WO2014009347A1 - Method for the treatment of an output from a hydocarbon conversion by separating hydrocarbon halogenides and subsequent scrubbing - Google Patents

Method for the treatment of an output from a hydocarbon conversion by separating hydrocarbon halogenides and subsequent scrubbing Download PDF

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WO2014009347A1
WO2014009347A1 PCT/EP2013/064449 EP2013064449W WO2014009347A1 WO 2014009347 A1 WO2014009347 A1 WO 2014009347A1 EP 2013064449 W EP2013064449 W EP 2013064449W WO 2014009347 A1 WO2014009347 A1 WO 2014009347A1
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WO
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mixture
hydrocarbon
hydrogen halide
hydrocarbon conversion
isomerization
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PCT/EP2013/064449
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French (fr)
Inventor
Katharina SPUHL
Markus Schmitt
Jochen BÜRKLE
Joni JONI
Steffen Tschirschwitz
Daniel Pfeiffer
Stefan Bitterlich
Michael HÜBNER
Pawel CZAJKA
Original Assignee
Basf Se
Basf Schweiz Ag
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C07C2601/12Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
    • C07C2601/14The ring being saturated

Definitions

  • the present invention relates to a process for the treatment of a hydrocarbon conversion effluent wherein the hydrocarbon conversion is carried out in the presence of an acidic ionic liquid.
  • the hydrocarbon conversion is preferably an isomerization.
  • the hydrogen halide is first withdrawn in a device, whereupon the hydrogen halide depleted mixture is subjected to a wash.
  • Ionic liquids can be used in various hydrocarbon conversion processes, in particular they are suitable as catalysts for the isomerization of hydrocarbons.
  • a corresponding use of an ionic liquid is disclosed for example in WO 201 1/069929, where a special selection of ionic liquids in the presence of an olefin is used for the isomerization of saturated hydrocarbons, in particular for the isomerization of methylcyclopentane (MCP) to cyclohexane.
  • MCP methylcyclopentane
  • An analogous process is described in WO 201 1/069957, although the isomerization is not carried out in the presence of an olefin but with a copper (II) compound.
  • Hydrocarbon conversion processes especially in Isomer Deutschens Sammlungen, also hydrogen halides, preferably as cocatalysts are used. Frequently, the hydrogen halides are used in gaseous form.
  • a partial pressure of 1-10 bar of hydrogen halide, in particular hydrogen chloride is generally set above the reaction mixture by carrying out the isomerization.
  • the hydrogen halide used is dissolved to some extent in the hydrocarbons and thus discharged from the isomerization reaction. This portion of hydrogen halide dissolved in the hydrocarbons must be removed from the hydrocarbons following isomerization, particularly due to the corrosive nature of the hydrogen halide, which is often associated with problems in practice.
  • US-A 201 1/0155632 discloses a process for the preparation of products with a low hydrogen halide content, wherein in at least two separation steps by stripping or distillation from a mixture which originates from a reactor and contains an ionic liquid as a catalyst, the content of hydrogen halides is reduced.
  • the ionic liquid used as a catalyst is recycled to an alkylation reactor from a downstream phase separator, from a first distillation column downstream of the phase separator is hydrogen chloride and from a further downstream second distillation column is a Isobutane-containing stream is returned to the alkylation reactor.
  • 3,271,467 discloses a method and an associated apparatus for maintaining the hydrogen halide concentration in a hydrocarbon conversion, using as catalyst a metal halide and the hydrogen halide as promoter.
  • Suitable metal halides are, for example, aluminum chloride, aluminum bromide, boron trifluoride or halides of zinc, tin, antimony or zirconium, but such compounds are not ionic liquids.
  • the hydrocarbon conversion may, for example, be an isomerization of methylcyclopentane (MCP) to cyclohexane. From the hydrocarbon-containing outlet of the hydrocarbon conversion, a stream rich in gaseous hydrogen halide is separated in a (first) stripping device and discharged from the arrangement.
  • MCP methylcyclopentane
  • a second stream, enriched in hydrogen halide, is passed from the stripping apparatus to an absorber to selectively separate, on a solid absorber, the hydrogen halide contained in that stream.
  • the thus separated hydrogen halide is removed from the solid absorber again and returned to the system.
  • WO 2010/075038 discloses a process for reducing the content of organic halides in a reaction product formed as a result of a hydrocarbon conversion process in the presence of a halogen-containing acidic ionic liquid-based catalyst.
  • the hydrocarbon conversion process is in particular an alkylation, but this process may also be an isomerization be performed.
  • the organic halides are removed from the reaction product by washing with an aqueous alkaline solution.
  • hydrogen halide as cocatalyst of ionic liquids in hydrocarbon conversions such as isomerization processes and the associated removal of hydrogen halide from the isomerization product is not disclosed in WO 2010/075038.
  • the object underlying the present invention is to provide a novel process for the separation of hydrogen halide from a mixture obtained in a hydrocarbon conversion, in particular in an isomerization, of at least one hydrocarbon in the presence of an acidic ionic liquid.
  • the object is achieved by a process for the treatment of a discharge of a hydrocarbon conversion, wherein the hydrocarbon conversion in the presence of an acidic ionic liquid having the composition K1Al n X (3n + 1) is performed, wherein K1 is a monovalent cation, X is halogen and 1 ⁇ n ⁇ 2.5, the discharge comprises a mixture (G1) and the mixture (G1) contains at least one hydrocarbon and at least one hydrogen halide (HX), characterized in that the process comprises the following steps:
  • hydrogen halide which is contained / dissolved in the corresponding product (hydrocarbons) following a hydrocarbon conversion, in particular to an isomerization, can be removed from this product, in particular from an isomerization product, in an advantageous manner. Due to the optional feasible, at least partial return of the hydrogen halide, this can also be used in the process again.
  • a flash device or another simple evaporation is used as the device (V1) in the context of the method according to the invention, this is associated with the following advantages.
  • the use of a flash device or other simple evaporation in step a) is initially less expensive and simpler in terms of apparatus, in particular compared with the use of a rectification column (due to the corrosivity of the hydrogen halide, which has a particularly disadvantageous effect on the complex geometries given in a column).
  • the use of a flash device as device (V1) is particularly advantageous because the separation effect in the flash device is achieved only by a pressure reduction compared to the pressure selected for the hydrocarbon conversion, in particular for the isomerization.
  • a phase separation unit in particular a phase separator, precedes the device (V1), in particular a flash device.
  • the process according to the invention for the treatment of a discharge of a hydrocarbon conversion wherein the hydrocarbon conversion is carried out in the presence of an acidic ionic liquid, is defined in more detail.
  • Hydrocarbon conversions as such are known to those skilled in the art.
  • the hydrocarbon conversion is selected from alkylation, polymerization, dimerization, oligomerization, acylation, metathesis, polymerization or copolymerization, isomerization, carbonylation, or combinations thereof.
  • Alkylations, isomerizations, polymerizations, etc. are known in the art. Particularly preferred in the context of the present invention, the hydrocarbon conversion is an isomerization.
  • the hydrocarbon conversion takes place in the presence of an acidic ionic liquid having the composition K1 Al n X (3n + 1) , where K1 is a monovalent cation, X is halogen and 1 ⁇ n ⁇ 2.5.
  • acidic ionic liquids are known to those skilled in the art, they are disclosed (in addition to other ionic liquids), for example in WO 201 1/069929.
  • mixtures of two or more acidic ionic liquids can be used, preferably an acidic ionic liquid is used.
  • K1 is preferably an unsubstituted or at least partially alkylated ammonium ion or a heterocyclic (monovalent) cation, in particular a pyridinium ion, an imidazolium ion, a pyridazinium ion, a pyrazolium ion, an imidazolinium ion, a thiazolium ion, a triazolium ion, a pyrrolidinium ion, an imidazolidinium ion or a phosphonium ion.
  • X is preferably chlorine or bromine.
  • the acidic ionic liquid contains as cation at least a partially alkylated ammonium ion or a heterocyclic cation and / or as an anion a chloroaluminum having the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 ⁇ n ⁇ 2.5.
  • the at least partially alkylated ammonium ion contains one, two or three alkyl radicals having (each) 1 to 10 carbon atoms. If two or three alkyl substituents with the corresponding ammonium ions are present, the respective chain length can be selected independently of one another, preferably all alkyl substituents have the same chain length.
  • the acidic ionic liquid contains as cation an at least partially alkylated ammonium ion and as anion a chloroalumination with the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 ⁇ n ⁇ 2.5.
  • acidic ionic liquids are trimethylammonium chloroaluminate and triethylammonium chloroaluminate.
  • the acidic ionic liquid used in the present invention is preferably used as a catalyst in hydrocarbon conversion, especially as an isomerization catalyst. Furthermore, in the context of the present invention, the hydrocarbon conversion is also carried out in the presence of a hydrogen halide (HX), preferably the hydrogen halide (HX) is used as cocatalyst.
  • HX hydrogen halide
  • hydrogen halides can be used as hydrogen halide (HX), for example hydrogen fluoride (HF), hydrogen chloride (HCl), hydrogen bromide (HBr) or hydrogen iodide (HI).
  • the hydrogen halides can also be used as a mixture, but preferably only one hydrogen halide is used in the context of the present invention.
  • the hydrogen halide is used, the halide part of which is also contained in the above-described acidic ionic liquid (at least partially) in the corresponding anion.
  • the hydrogen halide (HX) is hydrogen chloride (HCl) or hydrogen bromide (HBr).
  • the hydrogen halide (HX) is hydrogen chloride (HCl).
  • any hydrocarbons may be used in the context of the present invention, with the proviso that at least one of the hydrocarbons used in the presence of the above-described acidic ionic liquids of a hydrocarbon conversion, in particular an isomerization, can be subjected.
  • the person skilled in the art on the basis of his general knowledge, knows which hydrocarbons can be subjected to a hydrocarbon conversion by acidic ionic liquids, in particular which hydrocarbons are isomerizable. For example, mixtures of two or more hydrocarbons can be used, but it can also be used only one hydrocarbon.
  • a hydrocarbon conversion in particular isomerized.
  • compounds which are themselves non-hydrocarbon but miscible with them can also be present in such mixtures.
  • MCP methylcyclopentane
  • the hydrocarbon conversion can be carried out in principle in all the skilled person for such a purpose known devices.
  • the corresponding device is preferably a stirred tank or a stirred tank cascade.
  • R.kesselkaskade means that two or more, for example, three or four, stirred tanks are connected in series (in series).
  • the hydrocarbons obtained in the hydrocarbon conversion are contained in a mixture (G1).
  • the mixture (G1) thus differs in terms of the (chemical) composition and / or amount of hydrocarbons contained therein from the corresponding hydrocarbon composition, which is present before the hydrocarbon conversion, in particular before the isomerization. Since in such hydrocarbon conversions, especially in Isomer Deutschensvon, the hydrocarbon conversion to be carried out often does not run to 100% (ie completely), is in the product usually also the hydrocarbon with which the hydrocarbon conversion was carried out (in lesser amount than before the isomerization) contain. If, for example, MCP is to be isomerized to cyclohexane, the isomerization product frequently contains a mixture of cyclohexane and MCP (in less amount than prior to isomerization).
  • the mixture (G1) contains at least one hydrogen halide (HX) and optionally further components.
  • the hydrogen halide (HX) contained in the mixture (G1) is usually the same hydrogen halide as that used in the hydrocarbon conversion (preferably as cocatalyst) because the hydrogen halide normally does not change in its chemical structure due to the hydrocarbon conversion however, partial replacement of the anion portion of the hydrogen halide used with other halide ions in the process may occur.
  • As another Component in the mixture (G1) is preferably the ionic liquid described above.
  • the mixture (G1) contains between 10 and 99 wt .-%, preferably between 50 and 95 wt .-% acidic ionic liquid (the amounts are based on the total weight of hydrocarbons and hydrogen halide in the mixture (G1)).
  • the mixture contains (G1) as a hydrocarbon -so as a product of the hydrocarbon conversion- cyclohexane. More preferably, the mixture (G1) contains as cyclohexane cyclohexane or a mixture of cyclohexane with at least one further hydrocarbon selected from methylcyclopentane (MCP), n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes.
  • MCP methylcyclopentane
  • the mixture (G1) particularly preferably contains as hydrocarbon a mixture of cyclohexane, MCP and at least one further hydrocarbon.
  • the further hydrocarbon is selected from n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes. If the hydrocarbon conversion is carried out as isomerization, the proportion of branched hydrocarbons in the mixture (G1) is preferably less than 10% by weight (based on the sum of all the hydrocarbons present in the mixture (G1)).
  • the mixture (G1) i) contains as hydrocarbon a mixture of cyclohexane with at least one further hydrocarbon selected from methylcyclopentane (MCP), n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, Methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes, ii) hydrogen chloride (HCl) and iii) an acidic ionic liquid containing as cation an at least partially alkylated ammonium ion and as the anion a chloroaluminum having the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 ⁇ n ⁇ 2.5 having.
  • MCP methylcyclopentane
  • HCl hydrogen chloride
  • iii) an acidic ionic liquid containing as cation an at least partially alkylated ammonium ion and as the anion a chloroaluminum having the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 ⁇ n
  • the hydrocarbons present in the mixture (G1) have at least 80% by weight of at least 5 carbon atoms per molecule. These hydrocarbons particularly preferably have at least 6 carbon atoms per molecule.
  • the mixture (G1) is initially in the apparatus in which the hydrocarbon conversion is carried out.
  • the mixture (G1) is discharged from this device as a discharge.
  • the discharge comprises the mixture (G1) and the discharge or mixture (G1) after it has been the device for Carrying out the hydrocarbon conversion has been subjected to the inventive steps (a) to c) (defined below in the text).
  • the isomerization is preferably carried out as follows.
  • Carrying out an isomerization of hydrocarbons in the presence of an ionic liquid as catalyst and a hydrogen halide as cocatalyst is known to the person skilled in the art.
  • the hydrocarbons and the ionic liquid each form a separate phase in the isomerization, wherein subsets of the ionic liquid in the hydrocarbon phase and subsets of the hydrocarbons may be contained in the ionic liquid phase.
  • the hydrogen halide in particular hydrogen chloride, is preferably introduced in gaseous form into the device for carrying out the isomerization.
  • the hydrogen halide may, at least in part, be contained in the two aforementioned liquid phases, preferably the hydrogen halide forms a separate gaseous phase.
  • the isomerization is preferably carried out at a temperature between 0 ° C and 100 ° C, more preferably at a temperature between 30 ° C and 60 ° C. Furthermore, it is preferred that the pressure in the isomerization between 1 and 20 bar abs. (absolute), preferably between 2 and 10 bar abs., Is.
  • the isomerization is carried out in the apparatus so that there are two liquid phases and one gas phase in a stirred tank or a stirred tank cascade.
  • the first liquid phase contains at least 90% by weight of the acidic ionic liquid and the second liquid phase contains at least 90% by weight of the hydrocarbons.
  • the gas phase contains at least 90% by weight of at least one hydrogen halide, preferably hydrogen chloride.
  • the pressure and composition of the gas phase are adjusted so that the partial pressure of the gaseous hydrogen halide, in particular of HCl gas, in the gas phase between 1 and 20 bar abs., Preferably between 2 and 10 bar abs. is.
  • the mixture (G1) is fed into a device (V1), a mixture (Gi b) containing at least 50% by weight of the hydrogen halide (HX) contained in (G1) being selected from ( V1) is subtracted.
  • the mixture (Gi b) is withdrawn from the device (V1) partially or completely gaseous, particularly preferably completely gaseous.
  • At least 50%, more preferably at least 70% of the hydrogen halide introduced with the mixture (G1) are preferably removed with mixture (Gi b).
  • a partial or complete return of the mixture (Gi b) takes place in the apparatus for carrying out the hydrocarbon conversion, optionally with pressure increase by means of a suitable device such as a jet, piston, turbo or screw compressor.
  • the mixture (Gi b) is completely recycled to the apparatus for carrying out the hydrocarbon conversion. If no complete return of the mixture (Gi b) is carried out, the excess amounts of mixture (Gi b) are carried out from the process according to the invention and discarded or fed to a further process step.
  • V1 for carrying out the gaseous removal (separation) of the hydrogen halide (HX) from the mixture (G1) it is possible in principle to use all devices known to the person skilled in the art for such a purpose, preferably an evaporation device, a rectification column, a device for flash evaporation (Flash device) or a stripping device. More preferably, V1 is a flash device.
  • the device (V1) should be carried out in the context of the inventive method, preferably a separation of the hydrogen halides of the hydrocarbons.
  • step a) is to be understood such that when using a flash device as the device (V1), a corresponding flash process (flashing) is carried out with the mixture (G1).
  • flashing a flash process
  • evaporation which is carried out in a corresponding evaporation apparatus, the following understood:
  • evaporation is characteristic that evaporated from the liquid mixture to be separated under heat, a part, and condensed after separation from the residual liquid mixture
  • a vapor phase is generated for the original liquid phase in which the lower-boiling mixture components accumulate.
  • rectification which is carried out in a corresponding rectification column (rectification apparatus), also called a rectification column or rectification apparatus, is understood as follows: In the rectification, the steam produced by distillation is passed in a rectification column in countercurrent to a In this way, more volatile components in the overhead and heavier volatile in the bottom product of the rectification are enriched.
  • flashing which is carried out in a corresponding flash device and can also be referred to as flash evaporation, means the following:
  • a liquid mixture is introduced into a suitable device (flash device) ), for example, in a vapor-liquid separation vessel (ie, on a suitable device such as a valve, a reduction of the pressure takes place, which is sufficient to spontaneously evaporate a portion of the liquid mixture)
  • flash device a suitable device
  • the liquid mixture can, for example, operated at a higher pressure reaction stage
  • it may also be preheated in a preheater, for example at boiling temperature, wherein the pressure in the preheater must be higher than the pressure in the downstream precipitation vessel higher proportion of lower-boiling components.
  • the flash evaporation thus provides for a partial separation of the incoming mixture, wherein the separator can act as a single theoretical separation stage.
  • the flashing can also be combined with a heat input into the liquid mixture remaining during the flash process, for example by means of a circulation evaporator connected to the separation vessel.
  • the term "stripping", which is carried out in a corresponding stripping apparatus means the following: during stripping, the depletion of one or more lower-boiling components takes place from a liquid, this being carried out, preferably in a countercurrent column, is contacted with gases such as nitrogen, air or water vapor, so that as a result of the gas caused by the reduction of the partial pressure of the lower-boiling components in the gas phase, their solubility in the liquid decreases.
  • step b) of the process according to the invention the discharge of a mixture (G2) from the device (V1), wherein the mixture (G2) at least one hydrocarbon and compared to the mixture (G1) to the mixture (Gi b) reduced amount of at least a hydrogen halide (HX).
  • the mixture (G2) may contain at least 50% reduced amount of at least one hydrogen halide (HX).
  • Preferred is in Mixture (G2) containing an over the mixture (G1) by at least 70% reduced amount of at least one hydrogen halide (HX) included.
  • step c) of the process according to the invention the mixture (G2) is washed with an aqueous medium to obtain a mixture (G3) containing at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide (HX ) (based on the total weight of (G3)).
  • HX hydrogen halide
  • the term "broad agreement” is to be understood as meaning that at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, in particular at least 99% by weight, of the hydrocarbons contained in the mixture (G1)
  • the mixture (G3) particularly preferably contains no further components apart from at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide.
  • the method step c) is preferably carried out such that the laundry according to step c) comprises at least two washing steps, wherein c1) in a first washing step the aqueous medium used has a pH> 9, preferably> 12, c2) in a second washing step used aqueous medium has a pH between 5 and 9, preferably between 6 and 8, having.
  • the aqueous medium according to the first washing step contains an alkali metal hydroxide, more preferably NaOH.
  • the aqueous medium according to the second washing step is water, more preferably demineralized water. If appropriate, method step c) can be carried out such that step c2) can be carried out before step c1).
  • washing is first carried out with an aqueous medium having a lower pH, followed by washing with an aqueous medium having a higher pH.
  • the washing step c) is carried out in two stages, with step c1) first, followed by step c2).
  • step c1) first, followed by step c2).
  • step c2) only a one-step washing step c) is carried out, wherein the aqueous medium has a pH of 5 to 9, preferably between 6 and 8, and is particularly preferably demineralized water.
  • washing step c) is preferably carried out in a countercurrent extraction column or mixer-settler arrangement.
  • step c) is carried out using at least one dispersing and phase separation unit or at least one extraction column per wash step.
  • the dispersing and phase separation unit is a mixer-settler apparatus (combination of a stirred tank with a subsequent phase separator), a combination static mixer with phase separator or a combination of mixing pump with phase separator.
  • the mixture (G2) is conducted in countercurrent to the aqueous medium.
  • the mixture (G2) discharged from the device (V1) is particularly preferably washed without intermediate steps with the aqueous medium (according to step c)).
  • the washing step c) is carried out in a, preferably in countercurrent, multistage mixer-settler apparatus or it is extracted in a countercurrent extraction column with water.
  • the mixer-settler apparatus or extraction column in the direction of flow of the mixture (G 2) (containing the hydrocarbons), this is preferably followed by a further washing stage, which is fed with fresh water.
  • a further washing stage In its aqueous outlet there is a device for the continuous measurement of the pH or the electrical conductivity so as to monitor the complete removal of the non-hydrocarbon components, in particular HCl.
  • the steps a) and b) according to the invention are carried out according to at least one, more preferably according to all three variants i) to iii) listed below, wherein i) the mixture (G2) discharged from the device (V1) is at least 95% by weight liquid (in step b)), the mixture (Gi b) withdrawn from the device (V1) amounts to at least 95% by weight is gaseous (in step a)), the discharged mixture (G2) by at most 150 K, preferably at most 100 K, is warmer than the withdrawn mixture (Gi b) (in step b)).
  • a one-stage evaporation takes place in the device (V1) and the mixture (G2) discharged from the device (V1) is washed with the aqueous medium without intermediate steps.
  • the inventive method is illustrated again according to a preferred embodiment.
  • an at least partial return of the in step a), preferably gaseous, separated mixture (Gi b) is performed.
  • R1 represents the device in which the hydrocarbon conversion, in particular an isomerization, is carried out. This is preferably a stirred tank or a stirred tank cascade.
  • the device (V1) is preferably an evaporator, in particular a flash device.
  • the washing step c) according to FIG. 1 can be one-stage or multi-stage as described above, preferably a multi-stage, in particular two-stage washing of the mixture (G2) in countercurrent to aqueous medium is carried out and / or a dispersing and phase separation unit, in particular a mixer-settler apparatus, is used.
  • the mixture (G1) as discharge from the device in which the hydrocarbon conversion is carried out discharged, passed through a phase separation unit, in particular in a phase separator, and then fed into the device (V1).
  • an intermediate step is carried out.
  • the acidic ionic liquid contained in the mixture (G1) is preferably completely or at least partially separated from the mixture (G1), whereupon the mixture (G1) depleted of acidic ionic liquid is fed into the device (V1).
  • At least 90%, preferably at least 99%, of the acidic ionic liquid is separated from the mixture (G1) in the phase separation unit and, if appropriate, recycled to the apparatus in which the hydrocarbon conversion is carried out.
  • the acidic ionic liquid separated from the mixture (G1) in the phase separation unit is completely or partially returned to the device for carrying out the hydrocarbon conversion, in particular for carrying out an isomerization.
  • FIG. 2 The further preferred embodiment of the present invention described above is additionally illustrated in FIG.
  • the abbreviations, arrows and other symbols have a meaning corresponding to that stated above for FIG. 1;
  • PT means phase separation unit,
  • IL means acidic ionic liquid.
  • cyclohexane is preferably isolated in the context of the present invention. Methods and apparatus for the separation of cyclohexane from the mixture (G3) are known in the art.
  • ionic liquid IL
  • TMA-I L trimethylammonium heptachlorodialuminate
  • (A) and (B) are mixed so that the resulting mixture after phase separation G1 (-I L) has an HCl content of 1.5% by weight.
  • Example 1 with HCI separation or recirculation via flash device (V1) and subsequent washing with an aqueous medium
  • Example 1 is carried out according to the embodiment schematically illustrated in FIG.
  • a device R1 is an isomerization of a hydrocarbon mixture (A) in the presence of an ionic liquid (trimethylammonium heptachlorodialuminate - TMA-I L), which serves as a catalyst, instead.
  • This isomerization preferably refers to the reaction of methylcyclopentane to cyclohexane.
  • the volume ratio of ionic liquid to organic phase is 5.
  • an operating pressure of 3.5 bar (abs) and a temperature of 50 ° C are assumed.
  • the resulting mixture G1 is passed into a phase separation device PT.
  • the organic phase G1 (-I L) is passed into the flash device V1, where it is expanded to an operating pressure of 1 bar (abs).
  • the resulting gas fraction Gi b is returned to the device R1.
  • the liquid mixture G2 is discharged from V1 and the organic stream G2 is further depleted in a subsequent step W by washing (multi-stage) with an aqueous medium of hydrogen chloride.
  • Comparative Example 2 is shown schematically in FIG. In contrast to example 1, however, no washing step c) is carried out, but instead a distillation column (K1) is used instead of the device (V1).
  • a distillation column (K1) is used instead of the device (V1).
  • isomerization of a hydrocarbon mixture (A) takes place in the presence of an ionic liquid (trimethylammonium chloroaluminate - TMA-IL), which serves as a catalyst.
  • This isomerization preferably refers to the reaction of methylcyclopentane to cyclohexane.
  • the volume ratio of ionic liquid to organic phase is 5 l / l.
  • hydrogen chloride gas (B) is supplied to stabilize the IL.

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Abstract

The invention relates to a method for treating an output from a hydrocarbon conversion process that is carried out in the presence of an acidic ionic liquid. Preferably, the hydrocarbon conversion process is an isomerization process. Initially, the hydrogen halogenide is removed, in a device, from a mixture obtained in the hydrocarbon conversion and containing at least one hydrocarbon and at least one hydrogen halogenide, then said mixture enriched with hydrogen halogenide is subjected to scrubbing.

Description

Verfahren zur Behandlung eines Austrags einer Kohlenwasserstoffkonversion unter Abtrennung von Wasserstoffhalogeniden und nachgeschalteter Wäsche  Process for the treatment of a hydrocarbon conversion with removal of hydrogen halides and downstream scrubbing
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines Austrags einer Kohlenwasserstoffkonversion, wobei die Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit durchgeführt wird. Die Kohlenwasserstoffkonversion ist vorzugsweise eine Isomerisierung. Aus einem aus der Kohlenwasserstoffkonversion stammenden Gemisch, das mindestens einen Kohlenwasserstoff und mindestens ein Wasserstoffhalogenid enthält, wird zunächst in einer Vorrichtung das Wasserstoffhalogenid abgezogen, worauf das an Wasserstoffhalogenid abgereicherte Gemisch einer Wäsche unterzogen wird. Ionische Flüssigkeiten können bei diversen Kohlenwasserstoffkonversionsprozessen eingesetzt werden, insbesondere eignen sie sich als Katalysatoren für die Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen. Eine entsprechende Verwendung einer ionischen Flüssigkeit ist beispielsweise in WO 201 1/069929 offenbart, wo eine spezielle Auswahl von ionischen Flüssigkeiten in Gegenwart eines Olefins zur Isomerisierung von gesättigten Kohlenwasserstoffen eingesetzt wird, insbesondere zur Isomerisierung von Methylcyclopentan (MCP) zu Cyclohexan. Ein sinngemäßes Verfahren ist in WO 201 1/069957 beschrieben, allerdings erfolgt dort die Isomerisierung nicht in Gegenwart eines Olefins, sondern mit einer Kupfer (II)- Verbindung. The present invention relates to a process for the treatment of a hydrocarbon conversion effluent wherein the hydrocarbon conversion is carried out in the presence of an acidic ionic liquid. The hydrocarbon conversion is preferably an isomerization. From a derived from the hydrocarbon conversion mixture containing at least one hydrocarbon and at least one hydrogen halide, the hydrogen halide is first withdrawn in a device, whereupon the hydrogen halide depleted mixture is subjected to a wash. Ionic liquids can be used in various hydrocarbon conversion processes, in particular they are suitable as catalysts for the isomerization of hydrocarbons. A corresponding use of an ionic liquid is disclosed for example in WO 201 1/069929, where a special selection of ionic liquids in the presence of an olefin is used for the isomerization of saturated hydrocarbons, in particular for the isomerization of methylcyclopentane (MCP) to cyclohexane. An analogous process is described in WO 201 1/069957, although the isomerization is not carried out in the presence of an olefin but with a copper (II) compound.
Zusätzlich zur ionischen Flüssigkeit können beiIn addition to the ionic liquid can at
Kohlenwasserstoffkonversionsprozessen, insbesondere bei Isomerisierungsprozessen, auch Wasserstoffhalogenide, vorzugsweise als Cokatalysatoren, eingesetzt werden. Häufig werden die Wasserstoffhalogenide gasförmig eingesetzt. Um den cokatalytischen Effekt der Wasserstoffhalogenide besser nutzen zu können, wird in aller Regel ein Partialdruck von 1-10 bar an Wasserstoffhalogenid, insbesondere an Chlorwasserstoff, über dem Reaktionsgemisch eingestellt, indem die Isomerisierung durchgeführt wird. Allerdings wird dabei das eingesetzte Wasserstoffhalogenid zu einem gewissen Teil in den Kohlenwasserstoffen gelöst und folglich aus der Isomerisierungsreaktion ausgetragen. Dieser Anteil an Wasserstoffhalogenid, der in den Kohlenwasserstoffen gelöst ist, muss im Anschluss an die Isomerisierung, insbesondere aufgrund der korrosiven Eigenschaften des Wasserstoffhalogenids, wieder von den Kohlenwasserstoffen entfernt werden, was in der Praxis häufig mit Problemen verbunden ist. Hydrocarbon conversion processes, especially in Isomerisierungsprozessen, also hydrogen halides, preferably as cocatalysts are used. Frequently, the hydrogen halides are used in gaseous form. In order to make better use of the co-catalytic effect of the hydrogen halides, a partial pressure of 1-10 bar of hydrogen halide, in particular hydrogen chloride, is generally set above the reaction mixture by carrying out the isomerization. However, the hydrogen halide used is dissolved to some extent in the hydrocarbons and thus discharged from the isomerization reaction. This portion of hydrogen halide dissolved in the hydrocarbons must be removed from the hydrocarbons following isomerization, particularly due to the corrosive nature of the hydrogen halide, which is often associated with problems in practice.
US-A 201 1/0155632 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Produkten mit einem niedrigen Halogenwasserstoff-Gehalt, wobei in zumindest zwei Trennschritten durch Strippen oder Destillation aus einem Gemisch, das aus einem Reaktor stammt und eine ionische Flüssigkeit als Katalysator enthält, der Gehalt an Halogenwasserstoffen reduziert wird. In einer Ausführungsform des in US-A 201 1/0155632 beschriebenen Verfahrens wird in einen Alkylierungsreaktor aus einem nachgeschalteten Phasenscheider die als Katalysator eingesetzte ionische Flüssigkeit rückgeleitet, aus einer zum Phasenscheider stromabwärts befindlichen ersten Destillationskolonne wird Chlorwasserstoff und aus einer weiter stromabwärts befindlichen zweiten Destillationskolonne wird ein Isobutan enthaltender Strom in den Alkylierungsreaktor rückgeleitet. In US-A 201 1/0155632 ist jedoch nirgendwo offenbart, dass ein Wasserstoffhalogenid, insbesondere Chlorwasserstoff, in zwei Verfahrensstufen, wobei die zweite Verfahrensstufe eine Wäsche mit einem wässrigen Medium ist, wirksam aus einem Produkt, beispielsweise aus einem Alkylierungsprodukt oder einem Isomerisierungsprodukt, abgetrennt werden kann. Im Gegensatz dazu ist in den darin beschriebenen Ausführungsvarianten die Verwendung von zwei Trennstufen ohne die Verwendung eines wässrigen Waschmediums, insbesondere von zwei Destillationsschritten, zwingend erforderlich, um im Reaktionsprodukt einen niedrigen Gehalt an Halogenwasserstoff zu erhalten. Eine sinngemäße Offenbarung wie in US-A 201 1/0155632 ist in US-A 201 1/0155640 enthalten, allerdings betrifft das dort beschriebene Verfahren eine Kohlenwasserstoffkonversion. US-A 3,271 ,467 offenbart ein Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Wasserstoffhalogenidkonzentration in einer Kohlenwasserstoffkonversion, wobei als Katalysator ein Metallhalogenid und das Wasserstoffhalogenid als Promotor eingesetzt werden. Geeignete Metallhalogenide sind beispielsweise Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid, Bortrifluorid oder Halogenide von Zink, Zinn, Antimon oder Zirkonium, solche Verbindungen sind jedoch keine ionischen Flüssigkeiten. Die Kohlenwasserstoffkonversion kann beispielsweise eine Isomerisierung von Methylcyclopentan (MCP) zu Cyclohexan sein. Aus dem kohlenwasserstoffhaltigen Auslass der Kohlenwasserstoff konversion wird in einer (ersten) Stripp-Vorrichtung ein an gasförmigem Wasserstoffhalogenid reicher Strom abgetrennt und aus der Anordnung ausgeleitet. Ein zweiter Strom, der an Wasserstoffhalogenid angereichert ist,, wird aus der Stripp-Vorrichtung in eine Absorptionsvorrichtung geleitet, um dort an einem festen Absorber das in diesem Strom enthaltene Wasserstoffhalogenid selektiv zu abzutrennen. Das so abgetrennte Wasserstoffhalogenid wird vom festen Absorber wieder entfernt und in das System rückgeleitet. US-A 201 1/0155632 discloses a process for the preparation of products with a low hydrogen halide content, wherein in at least two separation steps by stripping or distillation from a mixture which originates from a reactor and contains an ionic liquid as a catalyst, the content of hydrogen halides is reduced. In one embodiment of the process described in US-A 201 1/0155632, the ionic liquid used as a catalyst is recycled to an alkylation reactor from a downstream phase separator, from a first distillation column downstream of the phase separator is hydrogen chloride and from a further downstream second distillation column is a Isobutane-containing stream is returned to the alkylation reactor. In US-A 201 1/0155632, however, it is nowhere disclosed that a hydrogen halide, in particular hydrogen chloride, is effectively separated from a product, for example from an alkylation product or an isomerization product, in two process stages, the second process stage being a wash with an aqueous medium can be. In contrast, in the embodiments described therein, the use of two separation stages without the use of an aqueous washing medium, in particular of two distillation steps, absolutely necessary to obtain a low content of hydrogen halide in the reaction product. A meaningful disclosure as in US-A 201 1/0155632 is contained in US-A 201 1/0155640, however, the method described therein relates to a hydrocarbon conversion. US Pat. No. 3,271,467 discloses a method and an associated apparatus for maintaining the hydrogen halide concentration in a hydrocarbon conversion, using as catalyst a metal halide and the hydrogen halide as promoter. Suitable metal halides are, for example, aluminum chloride, aluminum bromide, boron trifluoride or halides of zinc, tin, antimony or zirconium, but such compounds are not ionic liquids. The hydrocarbon conversion may, for example, be an isomerization of methylcyclopentane (MCP) to cyclohexane. From the hydrocarbon-containing outlet of the hydrocarbon conversion, a stream rich in gaseous hydrogen halide is separated in a (first) stripping device and discharged from the arrangement. A second stream, enriched in hydrogen halide, is passed from the stripping apparatus to an absorber to selectively separate, on a solid absorber, the hydrogen halide contained in that stream. The thus separated hydrogen halide is removed from the solid absorber again and returned to the system.
WO 2010/075038 offenbart ein Verfahren zur Verringerung des Gehalts an organischen Halogeniden in einem Reaktionsprodukt, die in Folge eines Kohlenwasserstoff-Konversionsprozesses in Gegenwart eines Halogen-enthaltenen Katalysators auf Basis einer sauren ionischen Flüssigkeit gebildet werden. Bei dem Kohlenwasserstoff-Konversionsprozess handelt es sich insbesondere um eine Alkylierung, gegebenenfalls kann dieser Prozess aber auch als Isomerisierung durchgeführt werden. Die organischen Halogenide werden aus dem Reaktionsprodukt durch Waschen mit einer wässrigen alkalischen Lösung entfernt. Die Verwendung von Wasserstoffhalogenid als Cokatalysator von ionischen Flüssigkeiten bei Kohlenwasserstoffkonversionen wie Isomerisierungsprozessen sowie die damit verbundene Entfernung von Wasserstoffhalogenid aus dem Isomerisierungsprodukt ist in WO 2010/075038 jedoch nicht offenbart. WO 2010/075038 discloses a process for reducing the content of organic halides in a reaction product formed as a result of a hydrocarbon conversion process in the presence of a halogen-containing acidic ionic liquid-based catalyst. The hydrocarbon conversion process is in particular an alkylation, but this process may also be an isomerization be performed. The organic halides are removed from the reaction product by washing with an aqueous alkaline solution. However, the use of hydrogen halide as cocatalyst of ionic liquids in hydrocarbon conversions such as isomerization processes and the associated removal of hydrogen halide from the isomerization product is not disclosed in WO 2010/075038.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur Abtrennung von Wasserstoffhalogenid aus einem Gemisch, das bei einer Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere bei einer Isomerisierung, von mindestens einem Kohlenwasserstoff in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit anfällt. The object underlying the present invention is to provide a novel process for the separation of hydrogen halide from a mixture obtained in a hydrocarbon conversion, in particular in an isomerization, of at least one hydrocarbon in the presence of an acidic ionic liquid.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Behandlung eines Austrags einer Kohlenwasserstoffkonversion, wobei die Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit mit der Zusammensetzung K1AlnX(3n+1 ) durchgeführt wird, wobei K1 ein einwertiges Kation, X gleich Halogen und 1 < n < 2,5 ist, der Austrag ein Gemisch (G1 ) umfasst und das Gemisch (G1 ) mindestens einen Kohlenwasserstoff und mindestens ein Wasserstoffhalogenid (HX) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: The object is achieved by a process for the treatment of a discharge of a hydrocarbon conversion, wherein the hydrocarbon conversion in the presence of an acidic ionic liquid having the composition K1Al n X (3n + 1) is performed, wherein K1 is a monovalent cation, X is halogen and 1 <n <2.5, the discharge comprises a mixture (G1) and the mixture (G1) contains at least one hydrocarbon and at least one hydrogen halide (HX), characterized in that the process comprises the following steps:
Einspeisung des Gemisches (G1 ) in eine Vorrichtung (V1 ), wobei ein Gemisch (Gi b), enthaltend mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-% des in (G1 ) enthaltenen Wasserstoffhalogenids (HX), aus (V1 ) abgezogen wird, Feeding the mixture (G1) into a device (V1), a mixture (Gi b) containing at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight of the hydrogen halide (HX) contained in (G1), from (V1 ) is deducted,
Ausleitung eines Gemisches (G2) aus der Vorrichtung (V1 ), wobei das Gemisch (G2) mindestens einen Kohlenwasserstoff und eine gegenüber dem Gemisch (G1 ) um das Gemisch (Gi b) reduzierte Menge an mindestens einem Wasserstoffhalogenid (HX) enthält, Discharging a mixture (G2) from the apparatus (V1), the mixture (G2) containing at least one hydrocarbon and an amount of at least one hydrogen halide (HX) reduced by the mixture (Gib) compared with the mixture (G1),
Waschen des Gemisches (G2) mit einem wässrigen Medium unter Erhalt eines Gemisches (G3), das mindestens einen Kohlenwasserstoff und maximal 100 Gew.-ppm, bevorzugt maximal 10 Gew.-ppm an Wasserstoffhalogenid (HX) (bezogen auf das Gesamtgewicht von (G3)) enthält. Washing the mixture (G2) with an aqueous medium to obtain a mixture (G3) containing at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide (HX) (based on the total weight of (G3 )).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann in vorteilhafter Weise Wasserstoffhalogenid, das im Anschluss an eine Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere an eine Isomerisierung, im entsprechenden Produkt (Kohlenwasserstoffe) enthalten/gelöst ist, aus diesem Produkt, insbesondere aus einem Isomerisierungsprodukt, wieder entfernt werden. Aufgrund der optional durchführbaren, zumindest teilweisen Rückleitung des Wasserstoffhalogenids, kann dieses darüber hinaus im Verfahren wieder verwendet werden. By means of the process according to the invention, hydrogen halide, which is contained / dissolved in the corresponding product (hydrocarbons) following a hydrocarbon conversion, in particular to an isomerization, can be removed from this product, in particular from an isomerization product, in an advantageous manner. Due to the optional feasible, at least partial return of the hydrogen halide, this can also be used in the process again.
Die in den beiden Anmeldungen US-A 201 1/0155632 und US-A 201 1/0155640 beschriebenen Verfahren sind insbesondere deswegen nachteilig, weil die darin gestellte Aufgabe der Reduktion des Wasserstoffhalogenid-Gehalts in Produkten, die bei Kohlenwasserstoffkonversionsprozessen anfallen, nur auf rein destillativem Weg gelöst wird. Allerdings gilt zumindest für Kohlenwasserstoffe mit bis zu 7 C-Atomen, dass zur Abreicherung von Wasserstoffhalogenid (HX) bis auf eine sehr geringe Restkonzentrationen (< 19 Gew.-ppm) die Destillation als Rektifikation in einer Kolonne ausgeführt werden muss. Dies ist darin begründet, dass es nicht möglich ist, mittels einer einfachen Verdampfung in der HX-armen Fraktion eine HX-Konzentration von wenigen Gew.-ppm zu erreichen, ohne einen Großteil des in die Verdampfung eingeführten Kohlenwasserstoffs mit der HX-reichen Fraktion auszutragen, was zu mit erheblichen verfahrenstechnischen und wirtschaftlichen Nachteilen verbunden wäre. The processes described in the two applications US-A 201 1/0155632 and US-A 201 1/0155640 are disadvantageous in particular because the object stated therein of reducing the hydrogen halide content in products obtained in hydrocarbon conversion processes, only on purely distillative Way is solved. However, at least for hydrocarbons with up to 7 carbon atoms, that for the depletion of hydrogen halide (HX) to a very low residual concentrations (<19 ppm by weight), the distillation must be carried out as a rectification in a column. This is because it is not possible to achieve an HX concentration of a few ppm by a simple evaporation in the HX-poor fraction without discharging much of the hydrocarbon introduced into the evaporation with the HX-rich fraction , which would be associated with considerable procedural and economic disadvantages.
Die Rektifikation ermöglicht zwar über eine starke Aufkonzentrierung des HX im Kopfprodukt eine selektivere Abtrennung des HX als die einstufige Verdampfung, ist jedoch mit einem hohen Aufwand verbunden, weil Mantel und Einbauten der Rektifizierkolonne sowie deren Sumpfverdampfer und Kopfkondensator so ausgeführt sein müssen, dass sie den stark korrosiven Eigenschaften des HX standhalten, d.h. es müssen teure Sonderwerkstoffe eingesetzt werden, was sich insbesondere bei den komplexen Geometrien der Kolonneneinbauten nachteilig auswirkt, weil hier die korrosionsbeständigen Werkstoffe oder Beschichtungen entweder nicht möglich oder mit hohen Kosten verbunden sind. Although the rectification allows a more selective separation of the HX in the top product as the single-stage evaporation, but is associated with a lot of effort because jacket and internals of the rectification and their bottom evaporator and top condenser must be designed so that they strong corrosive properties of the HX withstand, ie Expensive special materials have to be used, which has a disadvantageous effect especially in the case of the complex geometries of the column internals, because here the corrosion-resistant materials or coatings are either not possible or associated with high costs.
Sofern im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als Vorrichtung (V1 ) eine Flash-Vorrichtung oder eine andere einfache Verdampfung verwendet wird, ist dies mit den folgenden Vorteilen verbunden. Die Verwendung einer Flash-Vorrichtung oder einer anderen einfachen Verdampfung in Schritt a) ist zunächst kostengünstiger und apparativ einfacher, insbesondere gegenüber der Verwendung einer Rektifizierkolonne (aufgrund der Korrosivität des Wasserstoffhalogenids, die sich bei den in einer Kolonne gegebenen komplexen Geometrien besonders nachteilig auswirkt). Die Verwendung einer Flash-Vorrichtung als Vorrichtung (V1 ) ist besonders vorteilhaft, denn der Trennungseffekt in der Flash-Vorrichtung wird nur durch eine Druckabsenkung gegenüber dem für die Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere für die Isomerisierung, gewählten Druck erzielt. Es ist somit kein separater Energieeintrag notwendig, die Korrosivität des Wasserstoffhalogenids kommt dadurch weniger zum Tragen. Die vorstehend beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen noch besser zum Tragen, sofern vor dem erfindungsgemäßen Schritt a) eine Phasentrenneinheit, insbesondere ein Phasenscheider, der Vorrichtung (V1 ), insbesondere einer Flash-Vorrichtung, vorgeschaltet ist. If a flash device or another simple evaporation is used as the device (V1) in the context of the method according to the invention, this is associated with the following advantages. The use of a flash device or other simple evaporation in step a) is initially less expensive and simpler in terms of apparatus, in particular compared with the use of a rectification column (due to the corrosivity of the hydrogen halide, which has a particularly disadvantageous effect on the complex geometries given in a column). The use of a flash device as device (V1) is particularly advantageous because the separation effect in the flash device is achieved only by a pressure reduction compared to the pressure selected for the hydrocarbon conversion, in particular for the isomerization. There is thus no separate input of energy necessary, the corrosivity of the hydrogen halide is thereby less relevant. The above-described advantages of the method according to the invention are even better used if, prior to step a) according to the invention, a phase separation unit, in particular a phase separator, precedes the device (V1), in particular a flash device.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung eines Austrage einer Kohlenwasserstoffkonversion, wobei die Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit durchgeführt wird, näher definiert. Kohlenwasserstoffkonversionen als solche sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt ist die Kohlenwasserstoffkonversion ausgewählt aus einer Alkylierung, einer Polymerisation, einer Dimerisierung, einer Oligomerisierung, einer Acylierung, einer Metathese, einer Polymerisation oder Copolymerisation, einer Isomerisierung, einer Carbonylierung oder Kombinationen davon. Alkylierungen, Isomerisierungen, Polymerisationen etc. sind dem Fachmann bekannt. Besonders bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Kohlenwasserstoffkonversion eine Isomerisierung. In the following, the process according to the invention for the treatment of a discharge of a hydrocarbon conversion, wherein the hydrocarbon conversion is carried out in the presence of an acidic ionic liquid, is defined in more detail. Hydrocarbon conversions as such are known to those skilled in the art. Preferably, the hydrocarbon conversion is selected from alkylation, polymerization, dimerization, oligomerization, acylation, metathesis, polymerization or copolymerization, isomerization, carbonylation, or combinations thereof. Alkylations, isomerizations, polymerizations, etc. are known in the art. Particularly preferred in the context of the present invention, the hydrocarbon conversion is an isomerization.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung erfolgt die Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit mit der Zusammensetzung K1 AlnX(3n+1 ), wobei K1 ein einwertiges Kation, X gleich Halogen und 1 < n < 2,5 ist. Solche sauren ionischen Flüssigkeiten sind dem Fachmann bekannt, sie sind (neben weiteren ionischen Flüssigkeiten) beispielsweise in WO 201 1 /069929 offenbart. Beispielsweise können Gemische aus zwei oder mehr sauren ionischen Flüssigkeiten eingesetzt werden, vorzugsweise wird eine saure ionische Flüssigkeit eingesetzt. In the context of the present invention, the hydrocarbon conversion takes place in the presence of an acidic ionic liquid having the composition K1 Al n X (3n + 1) , where K1 is a monovalent cation, X is halogen and 1 <n <2.5. Such acidic ionic liquids are known to those skilled in the art, they are disclosed (in addition to other ionic liquids), for example in WO 201 1/069929. For example, mixtures of two or more acidic ionic liquids can be used, preferably an acidic ionic liquid is used.
K1 ist vorzugsweise ein unsubstituiertes oder zumindest teilweise alkyliertes Ammoniumion oder ein heterocyclisches (einwertiges) Kation, insbesondere ein Pyridiniumion, ein Imidazoliumion, ein Pyridaziniumion, ein Pyrazoliumion, ein Imidazoliniumion, ein Thiazoliumion, ein Triazoliumion, ein Pyrrolidiniumion, ein Imidazolidiniumion oder ein Phosphoniumion. X ist vorzugsweise Chlor oder Brom. K1 is preferably an unsubstituted or at least partially alkylated ammonium ion or a heterocyclic (monovalent) cation, in particular a pyridinium ion, an imidazolium ion, a pyridazinium ion, a pyrazolium ion, an imidazolinium ion, a thiazolium ion, a triazolium ion, a pyrrolidinium ion, an imidazolidinium ion or a phosphonium ion. X is preferably chlorine or bromine.
Mehr bevorzugt enthält die saure ionische Flüssigkeit als Kation ein zumindest teilweise alkyliertes Ammoniumion oder ein heterocyclisches Kation und/oder als Anion ein Chloroalumination mit der Zusammensetzung AlnCI(3n+1 ) mit 1 < n < 2,5. Vorzugsweise enthält das zumindest teilweise alkylierte Ammoniumion einen, zwei oder drei Alkylreste mit (jeweils) 1 bis 10 Kohlenstoffatomen. Sofern zwei oder drei Alkylsubstituenten mit den entsprechenden Ammoniumionen vorhanden sind, kann die jeweilige Kettenlänge unabhängig voneinander gewählt werden, vorzugsweise weisen alle Alkylsubstituenten die gleiche Kettenlänge auf. Besonders bevorzugt sind trialkylierte Ammoniumionen mit einer Kettenlänge von 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Das heterocyclische Kation ist vorzugsweise ein Imidazoliumion oder ein Pyridiniumion. Besonders bevorzugt enthält die saure ionische Flüssigkeit als Kation ein zumindest teilweise alkyliertes Ammoniumion und als Anion ein Chloroalumination mit der Zusammensetzung AlnCI(3n+1) mit 1 < n < 2,5. Beispiele für solche besonders bevorzugten saurem ionischen Flüssigkeiten sind Trimethylammoniumchloroaluminat und Triethylammoniumchloroaluminat. More preferably, the acidic ionic liquid contains as cation at least a partially alkylated ammonium ion or a heterocyclic cation and / or as an anion a chloroaluminum having the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 ≦ n ≦ 2.5. Preferably, the at least partially alkylated ammonium ion contains one, two or three alkyl radicals having (each) 1 to 10 carbon atoms. If two or three alkyl substituents with the corresponding ammonium ions are present, the respective chain length can be selected independently of one another, preferably all alkyl substituents have the same chain length. Particularly preferred are trialkylated ammonium ions having a chain length of 1 to 3 carbon atoms. The heterocyclic cation is preferably an imidazolium ion or a pyridinium ion. Particularly preferably, the acidic ionic liquid contains as cation an at least partially alkylated ammonium ion and as anion a chloroalumination with the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 <n <2.5. Examples of such particularly preferred acidic ionic liquids are trimethylammonium chloroaluminate and triethylammonium chloroaluminate.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte saure ionische Flüssigkeit wird vorzugsweise als Katalysator bei der Kohlenwasserstoffkonversion verwendet, insbesondere als Isomerisierungskatalysator. Weiterhin erfolgt im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Kohlenwasserstoff konversion auch in Gegenwart eines Wasserstoffhalogenids (HX), vorzugsweise wird das Wasserstoffhalogenid (HX) als Cokatalysator eingesetzt. The acidic ionic liquid used in the present invention is preferably used as a catalyst in hydrocarbon conversion, especially as an isomerization catalyst. Furthermore, in the context of the present invention, the hydrocarbon conversion is also carried out in the presence of a hydrogen halide (HX), preferably the hydrogen halide (HX) is used as cocatalyst.
Als Wasserstoffhalogenid (HX) können prinzipiell alle denkbaren Wasserstoffhalogenide eingesetzt werden, beispielsweise Fluorwasserstoff (HF), Chlorwasserstoff (HCl), Bromwasserstoff (HBr) oder lodwasserstoff (Hl). Gegebenenfalls können die Wasserstoffhalogenide auch als Gemisch eingesetzt werden, vorzugsweise wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch nur ein Wasserstoffhalogenid eingesetzt. Vorzugsweise wird das Wasserstoffhalogenid verwendet, dessen Halogenidteil auch in der vorstehend beschriebenen sauren ionischen Flüssigkeit (zumindest teilweise) im entsprechenden Anion enthalten ist. Vorzugsweise ist das Wasserstoffhalogenid (HX) Chlorwasserstoff (HCl) oder Bromwasserstoff (HBr). Besonders bevorzugt ist das Wasserstoffhalogenid (HX) Chlorwasserstoff (HCl). In principle, all conceivable hydrogen halides can be used as hydrogen halide (HX), for example hydrogen fluoride (HF), hydrogen chloride (HCl), hydrogen bromide (HBr) or hydrogen iodide (HI). Optionally, the hydrogen halides can also be used as a mixture, but preferably only one hydrogen halide is used in the context of the present invention. Preferably, the hydrogen halide is used, the halide part of which is also contained in the above-described acidic ionic liquid (at least partially) in the corresponding anion. Preferably, the hydrogen halide (HX) is hydrogen chloride (HCl) or hydrogen bromide (HBr). Most preferably, the hydrogen halide (HX) is hydrogen chloride (HCl).
Prinzipiell können im Rahmen der vorliegenden Erfindung beliebige Kohlenwasserstoffe eingesetzt werden, unter der Voraussetzung, dass mindestens einer der eingesetzten Kohlenwasserstoffe in Gegenwart der vorstehend beschriebenen sauren ionischen Flüssigkeiten einer Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere einer Isomerisierung, unterzogen werden kann. Der Fachmann weiß aufgrund seines allgemeinen Fachwissens, welche Kohlenwasserstoffe durch saure ionische Flüssigkeiten einer Kohlenwasserstoffkonversion unterzogen werden können, insbesondere welche Kohlenwasserstoffe isomerisierbar sind. Beispielsweise können Gemische aus zwei oder mehr Kohlenwasserstoffen eingesetzt werden, es kann aber auch nur einen Kohlenwasserstoff eingesetzt werden. So ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, dass in einem Gemisch enthaltend zwei oder mehr Kohlenwasserstoffe nur einer dieser Kohlenwasserstoffe einer Kohlenwasserstoffkonversion unterzogen, insbesondere isomerisiert wird. Gegebenenfalls können in solchen Gemischen auch Verbindungen enthalten sein, die selber keine Kohlenwasserstoffe, jedoch mit diesen mischbar sind. Vorzugsweise wird bei der Kohlenwasserstoffkonversion als Kohlenwasserstoff Methylcyclopentan (MCP) oder ein Gemisch aus Methylcyclopentan (MCP) mit mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Cyclohexan, n-Hexan, iso-Hexanen n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen, eingesetzt. In principle, any hydrocarbons may be used in the context of the present invention, with the proviso that at least one of the hydrocarbons used in the presence of the above-described acidic ionic liquids of a hydrocarbon conversion, in particular an isomerization, can be subjected. The person skilled in the art, on the basis of his general knowledge, knows which hydrocarbons can be subjected to a hydrocarbon conversion by acidic ionic liquids, in particular which hydrocarbons are isomerizable. For example, mixtures of two or more hydrocarbons can be used, but it can also be used only one hydrocarbon. Thus, it is possible in the context of the present invention that in a mixture containing two or more hydrocarbons only one of these hydrocarbons undergoes a hydrocarbon conversion, in particular isomerized. If appropriate, compounds which are themselves non-hydrocarbon but miscible with them can also be present in such mixtures. In the hydrocarbon conversion, preference is given to using methylcyclopentane (MCP) or a mixture of methylcyclopentane (MCP) with at least one further hydrocarbon selected from cyclohexane, n-hexane, isohexanes, n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes.
Mehr bevorzugt wird ein Gemisch aus Methylcyclopentan (MCP) mit mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Cyclohexan, n-Hexan, iso-Hexanen n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen eingesetzt. More preferably, a mixture of methylcyclopentane (MCP) with at least one other hydrocarbon selected from cyclohexane, n-hexane, iso-hexanes n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes used.
Die Kohlenwasserstoffkonversion kann prinzipiell in allen dem Fachmann für einen solchen Zweck bekannten Vorrichtungen durchgeführt werden. Die entsprechende Vorrichtung ist vorzugsweise ein Rührkessel oder eine Rührkesselkaskade. Rührkesselkaskade bedeutet, dass zwei oder mehr, beispielsweise drei oder vier, Rührkessel hintereinander (in Reihe) geschaltet sind. The hydrocarbon conversion can be carried out in principle in all the skilled person for such a purpose known devices. The corresponding device is preferably a stirred tank or a stirred tank cascade. Rührkesselkaskade means that two or more, for example, three or four, stirred tanks are connected in series (in series).
Wie vorstehend bereits ausgeführt, ändert sich aufgrund der Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit und eines Wasserstoffhalogenids (HX) die chemische Struktur von mindestens einem der eingesetzten Kohlenwasserstoffe. Die bei der Kohlenwasserstoffkonversion erhaltenen Kohlenwasserstoffe sind in einem Gemisch (G1 ) enthalten. Das Gemisch (G1 ) unterscheidet sich also hinsichtlich der (chemischen) Zusammensetzung und/oder Menge der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe von der entsprechenden Kohlenwasserstoff-Zusammensetzung, die vor der Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere vor der Isomerisierung, vorliegt. Da bei solchen Kohlenwasserstoffkonversionen, insbesondere bei Isomerisierungsprozessen, die durchzuführende Kohlenwasserstoffkonversion häufig nicht zu 100 % (also vollständig) abläuft, ist im Produkt in aller Regel auch der Kohlenwasserstoff, mit dem die Kohlenwasserstoffkonversion durchgeführt wurde, (in geringerer Menge als vor der Isomerisierung) noch enthalten. Soll beispielsweise MCP zu Cyclohexan isomerisiert werden, so ist im Isomerisierungsprodukt häufig ein Gemisch aus Cyclohexan und (in geringerer Menge als vor der Isomerisierung) MCP enthalten. As already explained above, due to the hydrocarbon conversion in the presence of an acidic ionic liquid and a hydrogen halide (HX), the chemical structure of at least one of the hydrocarbons used changes. The hydrocarbons obtained in the hydrocarbon conversion are contained in a mixture (G1). The mixture (G1) thus differs in terms of the (chemical) composition and / or amount of hydrocarbons contained therein from the corresponding hydrocarbon composition, which is present before the hydrocarbon conversion, in particular before the isomerization. Since in such hydrocarbon conversions, especially in Isomerisierungsprozessen, the hydrocarbon conversion to be carried out often does not run to 100% (ie completely), is in the product usually also the hydrocarbon with which the hydrocarbon conversion was carried out (in lesser amount than before the isomerization) contain. If, for example, MCP is to be isomerized to cyclohexane, the isomerization product frequently contains a mixture of cyclohexane and MCP (in less amount than prior to isomerization).
Neben den Kohlenwasserstoffen enthält das Gemisch (G1 ) mindestens ein Wasserstoffhalogenid (HX) sowie gegebenenfalls noch weitere Komponenten. Beim Wasserstoffhalogenid (HX), das im Gemisch (G1 ) enthalten ist, handelt es sich in aller Regel um das gleiche Wasserstoffhalogenid wie das in der Kohlenwasserstoffkonversion (vorzugsweise als Cokatalysator) eingesetzte , weil das Wasserstoffhalogenid normalerweise in seiner chemischen Struktur durch die Kohlenwasserstoffkonversion nicht verändert wird, gegebenenfalls kann es jedoch zu einem teilweisen Austausch des Anionenteils des eingesetzten Wasserstoffhalogenids mit anderen sich im Verfahren befindlichen Halogenidionen kommen. Als weitere Komponente ist im Gemisch (G1 ) vorzugsweise die vorstehend beschriebene ionische Flüssigkeit enthalten. Das Gemisch (G1 ) enthält zwischen 10 und 99 Gew.-%, bevorzugt zwischen 50 und 95 Gew.-% saure ionische Flüssigkeit (die Mengenangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht an Kohlenwasserstoffen und Wasserstoffhalogenid im Gemisch (G1 )). In addition to the hydrocarbons, the mixture (G1) contains at least one hydrogen halide (HX) and optionally further components. The hydrogen halide (HX) contained in the mixture (G1) is usually the same hydrogen halide as that used in the hydrocarbon conversion (preferably as cocatalyst) because the hydrogen halide normally does not change in its chemical structure due to the hydrocarbon conversion however, partial replacement of the anion portion of the hydrogen halide used with other halide ions in the process may occur. As another Component in the mixture (G1) is preferably the ionic liquid described above. The mixture (G1) contains between 10 and 99 wt .-%, preferably between 50 and 95 wt .-% acidic ionic liquid (the amounts are based on the total weight of hydrocarbons and hydrogen halide in the mixture (G1)).
Vorzugsweise enthält das Gemisch (G1 ) als Kohlenwasserstoff -also als Produkt der Kohlenwasserstoffkonversion- Cyclohexan. Mehr bevorzugt enthält das Gemisch (G1 ) als Kohlenwasserstoff Cyclohexan oder ein Gemisch aus Cyclohexan mit mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Methylcyclopentan (MCP), n-Hexan, iso-Hexanen, n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen. Preferably, the mixture contains (G1) as a hydrocarbon -so as a product of the hydrocarbon conversion- cyclohexane. More preferably, the mixture (G1) contains as cyclohexane cyclohexane or a mixture of cyclohexane with at least one further hydrocarbon selected from methylcyclopentane (MCP), n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes.
Besonders bevorzugt enthält das Gemisch (G1 ) als Kohlenwasserstoff ein Gemisch aus Cyclohexan, MCP und mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff. Vorzugsweise ist der weitere Kohlenwasserstoff ausgewählt aus n-Hexan, iso-Hexanen, n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen. Sofern die Kohlenwasserstoffkonversion als Isomerisierung durchgeführt wird, ist der Anteil an verzweigten Kohlenwasserstoffen im Gemisch (G1 ) vorzugsweise kleiner als 10 Gew.-% (bezogen auf die Summe aller im Gemisch (G1 ) enthaltenen Kohlenwasserstoffe). The mixture (G1) particularly preferably contains as hydrocarbon a mixture of cyclohexane, MCP and at least one further hydrocarbon. Preferably, the further hydrocarbon is selected from n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes. If the hydrocarbon conversion is carried out as isomerization, the proportion of branched hydrocarbons in the mixture (G1) is preferably less than 10% by weight (based on the sum of all the hydrocarbons present in the mixture (G1)).
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Gemisch (G1 ) i) als Kohlenwasserstoff ein Gemisch aus Cyclohexan mit mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Methylcyclopentan (MCP), n-Hexan, iso-Hexanen, n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen, ii) Chlorwasserstoff (HCl) und iii) eine saure ionische Flüssigkeit, die als Kation ein zumindest teilweise alkyliertes Ammoniumion und als Anion ein Chloroalumination mit der Zusammensetzung AlnCI(3n+1) mit 1 < n < 2,5 aufweist. In a preferred embodiment of the present invention, the mixture (G1) i) contains as hydrocarbon a mixture of cyclohexane with at least one further hydrocarbon selected from methylcyclopentane (MCP), n-hexane, iso-hexanes, n-heptane, iso-heptanes, Methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes, ii) hydrogen chloride (HCl) and iii) an acidic ionic liquid containing as cation an at least partially alkylated ammonium ion and as the anion a chloroaluminum having the composition Al n Cl (3n + 1) with 1 <n <2.5 having.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die im Gemisch (G1 ) enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu mindestens 80 Gew.-% mindestens 5 Kohlenstoff-Atome je Molekül auf. Besonders bevorzugt weisen diese Kohlenwasserstoffe mindestens 6 Kohlenstoff- Atome je Molekül auf. In a further preferred embodiment of the present invention, the hydrocarbons present in the mixture (G1) have at least 80% by weight of at least 5 carbon atoms per molecule. These hydrocarbons particularly preferably have at least 6 carbon atoms per molecule.
Das Gemisch (G1 ) befindet sich zunächst in der Vorrichtung, in der die Kohlenwasserstoffkonversion durchgeführt wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gemisch (G1 ) aus dieser Vorrichtung als Austrag ausgeleitet. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass der Austrag das Gemisch (G1 ) umfasst und der Austrag bzw. das Gemisch (G1 ), nachdem es die Vorrichtung zur Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion verlassen hat, den (weiter unten im Text definierten) erfindungsgemäßen Schritten a) bis c) unterzogen wird. The mixture (G1) is initially in the apparatus in which the hydrocarbon conversion is carried out. In the context of the method according to the invention, the mixture (G1) is discharged from this device as a discharge. In other words, this means that the discharge comprises the mixture (G1) and the discharge or mixture (G1) after it has been the device for Carrying out the hydrocarbon conversion has been subjected to the inventive steps (a) to c) (defined below in the text).
Sofern im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Kohlenwasserstoffkonversion eine Isomerisierung ist, wird die Isomerisierung vorzugsweise wie folgt durchgeführt. Die Durchführung einer Isomerisierung von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart einer ionischen Flüssigkeit als Katalysator sowie einem Wasserstoffhalogenid als Cokatalysator ist den Fachmann bekannt. Vorzugsweise bilden die Kohlenwasserstoffe und die ionische Flüssigkeit bei der Isomerisierung jeweils eine separate Phase aus, wobei Teilmengen der ionischen Flüssigkeit in der Kohlenwasserstoffphase und Teilmengen der Kohlenwasserstoffe in der ionischen Flüssigkeitsphase enthalten sein können. Das Wasserstoffhalogenid, insbesondere Chlorwasserstoff, wird vorzugsweise gasförmig in die Vorrichtung zur Durchführung der Isomerisierung eingeleitet. Das Wasserstoffhalogenid kann, zumindest in Teilmengen, in den beiden vorgenannten Flüssigkeitsphasen enthalten sein, vorzugsweise bildet das Wasserstoffhalogenid eine separate, gasförmige Phase aus. In the context of the present invention, if the hydrocarbon conversion is an isomerization, the isomerization is preferably carried out as follows. Carrying out an isomerization of hydrocarbons in the presence of an ionic liquid as catalyst and a hydrogen halide as cocatalyst is known to the person skilled in the art. Preferably, the hydrocarbons and the ionic liquid each form a separate phase in the isomerization, wherein subsets of the ionic liquid in the hydrocarbon phase and subsets of the hydrocarbons may be contained in the ionic liquid phase. The hydrogen halide, in particular hydrogen chloride, is preferably introduced in gaseous form into the device for carrying out the isomerization. The hydrogen halide may, at least in part, be contained in the two aforementioned liquid phases, preferably the hydrogen halide forms a separate gaseous phase.
Die Isomerisierung wird bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 0 °C und 100 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 30 °C und 60 °C durchgeführt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Druck bei der Isomerisierung zwischen 1 und 20 bar abs. (absolut), bevorzugt zwischen 2 und 10 bar abs., beträgt. The isomerization is preferably carried out at a temperature between 0 ° C and 100 ° C, more preferably at a temperature between 30 ° C and 60 ° C. Furthermore, it is preferred that the pressure in the isomerization between 1 and 20 bar abs. (absolute), preferably between 2 and 10 bar abs., Is.
Vorzugsweise wird die Isomerisierung in der Vorrichtung so durchgeführt, dass in einem Rührkessel oder einer Rührkesselkaskade zwei flüssige Phasen und eine Gasphase vorliegen. Die erste flüssige Phase enthält zu mindestens 90 Gew.% die saure ionische Flüssigkeit und die zweite flüssige Phase enthält zu mindestens 90 Gew.% die Kohlenwasserstoffe. Die Gasphase enthält zu mindestens 90 Gew.% mindestens ein Wasserstoffhalogenid, vorzugsweise Chlorwasserstoff. Gegebenenfalls kann auch noch eine feste Phase vorhanden sein, die Komponenten in fester Form enthält, aus denen die ionische Flüssigkeit gebildet wird, wie beispielsweise AICI3. Dabei werden Druck und Zusammensetzung der Gasphase so eingestellt, dass der Partialdruck des gasförmigen Wasserstoffhalogenid, insbesondere von HCI-Gas, in der Gasphase zwischen 1 und 20 bar abs., bevorzugt zwischen 2 und 10 bar abs. beträgt. In Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Einspeisung des Gemisches (G1 ) in eine Vorrichtung (V1 ), wobei ein Gemisch (Gi b), enthaltend mindestens 50 Gew.-% des in (G1 ) enthaltenen Wasserstoffhalogenids (HX), aus (V1 ) abgezogen wird. Vorzugsweise wird das Gemisch (Gi b) aus der Vorrichtung (V1 ) teilweise oder vollständig gasförmig abgezogen, besonders bevorzugt vollständig gasförmig. Bevorzugt werden mit Gemisch (Gi b) mindestens 50 %, mehr bevorzugt mindestens 70 % des mit dem Gemisch (G1 ) eingetragenen Wasserstoffhalogenids abgezogen. Bevorzugt erfolgt eine teilweise oder vollständige Rückleitung des Gemisches (Gi b) in die Vorrichtung zur Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion, ggf. unter Druckerhöhung mittels einer geeigneten Vorrichtung wie z.B. eines Strahl-, Kolben-, Turbo- oder Schraubenverdichters. Vorzugsweise wird das Gemisch (Gi b) vollständig in die Vorrichtung zur Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion rückgeleitet. Sofern keine vollständige Rückleitung des Gemisches (Gi b) durchgeführt wird, werden die überschüssigen Mengen an Gemisch (Gi b) aus dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt und verworfen oder einem weiteren Verfahrensschritt zugeführt. Preferably, the isomerization is carried out in the apparatus so that there are two liquid phases and one gas phase in a stirred tank or a stirred tank cascade. The first liquid phase contains at least 90% by weight of the acidic ionic liquid and the second liquid phase contains at least 90% by weight of the hydrocarbons. The gas phase contains at least 90% by weight of at least one hydrogen halide, preferably hydrogen chloride. Optionally, there may also be a solid phase containing components in solid form from which the ionic liquid is formed, such as AICI 3 . In this case, the pressure and composition of the gas phase are adjusted so that the partial pressure of the gaseous hydrogen halide, in particular of HCl gas, in the gas phase between 1 and 20 bar abs., Preferably between 2 and 10 bar abs. is. In step a) of the process according to the invention, the mixture (G1) is fed into a device (V1), a mixture (Gi b) containing at least 50% by weight of the hydrogen halide (HX) contained in (G1) being selected from ( V1) is subtracted. Preferably, the mixture (Gi b) is withdrawn from the device (V1) partially or completely gaseous, particularly preferably completely gaseous. At least 50%, more preferably at least 70% of the hydrogen halide introduced with the mixture (G1) are preferably removed with mixture (Gi b). Preferably, a partial or complete return of the mixture (Gi b) takes place in the apparatus for carrying out the hydrocarbon conversion, optionally with pressure increase by means of a suitable device such as a jet, piston, turbo or screw compressor. Preferably, the mixture (Gi b) is completely recycled to the apparatus for carrying out the hydrocarbon conversion. If no complete return of the mixture (Gi b) is carried out, the excess amounts of mixture (Gi b) are carried out from the process according to the invention and discarded or fed to a further process step.
Als Vorrichtung (V1 ) zur Durchführung des gasförmigen Abziehens (Abtrennen) des Wasserstoffhalogenids (HX) aus dem Gemisch (G1 ) können prinzipiell alle dem Fachmann für einen solchen Zweck bekannten Vorrichtungen verwendet werden, vorzugsweise eine Eindampfvorrichtung, eine Rektifizierkolonne, eine Vorrichtung für eine Entspannungsverdampfung (Flash-Vorrichtung) oder eine Stripp-Vorrichtung. Besonders bevorzugt ist V1 eine Flash-Vorrichtung. Durch die Vorrichtung (V1 ) soll im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzugsweise eine Abtrennung der Wasserstoffhalogenide von den Kohlenwasserstoffen durchgeführt werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist Schritt a) so zu verstehen, dass bei Verwendung einer Flash-Vorrichtung als Vorrichtung (V1 ) ein entsprechender Flash- Vorgang (Flashen) mit dem Gemisch (G1 ) durchgeführt wird. Sinngemäßes gilt für die weiteren vorstehend aufgeführten Ausgestaltungen der Vorrichtung (V1 ) wie Stripp- Vorrichtung oder Rektifizierkolonne. As device (V1) for carrying out the gaseous removal (separation) of the hydrogen halide (HX) from the mixture (G1) it is possible in principle to use all devices known to the person skilled in the art for such a purpose, preferably an evaporation device, a rectification column, a device for flash evaporation (Flash device) or a stripping device. More preferably, V1 is a flash device. By the device (V1) should be carried out in the context of the inventive method, preferably a separation of the hydrogen halides of the hydrocarbons. In the context of the present invention, step a) is to be understood such that when using a flash device as the device (V1), a corresponding flash process (flashing) is carried out with the mixture (G1). The same applies to the other embodiments of the device (V1) listed above, such as stripping apparatus or rectification column.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Eindampfung", die in einer entsprechenden Eindampfvorrichtung durchgeführt wird, Folgendes verstanden: Für die Eindampfung ist kennzeichnend, dass aus dem zu trennenden Flüssigkeitsgemisch unter Wärmezufuhr ein Teil ausgedampft, und nach Abtrennung von dem Restflüssigkeitsgemisch kondensiert wird. Zur ursprünglichen Flüssigphase wird also eine Dampfphase erzeugt, in der sich die leichter siedenden Gemischkomponenten anreichern. In the context of the present invention, the term "evaporation", which is carried out in a corresponding evaporation apparatus, the following understood: For the evaporation is characteristic that evaporated from the liquid mixture to be separated under heat, a part, and condensed after separation from the residual liquid mixture Thus, a vapor phase is generated for the original liquid phase in which the lower-boiling mixture components accumulate.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Rektifikation", die in einer entsprechenden Rektifizierkolonne (Rektifiziervorrichtung), auch Rektifikationskolonne oder Rektifikationsvorrichtung genannt, durchgeführt wird, Folgendes verstanden: Bei der Rektifikation wird der durch Destillation erzeugte Dampf in einer Rektifizierkolonne im Gegenstrom zu einem Teil seines Kondensates geführt. Auf diese Weise werden leichter flüchtige Komponenten im Kopf- und schwerer flüchtige im Sumpfprodukt der Rektifizierkolonne angereichert. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Flashen", das in einer entsprechenden Flash-Vorrichtung durchgeführt wird und auch als Entspannungsverdampfung bezeichnet werden kann, Folgendes verstanden: Bei der Entspannungsverdampfung (Flashen) wird ein Flüssigkeitsgemisch in eine geeignete Vorrichtung (Flash-Vorrichtung), beispielsweise in einen Dampf-Flüssigkeits- Abscheidebehälter entspannt (d.h. an einer geeigneten Vorrichtung wie z.B. einem Ventil findet eine Absenkung des Drucks statt, die ausreicht, einen Teil des Flüssigkeitsgemischs spontan verdampfen zu lassen) Das Flüssigkeitsgemisch kann beispielsweise einer bei höherem Druck betriebenen Reaktionsstufe entstammen. Es kann aber auch in einem Vorwärmer vorgewärmt werden, beispielweise auf Siedetemperatur, wobei der Druck im Vorwärmer höher sein muss als der Druck im nachgeschalteten Abscheidebehälter. Der bei der Entspannung entstehende Dampf hat gegenüber dem in den Abscheider eintretenden Gemisch einen höheren Anteil an leichter siedenden Komponenten. Die Entspannungsverdampfung sorgt also für eine partielle Trennung des zulaufenden Gemischs, wobei der Abscheider als eine einzige theoretische Trennstufe wirken kann. Das Flashen kann aber auch kombiniert werden mit einer Wärmezufuhr in das beim Flashvorgang verbleibende Flüssigkeitsgemisch, beispielsweise durch einen mit dem Abscheidebehälter verbundenen Umlaufverdampfer. In the context of the present invention, the term "rectification" which is carried out in a corresponding rectification column (rectification apparatus), also called a rectification column or rectification apparatus, is understood as follows: In the rectification, the steam produced by distillation is passed in a rectification column in countercurrent to a In this way, more volatile components in the overhead and heavier volatile in the bottom product of the rectification are enriched. In the context of the present invention, the term "flashing", which is carried out in a corresponding flash device and can also be referred to as flash evaporation, means the following: In the case of flash evaporation (flashing), a liquid mixture is introduced into a suitable device (flash device) ), for example, in a vapor-liquid separation vessel (ie, on a suitable device such as a valve, a reduction of the pressure takes place, which is sufficient to spontaneously evaporate a portion of the liquid mixture) The liquid mixture can, for example, operated at a higher pressure reaction stage However, it may also be preheated in a preheater, for example at boiling temperature, wherein the pressure in the preheater must be higher than the pressure in the downstream precipitation vessel higher proportion of lower-boiling components. The flash evaporation thus provides for a partial separation of the incoming mixture, wherein the separator can act as a single theoretical separation stage. However, the flashing can also be combined with a heat input into the liquid mixture remaining during the flash process, for example by means of a circulation evaporator connected to the separation vessel.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff „Strippen", das in einer entsprechenden Stripp-Vorrichtung durchgeführt wird, Folgendes verstanden: Beim Strippen erfolgt das Abreichern von einer oder mehreren leichter siedenden Komponenten aus einer Flüssigkeit, wobei diese, vorzugsweise in einer Gegenstromkolonne, mit Gasen wie Stickstoff, Luft oder Wasserdampf kontaktiert wird, so dass infolge der durch das Gas bewirkten Verringerung des Partialdrucks der leichtersiedenden Komponenten in der Gasphase deren Löslichkeit in der Flüssigkeit abnimmt. In the context of the present invention, the term "stripping", which is carried out in a corresponding stripping apparatus, means the following: during stripping, the depletion of one or more lower-boiling components takes place from a liquid, this being carried out, preferably in a countercurrent column, is contacted with gases such as nitrogen, air or water vapor, so that as a result of the gas caused by the reduction of the partial pressure of the lower-boiling components in the gas phase, their solubility in the liquid decreases.
Weitere Informationen zu den vorstehenden Begriffen Destillation, Rektifikation, Verdampfung, Flashen und/oder Strippen können den folgenden Lehrbüchern entnommen werden: Sattler, Thermische Trennverfahren, VCH, 1988; Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7th edition; R.H.Perry, D.W.Green, 1997, McGraw- Hill. In Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ausleitung eines Gemisches (G2) aus der Vorrichtung (V1 ), wobei das Gemisch (G2) mindestens einen Kohlenwasserstoff und eine gegenüber dem Gemisch (G1 ) um das Gemisch (Gi b) reduzierte Menge an mindestens einem Wasserstoffhalogenid (HX) enthält. Beispielsweise kann im Gemisch (G2) eine um mindestens 50 % reduzierte Menge an mindestens einem Wasserstoffhalogenid (HX) enthalten sein. Bevorzugt ist im Gemisch (G2) eine gegenüber dem Gemisch (G1 ) um mindestens 70 % reduzierte Menge an mindestens einem Wasserstoffhalogenid (HX) enthalten. Further information on the above terms distillation, rectification, evaporation, flashing and / or stripping can be found in the following textbooks: Sattler, Thermal Separation Methods, VCH, 1988; Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7th Edition; RH Jerry, DW Green, 1997, McGraw Hill. In step b) of the process according to the invention, the discharge of a mixture (G2) from the device (V1), wherein the mixture (G2) at least one hydrocarbon and compared to the mixture (G1) to the mixture (Gi b) reduced amount of at least a hydrogen halide (HX). For example, the mixture (G2) may contain at least 50% reduced amount of at least one hydrogen halide (HX). Preferred is in Mixture (G2) containing an over the mixture (G1) by at least 70% reduced amount of at least one hydrogen halide (HX) included.
In Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Waschen des Gemisches (G2) mit einem wässrigen Medium unter Erhalt eines Gemisches (G3), das mindestens einen Kohlenwasserstoff und maximal 100 Gew.-ppm, bevorzugt maximal 10 Gew.-ppm an Wasserstoffhalogenid (HX) (bezogen auf das Gesamtgewicht von (G3)) enthält. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, dass das im Verfahrensschritt c) (Waschschritt c)) erhaltene Gemisch (G3) hinsichtlich der Zusammensetzung und/oder Menge der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit den Gemischen (G1 ) und (G2) vollständig oder zumindest weitgehend übereinstimmt. Unter dem Begriff „weitgehender Übereinstimmung" soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass mindestens 90 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 95 Gew.- %, insbesondere mindestens 99 Gew.-%, der Kohlenwasserstoffe, die im Gemisch (G1 ) enthalten sind, auch im Gemisch (G3) enthalten sind. Besonders bevorzugt enthält das Gemisch (G3) außer mindestens einem Kohlenwasserstoff und maximal 100 Gew.-ppm, bevorzugt maximal 10 Gew.-ppm an Wasserstoffhalogenid keine weiteren Komponenten. In step c) of the process according to the invention, the mixture (G2) is washed with an aqueous medium to obtain a mixture (G3) containing at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide (HX ) (based on the total weight of (G3)). In the context of the process according to the invention, it is preferred that the mixture (G3) obtained in process step c) (washing step c) completely or at least substantially with respect to the composition and / or amount of the hydrocarbons contained therein with the mixtures (G1) and (G2) matches. In this context, the term "broad agreement" is to be understood as meaning that at least 90% by weight, preferably at least 95% by weight, in particular at least 99% by weight, of the hydrocarbons contained in the mixture (G1) The mixture (G3) particularly preferably contains no further components apart from at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide.
Vorzugsweise wird der Verfahrensschritt c) so durchgeführt, dass die Wäsche gemäß Schritt c) mindestens zwei Waschschritte umfasst, wobei c1 ) in einem ersten Waschschritt das verwendete wässrige Medium einen pH > 9, bevorzugt > 12, aufweist, c2) in einem zweiten Waschschritt das verwendete wässrige Medium einen pH zwischen 5 und 9, bevorzugt zwischen 6 und 8, aufweist. The method step c) is preferably carried out such that the laundry according to step c) comprises at least two washing steps, wherein c1) in a first washing step the aqueous medium used has a pH> 9, preferably> 12, c2) in a second washing step used aqueous medium has a pH between 5 and 9, preferably between 6 and 8, having.
Vorzugsweise enthält das wässrige Medium gemäß erstem Waschschritt ein Alkalimetallhydroxid, besonders bevorzugt NaOH. Vorzugsweise ist das wässrige Medium gemäß zweitem Waschschritt Wasser, besonders bevorzugt demineralisiertes Wasser. Gegebenenfalls kann der Verfahrensschritt c) so durchgeführt werden, dass Schritt c2) vor Schritt c1 ) durchgeführt werden kann. Bei dieser Verfahrensvariante wird also zuerst mit einem wässrigen Medium mit niedrigerem pH-Wert gewaschen, im Anschluss erfolgt die Wäsche mit einem wässrigen Medium mit höherem pH-Wert. Weiterhin ist es auch möglich, mehrere Schritte c1 ) und mehrere Schritte c2) hintereinander, gegebenenfalls in alternierender Abfolge durchzuführen. Vorzugsweise wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Waschschritt c) zweistufig durchgeführt, wobei zuerst der Schritt c1 ) und anschließend der Schritt c2) erfolgt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nur ein einstufiger Waschschritt c) durchgeführt, wobei das wässrige Medium einen pH-Wert von 5 bis 9, bevorzugt zwischen 6 und 8, aufweist und besonders bevorzugt demineralisiertes Wasser ist. Bevorzugt wird in dieser Ausführungsform der Waschschritt c) in einer im Gegenstrom betriebenen Extraktionskolonne oder Mixer-Settler-Anordnung durchgeführt. Preferably, the aqueous medium according to the first washing step contains an alkali metal hydroxide, more preferably NaOH. Preferably, the aqueous medium according to the second washing step is water, more preferably demineralized water. If appropriate, method step c) can be carried out such that step c2) can be carried out before step c1). Thus, in this process variant, washing is first carried out with an aqueous medium having a lower pH, followed by washing with an aqueous medium having a higher pH. Furthermore, it is also possible to carry out several steps c1) and several steps c2) one behind the other, if necessary in an alternating sequence. Preferably, in the context of the present invention, the washing step c) is carried out in two stages, with step c1) first, followed by step c2). In one embodiment of the present invention, only a one-step washing step c) is carried out, wherein the aqueous medium has a pH of 5 to 9, preferably between 6 and 8, and is particularly preferably demineralized water. In this embodiment, washing step c) is preferably carried out in a countercurrent extraction column or mixer-settler arrangement.
Weiterhin ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass Schritt c) unter Verwendung von mindestens einer Dispergier- und Phasentrenneinheit oder mindestens einer Extraktionskolonne je Wäschestufe durchgeführt wird. Vorzugsweise ist die Dispergier- und Phasentrenneinheit eine Mixer-Settler-Apparatur (Kombination eines Rührkessels mit einem nachfolgenden Phasenscheider), eine Kombination statischer Mischer mit Phasenscheider oder eine Kombination von Mischpumpe mit Phasenscheider. Weiterhin ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass bei einer mehrstufigen, insbesondere zweistufigen Wäsche das Gemisch (G2) im Gegenstrom zum wässrigen Medium geführt wird. Besonders bevorzugt wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) ohne Zwischenschritte mit dem wässrigen Medium (gemäß Schritt c)) gewaschen. Furthermore, it is preferred in the context of the present invention that step c) is carried out using at least one dispersing and phase separation unit or at least one extraction column per wash step. Preferably, the dispersing and phase separation unit is a mixer-settler apparatus (combination of a stirred tank with a subsequent phase separator), a combination static mixer with phase separator or a combination of mixing pump with phase separator. Furthermore, in the context of the present invention it is preferred that in the case of a multistage, in particular two-stage scrubbing, the mixture (G2) is conducted in countercurrent to the aqueous medium. In the context of the present invention, the mixture (G2) discharged from the device (V1) is particularly preferably washed without intermediate steps with the aqueous medium (according to step c)).
In einer anderen Ausführungsform wird der Waschschritt c) in einer, bevorzugt im Gegenstrom betriebenen, mehrstufigen Mixer-Settler-Apparatur durchgeführt oder es wird in einer im Gegenstrom betriebenen Extraktionskolonne mit Wasser extrahiert. Im Fall der Mixer-Settler-Apparatur oder Extraktionskolonne ist dieser in Strömungsrichtung des Gemisches (G2) (enthaltend die Kohlenwasserstoffe) bevorzugt eine weitere Waschstufe nachgeschaltet, die mit frischem Wasser gespeist wird. In deren wässrigem Auslass befindet sich eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Messung des pH-Werts oder der elektrischen Leitfähigkeit, um so die vollständige Entfernung der Nicht-Kohlenwasserstoff-Komponenten, insbesondere HCl, zu überwachen. In another embodiment, the washing step c) is carried out in a, preferably in countercurrent, multistage mixer-settler apparatus or it is extracted in a countercurrent extraction column with water. In the case of the mixer-settler apparatus or extraction column, in the direction of flow of the mixture (G 2) (containing the hydrocarbons), this is preferably followed by a further washing stage, which is fed with fresh water. In its aqueous outlet there is a device for the continuous measurement of the pH or the electrical conductivity so as to monitor the complete removal of the non-hydrocarbon components, in particular HCl.
Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Schritte a) und b) gemäß mindestens einer, besonders bevorzugt gemäß aller drei, der nachfolgend aufgeführten Varianten i) bis iii) durchgeführt, wobei i) das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) zu mindestens 95 Gew.-% flüssig ist (in Schritt b)), das aus der Vorrichtung (V1 ) abgezogene Gemisch (Gi b) zu mindestens 95 Gew.-% gasförmig ist (in Schritt a)), das ausgeleitete Gemisch (G2) um höchstens 150 K, bevorzugt höchstens 100 K, wärmer ist als das abgezogene Gemisch (Gi b) (in Schritt b)). In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung findet in der Vorrichtung (V1 ) eine einstufige Verdampfung, insbesondere eine einstufige Flash- Verdampfung, statt und das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) wird ohne Zwischenschritte mit dem wässrigen Medium gewaschen. In Figur 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nochmals verdeutlicht. Bei dieser Ausführungsform wird auch eine zumindest teilweise Rückleitung des im erfindungsgemäßen Schritt a), vorzugsweise gasförmig, abgetrennten Gemisches (Gi b) durchgeführt. R1 stellt die Vorrichtung dar, in der die Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere eine Isomerisierung, durchgeführt wird. Dabei handelt es sich vorzugsweise um einen Rührkessel oder eine Rührkesselkaskade. Bei der Vorrichtung (V1 ) handelt es sich vorzugsweise um einen Verdampfer, insbesondere um eine Flash-Vorrichtung. Durch den aus der Vorrichtung (V1 ) kommenden und nach oben gerichteten Pfeil wird dargestellt, dass gegebenenfalls im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens auch nur eine teilweise Rückleitung des in Schritt a) abgetrennten Gemisches (Gi b) durchgeführt werden kann oder dass das Gemisch (Gi b) einem weiteren Verfahrensschritt, bevorzugt einer Stofftrennung zugeführt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn (V1 ) als Strippung durchgeführt wird. In diesem Fall kann in dem Verfahrensschritt eine vollständige oder teilweise Trennung des Wasserstoffhalogenids von dem eingesetzten Strippgas durchgeführt werden und der so erhaltene an Wasserstoffhalogenid angereicherte Strom vollständig oder teilweise in die Vorrichtung zur Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion zurückgeführt werden. Gemäß Figur 1 wird das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) ohne Zwischenschritte mit dem wässrigen Medium (gemäß Schritt c)) gewaschen. In Figur 1 wird der erfindungsgemäße Waschschritt c) vereinfacht mit der Abkürzung „W" bezeichnet. Der Waschschritt c) gemäß Figur 1 kann wie vorstehend beschrieben einstufig oder mehrstufig sein, wobei vorzugsweise eine mehrstufige, insbesondere zweistufige Wäsche des Gemisches (G2) im Gegenstrom zum wässrigen Medium durchgeführt wird und/oder eine Dispergier- und Phasentrenneinheit, insbesondere eine Mixer-Settler-Apparatur, eingesetzt wird. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Gemisch (G1 ) als Austrag aus der Vorrichtung, in der die Kohlenwasserstoffkonversion durchgeführt wird, ausgeleitet, durch eine Phasentrenneinheit, insbesondere in einen Phasenscheider, geführt und anschließend in die Vorrichtung (V1 ) eingespeist wird. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass im Anschluss an die Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion und vor Durchführung des erfindungsgemäßen Schritts a) ein Zwischenschritt durchgeführt wird. In diesem Zwischenschritt wird vorzugsweise die im Gemisch (G1 ) enthaltene saure ionische Flüssigkeit vollständig oder zumindest teilweise aus dem Gemisch (G1 ) abgetrennt, worauf das an saurer ionischer Flüssigkeit abgereicherte Gemisch (G1 ) in die Vorrichtung (V1 ) eingespeist wird. Preferably, the steps a) and b) according to the invention are carried out according to at least one, more preferably according to all three variants i) to iii) listed below, wherein i) the mixture (G2) discharged from the device (V1) is at least 95% by weight liquid (in step b)), the mixture (Gi b) withdrawn from the device (V1) amounts to at least 95% by weight is gaseous (in step a)), the discharged mixture (G2) by at most 150 K, preferably at most 100 K, is warmer than the withdrawn mixture (Gi b) (in step b)). In a particularly preferred embodiment of the present invention, a one-stage evaporation, in particular a one-stage flash evaporation, takes place in the device (V1) and the mixture (G2) discharged from the device (V1) is washed with the aqueous medium without intermediate steps. In Figure 1, the inventive method is illustrated again according to a preferred embodiment. In this embodiment, an at least partial return of the in step a), preferably gaseous, separated mixture (Gi b) is performed. R1 represents the device in which the hydrocarbon conversion, in particular an isomerization, is carried out. This is preferably a stirred tank or a stirred tank cascade. The device (V1) is preferably an evaporator, in particular a flash device. By coming out of the device (V1) and pointing upward arrow is shown that optionally in the context of the inventive method, only a partial return of the separated in step a) mixture (Gi b) can be performed or that the mixture (Gi b ) is fed to a further process step, preferably a substance separation. This is particularly advantageous when (V1) is performed as stripping. In this case, in the process step, complete or partial separation of the hydrogen halide from the stripping gas employed may be carried out and the hydrogen halide-enriched stream thus obtained may be wholly or partly recycled to the apparatus for carrying out the hydrocarbon conversion. According to FIG. 1, the mixture (G2) discharged from the device (V1) is washed without intermediate steps with the aqueous medium (according to step c)). The washing step c) according to FIG. 1 can be one-stage or multi-stage as described above, preferably a multi-stage, in particular two-stage washing of the mixture (G2) in countercurrent to aqueous medium is carried out and / or a dispersing and phase separation unit, in particular a mixer-settler apparatus, is used. In a further preferred embodiment of the present invention, the mixture (G1) as discharge from the device in which the hydrocarbon conversion is carried out, discharged, passed through a phase separation unit, in particular in a phase separator, and then fed into the device (V1). In other words, this means that following the implementation of the hydrocarbon conversion and before carrying out the inventive step a), an intermediate step is carried out. In this intermediate step, the acidic ionic liquid contained in the mixture (G1) is preferably completely or at least partially separated from the mixture (G1), whereupon the mixture (G1) depleted of acidic ionic liquid is fed into the device (V1).
Vorzugsweise wird in der Phasentrenneinheit aus dem Gemisch (G1 ) mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 99 % der sauren ionischen Flüssigkeit abgetrennt und gegebenenfalls in die Vorrichtung, in der die Kohlenwasserstoffkonversion durchgeführt wird, zurückgeleitet. Besonders bevorzugt wird die in der Phasentrenneinheit aus dem Gemisch (G1 ) abgetrennte saure ionische Flüssigkeit vollständig oder teilweise in die Vorrichtung zur Durchführung der Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere zur Durchführung einer Isomerisierung, rückgeleitet. Preferably, at least 90%, preferably at least 99%, of the acidic ionic liquid is separated from the mixture (G1) in the phase separation unit and, if appropriate, recycled to the apparatus in which the hydrocarbon conversion is carried out. Particularly preferably, the acidic ionic liquid separated from the mixture (G1) in the phase separation unit is completely or partially returned to the device for carrying out the hydrocarbon conversion, in particular for carrying out an isomerization.
Die vorstehend beschriebene weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Figur 2 zusätzlich verdeutlicht. In Figur 2 haben die Abkürzungen, Pfeile sowie sonstigen Symbole eine sinngemäße Bedeutung wie vorstehend für Figur 1 ausgeführt; PT bedeutet Phasentrenneinheit, IL bedeutet saure ionische Flüssigkeit. The further preferred embodiment of the present invention described above is additionally illustrated in FIG. In FIG. 2, the abbreviations, arrows and other symbols have a meaning corresponding to that stated above for FIG. 1; PT means phase separation unit, IL means acidic ionic liquid.
Aus dem Gemisch (G3) wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Cyclohexan isoliert. Verfahren und Vorrichtungen zur Abtrennung von Cyclohexan aus dem Gemisch (G3) sind dem Fachmann bekannt. From the mixture (G3), cyclohexane is preferably isolated in the context of the present invention. Methods and apparatus for the separation of cyclohexane from the mixture (G3) are known in the art.
Nachfolgend soll die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen verdeutlicht werden. Hereinafter, the present invention will be illustrated by way of examples.
Für die Simulationsrechnung wurde die BASF-eigene Software Chemasim verwendet (bei Verwendung der kommerziell erhältlichen Software Aspen Plus (Hersteller: AspenTech, Burlington/Massachusetts, USA) würde man dieselben Ergebnisse erhalten). Folgende Stoffe bzw. Mischungen werden für die Beispielsrechnung verwendet: a) Kohlenwasserstoff-Gemisch (A) mit der Zusammensetzung BASF's own Chemasim software was used for the simulation calculation (the same results would be obtained using the commercially available software Aspen Plus (manufacturer: AspenTech, Burlington / Massachusetts, USA)). The following substances or mixtures are used for the example calculation: a) hydrocarbon mixture (A) with the composition
· 2-Methyl-Pentan 0,66 Gew.-%  2-methyl-pentane 0.66% by weight
• 3-Methyl-Penthan 1 ,95 Gew.-%  3-methyl-pentane 1, 95% by weight
• n-Hexan 28,85 Gew.-% Methyl-Cyclopentan ! 51 ,02 Gew.-% N-hexane 28.85% by weight Methyl cyclopentane! 51, 02% by weight
Cyclohexan 17,44 Gew.-%  Cyclohexane 17.44% by weight
2,3-Dimethyl-Butan I 0,05 Gew.-%  2,3-dimethyl-butane I 0.05% by weight
Sonstige Kohlenwasserstoffe 0,03 Gew.-% b) Chlorwasserstoffgas (B)  Other hydrocarbons 0.03% by weight b) Hydrogen chloride gas (B)
c) Ionische Flüssigkeit (IL), es handelt sich um Trimethylammonium- Heptachlorodialuminat (TMA-I L) c) ionic liquid (IL), it is trimethylammonium heptachlorodialuminate (TMA-I L)
Für die beschriebenen Beispiele werden (A) und (B) so gemischt, dass das resultierende Gemisch nach der Phasentrennung G1 (-I L) einen HCI-Gehalt von 1 ,5 Gew.-% aufweist. For the examples described, (A) and (B) are mixed so that the resulting mixture after phase separation G1 (-I L) has an HCl content of 1.5% by weight.
1. Beispiel mit HCI-Abtrennung bzw. Rückführung über Flash-Vorrichtung (V1 ) und anschließender Wäsche mit einem wässrigem Medium Example 1 with HCI separation or recirculation via flash device (V1) and subsequent washing with an aqueous medium
Beispiel 1 wird gemäß der in Figur 2 schematisch dargestellten Ausführungsform durchgeführt. Example 1 is carried out according to the embodiment schematically illustrated in FIG.
In einer Vorrichtung R1 findet eine Isomerisierung eines Kohlenwasserstoff-Gemischs (A) in Anwesenheit einer ionischen Flüssigkeit (Trimethylammonium- Heptachlorodialuminat - TMA-I L), welche als Katalysator dient, statt. Diese Isomerisierung bezieht sich vorzugsweise auf die Umsetzung von Methlycyclopentan zu Cyclohexan. Das Volumenverhältnis von ionischer Flüssigkeit zu organischer Phase beträgt 5. Weiterhin werden Chlorwasserstoffgas (B) zur Stabilisierung der IL sowie die Rückführströme Gi b aus einer Flash-Vorrichtung V1 und IL aus einer Phasentrennung PT zugeführt. Für Vorrichtung R1 werden ein Betriebsdruck von 3,5 bar (abs) und eine Temperatur von 50 °C angenommen. Das resultierende Gemisch G1 wird in eine Vorrichtung zur Phasentrennung PT geleitet. Vereinfacht wird für diese Vorrichtung angenommen, dass die TMA-IL vollständig und als reine IL-Phase abgetrennt und zurückgeführt wird. Die organische Phase G1 (-I L) wird in die Flash- Vorrichtung V1 geleitet, wo sie auf einen Betriebsdruck von 1 bar (abs) entspannt wird. Der dadurch entstehende Gasanteil Gi b wird in die Vorrichtung R1 zurückgeführt. Das flüssige Gemisch G2 wird aus V1 ausgeleitet und der organische Strom G2 wird in einem folgenden Schritt W durch Waschen (mehrstufig) mit einem wässrigem Medium weiter an Chlorwasserstoff abgereichert. In a device R1 is an isomerization of a hydrocarbon mixture (A) in the presence of an ionic liquid (trimethylammonium heptachlorodialuminate - TMA-I L), which serves as a catalyst, instead. This isomerization preferably refers to the reaction of methylcyclopentane to cyclohexane. The volume ratio of ionic liquid to organic phase is 5. Furthermore, hydrogen chloride gas (B) for stabilizing the IL and the recirculation streams Gi b from a flash device V1 and IL from a phase separation PT supplied. For device R1, an operating pressure of 3.5 bar (abs) and a temperature of 50 ° C are assumed. The resulting mixture G1 is passed into a phase separation device PT. For simplicity, it is assumed that the TMA-IL is completely separated and recycled as a pure IL phase. The organic phase G1 (-I L) is passed into the flash device V1, where it is expanded to an operating pressure of 1 bar (abs). The resulting gas fraction Gi b is returned to the device R1. The liquid mixture G2 is discharged from V1 and the organic stream G2 is further depleted in a subsequent step W by washing (multi-stage) with an aqueous medium of hydrogen chloride.
Die berechneten Eigenschaften und Zusammensetzungen der Ströme sind in Tabelle 1 dargestellt.
Figure imgf000019_0001
The calculated properties and compositions of the streams are shown in Table 1.
Figure imgf000019_0001
Tabelle 1 : Eigenschaften und Zusammensetzung der Ströme aus Beispiel 1 Table 1: Properties and composition of the streams from Example 1
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2. Vergleichsbeispiel mit destillativer HCI-Abtrennung 2nd Comparative Example with distillative HCl separation
Vergleichsbeispiel 2 ist schematisch in Figur 3 dargestellt. Im Gegensatz zu Beispiel 1 wird jedoch kein Waschschritt c) durchgeführt, dafür aber eine Destillationskolonne (K1 ) anstelle der Vorrichtung (V1 ) eingesetzt. In einer Vorrichtung R1 findet eine Isomerisierung eines Kohlenwasserstoff-Gemischs (A) in Anwesenheit einer ionischen Flüssigkeit (Trimethylammonium-Chloroaluminat - TMA-IL), welche als Katalysator dient, statt. Diese Isomerisierung bezieht sich vorzugsweise auf die Umsetzung von Methlycyclopentan zu Cyclohexan. Das Volumenverhältnis von ionischer Flüssigkeit zu organischer Phase beträgt 5 l/l. Weiterhin wird Chlorwasserstoffgas (B) zur Stabilisierung der IL zugeführt. Für Vorrichtung V1 werden ein Betriebsdruck von 3,5 bar (abs) und eine Temperatur von 50 °C angenommen. Das resultierende Gemisch G1 wird in eine Vorrichtung zur Phasentrennung PT geleitet. Vereinfacht wird für diese Vorrichtung angenommen, dass die TMA-IL vollständig und als reine IL-Phase abgetrennt und zurückgeführt wird. Die resultierende Organik G1 (-IL) wird in eine Destillationskolonne K1 geleitet. Der in G1 enthaltene Chlorwasserstoff wird in dieser destillativ abgetrennt, wobei der Restgehalt an Chlorwasserstoff in dem organischen Sumpfaustrag kleiner als 10 Gew. ppm sein soll. Das gasförmige Destillat wird in die Vorrichtung R1 zurückgeführt. Comparative Example 2 is shown schematically in FIG. In contrast to example 1, however, no washing step c) is carried out, but instead a distillation column (K1) is used instead of the device (V1). In a device R1, isomerization of a hydrocarbon mixture (A) takes place in the presence of an ionic liquid (trimethylammonium chloroaluminate - TMA-IL), which serves as a catalyst. This isomerization preferably refers to the reaction of methylcyclopentane to cyclohexane. The volume ratio of ionic liquid to organic phase is 5 l / l. Furthermore, hydrogen chloride gas (B) is supplied to stabilize the IL. For device V1, an operating pressure of 3.5 bar (abs) and a temperature of 50 ° C are assumed. The resulting mixture G1 is passed into a phase separation device PT. For simplicity, it is assumed that the TMA-IL is completely separated and recycled as a pure IL phase. The resulting organics G1 (-IL) is passed into a distillation column K1. The hydrogen chloride contained in G1 is removed by distillation in this, wherein the residual content of hydrogen chloride in the organic bottom product should be less than 10 wt ppm. The gaseous distillate is returned to the apparatus R1.
Die berechneten Eigenschaften und Zusammensetzungen der Ströme sind in Tabelle 2 dargestellt. The calculated properties and compositions of the streams are shown in Table 2.
Tabelle 2: Eigenschaften und Zusammensetzung der Ströme aus Vergleichsbeispiel 2 Table 2: Properties and composition of the streams from Comparative Example 2
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Figure imgf000022_0001
Für K1 wird eine Stufenzahl von 9 herangezogen. Der Wärmeleistung für den Verdampfer beträgt hierbei 0,88 kW. For K1 a grade number of 9 is used. The heat output for the evaporator is 0.88 kW.
3. Ergebnisse der Simulationsrechnung 3. Results of the simulation calculation
Die Ergebnisse zeigen, dass die relativ kostenintensive, destillative Abtrennung (Wärmebedarf für den Verdampfer und spezielle Werkstoffanforderungen für die Kolonne da korrosive Bedingung) des Chlorwasserstoffs aus der Organik (alos den Kohlenwasserstoffen) durch eine einfache Entspannung in einer Flashapparatur mit nachgeschalteter Wäsche mit einem neutralem Medium zu ersetzten ist. Hierbei kann die angestrebte Reduzierung an Chlorwasserstoff in der Organik kleiner 10 Gew.-ppm eingehalten werden. The results show that the relatively costly, distillative separation (heat requirement for the evaporator and special material requirements for the column da corrosive condition) of the hydrogen chloride from the organics (alos the hydrocarbons) by a simple relaxation in a Flash apparatus with downstream laundry with a neutral medium to be replaced. In this case, the desired reduction of hydrogen chloride in the organic less than 10 ppm by weight can be maintained.
Die Verwendung einer Flash-Vorrichtung ist gegenüber dem destillativen Verfahren kostengünstiger und apparativ einfacher, da aufgrund unkomplexerer Geometrien weniger korrosionsanfällig und außerdem ist kein separater Energieeintrag notwendig. The use of a flash device is more cost-effective compared to the distillative process and simpler in terms of apparatus, since due to less complex geometries less susceptible to corrosion and also no separate energy input is necessary.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Behandlung eines Austrage einer Kohlenwasserstoffkonversion, wobei die Kohlenwasserstoffkonversion in Gegenwart einer sauren ionischen Flüssigkeit mit der Zusammensetzung K1AlnX(3n+1 ) durchgeführt wird, wobei K1 ein einwertiges Kation, X gleich Halogen und 1 < n < 2,5 ist, der Austrag ein Gemisch (G1 ) umfasst und das Gemisch (G1 ) mindestens einen Kohlenwasserstoff und mindestens ein Wasserstoffhalogenid (HX) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) Einspeisung des Gemisches (G1 ) in eine Vorrichtung (V1 ), wobei ein Gemisch (Gi b), enthaltend mindestens 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-% des in (G1 ) enthaltenen Wasserstoffhalogenids (HX), aus (V1 ) abgezogen wird, b) Ausleitung eines Gemisches (G2) aus der Vorrichtung (V1 ), wobei das Gemisch (G2) mindestens einen Kohlenwasserstoff und eine gegenüber dem Gemisch (G1 ) um das Gemisch (Gi b) reduzierte Menge an mindestens einem1 . A method for treating a Austrage a hydrocarbon conversion, wherein the hydrocarbon conversion in the presence of an acidic ionic liquid with the composition K1Al s X (3n + 1) is performed, where K1 is a monovalent cation, X is halogen and 1 <n <2.5, the discharge comprises a mixture (G1) and the mixture (G1) contains at least one hydrocarbon and at least one hydrogen halide (HX), characterized in that the process comprises the following steps: a) feeding the mixture (G1) into a device (V1 ), wherein a mixture (Gi b) containing at least 50% by weight, preferably at least 70% by weight of the hydrogen halide (HX) contained in (G1), is taken off from (V1), b) discharge of a mixture (G2 ) from the device (V1), wherein the mixture (G2) at least one hydrocarbon and compared to the mixture (G1) to the mixture (Gi b) reduced amount of at least one
Wasserstoffhalogenid (HX) enthält, c) Waschen des Gemisches (G2) mit einem wässrigen Medium unter Erhalt eines Gemisches (G3), das mindestens einen Kohlenwasserstoff und maximal 100 Gew.-ppm, bevorzugt maximal 10 Gew.-ppm an WasserstoffhalogenidHydrogen halide (HX), c) washing the mixture (G2) with an aqueous medium to obtain a mixture (G3) containing at least one hydrocarbon and not more than 100 ppm by weight, preferably not more than 10 ppm by weight of hydrogen halide
(HX) (bezogen auf das Gesamtgewicht von (G3)) enthält. (HX) (based on the total weight of (G3)).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die im Gemisch (G1 ) enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu mindestens 80 Gew. %, bevorzugt zu mindestens 95 Gew.-%, mindestens 5, bevorzugt mindestens 6, Kohlenstoff- Atome je Molekül aufweisen. 2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture contained in the mixture (G1) hydrocarbons to at least 80 wt.%, Preferably at least 95 wt .-%, at least 5, preferably at least 6, carbon atoms per molecule.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoff konversion ausgewählt ist aus einer Alkylierung, einer Polymerisation, einer Dimerisierung, einer Oligomerisierung, einer Acylierung, einer Metathese, einer Polymerisation oder Copolymerisation, einer Isomerisierung, einer Carbonylierung oder Kombinationen davon. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrocarbon conversion is selected from an alkylation, a polymerization, a dimerization, an oligomerization, an acylation, a metathesis, a polymerization or copolymerization, an isomerization, a carbonylation or combinations thereof ,
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenwasserstoff konversion eine Isomerisierung ist, vorzugsweise eine4. The method according to claim 3, characterized in that the hydrocarbon conversion is an isomerization, preferably a
Isomerisierung von Methylcyclopentan (MCP) zu Cyclohexan. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (V1 ) eine Eindampfvorrichtung, eine Rektifizierkolonne, eine Flash- Vorrichtung oder eine Stripp-Vorrichtung ist, insbesondere ist (V1 ) eine Flash- Vorrichtung Isomerization of methylcyclopentane (MCP) to cyclohexane. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the device (V1) is an evaporator, a rectification column, a flash device or a stripping device, in particular (V1) is a flash device
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass i) das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) zu mindestens 95 Gew. % flüssig ist, ii) das aus der Vorrichtung (V1 ) abgezogene Gemisch (Gi b) zu mindestens 95 Gew. % gasförmig ist und/oder iii) das ausgeleitete Gemisch (G2) um höchstens 150 K, bevorzugt höchstens 100 K, wärmer ist als das abgezogene Gemisch (Gi b). Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that i) the mixture (G2) discharged from the device (V1) is at least 95% by weight liquid, ii) the mixture (Gi b ) to at least 95 wt.% Is gaseous and / or iii) the discharged mixture (G2) by at most 150 K, preferably at most 100 K, is warmer than the withdrawn mixture (Gi b).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstoffhalogenid (HX) Chlorwasserstoff (HCl) ist. Process according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the hydrogen halide (HX) is hydrogen chloride (HCl).
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wäsche gemäß Schritt c) mindestens zwei Waschschritte umfasst, wobei c1 ) in einem ersten Waschschritt das verwendete wässrige Medium einen pH > 9, bevorzugt > 12, aufweist und besonders bevorzugt NaOH enthält,Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the laundry according to step c) comprises at least two washing steps, wherein c1) in a first washing step, the aqueous medium used has a pH> 9, preferably> 12, and most preferably contains NaOH .
25 25
c2) in einem zweiten Waschschritt das verwendete wässrige Medium einen pH zwischen 5 und 9, bevorzugt zwischen 6 und 8, aufweist und, besonders bevorzugt, demineralisiertes Wasser ist, wobei gegebenenfalls Schritt c2) vor Schritt c1 ) durchgeführt werden kann.  c2) in a second washing step, the aqueous medium used has a pH between 5 and 9, preferably between 6 and 8, and, more preferably, demineralized water, optionally step c2) can be carried out prior to step c1).
30  30
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Medium einen pH-Wert von 5 bis 9, bevorzugt zwischen 6 und 8, aufweist und besonders bevorzugt demineralisiertes Wasser ist.  9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the aqueous medium has a pH of 5 to 9, preferably between 6 and 8, and is particularly preferably demineralized water.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vorrichtung (V1 ) eine einstufige Verdampfung, insbesondere eine einstufige Flash-Verdampfung, stattfindet und das aus der Vorrichtung (V1 ) ausgeleitete Gemisch (G2) ohne Zwischenschritte mit dem wässrigen Medium gewaschen wird. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that in the device (V1) a single-stage evaporation, in particular a single-stage flash evaporation, takes place and the device (V1) discharged mixture (G2) without intermediate steps with the aqueous medium is washed.
40 1 1 . Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt a) über das Gemisch (Gi b) abgezogenes Wasserstoffhalogenid (HX) vollständig oder teilweise in die Vorrichtung zurückgeführt wird, in der die Kohlenwasserstoffkonversion, insbesondere die Isomerisierung, durchgeführt wird. 40 1 1. Process according to one of Claims 1 to 10, characterized in that hydrogen halide (HX) withdrawn via the mixture (Gi b) in step a) is completely or partially recycled to the apparatus in which the hydrocarbon conversion, in particular the isomerization is carried out.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 5 das Gemisch (G1 ) als Kohlenwasserstoff Cyclohexan oder ein Gemisch aus Cyclohexan mit mindestens einem weiteren Kohlenwasserstoff, ausgewählt aus Methylcyclopentan (MCP), n-Hexan, iso-Hexanen, n-Heptan, iso-Heptanen, Methylcyclohexan oder Dimethylcyclopentanen, enthält. 12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that 5 the mixture (G1) as a hydrocarbon cyclohexane or a mixture of cyclohexane with at least one further hydrocarbon selected from methylcyclopentane (MCP), n-hexane, iso-hexanes , n-heptane, iso-heptanes, methylcyclohexane or dimethylcyclopentanes.
10 13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die saure ionische Flüssigkeit als Kation ein zumindest teilweise alkyliertes Ammoniumion oder ein heterocyclisches Kation und/oder als Anion ein Chloroalumination mit der Zusammensetzung AlnCI(3n+1 ) mit 1 < n < 2,5 enthält. 10. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the acidic ionic liquid as a cation at least partially alkylated ammonium ion or a heterocyclic cation and / or anion as a chloroalumination having the composition Al n CI (3n + 1) with 1 <n <2.5.
15 14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch (G1 ) zusätzlich zwischen 10 und 99 Gew.-%, bevorzugt zwischen 50 und 95 Gew. % saure ionische Flüssigkeit enthält. 15. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the mixture (G1) additionally contains between 10 and 99 wt .-%, preferably between 50 and 95 wt.% Acidic acidic acid.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass 20 das Gemisch (G1 ) als Austrag aus der Vorrichtung, in der die Kohlenwasserstoff konversion durchgeführt wird, ausgeleitet, durch eine Phasentrenneinheit, insbesondere in einen Phasenscheider, geführt und anschließend in die Vorrichtung (V1 ) eingespeist wird. 15. The method according to any one of claims 1 to 14, characterized in that 20 the mixture (G1) discharged as a discharge from the device in which the hydrocarbon conversion is performed, passed through a phase separation unit, in particular in a phase separator, and then in the device (V1) is fed.
25 16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Phasentrenneinheit aus dem Gemisch (G1 ) mindestens 90 %, bevorzugt mindestens 99 % der sauren ionischen Flüssigkeit abgetrennt und gegebenenfalls in die Vorrichtung, in der die Kohlenwasserstoff konversion durchgeführt wird, zurückgeleitet wird. 25. The method according to claim 15, characterized in that separated in the phase separation unit from the mixture (G1) at least 90%, preferably at least 99% of the acidic ionic liquid and optionally in the apparatus in which the hydrocarbon conversion is carried out, is returned ,
30  30
17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt c) als ein- oder mehrstufige Wäsche unter Verwendung von mindestens einer Dispergier- und Phasentrenneinheit oder mindestens einer Extraktionskolonne je Wäschwstufe durchgeführt wird.  17. The method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that step c) is carried out as a single- or multi-stage wash using at least one dispersing and phase separation unit or at least one extraction column per Wäschwstufe.
35  35
18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispergier- und Phasentrenneinheit eine Mixer-Settler-Apparatur, eine Kombination statischer Mischer mit Phasenscheider oder eine Kombination von Mischpumpe mit Phasenscheider ist.  18. The method according to claim 17, characterized in that the dispersing and phase separation unit is a mixer-settler apparatus, a combination static mixer with phase separator or a combination of mixing pump with phase separator.
40 Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer mehrstufigen Wäsche das Gemisch (G2) im Gegenstrom zum wässrigen Medium geführt wird. 40 A method according to claim 17 or 18, characterized in that in a multi-stage washing the mixture (G2) is conducted in countercurrent to the aqueous medium.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Gemisch (G3) Cyclohexan isoliert wird. A method according to any one of claims 1 to 19, characterized in that from the mixture (G3) cyclohexane is isolated.
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