64,57	60,76	61,70
14,06	10,22	10,63
4,59	5,94	5,80
92,6	93,9	93,1
0,00	0,00	0,00
100,00	100,00	100,00

96 čas (h)

C5-7

C8

C9+

TMP

DMH

TMP/DMH

R+M/2*

R-F ^konverzie

42 48 53 .66

*· vypočítané ľ A E 'J L K A III

Zloženie celkového alkylátového prcduktového orúdu: HF/sulfolán /60:40/ r ideálna násada

čas (h)'	•3	6	12	22	24	27	33	36	48
C5-7	6,30	9,62	5,93	6,52	7,83	7,37	7,93	7,65	9,74
C8	59,57	54,39	74,58	69,73	67,55	62,14	65,07	67,35	60,44
C9+	14,03	4,24	9,90	12,42	13,05	14,87	11,02	14,19	9,91
TMP	50,32	47,25	60,38	58,26	56,38	51,95	54,27	56,06	50,45
DMH	9,25	7,14	14,20	11,47	11,16	10,18	10,81	11,29	9,99
TMP/DMH	5,44	6,62	4,25	5,08	5,05	5,10	5,02	4,96	5,05
R+M/2*	93,0	94,2	93,0	93,1	92,9	92,6	93,0	92,7	92,9
R-F	0,41	0,86	0,36	0,41	0,41	0,37	0,54	0,45	0,75
* konverzi4°0\|00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00	100,00
čas (h)·	51	54	57	73

C5-7

C8

C9+

TMP

DMH

TMP/DMH

R+M/2*

R-F ^konverzie

8,25 7,86 7,19 7,10

67,19 67,18 68,95 68,02

12,37 11,86 13,77 15,63

55,96 56,08 57,63 56,51 11,23 11,11 11,31 11,52 4,99 5,05 5,09 4,91

92,8 93,0 92,8 92,5

0,55 0,51 0,38 0,50

100,00 100,00 100,00 100,00 vypočítané

Príklad IV

Tento príklad popisuje experimentálny postup použitý na určenie tenzie cár rôznych zmesí fluorovodíka a sulfolánu. Údaje tenzie pár majú za úlohu ukázat účinnost sulfolánu ako látky znižujúcej tenziu pár týchto zmesí.

ICOral autokláv /bomba z Monelovho kovu/ sa vysuší a evakuuje, nato sa do neho privedie predpísané množstvo bezvodého fluorovodíka. Potom sa do autoklávu pridá špecifické množstvo sulfolánu. Kec teplota v bombe dosihne žiadanú hodnotu, zaznamená sa tlak. Za tenziu pár sa považuje tenzia pár samotného fluorovodíka /sulfolán má teplotu varu 263 °C/. V tabuíke IV je uvedená čast údajov tenzie pár, ktoré boli získané pri tomto experimente. Tieto údaje slúžia na ilustráciu zmeny tenzie pár nových katalytických zmesí fluorovodíka a sulfolánu v závislosti od percentuálneho hmotnostnéhc obsahu sulfolánu v tejto zmesi.

Ta b u í k a IV

Q

Tenzia cár zmesí fluorovodíka a sulfolánu pri 30 C

Obsah sulfolánu /% hmotnostné/

0,00 3, S2 4,75 7,36 7,65 13,01 16,57 19,90

Tenzia cár /k? a/

144, S

139,2

137.6 136,1

133.6

OQ £ - - y 1 126,1

119.6

T a t u í k a IV- pokračovanie

Tenzia pár fluorovodíka a sulfolánu pri 30 °C

Obsah sulfclánu Tenzia pár /% hmotnostné/ /kPa/

19,95	120,2
24,11	114,9
26,95	109,2
29,01	105,8
30,02	108,2
36,70	90,6
55,40	55,0
71,96	24,9
63,91	'i y'i

Príklad V

V tomto príklade je popísaný postup, pri ktorom sa použi va reakcia po dávkach na odskúšanie možnosti použitia zmesi fluorovodíka a sulfolánu ako katalyzátora alkylácie mor.cole fínov parafínmi. Namerané údaje ukazujú neočakávateíné zlep šené vlastnosti alkylétovéhc produktu, ktorý sa získa takým katalytickým postupom. Je zrejmé, že pri zložení katalytickej zmesi ležiacom v'určitom koncentračnom rozmedzí sa neoč kávane môže získať alkylát dobre-j kvality.

Zmesi fluorovodíka a sulfolánu sa hodnotia, pokial sa tý ka ich účinnosti pri alkylácii, pri teplote vsádzky 32»? °C Pri typickom pokuse sa pridá žiadané množstvo sulfolánu do 3OOml autoklávu z Monelovho kovu pod vrstvou dusíka. Potom sa autoklávu privedie bezvodý fluorovodík a teplota vo vnútri autoklávu sa za miešania pri frekvencii otáčania 5CC min 1 zvýši na 32,2 °C. Potom sa frekvencia miešania zvýši na 2 500 min “ a rýchlosťou ICC ml/min sa pri .pretlaku 1,03 až

1,37 MPa začne privádzať zmes izobután/2-buté ny /8,5: 1/, p r i — čom spätný tlak sa vytvára dusíkom. Po 5 minútach sa miešanei zastaví a obsah reaktora prevedie do Jergussonovej oddelovačky, kde sa uskutoční separácia fáz. Uhlovodíkový produkt sa charakterizuje plynovou chromatografiou.

Údaje uvedené v tafculke V boli získané pri použití experimentálneho postupu popísaného v príklade V.

Claims

ľ a b u. 1 k a V

Výsledky z diskontinuál.neho postupu, bezvodý fluorovodík/ sulfolán skúšaná vzorka č.

T. 2 3 4 5 6 sulfolán /ml/ n rp 13,00 28,00 38,00 50,00 50,00 H? /ml·/ 100,00 9 3,50 86,00 81,00 ~r x • >, vi 50,00 vsádzka /ml/ íoo,ec 93,50 86,00 81,00 y z r*, r. ; y , - V 100,00 sulfolán 2 hmôt. 0,00 15,0? 29,39 37,49 /i z r? 56,11 TV? /%/ /in y _t 71,28 67,29 57,14 -n y > Ί y £ 1 - 4- 20,45 ΓΜΗ /%/ C A 7 ✓ t 9,02 10,52 11,90 12,28 1,58 PMP;PMH Z í-» -S O, 7,90 6,40 4,80 .·! 0 £ Ϊ 12,97 C9+ 5, SI 10,56 10,98 16,49 18,96 0,28 organické fluoridy 0,00 0,00 0,00 0, oO C, CO 69,74

ΓΜΡ = trime type.ntány ĽMK= dimetylnexány

Príklad VI

V tomto príklade sa pri ustálených podmienkach vyhodnocuje možncst použitia zmesi fluorovodíka a sulfolánu, ako katalyzátora alkylácie monoolefí.nov izoparafínmi. Úlohou predložených údajov je ukázat, že v určitom koncentračnom rozmedzí sa neočakáveteine získava alkylát dobrej kvality.

Skonštruuje sa reaktor umožňujúci v ustálenom stave hodnotil alkylačná katalyzátory na baze kombinácie fluorovodík/ sulfolán pri použití 30Cml autoklávu z Monelovho kovu. Do autoklávu sa za miešania pri frekvencii otáčania

2 OOC min”^ privádza rýchlostou 600 ml/h vsádzka, ktorá je tvorená zmesou izobután/2-tutény /10:1/. Prúd vystupujúci z reaktora sa vedie do Jergussonovho zariadenia z Monelovho kovu, kde sa on seba oddelia fázy. Uhíovodíková fáza sa vedie cez oxid hlinitý a potom sa zhromažcuje, žatia! čo fáza kyseliny sa recirku'uje do reaktora. Alkylát sa hodnotí plynovou chromatografiou a meraním oktánového čísla /analyticky i praktickou motorovou skúškou, prevádzanou v skúšobných motoroch/.

Údaje uvedené v tabulke VI boli získané pri použití experimentálneho postuptu popísaného v príklade VI.

Γ a b u. i k a

HF HF/ HF/ /100 %/ sulfolán

7C/
3O 60/40 sulfolán

HF/ sulfolán

5C/5C

HF/ sulfolán

40/60

08 93,5

T?4P 86,3

81,1 82,2 56,9 26,95

70,5 70,4 46,1 22,26

ĽMH 7,1 10,5 1Ί 7 x- , , 10,5 4,54 TMP/ĽMH 12,1 6, ó r ' 1 ‘ · • 4 4 , 90 C9+ 3,4 3,9 6,1 23,1 36,32 R+M/2 97,0 95,5 94,9 93,7 NA

TľvIP = trimetylpentány ĽMH = dimetylhexány

Vynález bol v⁷ predchádzajúcom popise popísaný na prípade svojho najlepšieho prevedenia, na ktorý sa však vynález neob medzuje. Odborníkom v tomto obore je zrejmé, že je možné vynález rôznymi soosobmi cbmeňovat a medifikovet bez toho, aby to predstavovalo únik z rozsahu ochrany predstavovanej nasle dujúcimi nárokmi.

'?i' M- 'Zi

PATENT 0 7 έ n Á P C K Y 1. Zmes v y znač ä ú c a sa t ý m, že obsahuje halogénvodík, sulfónová zlúčeninu a vodu. 2. Zmes podľa nároku b V y z n a č u j ú c a sa tým, že halogénvodíkovou zlož ,kou je flu .or ovodík. 3. Zmes podľa nároku 1, v y z n ačujúca sa

tým, že sulfónovou zložkou je sulfolán.
4. Zmes podľa nároku 3, vyznačujúca t ý m, že obsah vody v zmesi leží v rozmedzí cd asi asi 10,0 % hmotnostných vzhľadom na celkovú hmctnost vodíka a sulfónovej zlúčeniny.

s a

0,25 do halogén5. Zmes podľa nároku v y z n a č u j ú c a sa tým, že hmotncstný pomer halogenvodíka k sulfónovej zlúčenine je v rozmedzí od asi 1:1 do asi 40:1.

ó. Zmes podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c a sa t ý m, že halogénvcdíkom je fluorovodík, sulfónovou zlúčeninou je sulfolán a voda je v zmesi prítomná v množstve v rozmedzí od asi 0,5 do asi 10,0 % hmotnostných vzhľadom na celkovú ’nmotnosí halogenvodíka a sulfónovej zlúčeniny, pričom hmot.nostný pomer halogenvodíka k sulfónovej zlúčenine leží v rozmedzí cd asi 2,3:1 do asi.19:1.
7. Spôsob inhibície korozie ori alkylačnom postupe, ktorý sa uskutočňuje pri použití katalytického systému obsahujúceho halogénvodík a sulfónová zlúčeninu, v y z n a e u j úc i sa t ý m, že sa do tohto katalytického systému zahrnie voda v množstve oestačujúcom na inhibíciu korozie.

- 31
8. Spôsob podlá nároku 7, vyznačujúci sa t ý tr., že hmot.ncstný pomer halogénvodíka k-'k sulfónovej zlúčenine je v rozmedzí od asi 1:1 do asi 4C:1.
9. Spôsob podlá nároku 8, vyznačujúci sa t ý m, že halogénvodíkovou zložkou je fluorovodík.

1C. Spôsob podlá nároku 9, v y z n a δ u týra, že sulfónovou zložkou je sulfolán.

v y z n a c u n u c i
11. Sposob podlá nároku 10, t ý m, že množstvo vody pridanej do katalytického systému leží v rozmedzí od asi 0,25 do asi 10,0 % hmotnostných vzhladom na celkovú hmotnost halogénvodíkovej zložky a sul fonovej zlúčeniny.
12. Spôsob podlá nároku 7, vyznačujúci sa t ý m, že halogénvodíkom je v katalytickom systéme fluorovodík, sulfóncvou zlúčeninou je sulfolán s veda je do katalytického systému zavedená v množstve v rozmedzí od asi 0,5 do asi 5,0 % hmotnostných vzhladom na celkovú hmotnost halogénvodíka a sulfónovej zlúčeniny, pričom hmotnost.ný pomer halogénvodíka k sulfónovej zlúčenine v katalytickom systéme leží v rozmedzí od asi 2, do asi 19:1.
13. Spôsob alkylácie uhlovcdíkovej zmesi obsahujúcej olefíny a izoparafíny, vyznačujúci sa tým, že sa táto uhlovocíkcvá zmes za vhodných reakčných podmienok alkylácie uvádza do styku s katalytickou zmesou obsahujúcou zložku halogé.ovodíka, zložku sulfónu a vedu.
14.

tým,

Spôsob podlá nároku 14, v y z že halogénvodíkovou zložkou je n a č u j ú c fluorovod ík.
15· Spôsob podlá r/roku 14, vyznačujúci sa t ý m, že sulfónovou zložkou je sulfolán.
16. Spôsob podlá nároku 15, vyznačujúci sa t ý m, že množstvo vody pridané do katalytického systému le ží v rozmedzí od asi 0,25 do asi 10,0 % hmotnostných vzhľadom na celkovú hmotnosť halogénvodíkovej zložky a sulfónove zlúčeniny.
17. Spôsob podľa nároku 16, vyznačujúci' sa t ý m, že hmotnostn.ý pomer halogénvočíka k sulfónovej zlúčenine je v rozmedzí od asi 1:1 do asi 40:1.
18. Spôsob podľa nároku 13, vyznačujúci sa t ý m, že halogénvodíkom je fluorovodík, sulfónovou zlúčení nou je sulfolán a voda je v katalytickom systéme prítomná v množstve v rozmedzí od asi 0,5 do asi 10,0 % hmotnostných vzhľadom na celkovú hmotnosť halogénvočíka a sulfónovej zlú čeniny, pričom hmotnost.ný pomer halcgsnvcdíka k sulfónovej zlúčenine leží v rozmedzí od asi 2,3:1 dc asi 19:1.