WO2005061447A2 - Verfahren zur herstellung von alkylaryl-verbindungen - Google Patents

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WO2005061447A2 PCT/EP2004/014444 EP2004014444W WO2005061447A2 WO 2005061447 A2 WO2005061447 A2 WO 2005061447A2 EP 2004014444 W EP2004014444 W EP 2004014444W WO 2005061447 A2 WO2005061447 A2 WO 2005061447A2
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    • C11D11/04—Special methods for preparing compositions containing mixtures of detergents by chemical means, e.g. by sulfonating in the presence of other compounding ingredients followed by neutralising

Definitions

  • the present invention relates to processes for the preparation of alkylaryl compounds, in particular alkylarylsulfonates, alkyl aryls and alkylarylsulfonates obtainable by the process, the use of the alkylarylsulfonates as surfactants, preferably in washing and cleaning agents, and washing and cleaning agents containing them.
  • Alkylbenzenesulfonates have long been used as surfactants in detergents and cleaning agents. After such surfactants based on tetrapropylene were initially used, but were poorly biodegradable, alkylbenzenesulfonates (LAS) which were as linear as possible were subsequently produced and used. However, linear alkylbenzenesulfonates do not have adequate property profiles in all areas of application.
  • terminal phenylalkanes (2-phenylalkanes and 3-phenylalkanes)
  • internal phenylalkanes (4-, 5-, 6- etc. phenylalkanes) plays a role in the product properties.
  • a 2-phenyl content of approximately 30% and a 2- and 3-phenyl content of approximately 50% can be advantageous in terms of product quality (solubility, viscosity, washing properties).
  • the process according to the invention has the significant advantage that the combination of metathesis and dimerization with intermediate isomerization of 2-pentene gives a unique olefin mixture which, after alkylation of an aromatic, sulfonation and neutralization, provides a surfactant which is characterized by its Combination of excellent application properties (solubility, viscosity, stability against water hardness, washing properties, biodegradability).
  • excellent application properties solubility, viscosity, stability against water hardness, washing properties, biodegradability.
  • biodegradability of alkylarylsulfonates compounds which are less strongly adsorbed on sewage sludge than conventional LAS are particularly advantageous.
  • WO 99/05241 relates to cleaning agents which contain branched alkylarylsulfonates as surfactants.
  • the alkylarylsulfonates are obtained by dimerization of olefins to vinylidene olefins and subsequent alkylation of benzene over a shape-selective catalyst such as MOR or BEA. This is followed by sulfonation.
  • WO 02/44114 relates to a process for the preparation of alkylarylsulfonates, in which mono-branched C 1 -C 4 -olefins obtainable by different processes are reacted with an aromatic hydrocarbon in the presence of zeolites of the faujasite type as alkylation catalyst.
  • the C 0- ⁇ 4 -olefins can be prepared, for example, by metathesis of a C 4 -olefin mixture, followed by dimerization of the 2-pentene and / or 3-hexene obtained on a dimerization catalyst.
  • Alternative methods are extraction, Fischer-Tropsch synthesis, dimerization or isomerization of olefins.
  • WO 02/14266 relates to a process for the preparation of alkylarylsulfonates, in which a metathesis of a C 4 -olefin mixture for the preparation of 2-pentene and / or 3-hexene is first carried out and the products are subjected to dimerization. An alkylation then takes place in the presence of an alkylation catalyst, followed by sulfonation and neutralization.
  • the olefins hitherto used for alkylation sometimes have too high or too low a degree of branching or do not result in a non-optimal ratio of terminal to internal phenylalkanes.
  • DE-A 102 61 481 which is older and not prepublished, relates to a process for the preparation of alkylarylsulfonates by
  • step c) sulfonation of the alkyl aromatic compounds obtained in step c) and neutralization to alkylarylsulfonates, 0 to 60% by weight, preferably 0 to 50% by weight, based on the alkyl aromatic compounds obtained in step c), being additionally present before the sulfonation linear alkylbenzenes can be added, provided that no addition has been made in step c),
  • the object of the present invention is to provide a process for the preparation of alkylaryl compounds, in particular alkylarylsulfonates, which are at least partially branched and thus have advantageous properties over the known compounds for use in detergents and cleaning agents.
  • alkylarylsulfonates should have a suitable property profile from biodegradability, insensitivity to water hardness, solubility and viscosity during manufacture and use.
  • the alkylarylsulfonates should be inexpensive to produce.
  • Olefin mixture in the presence of a dimerization catalyst to give a mixture containing C 8 i 6 olefins, separation of the C 8 i 6 olefins and, if appropriate, separation of a partial stream thereof,
  • these mixtures can advantageously be used in the alkylation of aromatic hydrocarbons, products being obtained which, after sulfonation and neutralization, give surfactants which have outstanding properties, in particular with regard to the sensitivity to hardness-forming ions, the solubility of the sulfonates, the viscosity of the sulfonates and their washing properties.
  • the present method is extremely cost-effective since the product streams can be designed so flexibly that no by-products are generated.
  • linear internal olefins are produced by the metathesis according to the invention, which are then converted into branched olefins via the dimerization step.
  • Step a) of the process according to the invention is the reaction of a C 1 -C 6 ⁇ -olefin mixture over a metathesis catalyst for the production of a C 4-8 -olefin mixture and, if appropriate, separation of C 4-8 olefins.
  • the metathesis can be carried out, for example, as described in WO 00/39058 or DE-A-100 13 253.
  • homogeneous and heterogeneous transition metal compounds are suitable as metathesis catalysts, in particular those of VI. to VIII. Subgroup of the periodic table of the elements and homogeneous and heterogeneous catalyst systems in which these compounds are contained.
  • DE-A-199 32 060 relates to a process for the preparation of C 5 - / C 6 -ofins by reacting an output stream which contains 1-butene, 2-butene and isobutene to give a mixture of C 2-6 -olefins.
  • propene in particular is obtained from butenes.
  • witches and methylpentene are removed as products.
  • No ethene is added in the metathesis.
  • ethene formed in the metathesis is returned to the reactor.
  • a preferred process for the production of propene and hexene, if appropriate, from a raffinate-II starting stream containing oiefinic C-hydrocarbons is characterized in that
  • a metathesis reaction is carried out, in the context of which butenes contained in the input stream with ethene to a mixture containing ethene, propene, butenes, 2-pentene, 3-hexene and butanes are implemented, based on the butenes up to 0.6 molar equivalents of ethene can be used,
  • the discharge stream obtained in this way is first separated by distillation into a low boiler fraction A optionally containing C 2 -C 3 olefins and into a high boiler fraction containing C 4 -C 6 olefins and butanes,
  • the low boiler fraction A optionally obtained from b) is then separated by distillation into an ethene-containing fraction and a propene-containing fraction, the ethene-containing fraction being returned to process step a) and the propene-containing fraction being discharged as product,
  • the high boiler fraction obtained from b) is then separated by distillation into a low boiler fraction B containing butenes and butanes, a medium boiler fraction C containing 2-pentene and a high boiler fraction D containing 3-hexene,
  • a) in a step a) the stream C with a metathesis catalyst which contains at least one compound of a metal of VI. b, VII. b or VIII.
  • the output current C is subjected to a metathesis reaction using a method as described in EP-A 1069101.
  • the metathesis reaction according to step a) is preferably carried out in the presence of heterogeneous metathesis catalysts which are not or only slightly isomerization-active and which are selected from the class of transition metal compounds of metals of VI which are applied to inorganic supports. b, VII. b or VIII. Group of the Periodic Table of the Elements are selected.
  • Rhenium oxide on a support preferably on ⁇ -aluminum oxide or on Al 2 O 3 / B 2 O 3 / SiO 2 mixed supports, is preferably used as the metathesis catalyst.
  • the catalyst used is Re 2 O 7 / ⁇ -Al 2 O 3 with a rhenium oxide content of 1 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight, particularly preferably 6 to 12% by weight.
  • the metathesis is preferably carried out at a temperature of 0 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 80 ° C. and a pressure of 2 to 200 bar, particularly preferably 5 to 30 bar.
  • the temperature is preferably 20 to 300 ° C., particularly preferably 50 to 200 ° C.
  • the pressure in this case is preferably 1 to 20 bar, particularly preferably 1 to 5 bar.
  • Detailed information on the metathesis reaction can again be found in EP-A 1069101.
  • the individual streams and fractions may contain or consist of the compounds / olefins mentioned. In the event that they consist of the streams or compounds, the presence of smaller amounts of other hydrocarbons is not excluded.
  • the external mass balance of the process can be targeted through variable use of ethene and can be influenced by shifting the equilibrium by returning certain partial flows.
  • the 3-hexene yield is increased in that the return of 2-pentene to the metathesis step suppresses the cross-metathesis of 1-butene with 2-butene, so that no or as little as possible 1-butene is consumed here.
  • ethene is additionally formed, which reacts in a subsequent reaction with 2-butene to give the valuable product propene.
  • Olefin mixtures containing 1-butene and 2-butene and optionally isobutene are obtained as a C 4 fraction in various cracking processes such as steam cracking or FCC cracking.
  • butene mixtures such as those obtained in the dehydrogenation of butanes or by dimerization of ethene, can be used.
  • Butanes contained in the C 4 fraction are inert.
  • dienes, alkynes or enynes are removed using customary methods such as extraction or selective hydrogenation.
  • the butene content of the C 4 fraction used in the process is 1 to 100% by weight, preferably 60 to 90% by weight.
  • the butene content relates to 1-butene, 2-butene and isobutene.
  • a C 4 fraction is preferably used, such as is obtained in steam or FCC cracking or in the dehydrogenation of butane.
  • Raffinate II is preferably used as the C 4 fraction, the C stream before the metathesis reaction being freed from disturbing impurities by appropriate treatment on protective adsorber beds, preferably on high-surface area aluminum oxides or molecular sieves.
  • step d) the separation into low boiler fraction B, medium boiler fraction C and high boiler fraction D can be carried out, for example, in a dividing wall column.
  • the low boiler fraction B is obtained overhead, the medium boiler fraction C via a medium discharge and the high boiler fraction D as the bottom.
  • the stream preferably contains 0 to 10 mol% of butenes, 10 to 40% of pentenes, 60 to 80% of hexenes, 5 to 30% of heptenes and 0 to 15% of octenes, particularly preferably 0 to 5 mol% of butenes, 15 to 25% Pentenes, 60 to 75% hexenes, 10 to 30% heptenes and 0 to 10% octenes, the total amount being 100 mol%.
  • the metathesis reaction is preferably carried out in the presence of heterogeneous, not or only slightly isomerization-active metathesis catalysts, which belong to the class of transition metal compounds of metals of the VI applied to inorganic supports. b, VII. b or VIII group of the Periodic Table of the Elements are selected.
  • Rhenium oxide on a support preferably on ⁇ -aluminum oxide or on, is preferred as the metathesis catalyst used.
  • the catalyst used is Re 2 O 7 / ⁇ -Al 2 O 3 with a rhenium oxide content of 1 to 20% by weight, preferably 3 to 15% by weight, particularly preferably 6 to 12% by weight.
  • the metathesis is preferably carried out at a temperature of 0 to 150 ° C., particularly preferably 20 to 110 ° C. and a pressure of 2 to 200 bar, particularly preferably 5 to 40 bar.
  • the temperature is preferably 20 to 300 ° C., particularly preferably 50 to 200 ° C.
  • the pressure in this case is preferably 1 to 20 bar, particularly preferably 1 to 5 bar.
  • the protective bed serves to dry the C 4 C 5 stream and to remove substances which can act as a catalyst poison in the subsequent metathesis step.
  • the preferred adsorbent materials are Selexsorb CD and CDO as well as 3 ⁇ and NaX molecular sieves (13X). Cleaning takes place in drying towers at temperatures and pressures, which are preferably selected so that all components are in the liquid phase. If necessary, the cleaning step for preheating the feed is used for the subsequent metathesis step. It can be advantageous to combine several cleaning steps with each other or to connect them in series.
  • the reaction is complete after 1 s to 1 h, preferably after 30 s to 30 min. It can be carried out continuously or batchwise in reactors, such as pressurized gas vessels, flow tubes or reactive distillation devices, flow tubes being preferred.
  • reactors such as pressurized gas vessels, flow tubes or reactive distillation devices, flow tubes being preferred.
  • stage b part of the 2-pentene obtained in stage a) is separated off, converted to a mixture of 2-pentene and 1-pentene on an isomerization catalyst, and the mixture thus obtained is returned to stage a).
  • the isomerization of 2-pentene to 1-pentene is an equilibrium reaction. Cis-2-pentene, trans-2-pentene and 1-pentene exist side by side in equilibrium. The reaction from 2-pentene to 1-pentene is weakly endothermic, so that an increase in temperature shifts the equilibrium towards 1-pentene.
  • the thermodynamic data are listed in D. Stull, "The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds", J. Wiley, New York 1969.
  • the isomerization preferably takes place at temperatures between 100 and 500 ° C.
  • the isomerization catalyst There is no further restriction on the choice of the isomerization catalyst, provided that it is able to effect the intended isomerization.
  • basic catalysts or zeolite-based catalysts are used for this purpose, and the isomerization can also be carried out under hydrogenating conditions on contacts containing precious metals.
  • EP-A 0 718 036 specifically describes the use of alkaline earth oxides on aluminum oxide as a catalyst.
  • DE-A 33 190 99 lists catalysts based on mixed aluminum oxide / silicon oxide supports which are doped with oxides of alkaline earth metals, boron group metals, lanthanides or elements of the iron group.
  • EP-A 0 419 630 discloses a catalyst made from polymorphic magnesium / aluminum oxides.
  • An alkali-soaked gamma alumina is disclosed in JP 57043055 as a double bond isomerization catalyst.
  • An isomerization catalyst consisting of manganese oxide on aluminum oxide can be found in US 4,289,919.
  • EP-A ⁇ 234 498 describes an isomerization catalyst composed of magnesium, alkali metal and zirconium oxides dispersed on an aluminum support.
  • An alumina catalyst that additionally contains sodium oxide and silicon oxide is taught in US 4,229,610.
  • zeolite-based contacts can be found, for example, in EP-A 0 129 899, which teaches the use of zeolites of the pentasil type.
  • Mol sieves exchanged with alkali or alkaline earth metals are described in US 3,475,511.
  • US 4,749,819 the use of aluminosilicates with an 8 or 10 Ring channel structure mentioned as double bond isomerization catalysts.
  • Zeolites in the alkali or alkaline earth form are disclosed in US 4,992,613. Catalysts based on crystalline borosilicates are described in US 4,499,326.
  • step c) the C Cs-olefin mixture obtained in step b) is dimerized in the presence of a dimerization catalyst to give a C 8-16 -olefin mixture.
  • the dimer-olefin mixtures obtained according to the invention preferably have an average degree of branching in the range from 1 to 2.5, particularly preferably 1 to 2.0, in particular 1 to 1.5 and especially 1 to 1.2.
  • the degree of branching of a pure olefin is defined as the number of carbon atoms which are linked to three carbon atoms, plus two times the number of carbon atoms which are linked to 4 carbon atoms.
  • the degree of branching of a pure olefin can easily be measured after total hydrogenation to the alkane via 1 H-NMR via the integration of the signals of the methyl groups relative to the methylene and methine protons.
  • the degrees of branching are weighted with the molar percentages, and an average degree of branching is thus calculated.
  • the molar proportions are optimally determined using gas chromatography.
  • the type of branching in the olefin is preferably such that, after hydrogenation, less than 10%, preferably less than 5%, particularly preferably less than 1%, alkanes are obtained which are not methyl, dimethyl or ethyl methyl. and count diethylalkanes. This means that the branches are only methyl and ethyl branches.
  • the dimerization is carried out in such a way that the catalysis directly provides the desired advantageous composition in relation to the branching structures.
  • C 8 i 6 olefins are formed in the dimerization. From this stream a part of current (the total current from 59 to 99 mol%), preferably separated, preferably containing less than 5 mole% C ⁇ 10, 5 to 15% C 10, 35 to 55% C11 (25 to 45% C 12 , 5 to 15%
  • C 3 and ⁇ 5% C> 13 , preferably ⁇ 2 mol% C ⁇ 10 , 5 to 15% C- ⁇ 0l 40 to 50% Cn, 30 to 50% C 12 , 5 to 15% C 13 and ⁇ 2% C > 13 .
  • the sum is 100 mol%.
  • the stream into the isomerization unit is preferably selected such that> 70%, preferably> 80% product of value according to the composition indicated above results after the isomerization.
  • This olefin stream is now used for the alkylation in stage d).
  • the C 8-16 olefins obtained are separated off and 5 to 30% by weight, preferably 5 to 20% by weight, in particular up to 10 to 20% by weight, based on the separated C 8 -16-olefins, low-boiling constituents of the C 8- ⁇ 6 olefins are separated.
  • the proportion of C denotes 8- ⁇ 6 -Olefingemischs which first merges at a distillation or the lowest boiling point.
  • the weight fraction mentioned thus corresponds to the fraction which initially passes over in a distillation and can thus be separated off.
  • the separation can also be carried out using any other suitable method. In particular, fractional distillation is carried out.
  • the multiply branched olefins are partly or preferably completely separated from the C 8-16 -olefin mixture.
  • the removal can also be carried out in such a way that at least 80%, preferably at least 90%, in particular at least 95% of the double or multiple-branched olefins are removed.
  • the C 8- ⁇ 6 olefin mixture at the end of step c) so as to leave the linear and mono-branched olefins, and optionally minor proportions of multiply branched olefins.
  • Suitable separation methods and analytical methods for determining the content of multiply branched olefins are known to the person skilled in the art.
  • dimerization mixture ⁇ 30, preferably ⁇ 10% by weight alkanes and ⁇ 5% by weight. % not - C 8-16 olefins may be included.
  • the internal linear pentenes, hexenes, heptenes and octenes contained in the metathesis product are preferably used for the dimerization.
  • the dimerization can be carried out homogeneously or heterogeneously.
  • the homogeneously catalyzed dimerization can be varied within wide limits with regard to the branching structures.
  • Ti, Zr, Cr or Fe systems can be used, for example, which can be modified in a targeted manner using further cocatalysts and ligands.
  • the homogeneously catalyzed dimerization is particularly preferably catalyzed with aluminum alkyl AIR 3 in the absence of transition metals. While these ⁇ -olefins selectively convert to vinylidenes under very mild conditions, the corresponding conversion of internal olefins also succeeds under more drastic conditions. Dimers with a high vinylidene content are also formed here. The proportion of double and triple branched isomers is extremely low.
  • the AIR 3 -catalyzed dimerization is preferably carried out at temperatures in the range from 150 to 300.degree. C., particularly preferably 180 to 240.degree. C., in particular 210 to 230.degree. C., the catalyst is preferably separated off by distillation at the bottom and returned to the catalysis.
  • Combinations of oxides of metals from subgroup VIII with aluminum oxide on support materials made of silicon and titanium oxides, as are known, for example, from DE-A-43 39 713, are advantageously used for heterogeneous catalysis.
  • the heterogeneous catalyst can be used in a fixed bed - then preferably in coarse-grained form as 1 to 1.5 mm grit - or suspended (particle size 0.05 to 0.5 mm).
  • the dimerization is advantageously carried out in a closed system at temperatures of 80 to 200 ° C., preferably 100 to 180 ° C., under the pressure prevailing at the reaction temperature, optionally also under a protective gas overpressure.
  • the reaction mixture is circulated several times, with a certain proportion of the circulating product being continuously discharged and replaced by starting material.
  • olefin mixtures obtainable by the above process represent valuable intermediates, in particular for the preparation of branched alkyl aromatics for the preparation of surfactants described below.
  • step d) the C 8 -i 6 olefin mixture obtained in step c) is reacted with an aromatic hydrocarbon in the presence of an alkylation catalyst to form alkyl aromatic compounds.
  • the C 8 i 6 olefin mixture used in stage d) has an optimal structure / linearity. This means that the degree of branching and the type of branching are optimally selected in order to obtain advantageous alkylaromatic compounds in stage d).
  • the setting of the optimal employed in step d) C 8- ⁇ 6 olefin mixture can be carried out by admixing linear olefins. However, higher branched olefins are preferably separated off instead of admixing linear olefins.
  • a suitable catalyst is particularly preferably combined with a suitable method to arrive at the optimum -olefin ⁇ 6 C 8 in the dimerization. In this procedure, the desired structures are obtained directly in the alkylation. In this case, the addition of linear olefins and the separation of higher branched olefins can be dispensed with. Combinations of the procedures described are also possible.
  • stage c) If a low boiler removal is carried out in stage c), 0 to 60% by weight, preferably 0 to 50% by weight, in particular 0 to 30% by weight, based on the stage, can optionally be used in stage d) c) C 8 to 6 olefin mixtures obtained are added to linear olefins. If linear olefins are added, their amount is at least 1% by weight, preferably at least 5% by weight, in particular at least 10% by weight.
  • step c) no low boiler removal is carried out in stage c), in at least one of stages d), e) and f) 5 to 60% by weight, based in each case on the mixtures obtained in the previous step, of the linear compounds.
  • additional linear olefins are added in stage d) and / or additional linear alkylbenzenes are added in stage e) and / or additional linear alkylarylsulfonates are added in stage e).
  • Linear compounds can thus be added in each of stages c), d) and e), as well as in individual or two of the stages.
  • step c) 5 to 60% by weight preferably 10 to 50% by weight, in particular 10 to 30% by weight, based on the C 0- ⁇ 2 -olefin mixtures obtained in step c), can be linear Olefins can be added.
  • stages d), e) and f) in total preferably at most 60% by weight, particularly preferably at most 40% by weight, in particular at most 30% by weight, of the linear compounds are added. If this maximum quantity has already been reached by adding one of the stages, linear connections are not added in the other stages.
  • the property profile of the alkylarylsulfonates can be adapted to the particular desired field of application and requirement profile in addition to the advantageous synthesis sequence.
  • An alkylation catalyst is preferably used, which leads to alkyl aromatic compounds which have one to three carbon atoms in the alkyl radical and an H / C index of 1.
  • the alkylation can be carried out in the presence of any alkylation catalysts.
  • heterogeneous or shape-selective catalysts offer advantages.
  • solid catalysts include, for example, the fluorinated Si / Al catalyst used in the DE-TAL process, a number of shape-selective catalysts or supported metal oxide catalysts, as well as layered silicates and clays.
  • the catalyst it is important, regardless of the large influence of the feedstock used, to minimize compounds formed by the catalyst, which are characterized in that they contain carbon atoms with an H / C index of 0 in the alkyl radical.
  • compounds are to be formed which have an average of 1 to 3 carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index of 1. This can be achieved in particular by selecting suitable catalysts which, on the one hand, suppress the formation of the undesired products due to their geometry and, on the other hand, permit a sufficient reaction rate.
  • the alkyl aromatic compounds according to the invention have a characteristic proportion of primary, secondary, tertiary and quaternary carbon atoms in the alkyl radical (side chain). This is reflected in the number of carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index from 0 to 3.
  • the H / C index defines the number of protons per carbon atom in the alkyl radical.
  • the mixtures of alkylaromatic compounds according to the invention preferably have only a small proportion of carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index of 0.
  • the proportion of carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index of 0 on average of all compounds is preferably ⁇ 15%, particularly preferably ⁇ 10%.
  • the proportion of carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index of 0, which are simultaneously bound to the aromatics is> 80%, preferably> 90%, particularly preferably> 95% of all carbon atoms in the alkyl radical with an H / C index from 0.
  • the mixtures of alkylaromatic compounds according to the invention preferably have on average 1 to 3, preferably 1 to 2.5, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms in the side chain (ie without counting the aromatic C atoms) with an H / C index of 1 on.
  • the proportion of compounds with three carbon atoms of this type is preferably ⁇ 30%, particularly preferably ⁇ 20%, in particular ⁇ 10%.
  • the proportion of carbon atoms which have a specific H / C index can be controlled by a suitable choice of the catalyst used.
  • Preferred catalysts with which advantageous H / C distributions are achieved are mordenite, ⁇ -zeolite, L-zeolite, MCM-58, MCM-68 and faujasite. Mordenite and faujasite are particularly preferred.
  • One-dimensional pore systems usually have the disadvantage of rapid clogging of the pores by degradation or build-up products from the Process on. Catalysts with multidimensional pore systems are therefore preferred.
  • the catalysts used can be of natural or synthetic origin, the properties of which can be adjusted to a certain extent by methods known from the literature (e.g. ion exchange, steaming, blocking of acidic centers, washing out of extra-lattice species, etc.). It is important for the present invention that the catalysts are at least partially acidic in character.
  • the catalysts are available either as powder or as shaped bodies.
  • the connections between the matrices of the shaped bodies ensure adequate mechanical stability, but free access of the molecules to the active constituents of the catalysts must be ensured by means of sufficient porosity of the matrices.
  • the production of such moldings is known from the literature and is carried out according to the prior art.
  • the alkylation is carried out in such a way that the aromatics (the aromatics mixture) and the olefin (mixture) are allowed to react with the catalyst in a suitable reaction zone by contacting them, the reaction mixture is worked up after the reaction and the valuable products are thus obtained.
  • Suitable reaction zones are e.g. Tube reactors or stirred tanks. If the catalyst is in solid form, it can be used either as a slurry, as a fixed bed or as a fluidized bed. Execution as a catalytic distillation is also possible.
  • the reactants are either in a liquid and / or in a gaseous state.
  • reaction temperature is chosen so that on the one hand the conversion of the olefin is as complete as possible and on the other hand as few by-products as possible are formed.
  • the choice of temperature control also depends crucially on the chosen catalyst. Reaction temperatures between 50 ° C and 500 ° C (preferably 80 to 350 ° C, particularly preferably 80-250 ° C) can be used.
  • the pressure of the reaction depends on the selected procedure (reactor type) and is between 0.1 and 100 bar, the catalyst load (WHSV) is selected between 0.1 and 100. As a rule, you work at your own pressure (the vapor pressure of the system) or above.
  • the reactants can optionally be diluted with inert substances.
  • Inert substances are preferred paraffins.
  • the molar ratio of aroma olefin is usually set between 1: 1 and 100: 1 (preferably 2: 1-20: 1).
  • Ar-R All aromatic hydrocarbons of the formula Ar-R are possible, where Ar is a monocyclic or bicyclic aromatic hydrocarbon radical and R from H, C 1-5 -alkyl, preferably C 1-3 -alkyl, OH, OR etc., preferably H or C- ⁇ -3 alkyl is selected. Benzene and toluene are preferred.
  • stage e the alkyl aromatic compounds obtained in stage d) are sulfonated and neutralized to alkylarylsulfonates.
  • the alkylaryls are through
  • sulfonation for example with SO 3 , oleum, chlorosulfonic acid, etc., preferably with S0 3
  • neutralization for example with Na, K, NH 4 , Mg compounds, preferably with Na compounds
  • the compounds prepared by the processes described above are either further processed as such, or previously mixed with linear alkylarylene and then sent for further processing.
  • Mixtures of alkyl aryl sulfonic acids or alkyl aryl sulfonates can also be used.
  • the blends are always made with a view to optimizing the product quality of the surfactants made from the alkylaryl.
  • linear alkylbenzenes can also be added before the sulfonation.
  • Their amount is 0 to 60% by weight, preferably 0 to 50% by weight, in particular 0 to 30% by weight. If no low boiler removal is carried out in stage c) and no linear compounds are added in stages d) and f), the minimum amount is 5% by weight, preferably 10% by weight. Reference is made to the above explanations regarding the total amount of linear compounds added.
  • the chain length of the alkyl radicals preferably corresponds to the chain length of the alkyl radicals as obtained from step c) in the alkylaromatic compounds.
  • Linear (C 10 alkyl) benzenes are preferably added to (C 10 alkyl) benzenes, corresponding to linear (C 1 2 alkyl) benzenes corresponding to (C 1 -C 2 alkyl) benzenes.
  • alkylation, sulfonation, neutralization is given e.g. "Alkylarylsulfonates: History, Manufacture, Analysis and Environmental Properties” in Surf. Sci. Ser. 56 (1996) Chapter 2, Marcel Dekker, New York and references contained therein.
  • the alkylarylsulfonates contained in stage e) can additionally be mixed with linear alkylarylsulfonates.
  • step f) preferably 0 to 60% by weight, particularly preferably 0 to 50% by weight, in particular 0 to 30% by weight, linear alkylarylsulfonates are mixed in.
  • the minimum amount is preferably 5% by weight, preferably at least 10% by weight. Reference is made to the preferred total amounts given above for the addition of linear compounds.
  • the invention also relates to alkylarylsulfonates which can be obtained by a process as described above.
  • alkylarylsulfonates according to the invention are preferably used as surfactants, in particular in detergents and cleaning agents.
  • the invention also relates to a washing and cleaning agent containing alkylarylsulfonates, as described above, in addition to conventional ingredients.
  • Non-exclusive examples of common ingredients of the washing and cleaning agents according to the invention are e.g. listed in WO 02/44114 and WO 02/14266.

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Abstract

Die Herstellung von Alkylaryl-Verbindungen erfolgt durch a) Umsetzung eines C4/C5-Olefin-Gemisches an einem Metathesekatalysator zur Herstellung eines 2-Penten enthaltenden C4-8-Olefingemisches und gegebenenfalls Abtrennung des C4-8-Olefingemisches, b) Abtrennung von 5 bis 100% des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens und nachfolgende Umsetzung an einem Isomerisierungskatalysator zu einem Gemisch aus 2-Penten und 1-Penten, das in Stufe a) zurückgeführt wird, c) Dimerisierung des in Stufe b) nach der Abtrennung erhaltenen C4-8-Olefingemisches in Gegenwart eines Dimerisierungskatalysators zu einem C8-16-Olefine enthaltenden Gemisch, Abtrennung der C8-16-Olefine und gegebenenfalls Abtrennung eines Teilstroms davon, d) Umsetzung der in Stufe c) erhaltenen C 8-16-Olefingemische beziehungsweise des Teilstroms mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators zur Bildung von alkylaromatischen Verbindungen, wobei vor der Umsetzung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe c) erhaltenen C8-16-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden können, e) gegebenenfalls Sulfonierung der in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen und Neutralisation zu Alkylarylsulfonaten, wobei vor der Sulfonierung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen, an linearen Alkylbenzolen zugesetzt werden können, sofern keine Zumischung in Stufe d) erfolgt ist, f) gegebenenfalls Abmischen der in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsulfonate mit 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsulfonate, an linearen Alkylarylsulfonaten, sofern keine Zumischungen in Stufen d) und e) erfolgt sind.

Description

Verfahren zur Herstellung von Alkylaryl-Verbindungen
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Alkylaryl- Verbindungen, insbesondere Alkylarylsulfonaten, nach dem Verfahren erhältliche Alkyl- aryle und Alkylarylsulfonate, die Verwendung der Alkylarylsulfonate als Tenside, vorzugsweise in Wasch- und Reinigungsmitteln, und diese enthaltende Wasch- und Reinigungsmittel.
Alkylbenzolsulfonate (ABS) werden seit langer Zeit als Tenside in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. Nachdem zunächst derartige Tenside auf Basis von Tetrapro- pylen eingesetzt wurden, die jedoch schlecht biologisch abbaubar waren, wurden in der Folgezeit möglichst lineare Alkylbenzolsulfonate (LAS) hergestellt und verwendet. Lineare Alkylbenzolsulfonate weisen jedoch nicht in allen Anwendungsbereichen ausreichende Eigenschaftsprofile auf.
So wäre es zum Beispiel vorteilhaft, ihre Kaltwascheigenschaften oder ihre Eigenschaften in hartem Wasser zu verbessern. Ebenso wünschenswert ist die leichte Formulier- barkeit, die sich aus der Viskosität der Sulfonate und deren Löslichkeit ergibt. Diese verbesserten Eigenschaften werden durch geringfügig verzweigte Verbindungen bzw. Mischungen von geringfügig verzweigten Verbindungen mit linearen Verbindungen erreicht, wobei man jedoch das richtige Maß an Verzweigung und/oder das richtige Maß an Mischung erzielen muß. Zu starke Verzweigungen benachteiligen die biologi- sehe Abbaubarkeit der Produkte. Zu lineare Produkte beeinflussen die Viskosität und die Löslichkeit der Sulfonate negativ.
Darüber hinaus spielt der Anteil an terminalen Phenylalkanen (2-Phenylalkane und 3- Phenylalkane) zu internen Phenylalkanen (4-, 5-, 6- etc. Phenylalkane) eine Rolle für die Produkteigenschaften. Ein 2-Phenylanteil von etwa 30 % und ein 2- und 3- Phenylanteil von etwa 50 % können hinsichtlich der Produktqualität (Löslichkeit, Viskosität, Wascheigenschaften) vorteilhaft sein.
Tenside mit zu hohen 2- und 3-Phenylgehalten können den wesentlichen Nachteil auf- weisen, dass die Verarbeitbarkeit der Produkte durch einen starken Anstieg der Viskosität der Sulfonate leidet. Darüber hinaus kann sich ein nicht optimales Löslichkeitsverhalten ergeben. So ist z.B. der Krafft-Punkt einer Lösung von LAS mit sehr hohen oder sehr niedrigen 2- und 3- Phenylanteilen um bis zu 10-20 °C höher als bei optimaler Wahl des 2- und 3- Phenylanteils.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den wesentlichen Vorteil, dass durch die Kombination von Metathese und Dimerisierung mit zwischengeschalteter Isόmerisie- rung von 2-Penten ein einzigartiges Olefingemisch erhalten wird, welches nach Alkylie- rung eines Aromaten, Sulfonierung und Neutralisation ein Tensid liefert, das sich durch seine Kombination von hervorragenden Anwendungseigenschaften (Löslichkeit, Viskosität, Stabilität gegen Wasserhärte, Wascheigenschaften, biologischer Abbaubarkeit) auszeichnet. Hinsichtlich der biologischen Abbaubarkeit von Alkylarylsulfonaten sind Verbindungen, die weniger stark an Klärschlamm adsorbiert werden als herkömmliches LAS, besonders vorteilhaft.
Daher sind zu einem gewissen Grad verzweigte Alkylbenzolsulfonate entwickelt worden.
WO 99/05241 betrifft Reinigungsmittel, die verzweigte Alkylarylsulfonate als Tenside enthalten. Die Alkylarylsulfonate werden durch Dimerisierung von Olefinen zu Vinyli- denolefinen und nachfolgende Alkylierung von Benzol an einem formselektiven Katalysator wie MOR oder BEA erhalten. Darauf folgt eine Sulfonierung.
WO 02/44114 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylarylsulfonaten, bei dem nach unterschiedlichen Verfahren erhältliche einfach verzweigte Cι0-ι4-Olefine mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart von Zeolithen des Typs Faujasit als Alkylierungskatalysator umgesetzt werden. Die C 0-ι4-Olefine können beispielsweise durch Metathese eines C4-Olefin-Gemisches, gefolgt von einer Dimerisierung des erhaltenen 2-Pentens und/oder 3-Hexens an einem Dimerisierungskatalysator, herge- stellt werden. Alternative Verfahren sind eine Extraktion, Fischer-Tropsch-Synthese, Dimerisierung oder Isomerisierung von Olefinen.
WO 02/14266 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylarylsulfonaten, bei dem zunächst eine Metathese eines C4-Olefin-Gemisches zur Herstellung von 2-Penten und/oder 3-Hexen durchgeführt wird und die Produkte einer Dimerisierung unterworfen werden. Sodann erfolgt eine Alkylierung in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators, worauf sich eine Sulfonierung und Neutralisation anschließt. Die bislang zur Alkylierung eingesetzten Olefine weisen teilweise einen zu hohen oder zu niedrigen Verzweigungsgrad auf bzw. ergeben ein nicht optimales Verhältnis terminaler zu interner Phenylalkane. Zum anderen Teil werden sie aus teuren Ausgangs- Stoffen wie zum Beispiel Propen oder alpha-Olefinen hergestellt, und teilweise beträgt der Anteil der für die Tensidherstellung interessanten Olefinfraktionen nur etwa 20 %. Dies führt zu teuren Aufarbeitungsschritten. Die prioritätsältere, nicht vorveröffentlichte DE-A 102 61 481 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkylarylsulfonaten durch
a) Umsetzung eines C4-Olefingemisches an einem Metathesekatalysator zur Herstellung eines 2-Penten und/oder 3-Hexen enthaltenden Olefingemisches und gegebenenfalls Abtrennung von 2-Penten und/oder 3-Hexen,
b) Dimerisierung des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens und/oder 3-Hexens in Ge- genwart eines Dimerisierungskatalysators zu einem Cι0-ι2-Olefine enthaltenden
Gemisch, Abtrennung der C10-ι2-Olefine und Abtrennung von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die abgetrennten C 0-ι2-Olefine, an Leichtsieder-Bestandteilen der
Cι0-ι2-Olefine,
c) Umsetzung der in Stufe b) erhaltenen C10-ι2-Olefingemische mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators zur Bildung von alkylaromatischen Verbindungen, wobei vor der Umsetzung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe b) erhaltenen Cι0-ι2-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden kön- nen,
d) Sulfonierung der in Stufe c) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen und Neutralisation zu Alkylarylsulfonaten, wobei vor der Sulfonierung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 50 Gew.-% bezogen auf die in Stufe c) erhalte- nen alkylaromatischen Verbindungen an linearen Alkylbenzolen zugesetzt werden können, sofern keine Zumischung in Stufe c) erfolgt ist,
e) gegebenenfalls Abmischen der in Stufe d) erhaltenen Alkylarylsulfonate mit 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0 bis 30 Gew.-% bezogen auf die in Stufe d) erhalte- nen Alkylarylsulfonate, an linearen Alkylarylsulfonaten, sofern keine Zumi- schungen in Stufen c) und d) erfolgt sind. Die letztgenannten Verfahren führen nicht in allen Fällen zu Produkten, die ein gewünschtes Eigenschaftsspektrum zeigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstel- lung von Alkylaryl-Verbindungen, insbesondere Alkylarylsulfonaten, die zumindest teilweise verzweigt sind und damit für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln gegenüber den bekannten Verbindungen vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Sie sollen insbesondere ein geeignetes Eigenschaftsprofil aus biologischer Abbaubarkeit, Un- empfindlichkeit gegen Wasserhärte, Löslichkeit und Viskosität bei der Herstellung und beim Einsatz aufweisen. Zudem sollen die Alkylarylsulfonate kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Alkylaryl-Verbindungen durch
a) Umsetzung eines Cψ'Cs-Olefin-Gemisches an einem Metathesekatalysator αir Herstellung eines 2-Penten enthaltenden C^-Olefingemisches und gegebenenfalls Abtrennung des C -8-Olefingemisches,
b) Abtrennung von 5 bis 100% des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens und nachfolgende Umsetzung an einem Isomerisierungskatalysator zu einem Gemisch aus 2-Penten und 1-Penten, das in Stufe a) zurückgeführt wird,
c) Dimerisierung des in Stufe b) nach der Abtrennung erhaltenen C -8-
Olefingemisches in Gegenwart eines Dimerisierungskatalysators zu einem C8-i6-Olefine enthaltenden Gemisch, Abtrennung der C8-i6-Olefine und gegebenenfalls Abtrennung eines Teilstroms davon,
d) Umsetzung der in Stufe c) erhaltenen C8-16-Olefingemische beziehungsweise des Teilstroms mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators zur Bildung von alkylaromatischen Verbindungen, wobei vor der Umsetzung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe c) erhaltenen C8-16-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden können, e) gegebenenfalls Sulfonierung der in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen und Neutralisation zu Alkylarylsulfonaten, wobei vor der Sulfonierung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen, an linearen Alkylben- zolen zugesetzt werden können, sofern keine Zumischung in Stufe d) erfolgt ist,
f) gegebenenfalls Abmischen der in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsulfonate mit 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsul- fonate, an linearen Alkylarylsulfonaten, sofern keine Zumischungen in
Stufen d) und e) erfolgt sind.
Die Kombination einer Metathese von C Cs-Olefinen mit einer nachfolgenden Isomeri- sierung von 2-Penten und Dimerisierung und Alkylierung von aromatischen Kohlen- Wasserstoffen erlaubt unter den genannten Bedingungen die Verwendung preisgünstiger Ausgangsstoffe und von Herstellungsverfahren, welche die gewünschten Produkte in hohen Ausbeuten zugänglich machen.
Es wurde erfindungsgemäß gefunden, dass durch Metathese von C^Cs-Olefinen Pro- dukte erhalten werden, die sich nach teilweiser Isomerisierung und Rückführung von 2- Penten zu leicht verzweigten C8-16-Olefin-Gemischen dimerisieren lassen. Diese Gemische lassen sich durch Einstellen des gewünschten Verzweigungsgrades, zum Beispiel durch selektive Dimerisierung oder Abtrennung eines Teilstroms und/oder Zusatz linearer Olefine vorteilhaft bei der Alkylierung von aromatischen Kohlenwasserstoffen ein- setzen, wobei Produkte erhalten werden, die nach Sulfonierung und Neutralisation Tenside ergeben, die überragende Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Empfindlichkeit gegen Härte bildende Ionen, der Löslichkeit der Sulfonate, der Viskosität der Sulfonate und ihrer Wascheigenschaften aufweisen. Darüber hinaus ist das vorliegende Verfahren äußerst kostengünstig, da die Produktströme so flexibel gestaltet werden können, dass keine Nebenprodukte anfallen. Ausgehend von einem C4-Strom, nach einer ersten C5-Rückführung dann ausgehend von einem C^Cs-Strom, werden durch die erfindungsgemäße Metathese lineare, interne Olefine hergestellt, die sodann über den Dimerisierungsschritt in verzweigte Olefine überführt werden.
Stufe a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Umsetzung eines C^Cδ- Olefingemisches an einem Metathesekatalysator zur Herstellung eines C4-8- Olefingemisches und gegebenenfalls Abtrennung von C4-8-Olefinen. Die Metathese kann beispielsweise wie in WO 00/39058 oder DE-A-100 13 253 beschrieben, durchgeführt werden.
Die Olefinmetathese (Disproportionierung) beschreibt in ihrer einfachsten Form die reversible, metallkatalysierte Umalkylidenierung von Olefinen durch Bruch oder Neuformierung von C=C-Doppelbindungen gemäß nachfolgender Gleichung:
Figure imgf000008_0001
Im speziellen Fall der Metathese von acyclischen Olefinen unterscheidet man zwischen Selbstmetathese, bei der ein Olefin in ein Gemisch zweier Olefine unterschiedlicher molarer Masse übergeht (beispielsweise: Propen → Ethen + 2-Buten), und Kreuz- oder Co-Metathese, die eine Reaktion zweier unterschiedlicher Olefine beschreibt (Propen + 1 -Buten ->• Ethen + 2-Penten). Ist einer der Reaktionspartner Ethen, so spricht man im Allgemeinen von einer Ethenolyse.
Als Metathesekatalysatoren eignen sich prinzipiell homogene und heterogene Übergangsmetall-Verbindungen, insbesondere die der VI. bis VIII. -Nebengruppe des Perio- densystems der Elemente sowie homogene und heterogene Katalysatorsysteme, in denen diese Verbindungen enthalten sind.
Unterschiedliche Metathese-Verfahren, die von C4-Strömen ausgehen, sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Die DE-A-199 32 060 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von C5-/C6-Oiefinen durch Umsetzung eines Ausgangsstroms, der 1 -Buten, 2-Buten und Isobuten enthält, zu einem Gemisch aus C2-6-Olefinen. Dabei wird aus Butenen insbesondere Propen gewonnen. Zusätzlich werden Hexen und Methylpenten als Produkte ausgeschleust. In der Metathese wird kein Ethen zudosiert. Gegebenenfalls wird in der Metathese gebildetes Ethen in den Reaktor zurückgeführt. Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls Propen und Hexen aus einem, oiefinische C -Kohlenwasserstoffe enthaltenden Raffinat-Il-Ausgangsstrom ist dadurch gekennzeichnet, dass
a) in Gegenwart eines Metathesekatalysators, der mindestens eine Verbindung eines Metalls der VI. b, VII. b oder VIII. Nebengruppe des Periodensystems der E- lemente enthält, eine Metathesereaktion durchgeführt wird, im Rahmen derer im Eingangsstrom enthaltene Butene mit Ethen zu einem Ethen, Propen, Butene, 2- Penten, 3-Hexen und Butane enthaltenden Gemisch umgesetzt werden, wobei bezogen auf die Butene bis 0,6 Moläquivalente Ethen eingesetzt werden können,
b) der so erhaltene Austragsstrom zunächst destillativ getrennt wird in gegebenenfalls eine C2-C3-Olefine enthaltende Leichtsiederfraktion A sowie in eine C4-C6- Olefine und Butane enthaltende Schwersiederfraktion,
c) die aus b) gegebenenfalls erhaltene Leichtsiederfraktion A anschließend destillativ in eine Ethen enthaltende Fraktion und eine Propen enthaltende Fraktion getrennt wird, wobei die Ethen enthaltende Fraktion in den Verfahrensschritt a) zurückgeführt wird und die Propen enthaltende Fraktion als Produkt ausgeschleust wird,
d) die aus b) erhaltene Schwersiederfraktion anschließend destillativ in eine Butene und Butane enthaltende Leichtsiederfraktion B, eine 2-Penten enthaltende Mittel- siederfraktion C und in eine 3-Hexen enthaltende Schwersiederfraktion D ge- trennt wird,
e) wobei die Fraktionen B und gegebenenfalls C komplett oder teilweise in den Verfahrensschritt a) zurückgeführt werden und die Fraktion D und gegebenenfalls C als Produkt ausgeschleust werden.
Ein alternatives bevorzugtes Verfahren zur Herstellung von C6-Alkenen aus einem C4- Alkene enthaltenden Kohlenwasserstoffstrom (Ausgangsstrom C4 =) ist dadurch gekennzeichnet, dass man
a) in einem Schritt a) den Strom C = mit einem Metathesekatalysator, der mindestens eine Verbindung eines Metalls der VI. b, VII. b oder VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente enthält, in Kontakt bringt, wobei zumindest ein Teil der C4-Alkene zu C2- bis C6-Alkenen umgesetzt wird, und den dabei gebildeten C2- bis C6-Alkene enthaltenden Stoffstrom (Strom C2.6 =) von dem Metathesekatalysator abtrennt,
b) in einem Schritt b) aus dem Strom C2-6 = Ethylen destillativ entfernt und so einen C3- bis C6-Alkene enthaltenden Stoffstrom herstellt (Strom C3-6 =) und einen im Wesentlichen aus Ethylen bestehenden Stoffstrom (Strom C2 =) herstellt,
c) in einem Schritt c) den Strom C3-6 = destillativ in einen im wesentlichen aus Propy- len bestehenden Stoffstrom (Strom C3 =), einen im wesentlichen aus C6-Alkenen bestehenden Stoffstrom (Strom C6 =) und einen oder mehrere Stoffströme , ausgewählt aus folgender Gruppe: einen im wesentlichen aus C4-Alkenen bestehenden Stoffstrom (Strom C =), einen im wesentlichen aus C5-Alkenen bestehenden Stoffstrom (Strom C5 =) und einen im wesentlichen aus C4- und C5-Alkenen beste- henden Stoffstrom (Strom C4-5 =) auftrennt,
d) in einem Schritt d) einen oder mehrere Stoffströme bzw. Teile davon, ausgewählt aus der Gruppe Strom C4 =, Strom C5 = und Strom C4-5 = ganz oder teilweise zur Herstellung von Ausgangsstrom C4 = verwendet (Recyclestrom), und gegebenen- falls den oder die Ströme, bzw. den oder die Teile davon, die nicht Recyclestrom sind, ausschleust.
Der Ausgangsstrom C = wird dabei nach einem Verfahren, wie es in der EP-A 1069101 beschrieben ist, einer Metathesereaktion unterworfen.
Die Verfahren werden unter der Maßgabe eines Zusatzes von teilweise isomerisϊertem 2-Penten durchgeführt.
Die Metathesereaktion gemäß Schritt a) wird dabei vorzugsweise in Gegenwart von heterogenen, nicht oder nur geringfügig isomerisierungsaktiven Metathesekatalysatoren durchgeführt, die aus der Klasse der auf anorganischen Trägern aufgebrachten Übergangsmetallverbindungen von Metallen der VI. b, VII. b oder VIII. Gruppe des Periodensystems der Elemente ausgewählt sind.
Bevorzugt wird als Metathesekatalysator Rheniumoxid auf einem Träger, vorzugsweise auf γ-Aluminiumoxid oder auf AI2O3/B2Ö3/SiO2-Mischträgem eingesetzt. Insbesondere wird als Katalysator Re2O7/γ-AI2O3 mit einem Rheniumoxidgehalt von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 12 Gew.-% eingesetzt.
Die Metathese wird bei Flüssigfahrweise vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 150°C, besonders bevorzugt 20 bis 80°C sowie einem Druck von 2 bis 200 bar, besonders bevorzugt 5 bis 30 bar, durchgeführt.
Wenn die Metathese in der Gasphase durchgeführt wird, beträgt die Temperatur vor- zugsweise 20 bis 300°C, besonders bevorzugt 50 bis 200°C. Der Druck beträgt in diesem Fall vorzugsweise 1 bis 20 bar, besonders bevorzugt 1 bis 5 bar. Detaillierte Angaben zur Metathesereaktion finden sich wiederum in der EP-A 1069101.
Die nachfolgende Aufarbeitung des bei der Metathese gebildeten Stroms C2-6 = erfolgt in den eingangs beschriebenen Schritten c) und d).
Die einzelnen Ströme und Fraktionen können die genannten Verbindungen/Olefine enthalten oder aus ihnen bestehen. Im Fall, dass sie aus den Strömen oder Verbindungen bestehen, ist die Gegenwart kleinerer Mengen anderer Kohlenwasserstoffe nicht ausgeschlossen.
Um das erfindungsgemäße Verfahren in mehreren Variationen näher zu erläutern, wird die im Metathesereaktor stattfindende Umsetzung in drei wichtige Einzelreaktionen unterteilt:
1. Kreuzmetathese von 1 -Buten mit 2-Buten
1 -Buten 2-Buten Propen 2-Penten
2. Selbstmetathese von 1 -Buten
Figure imgf000011_0001
1 -Buten Ethen 3 -Hexen 3. Gegebenenfalls Ethenolyse von 2-Buten
' iKa ]
+ ^
2-Buten Ethen Propen
Durch Rückführung des teilweise isomerisierten 2-Pentens ergeben sich weitere län- gerkettige Produkte.
In Abhängigkeit vom jeweiligen Bedarf an den Zielprodukten Propen und He- xen/Hepten/Octen (die Bezeichnung Hexen usw. beinhaltet unter anderem eventuell gebildete Isomere) bzw. 2-Penten kann die äußere Massenbilanz des Verfahrens ge- zielt durch variablen Einsatz von Ethen und durch Verschiebung des Gleichgewichts durch Rückführung bestimmter Teilströme beeinflusst werden. So wird beispielsweise die 3-Hexenausbeute dadurch erhöht, dass durch Rückführung von 2-Penten in den Metatheseschritt die Kreuzmetathese von 1-Buten mit 2-Buten unterdrückt wird, so dass hier kein oder möglichst wenig 1 -Buten verbraucht wird. Bei der dann bevorzugt ablaufenden Selbstmetathese von 1 -Buten zu 3-Hexen wird zusätzlich Ethen gebildet, welches in einer Folgereaktion mit 2-Buten zum Wertprodukt Propen reagiert.
Olefingemische, die 1 -Buten und 2-Buten und gegebenenfalls Isobuten enthalten, werden u.a. bei diversen Crackprozessen wie Steamcracking oder FCC-Cracking als C4- Fraktion erhalten. Alternativ können Butengemische, wie sie bei der Dehydrierung von Butanen oder durch Dimerisierung von Ethen anfallen, eingesetzt werden. In der C4- Fraktion enthaltene Butane verhalten sich inert. Diene, Alkine oder Enine werden vor dem erfindungsgemäßen Metatheseschritt mit gängigen Methoden wie Extraktion oder Selektivhydrierung entfernt.
Der Butengehalt der im Verfahren eingesetzten C4-Fraktion beträgt 1 bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-%. Der Butengehalt bezieht sich dabei auf 1 -Buten, 2- Buten und Isobuten.
Vorzugsweise wird eine C4-Fraktion eingesetzt, wie sie beim Steam- oder FCC- Cracken oder bei der Dehydrierung von Butan anfällt. Dabei wird als C4-Fraktion vorzugsweise Raffinat II eingesetzt, wobei der C -Strom vor der Metathese-Reaktion durch entsprechende Behandlung an Adsorber-Schutzbetten, bevorzugt an hochoberflächigen Aluminiumoxiden oder Molsieben von störenden Verunreinigungen befreit wird.
In Schritt d) kann die Trennung in Leichtsiederfraktion B, Mittelsiederfraktion C und Schwersiederfraktion D beispielsweise in einer Trennwandkolonne durchgeführt werden. Hierbei wird die Leichtsiederfraktion B über Kopf, die Mittelsiederfraktion C über einen Mittelaustrag und die Schwersiederfraktion D als Sumpf erhalten.
5 bis 100%, vorzugsweise 20 bis 80%, insbesondere 40 bis 60% des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens werden abgetrennt und nachfolgend an einem Isomerisierungskataly- sator zu einem Gemisch aus 2-Penten und 1-Penten umgesetzt, wobei das erhaltene Gemisch in Stufe a) zurückgeführt wird. Dadurch werden in die Metathese zusätzlich zu den Methylen-, Ethylen- und Propyleneinheiten Butyleinheiten eingeführt, so dass sich als Produkte zusätzlich 2-Hexen, 3-Hepten und 4-Octen ergeben. Dann wird ein Gemisch aus Butenen, Pentenen, Hexenen, Heptenen und Octenen aus der Metathe- se-/lsomerisierungseinheit abgezogen und in die Dimerisierung geleitet. Bevorzugt enthält der Strom 0 bis 10 Mol-% Butene, 10 bis 40% Pentene, 60 bis 80% Hexene, 5 bis 30% Heptene und 0 bis 15% Octene, besonders bevorzugt 0 bis 5 Mol-% Butene, 15 bis 25% Pentene, 60 bis 75% Hexene, 10 bis 30% Heptene und 0 bis 10% Octene, wobei die Gesamtmenge 100 Mol-% ergibt.
Die Metathesereaktion wird dabei vorzugsweise in Gegenwart von heterogenen, nicht oder nur geringfügig isomerisierungsaktiven Metathesekatalysatoren durchgeführt, die aus der Klasse der auf anorganischen Trägern aufgebrachten Übergangsmetallverbindungen von Metallen der VI. b, VII. b oder Vlll.-Gruppe des Periodensystems der Elemente ausgewählt sind.
Bevorzugt wird als Metathesekatalysator Rheniumoxid auf einem Träger, vorzugsweise auf γ-Aluminiumoxid oder auf
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eingesetzt.
Insbesondere wird als Katalysator Re2O7/γ-AI2O3 mit einem Rheniumoxid-Gehalt von 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 15 Gew.-%, besonders bevorzugt 6 bis 12 Gew.-%> eingesetzt. Die Metathese wird bei Flüssigfahrweise vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 150°C, besonders bevorzugt 20 bis 110°C sowie einem Druck von 2 bis 200 bar, besonders bevorzugt 5 bis 40 bar, durchgeführt.
Wenn die Metathese in der Gasphase durchgeführt wird, beträgt die Temperatur vorzugsweise 20 bis 300°C, besonders bevorzugt 50 bis 200°C. Der Druck beträgt in diesem Fall vorzugsweise 1 bis 20 bar, besonders bevorzugt 1 bis 5 bar.
Für die Verbesserung der Cyclusdauer der eingesetzten Katalysatoren, vor allem der geträgerten Katalysatoren, empfiehlt sich der Einsatz einer Feed-Reinigung an Adsor- berbetten (guard beds). Das Schutzbett dient hierbei zum Trocknen des C4C5-Stroms sowie zur Entfernung von Substanzen, welches als Katalysatorgift im nachfolgenden Metatheseschritt wirken können. Die bevorzugten Adsorbermaterialien sind Selexsorb CD und CDO sowie 3Ä- und NaX-Molsiebe (13X). Die Reinigung erfolgt in Trocken- türmen bei Temperaturen und Drucken, die bevorzugt so gewählt sind, dass sämtliche Komponenten in der flüssigen Phase vorliegen. Gegebenenfalls wird der Reinigungsschritt zur Feed-Vorwärmung für den nachfolgenden Metatheseschritt eingesetzt. Es kann von Vorteil sein, mehrere Reinigungsschritte miteinander zu kombinieren bzw. hintereinander zu schalten.
Druck und Temperatur im Metatheseschritt sind so gewählt, dass sämtliche Reaktionspartner in der flüssigen Phase vorliegen (üblicherweise T = 0 bis 150°C, bevorzugt 20 bis 80°C; p = 2 bis 200 bar). Alternativ kann es aber von Vorteil sein, insbesondere bei Feedströmen mit höherem Isobutengehalt, die Umsetzung in der Gasphase durchzu- führen und/oder einen Katalysator einzusetzen, der über eine geringere Acidität verfügt.
In der Regel ist die Umsetzung nach 1 s bis 1 h, vorzugsweise nach 30 s bis 30 min beendet. Sie kann kontinuierlich oder diskontinuierlich in Reaktoren, wie Druckgasge- fäßen, Strömungsrohren oder Reaktivdestillationsvorrichtungen durchgeführt werden, wobei Strömungsrohre bevorzugt werden. Stufe b)
In Stufe b) wird ein Teil des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens abgetrennt, an einem Isomerisierungskatalysator zu einem Gemisch aus 2-Penten und 1-Penten um- gesetzt, und das so erhaltene Gemisch wird in Stufe a) zurückgeführt.
Die Isomerisierung von 2-Penten nach 1-Penten ist eine Gleichgewichtsreaktion. Cis-2- Penten, trans-2-Penten und 1-Penten liegen im Gleichgewicht nebeneinander vor. Die Reaktion von 2-Penten nach 1-Penten ist schwach endotherm, so dass eine Tempera- turerhöhung das Gleichgewicht in Richtung 1-Penten verschiebt. Die thermodynami- schen Daten sind in D. Stull, "The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds", J. Wiley, New York 1969 aufgeführt.
Die Isomerisierung. findet vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 100 und 500°C statt. Bei der Wahl des Isomerisierungskatalysators ist man nicht weiter eingeschränkt, sofern er in der Lage ist, die beabsichtigte Isomerisierung zu bewirken. Beispielsweise kommen hierfür basische Katalysatoren oder Katalysatoren auf Zeolithbasis zum Einsatz, daneben kann die Isomerisierung auch unter hydrierenden Bedingungen an E- delmetall-haltigen Kontakten erfolgen.
Speziell wird in EP-A 0 718 036 die Verwendung von Erdalkalioxiden auf Aluminiumoxid als Katalysator beschrieben. In DE-A 33 190 99 werden Katalysatoren auf Basis gemischter Aluminiumoxid/Siliziumoxid-Träger aufgeführt, die mit Oxiden der Erdalkalimetalle, Borgruppenmetalle, Lanthaniden oder Elementen der Eisengruppe dotiert sind. EP-A 0 419 630 offenbart einen Katalysator, der aus polymorphen Magnesium- /Aluminiumoxiden hergestellt wird. Ein mit Alkali getränktes gamma-Aluminiumoxid wird in JP 57043055 als Doppelbindungsisomerisierungskatalysator offenbart. Ein Isomerisierungskatalysator bestehend aus Manganoxid auf Aluminiumoxid findet sich in US 4,289,919. EP-A Ö 234 498 beschreibt einen Isomerisierungskatalysator aus Mag- nesium-, Alkalimetall- und Zirkonoxiden dispergiert auf einem Aluminium-Träger. Ein Aluminiumoxid-Katalysator, der zusätzlich Natriumoxid und Siliziumöxid enthält, wird in US 4,229,610 gelehrt.
Beispiele für Zeolith-basierte Kontakte finden sich zum Beispiel in EP-A 0 129 899, welches die Verwendung von Zeolithen des Pentasil-Typs lehrt. Mit Alkali- oder Erdalkalimetallen ausgetauschte Molsiebe werden in US 3,475,511 beschrieben. In US 4,749,819 wird die Verwendung von Alumosilikaten mit einer 8- beziehungsweise 10- Ring Kanalstruktur als Doppelbindungsisomerisierungskatalysatoren erwähnt. Zeolithe in der Alkali- oder Erdalkaliform werden in US 4,992,613 offenbart. Katalysatoren auf Basis kristalliner Borosilicate werden in US 4,499,326 beschrieben.
Stufe c)
In Stufe c) wird das in Stufe b) erhaltene C C-s-Olefingemisch in Gegenwart eines Di- merisierungskatalysators zu einem C8-16-Olefingemisch dimerisiert.
Die erhaltenen erfindungsgemäßen Dimer-Olefingemische weisen vorzugsweise einen mittleren Verzweigungsgrad im Bereich von 1 bis 2,5, besonders bevorzugt 1 bis 2,0, insbesondere 1 bis 1 ,5 und speziell 1 bis 1 ,2 auf. Als Verzweigungsgrad eines reinen Olefins ist dabei die Zahl der Kohlenstoffatome, die mit drei Kohlenstoffatomen verknüpft sind, plus zwei mal die Zahl der Kohlenstoffatome, die mit 4 Kohlenstoffatomen verknüpft sind, definiert. Der Verzweigungsgrad eines Rein-Olefins ist dabei leicht nach Totalhydrierung zum Alkan via 1H-NMR über die Integration der Signale der Methylgruppen relativ zu den Methylen- und Methinprotonen messbar.
Bei Mischungen von Olefinen werden die Verzweigungsgrade mit den Molprozenten gewichtet, und so wird ein mittlerer Verzweigungsgrad errechnet.
Die molaren Anteile bestimmt man dabei optimalerweise mittels Gaschromatographie.
Die Art der Verzweigungen im Olefin ist dabei bevorzugt so gestaltet, dass nach Hyd- rierung weniger als 10%, bevorzugt weniger als 5%, besonders bevorzugt weniger als 1 % Alkane erhalten werden, die nicht zu den Methyl-, Dimethyl-, Ethylmethyl- und Diethylalkanen zählen. Dies bedeutet, dass die Verzweigungen nur Methyl- und Ethyl- Verzweigungen sind.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Dimerisierung so durchgeführt, dass die Katalyse direkt die gewünschte vorteilhafte Zusammensetzung in Bezug auf die Verzweigungsstrukturen liefert.
In der Dimerisierung entstehen C8-i6-Olefine. Aus diesem Strom wird vorzugsweise ein Teilstrom (59 bis 99 Mol-% des Gesamtstroms) abgetrennt, enthaltend vorzugsweise weniger als 5 Mol-% C<10, 5 bis 15% C10, 35 bis 55% C11 ( 25 bis 45% C12, 5 bis 15%
C|3 und < 5% C>13, bevorzugt < 2 Mol-% C<10, 5 bis 15% C-ι0l 40 bis 50% Cn, 30 bis 50% C12, 5 bis 15% C13 und < 2% C>13. Die Summe ergibt 100 Mol-%. Bevorzugt wird der Strom in die Isomerisierungseinheit so ausgewählt, dass nach der Isomerisierung > 70%, bevorzugt > 80% Wertprodukt gemäß der oben angegebenen Zusammensetzung resultiert.
Dieser Olefinstrom wird nun zur Alkylierung in Stufe d) verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die erhaltenen C8-16- Olefine abgetrennt und 5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%, insbesondere bis 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die abgetrennten C8-16-Olefine, an Leichtsieder- Bestandteilen der C8-ι6-Olefine werden abgetrennt. Als Leichtsieder-Bestandteile wird der Anteil des C8-ι6-Olefingemischs bezeichnet, der bei einer Destillation zuerst übergeht bzw. den niedrigsten Siedepunkt hat. Der genannte Gewichtsanteil entspricht somit dem Anteil, der bei einer Destillation zunächst übergeht und damit abgetrennt wer- den kann. Die Abtrennung kann aber auch über beliebige andere geeignete Verfahren erfolgen. Insbesondere wird eine fraktionierte Destillation durchgeführt. Durch die erfindungsgemäß vorzugsweise durchgeführte Abtrennung werden die mehrfach verzweigten Olefine teilweise oder vorzugsweise ganz vom C8-16-Olefingemisch abgetrennt. Die Abtrennung kann auch so durchgeführt werden, dass mindestens 80%, vor- zugsweise mindestens 90%, insbesondere mindestens 95% der zweifach oder mehrfach verzweigten Olefine abgetrennt werden. Im C8-ι6-Olefingemisch am Ende der Stufe c) verbleiben damit die linearen und einfach verzweigten Olefine und gegebenenfalls geringere Anteile mehrfach verzweigter Olefine. Dem Fachmann sind geeignete Abtrennungsverfahren und Analyseverfahren zur Bestimmung des Gehaltes an mehrfach verzweigten Olefinen bekannt.
Die genannten Ausführungsformen können mit einem Zusatz von linearen Olefinen in Stufe d), linearen Alkylbenzolen in Stufe e), linearen Alkylarylsulfonaten in Stufe f) oder Kombinationen davon kombiniert werden. Es kann jedoch auch auf einen Zusatz derar- tiger linearer Verbindungen verzichtet werden.
Werden in den Stufen d), e) und/oder f) lineare Verbindungen zugesetzt, so kann gemäß einer Ausführungsform auf die Abtrennung von Leichtsieder-Bestandteilen in Stufe c) verzichtet werden.
Im Dimerisierungsgemisch können < 30, bevorzugt < 10 Gew.-% Alkane und < 5 Gew.' % nicht - C8-16-Olefine enthalten sein. Vorzugsweise werden für die Dimerisierung die in dem Metatheseprodukt enthaltenen internen, linearen Pentene, Hexene, Heptene und Octene eingesetzt.
• Die Dimerisierung kann homogenkatalysiert oder heterogenkatalysiert durchgeführt werden. Die homogenkatalysierte Dimerisierung kann in Bezug auf die Verzweigungsstrukturen in weiten Grenzen variiert werden. Neben Nickel-Systemen können beispielsweise Ti-, Zr-, Cr- oder Fe-Systeme eingesetzt werden, die über weitere Cokatalysatoren und Liganden gezielt modifiziert werden können. Besonders bevorzugt wird die homogenkatalysierte Dimerisierung in Abwesenheit von Übergangsmetallen mit Aluminiumalkylen AIR3 katalysiert. Während diese α-Olefine bei sehr milden Bedingungen selektiv zu Vinylidenen umsetzen, gelingt bei drastischeren Bedingungen auch die entsprechende Umsetzung von internen Olefinen. Auch hier werden Dimere mit hohem Vinyliden-Anteil gebildet. Der Anteil zweifach und dreifach verzweigter Isomere ist äußerst niedrig.
Die AIR3-katalysierte Dimerisierung wird vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 150 bis 300°C, besonders bevorzugt 180 bis 240°C, insbesondere 210 bis 230°C durchgeführt, der Katalysator wird vorzugsweise destillativ über Sumpf abgetrennt und in die Katalyse rückgeführt.
Zur heterogenen Katalyse werden zweckmäßigerweise Kombinationen von Oxiden von Metallen der VIII. Nebengruppe mit Aluminiumoxid auf Trägermateriaiien aus Silizium- und Titanoxiden wie sie beispielsweise aus der DE-A-43 39 713 bekannt sind, eingesetzt. Der heterogene Katalysator kann im Festbett - dann vorzugsweise in grobkörniger Form als 1 bis 1 ,5 mm-Splitt - oder suspendiert (Partikelgröße 0.05 bis 0,5 mm) eingesetzt werden. Die Dimerisierung wird bei heterogener Durchführung zweckmäßigerweise bei Temperaturen von 80 bis 200°C, vorzugsweise von 100 bis 180°C, unter dem bei der Reaktionstemperatur herrschenden Druck, gegebenenfalls auch unter einem Schutzgasüberdruck, im geschlossenen System ausgeführt. Zur Erzielung optimaler Umsätze wird das Reaktionsgemisch mehrfach im Kreis geführt, wobei kontinuierlich ein bestimmter Anteil des zirkulierenden Produkts ausgeschleust und durch Ausgangsmaterial ersetzt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Dimerisierung werden Mischungen einfach ungesättigter Kohlenwasserstoffe erhalten, deren Komponenten überwiegend die doppelte Kettenlänge haben wie die Ausgangs-Olefine. Bei erfindungsgemäß hergestellten C-|2-Olefingemischen trägt die Hauptkette an den Verzweigungspunkten vorzugsweise Methyl- oder Ethylgruppen.
Die nach dem vorstehenden Verfahren (vgl. WO 00/39058) erhältlichen Olefingemi- sche stellen wertvolle Zwischenprodukte insbesondere für die im Folgenden beschriebene Herstellung von verzweigten Alkylaromaten zur Herstellung von Tensiden dar.
Stufe d)
In Stufe d) wird das in Stufe c) erhaltene C8-i6-Olefingemisch mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators unter Bildung von al- kyl-aromatischen Verbindungen umgesetzt.
Das in Stufe d) eingesetzte C8-i6-Olefingemisch weist eine optimale Struktur/Linearität auf. Dies bedeutet, dass der Verzweigungsgrad und die Art der Verzweigung optimal gewählt sind, um in Stufe d) vorteilhafte alkylaromatische Verbindungen zu erhalten. Die Einstellung des in Stufe d) optimal einzusetzenden C8-ι6-Olefingemisches kann durch Zumischen linearer Olefine erfolgen. Vorzugsweise werden jedoch höher verzweigte Olefine abgetrennt anstelle eines Zumischens linearer Olefine. Besonders bevorzugt wird bei der Dimerisierung ein geeigneter Katalysator mit einer geeigneten Verfahrensweise kombiniert, um zum optimalen C8-ι6-Olefingemisch zu gelangen. Bei dieser Verfahrensweise werden bei der Alkylierung direkt die gewünschten Strukturen erhalten. Man kann in diesem Fall auf das Zumischen linearer Olefine und das Abtrennen höher verzweigter Olefine verzichten. Es sind auch Kombinationen der beschriebenen Verfahrensweisen möglich.
Sofern in Stufe c) eine Leichtsieder-Abtrennung durchgeführt wird, können wahlweise in Stufe d) 0 bis 60 Gew..-%, vorzugsweise 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe c) erhaltenen C8-ι6-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden. Sofern lineare Olefine zugesetzt werden, beträgt deren Menge mindestens 1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, insbesondere mindestens 10 Gew.-%.
Sofern gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung in Stufe c) keine Leichtsieder-Abtrennung durchgeführt wird, werden in mindestens einer der Stufen d), e) und f) 5 bis 60 Gew.-%, jeweils bezogen auf die in der vorherigen Stufe erhaltenen Gemische, der linearen Verbindungen zugesetzt. Dies bedeutet, dass in Stufe d) zusätzlich lineare Olefine zugesetzt werden und/oder in Stufe e) zusätzlich lineare Alkylbenzole zugesetzt werden und/oder in Stufe e) zusätzlich lineare Alkylarylsulfonate zugesetzt werden. Es können damit in jeder der Stufen c), d) und e), wie auch in einzelnen oder zweien der Stufen lineare Verbindungen zugesetzt werden. In Stufe c) können so 5 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, insbesondere 10 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe c) erhaltenen C0-ι2-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden.
Auf die Stufen d), e) und f) insgesamt bezogen werden vorzugsweise höchstens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 40 Gew.-%, insbesondere höchstens 30 Gew.-% der linearen Verbindungen zugesetzt. Wird diese Höchstmenge bereits durch den Zusatz in einer der Stufen erreicht, wird in den anderen Stufen auf einen Zusatz linearer Verbindungen verzichtet.
Durch den Zusatz der linearen Verbindungen kann das Eigenschaftsprofil der Alkylarylsulfonate über die vorteilhafte Synthesesequenz hinaus an das jeweilige gewünschte Anwendungsgebiet und Anforderungsprofil angepasst werden.
Die jeweils genannten Untergrenzen können mit den jeweils genannten Obergrenzen zu erfindungsgemäß möglichen Bereichen kombiniert werden.
Dabei wird vorzugsweise ein Alkylierungskatalysator eingesetzt, der zu alkylaromati- sehen Verbindungen führt, die im Alkylrest ein bis drei Kohlenstoffatome mit einem H/C-Index von 1 aufweisen.
Die Alkylierung kann im Prinzip in Gegenwart beliebiger Alkylierungskatalysatoren durchgeführt werden.
Obwohl AICI3 und HF im Prinzip einsetzbar sind, bieten heterogene bzw. formselektive Katalysatoren Vorteile. Aus Gründen der Anlagensicherheit und des Umweltschutzes werden heute Feststoffkatalysatoren bevorzugt, dazu zählen zum Beispiel der im DE- TAL-Prozeß eingesetzte fluorierte Si/Al-Katalysator, eine Reihe von formselektiven Katalysatoren bzw. geträgerte Metalloxidkatalysatoren, sowie Schichtsilikate und Tone. Bei der Auswahl des Katalysators ist ungeachtet des großen Einflusses des eingesetzten Feedstocks die Minimierung von durch den Katalysator gebildeten Verbindungen wichtig, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie im Alkylrest C-Atome mit einem H/C-Index von 0 beinhalten. Des Weiteren sollen Verbindungen gebildet werden, die im Mittel im Alkylrest 1 bis 3 C-Atome mit einem H/C-Index von 1 aufweisen. Dies kann insbesondere durch die Auswahl geeigneter - Katalysatoren erreicht werden, die einerseits durch ihre Geometrie die Bildung der unerwünschten Produkte unterdrücken und andererseits aber eine ausreichende Reaktionsgeschwindigkeit zulassen.
Die erfindungsgemäßen alkylaromatischen Verbindungen weisen einen charakteristischen Anteil von primären, sekundären, tertiären und quartären Kohlenstoffatomen im Alkylrest (Seitenkette) auf. Dieser spiegelt sich wider in der Anzahl von Kohlenstoffatomen im Alkylrest mit einem H/C-Index von 0 bis 3. Der H/C-Index definiert dabei die Anzahl der Protonen pro Kohlenstoffatom im Alkylrest. Vorzugsweise weisen die erfin- dungsgemäßen Gemische alkylaromatischer Verbindungen nur einen geringen Anteil an C-Atomen im Alkylrest mit einem H/C-Index von 0 auf. Vorzugsweise ist der Anteil an C-Atomen im Alkylrest mit einem H/C-Index von 0 im Mittel aller Verbindungen < 15%, besonders bevorzugt < 10%. Der Anteil an Kohlenstoffatomen im Alkylrest mit einem H/C-Index von 0, die gleichzeitig an den Aromaten gebunden sind, beträgt > 80%, bevorzugt > 90%, besonders bevorzugt > 95% aller Kohlenstoffatome im Alkylrest mit einem H/C-Index von 0.
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Gemische alkylaromatischer Verbindungen im Mittel 1 bis 3, bevorzugt 1 bis 2,5, besonders bevorzugt 1 bis 2 Kohlenstoffato- me in der Seitenkette (d.h. ohne die aromatischen C-Atome zu zählen) mit einem H/C- Index von 1 auf. Der Anteil an Verbindungen mit drei Kohlenstoffatomen dieses Typs liegt bevorzugt bei < 30%, besonders bevorzugt < 20%, insbesondere < 10%.
Eine Steuerung des Anteils der Kohlenstoffatome, die einen bestimmten H/C-Index aufweisen, kann durch geeignete Wahl des eingesetzten Katalysators erfolgen. Bevorzugt eingesetzte Katalysatoren, mit denen vorteilhafte H/C-Verteilungen erzielt werden, sind Mordenit, ß-Zeolith, L-Zeolith, MCM-58, MCM-68 und Faujasit. Insbesondere bevorzugt sind Mordenit und Faujasit.
Bei der Auswahl der Katalysatoren ist darüber hinaus auf deren Neigung hinsichtlich Deaktivierung zu achten. Eindimensionale Porensysteme weisen meistens den Nachteil einer raschen Verstopfung der Poren durch Abbau- bzw. Aufbauprodukte aus dem Prozess auf. Katalysatoren mit mehrdimensionalen Porensystemen sind daher zu bevorzugen.
Die eingesetzten Katalysatoren können natürlichen oder synthetischen Ursprungs sein, deren Eigenschaften sind durch literaturbekannte Methoden (z.B. lonenaustausch, Steaming, Blockierung azider Zentren, Auswaschen von Extra-Gitter-Spezies, etc.) in gewissem Umfang einstellbar. Wichtig für die vorliegende Erfindung ist, dass die Katalysatoren zumindest zum Teil sauren Charakter aufweisen.
Je nach Anwendungsart liegen die Katalysatoren entweder als Pulver oder als Formkörper vor. Die Verbindungen der Matrizes der Formkörper gewährleisten ausreichende mechanische Stabilität jedoch ist ein freier Zugang der Moleküle zu den aktiven Bestandteilen der Katalysatoren durch ausreichende Porosität der Matrices zu gewährleisten. Die Herstellung solcher Formkörper ist literaturbekannt und wird nach dem Stand der Technik ausgeführt.
Bevorzugte Reaktionsdurchführung
Die Alkylierung wird derart durchgeführt, dass man den Aromaten (das Aromatenge- misch) und das Olefin(gemisch) in einer geeigneten Reaktionszone durch Inkon- taktbringen mit dem Katalysator reagieren lässt, nach der Reaktion das Reaktionsgemisch aufarbeitet und so die Wertprodukte gewinnt.
Geeignete Reaktionszonen stellen z.B. Rohrreaktoren oder Rührkessel dar. Liegt der Katalysator in fester Form vor, so kann er entweder als Aufschlämmung (Slurry), als Festbett oder als Wirbelbett eingesetzt werden. Auch die Ausführung als katalytische Destillation ist möglich.
Die Reaktionspartner liegen entweder in flüssigem und/oder in gasförmigem Zustand vor.
Die Reaktionstemperatur wird so gewählt, dass auf der einen Seite möglichst vollständiger Umsatz des Olefins stattfindet und auf der anderen Seite möglichst wenig Ne- benprodukte entstehen. Die Wahl der Temperaturführung hängt außerdem entscheidend vom gewählten Katalysator ab. Reaktionstemperaturen zwischen 50°C und 500°C (bevorzugt 80 bis 350°C, besonders bevorzugt 80-250°C) sind anwendbar. Der Druck der Reaktion richtet sich nach der gewählten Fahrweise (Reaktortyp) und beträgt zwischen 0,1 und 100 bar, die Katalysatorbelastung (WHSV) wird zwischen 0,1 und 100 gewählt. In der Regel arbeitet man bei Eigendruck (dem Dampfdruck des Sys- tems) oder darüber.
Die Reaktionspartner können optional mit inerten Stoffen verdünnt werden. Inerte Stoffe sind bevorzugt Paraffine.
Das molare Verhältnis von Aroma Olefin wird üblicherweise zwischen 1 :1 und 100:1 (bevorzugt 2:1-20:1) eingestellt.
Aromatische Einsatzstoffe
Möglich sind alle aromatischen Kohlenwasserstoffe der Formel Ar-R, wobei Ar einen monocyclischen oder bicyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff-Rest darstellt und R aus H, C1-5-Alkyl bevorzugt C1-3-Alkyl, OH, OR etc., bevorzugt H oder C-ι-3-Alkyl ausgewählt ist. Bevorzugt sind Benzol und Toluol.
Stufe e)
In Stufe e) werden die in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen sulfo- niert und zu Alkylarylsulfonaten neutralisiert.
Die Alkylaryle werden durch
1 ) Sulfonierung (z.B. mit SO3, Oleum, Chlorsulfonsäure, etc., bevorzugt mit S03) und 2) Neutralisation (z.B. mit Na-, K-, NH4-, Mg-Verbindungen, bevorzugt mit Na- Verbindungen)
zu Alkylarylsulfonaten umgesetzt. Sulfonierung und Neutralisation sind in der Literatur hinreichend beschrieben und werden nach dem Stand der Technik ausgeführt. Die Sulfonierung wird bevorzugt in einem Fallfilmreaktor ausgeführt, kann aber auch in einem Rührkessel erfolgen. Die Sulfonierung mit SO3 ist der Sulfonierung mit Oleum vorzuziehen. Mischungen
Die nach oben beschriebenen Verfahren hergestellten Verbindungen werden entweder als solche weiterverarbeitet, oder vorher mit linearen Alkylarylen gemischt und dann der Weiterverarbeitung zugeführt. Um diesen Prozess zu vereinfachen, kann es auch sinnvoll sein, die Rohstoffe, die zur Herstellung der oben genannten anderen Alkylaryle verwendet werden, direkt mit den Rohstoffen des vorliegenden Verfahrens zu mischen und dann das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. So ist z.B., wie beschrieben, die Mischung von leicht verzweigten Olefinströmen aus dem erfindungsgemäßen Verfahren mit linearen Olefinen sinnvoll. Auch Mischungen der Alkylarylsulfonsäuren bzw. der Alkyl-arylsulfonate sind anwendbar. Die Mischungen werden immer in Hinblick auf die Optimierung der Produktqualität der aus dem Alkylaryl gefertigten Tenside vorgenommen.
In Stufe e) können vor der Sulfonierung zusätzlich lineare Alkylbenzole zugesetzt werden. Ihre Menge beträgt 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 50 Gew.-%, insbesondere 0 bis 30 Gew.-%. Sofern in Stufe c) keine Leichtsieder-Abtrennung durchgeführt wird, und in den Stufen d) und f) kein Zusatz linearer Verbindungen erfolgt, beträgt die Mindestmenge 5 Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-%. Auf die vorstehenden Ausführungen zur Gesamtmenge der zugesetzten linearen Verbindungen wird verwiesen. In den linearen Alkylbenzolen entspricht die Kettenlänge der Alkylreste vorzugsweise der Kettenlänge der Alkylreste, wie sie aus Stufe c) in den alkylaromatischen Verbindungen erhalten wird. Zu (C10-Alkyl)-benzolen werden vorzugsweise lineare (C10-Alkyl)-benzole zugesetzt, entsprechend zu (C-|2-Alkyl)-benzolen lineare (C-ι2-Alkyl)-benzole.
Einen beispielhaften Überblick über Alkylierung, Sulfonierung, Neutralisation gibt z.B. „Alkylarylsulfonates: History, Manufacture, Analysis and Environmental Properties" in Surf. Sei. Ser. 56 (1996) Kapitel 2, Marcel Dekker, New York und darin enthaltene Referenzen.
Stufe f)
In Stufe f) können die in Stufe e) enthaltenen Alkylarylsulfonate zusätzlich mit linearen Alkylarylsulfonaten abgemischt werden. In Stufe f) werden vorzugsweise 0 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 bis 50 Gew.- %, insbesondere 0 bis 30 Gew.-% lineare Alkylarylsulfonate zugemischt. Sofern in Stufe c) keine Abtrennung von Leichtsieder-Bestandteilen stattfindet und in den Stufen d) und e) kein Zusatz linearer Verbindungen erfolgt, beträgt die Mindestmenge vorzugsweise 5 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 10 Gew.-%. Auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Gesamtmengen beim Zusatz linearer Verbindungen wird verwiesen.
Sämtliche Gewichtsangaben beziehen sich jeweils auf die in der vorhergehenden Stufe erhaltenen Gemische.
Die Erfindung betrifft auch Alkylarylsulfonate, die nach einem wie vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlich sind.
Die erfindungsgemäßen Alkylarylsulfonate werden vorzugsweise als Tenside, insbesondere in Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. Die Erfindung betrifft auch ein Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend neben üblichen Inhaltsstoffen Alkylarylsulfonate, wie sie vorstehend beschrieben sind.
Nicht ausschließliche Beispiele üblicher Inhaltsstoffe der erfindungsgemäßen Wasch- und Reinigungsmittel sind z.B. in WO 02/44114 und WO 02/14266 aufgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Alkylaryl-Verbindungen durch
a) Umsetzung eines C^C-s-Olefin-Gemisches an einem Metathesekatalysator zur Herstellung eines 2-Penten enthaltenden G^-Olefingemisches und gegebenenfalls Abtrennung des Cφ.s-Olefingemisches,
b) Abtrennung von 5 bis 100% des in Stufe a) erhaltenen 2-Pentens und nachfolgende Umsetzung an einem Isomerisierungskatalysator zu einem Gemisch aus 2-Penten und 1-Penten, das in Stufe a) zurückgeführt wird,
c) Dimerisierung des in Stufe b) nach der Abtrennung erhaltenen C4-8- Olefingemisches in Gegenwart eines Dimerisierungskatalysators zu einem C8-i6-Olefine enthaltenden Gemisch, Abtrennung der C8-ι6-Olefine und gegebenenfalls Abtrennung eines Teilstroms davon,
d) Umsetzung der in Stufe c) erhaltenen C8-16-Olefingemische beziehungs- weise des Teilstroms mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff in Gegenwart eines Alkylierungskatalysators zur Bildung von alkylaromatischen Verbindungen, wobei vor der Umsetzung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe c) erhaltenen C8-i6-Olefingemische, an linearen Olefinen zugesetzt werden können,
e) gegebenenfalls Sulfonierung der in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen und Neutralisation zu Alkylarylsulfonaten, wobei vor der Sulfonierung zusätzlich 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe d) erhaltenen alkylaromatischen Verbindungen, an linearen Alkylben- zolen zugesetzt werden können, sofern keine Zumischung in Stufe d) erfolgt ist,
f) gegebenenfalls Abmischen der in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsulfonate mit 0 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die in Stufe e) erhaltenen Alkylarylsul- fonate, an linearen Alkylarylsulfonaten, sofern keine Zumischungen in
Stufen d) und e) erfolgt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Stufen d), e) und f) 5 bis 60 Gew.-%, jeweils bezogen auf die in der vorheri- gen Stufe erhaltenen Gemische, der linearen Verbindungen zugesetzt werden und die Summe der Züsetzuhgen nicht mehr als 80 Gew.-% beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metathesekatalysator in Stufe a) ausgewählt ist aus Verbindungen eines Metalls der Gruppe Vlb, Vllb der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente, und/oder dass man in Stufe b) einen Dimerisierungskatalysator einsetzt, der wenigstens ein Element der VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in Stufe b) erhaltenen Dimer-Olefingemische einen mittleren Verzweigungsgrad im Bereich von 1 bis 2,5 aufweisen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Stufe c) geleitete C4-8-Olefingemisch 0 bis 10 Mol-% Butene, 10 bis
40 Mol-% Pentene, 60 bis 80 Mol-% Hexene, 5 bis 30 Mol-% Heptene und 0 bis 15 Mol-% Octene enthält, deren Gesamtmenge 100 Mol-% ergibt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Stufe d) geleitete C^-16-Olefingemisch beziehungsweise der Teilstrom weniger als 5 Mol-% C<10-Olefine, 5 bis 15 Mol-% Cι0-Olefine, 35 bis 55 Mol-% Cn-Olefine, 25 bis 45 Mol-% C12-Olefine, 5 bis 15 Mol-% Cι3-Olefine .und weniger als 5 Mol-% C>ι3-Olefine enthält, deren Gesamtmenge 100 Mol-% ergibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Stufe c) ein Alkylierungskatalysator eingesetzt wird, der zu alkylaromatischen Verbindungen führt, die im Alkylrest 1 bis 3 Kohlenstoffatome mit einem H/C- Index von 1 aufweisen.
8. Alkylaryle und Alkylarylsulfonate, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Verwendung von Alkylarylsulfonaten gemäß Anspruch 8 als Tenside.
10. Wasch- und Reinigungsmittel, enthaltend neben üblichen Inhaltsstoffen Alkylarylsulfonate gemäß Anspruch 8.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009017497A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Chevron Oronite Company Llc A method of making a synthetic alkylaryl sulfonate
US7598414B2 (en) * 2006-06-01 2009-10-06 Chevron Oronite Company Llc Method of making a synthetic alkylaryl sulfonate

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041349A1 (de) * 2005-08-31 2007-03-01 Basf Ag Reinigungsformulierungen für die maschinelle Geschirrreinigung enthaltend hydrophil modifizierte Polycarboxylate
EP2330091A4 (de) * 2008-08-28 2013-02-06 Mitsui Chemicals Inc Herstellungsverfahren für olefin
US9174891B2 (en) * 2013-06-20 2015-11-03 Uop Llc Detergent alkylation process for controlling alkylation exotherm with paraffins
CN104557407B (zh) * 2013-10-11 2017-10-27 中国石油化工股份有限公司 一种2‑戊烯异构化为1‑戊烯的方法
CN108569944B (zh) * 2017-03-14 2021-03-30 中国石油化工股份有限公司 支链烷基苯的生产方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999005241A1 (en) * 1997-07-21 1999-02-04 The Procter & Gamble Company Cleaning products comprising improved alkylarylsulfonate surfactants prepared via vinylidene olefins and processes for preparation thereof
WO1999007656A2 (en) * 1997-08-08 1999-02-18 The Procter & Gamble Company Improved processes for making surfactants via adsorptive separation and products thereof
WO2002014266A1 (de) * 2000-08-11 2002-02-21 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von alkylarylsulfonaten
WO2002044114A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von alkylarylsulfonaten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999005241A1 (en) * 1997-07-21 1999-02-04 The Procter & Gamble Company Cleaning products comprising improved alkylarylsulfonate surfactants prepared via vinylidene olefins and processes for preparation thereof
WO1999007656A2 (en) * 1997-08-08 1999-02-18 The Procter & Gamble Company Improved processes for making surfactants via adsorptive separation and products thereof
WO2002014266A1 (de) * 2000-08-11 2002-02-21 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von alkylarylsulfonaten
WO2002044114A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur herstellung von alkylarylsulfonaten

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7598414B2 (en) * 2006-06-01 2009-10-06 Chevron Oronite Company Llc Method of making a synthetic alkylaryl sulfonate
WO2009017497A2 (en) * 2007-07-31 2009-02-05 Chevron Oronite Company Llc A method of making a synthetic alkylaryl sulfonate
WO2009017497A3 (en) * 2007-07-31 2009-09-17 Chevron Oronite Company Llc A method of making a synthetic alkylaryl sulfonate

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