SU1598855A3

SU1598855A3 - Катализатор дл алкилировани изобутана С @ -олефинами и способ получени алкилата

Info

Publication number: SU1598855A3
Application number: SU874202335A
Authority: SU
Inventors: Имаи Тамотсу; А.Кокал Джозеф
Original assignee: Юоп Инк (Фирма)
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1990-10-07
Also published as: NO871509D0; FI871590A0; BR8606815A; NO168930B; EP0232385A1; EP0232385A4; CA1275402C; AR241072A1; DE3676995D1; AR241072A2; IN166667B; WO1987001053A1; EP0232385B1; JPS63500647A; HU198636B; FI871590A; NO168930C; KR920009119B1; KR870700406A; HUT42350A

Abstract

Изобретение относитс к каталитической химии, в частности к катализатору дл алкилировани изобутана C₄-олефинами и к способу получени алкилата. С целью повышени селективности в отношении триметилпентана катализатор имеет следующее соотношение компонентов, мас.% : фтористоводородна кислота 85-98

метил-трет-бутиловый эфир 2-15. Катализатор представл ет собой безводную, не содержащую спирта гомогенную смесь. Получают алкилат алкилированием изобутана C₄-олефинами в жидкой фазе при 20-32°С, давлении 896-1216 кПА в присутствии указанного катализатора. Процесс ведут при объемном отношении фтористоводородной кислоты к углеводородам сырь 1,5-10,0. 2 с.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относитс к катализаторам , в частности катализаторам дл алкилировани изобутана С -олефинами, а также к способу получени алкилата.

Целью изобретени вл етс повышение селективности катализатора в отношении триметилпентана за счет содержани в его составе в качестве промотора метил- трет-бутилового эфира при определенном содержании компонентов, а также получение алкилата с повышенным содержанием триметилпентана, вл ющегос высокооктановым компонентом.

Примера Процесс провод т в пилотной установке, оснащенной реактором автоклавного типа, изготовленным из медно-никелевого сплава, в котором изопа- рафин и олефиновый активирующий агент подвергают контактированию с кислотным

катализатором. После достаточного времени контактировани углеводородна и кислотна фазы вывод т из автоклавного реактора и подают в отстойник, в котором указанные фазы подвергают разделению. Кислотную фазу далее вывод т из отстойника и рециркулируют обратно в автоклавный реактор с целью контактировани с новой порцией углеводородов. Углеводородную фазу, содержащую алкилат, вывод т из отстойника и подают на стадию нейтрализации , которую выполн ют с помощью специальных средств. Далее углеводородную фазу собирают и подвергают анализом. Провод т два раздельных опыта на указанной пилотной установке. В соответствии с первым опытом используют кислотный катализатор , содержащий 90 мас.% фтористоводородной кислоты и 10 мас.%

СЛ

ю

00

сх сл сл

СА)

органических растворителей. Органический растворитель представл ет собой олигоме- ризованный изобутилен с диапазоном углеродных чисел 07-023 и представл ет собой, в основном, углеводород C8-Ci2. В соответствии с вторым опытом используют катализатор , представл ющий собой 90 мас.% фтористоводородной кислоты и 10 мас.% метил-трет-бутилового простого эфира.

Эти опыты провод т в автоклавном реакторе при следующих услови х: температура 20°С, давление 9,14 кгс/см , врем пребывани 10 мин, число оборотов мешзл- ки 1800 об/мин. Величина объемного отношени кислотной фазы к углеводородной в автоклаве 1,5. Величина мол рного отношени между изобутаном и С4-олефинами 7,9. Параметры распределени дл С4-олефи- нов следующие, %: 2-бутен 48.2; 1-бутен 23.2; изобутен 28,6.

В каждом опыте продукт-алкилат подвергают анализам.

Полученные продукты имеют составы и теоретические октановые числа, приведенные в табл. 1.

Как видно из табл. 1 в тех случа х, когда кислотный катализатор содержит простой эфирный компонент, то теоретическое октановое число на 0,9 выше, чем в тех случа х, когда кислотный катализатор содержит фторид водорода и органический растворитель. Более высокое октановое число, достигаемое в соответствии с предлагаемым изобретением , вл етс пр мым результатом образовани в большей степени триметил- пентанов. чем диметилгексанов в алкилате. Увеличение содержани триметилпентана в алкилате и уменьшение содержани в алкилате диметилгексана вл етс результатом присутстви простого эфирного соединени .

П р и м е р 2. Провод т два дополнительных опыта по алкилированию с целью определени стабильности простого эфирного компонента кислотного катализатора. Два опыта по реальному алкилированию провод т на пилотной установке, описанной в примере 1. Технологические услови аналогичны приведенным в примере 1.

В первом опыте процесс продолжаетс в течение 24 ч. и при этом подачу углеводорода на пилотную установку осуществл ют только в течение примерно 5 ч. Второй опыт на пилотной установке провод т в течение 16 дней, но при этом подачу углеводорода производ т в течение только 54 ч. Однако кислотные катализаторы присутствуют на установке в течение 24 ч и 16 дней соответственно . В конце каждого из экспериментов кислотную фазу подвергают анализам.

Полученные при этом результаты представлены в табл. 2.

Из данных табл.2 следует, что только незначительное количество метил-трет-бу- тилового простого эфира разложилось с образованием метанола. Определенное количество метил-трет-бутилового простого эфира, которое диссоциирует до метанола, обусловлено присутствием воды, котора 0 вл етс загр знителем. Однако подавл юща часть метил-трет-бутилового простого эфира остаетс непревращенной в метанол. П р и м е р 3 (сравнительный). На пилотной установке по алкилированию провод т 5 еще один эксперимент. Услови его проведени аналогичны тем. которые используют при проведении опытов в примерах 1 и 2. Однако в этом случае кислотный катализатор содержит 90 мас.% фторида водорода и 0 10 мас.% метанола.

Результаты этих экспериментов представлены в табл. 3. В табл . 3 также включены результаты, полученные при проведении опыта в примере 1. в рамках 5 которого катализатор содержит фтористоводородную кислоту и метил-трет-бутило- вый простой эфир.

Как видно из данных табл. 3, применение кислотного катализатора, содержащего 0 простой эфирный компонент, обеспечивает получение результатов, превосход щих результаты , достигаемые при применении кислотного катализатора, содержащего спиртовый компонент. Применение просто- 5 го эфирного компонента обеспечивает увеличение октанового числа на 0,4 ед. теоретического октанового числа по сравнению с тем случаем, когда примен ют кислотный катализатор, содержащий метанол. Это 40 увеличение октанового чис а обусловлено увеличением количества образующегос триметилпентана (75,7 мас.% в противоположность 72.9 мас.% и соответствующим снижением количества образующегос ди- 45 метилгексана.

П р и м е р 4. Процесс осуществл ют в пилотной установке, включающей автоклав из монел . в котором осуществл ют контактирование изопарафина и олефина с кислотным катализатором. Спуст достаточное врем , углеводородную и кислотную фазы удал ют из автоклава и направл ют в отстойник , в котором осуществл ют разделение фаз. После разделени кислотную фазу удал ют из отстойника и возвращают а автоклав , где ее снова контактируют с углеводородом . Углеводородную фазу,« содержащую алкилат. удал ют из отстойника и направл ют в устройство дл нейтрализации , после чего ее собирают дл анализа .

В пилотной установке провод т 1-5 опыты по изобретению и сравнительные опыты 6-8. В каждом опыте используют кислотный катализатор, содержащий 85- 98 мас.% фтористоводородной кислоты и 2-15 мас,% метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ). Все опыты провод т при 20°С и давлении в автоклаве 896 кПа, врем пребывани составл ет 10 мин, скорость вращени мешалки 1800 об/мин. Объемное отношение кислотной и углеводородной фаз 1,5. Мол рное отношение изобутана и С4-олефина 7,9. Состав С4-олефинов, %; 2-бутен 48,2; 1-бутен 23,2; изобутилена 28,6.

После каждого опыта провод т анализ полученного алкилата, при этом дл состава и октановых чисел получают значени , приведенные в табл. 4.

П р и м е р 5. Сопоставл ют алкилат - продукт процесса алкилировани , при котором используют катализатор, содержащий фтористоводородную кислоту и метил-трет- бутиловый эфир, с продуктом процесса, в котором используют как катализатор только фтористоводородную кислоту. Параметры процесса: температура в реакционной зоне 32°С и давление 1216 кП&.

Скорость подачи исходных материалов в процессе и компоненты вл ютс одинаковыми в обоих случа х и указаны в табл. 5 и 6.

Дополнительные рабочие параметры включают мол рное отношение изобу- тан/олефин, равное примерно 1,0.

В первом опыте используют катализатор , содержащий 97 мас.% фтористоводородной кислоты и 3,0 мас.% метил-трет-бутилового эфира. Во втором опыте используют катализатор, который содержит только 100 мас.% фтористоводородной кислоты.

Продукт процесса алкилировани подвергают стадии разделени дл удалени легких нереактивных углеводородов от продукта алкилировани . Первое разделение происходит в пропаноотгонной колонне , работающей под давлением 260 кПа и при температуре верхнего погона 50°С. Продукт верхнего погона из пропаноотгонной колонны указан дл первого и второго опытов соответственно в табл. 5 и 6 как продукт пропана. Остаток из пропаноотгонной колонны подают на второе разделение в колонну дл отгонки изобутана. Продукт остатков со дна колонны дл отгонки изобутана представл ет собой продукт алкилировани . Продукт верхнего погона из секции отгона изобутана назван как п родукт бутана

и состав его дл первого и второго опытов указан соответственно в табл. 5 и 6.

Дополнительным важным фактором вл етс объемное отношение кислоты к углероду в загрузке, которое в этом полимере равно 10. Способ, осуществл емый в указанных услови х, способен дать примерно 51,3 м /ч продукта алкилировани с октановым числом примерно 96,0.

В табл. 5 и 6 дл первого и второго опытов соответственно приводитс состав и количество сырь полученных продуктов. В табл. 7 приведены дл сравнени составы продукта алкилировани , полученные в первом и втором опытах примера 5.

Сравнительный анализ продукта алкилировани из первого и второго опытов показывает , что продукт алкилирован и в первом опыте 1, полученный при испрльзовании катализатора дл алкилировани , содержащего фтористоводородную кислоту и метил-трет-бутиловый эфир, имеет более высокое содержание триметилпентана, чем продукт, полученный при использовании катализатора , содержащего только фтористоводородную кислоту, как во втором опыте. Дополнительное содержание триметилпентана в продукте из первого опыта обеспечивает алкилату более высокое октановое

число (RON), чем продукту из второго опыта . Это вл етс убедительным подтверждением того, что катализатор алкилировани в соответствии с предлагаемым изобретением, содержащий 8598 мас.% фтористоводородной кислоты и 15-2 мас.% метил-трет-бутилового эфира, превосходит известный катализатор, содержащий только фтористоводородную кислоту , дава алкилат с более высоким

октановым числом.

Claims

1.Катализатор дл алкилировани изо- бутана С -олефинами, содержащий фтористоводородную кислоту и промотор, отличающийс тем. что, с целью повышени селективности катализатора в отношении триметилпентана, в качестве промотора он

содержит метил-трет-бутиловый эфир и представл ет собой безводную, не содер- жащую спирта .гомогенную смесь при следующем содержании компонентов, мас.%:

Фтористоводородна

кислота85-98

Метил-трет-бутиловый эфир2-15 .

2.Способ получени алкилата путем алкилировани изобутана С -олефинами в жидкой фазе в присутствии катализатора.

содержащего фтористоводородную кислоту и промотор, при температуре 20-32°С, давлении 896-1216 кПа, отличающийс тем, что, с целью повышени содержани в алкилате триметилпентана, используют катализатор , представл ющий безводную, не содержащую спирта гомогенную смесь, содержащую в качестве промотора метил- трет-бутиловый эфир, при следующем

0

соотношении компонентов в катализаторе, мас.%:

Фтористоводородна

кислота85-98

Метил-трет-бутиловый

эфир2-15

и процесс провод т при объемном отношении фтористоводородной кислоты к углеводородам сырь 1,5-10,0.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Таблица 5

11

1598855

12 Таблица 6

Таблица