Способ получения изопарафиновых углеводородов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (>>) 614079 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 9.02 74 (21) 1997558/23 04 с присоединением заявки № 1997559/23 04 (23) Приоритет (43) Опубликовано 05,07.78. Бюллетень №25 (45) Дата опубликования описания14.06, VK (51) М. Кл.

С 07 С 3/56

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений н открытий (53) УДК 547,216,07 (088,8) Ю. И. Козорезов, А. П. Русаков, Т, С. Новоткилова,, В. Л. Клименко, В. И. Лисин н Л. Г, Молчанова

/ > фн 1; °

-- . " (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОПАРАФИНОВЬ1Х

УГЛЕВОЦОРОЦОВ

Изобретение относится к способу получения изопарафиновых углеводородов, являющихся высокооктановыми компонентами бензинов.

ИзвеcTHhl спосооы жилкофазного алкилирования изобутана олефинами на твердых катализаторах — цеолитах (1).

Алкирование проводят íà NB-фопме цеолита типа Y с размером пор, достаточным для адсорбции 2,2,3-триметилпентана, при температуре 26 †-135 С под давлением, обеспечивающим жидкофазность процесса, и при молярном 19 отношении изобутан: олефин, равном 5:1 — 50:1.

Регенерацию катализатора осуществляют путем обработки инертным растворителем или декомпримированием реактора для десорбции продуктов. о

Выход алкилата 130 — 180 вес. % на олефин на свежем катализаторе.

Недостатками известного способа являются низкая активность и селективность катализатора, а также необходимость частой регенерации последнего.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ получения изопарафиновых углеводородов алкилированием изобутана олефинами на твердом катализаторе, содержащем трехфтористый бор BF.;. 25

Алкилирование проводят в присутствии свободного BF-, и комплексного соединения BF;, с силикагелем, содержащим незначительное количество окиси хрома и 1 — 12% окиси алюминия, добавляемой для получения силикагеля в гранулированном виде, при температуре (-25)10 С, давлении 2," — 70 ати и молярном отношении изобутан: олефин, равном 1 — 50. Выход жидкого алкилата 1,7 — 3,3 г на 1 г BF> в

1 ч (2).

Однако эффективность каталитической системы, в которой собственно катализатором является свободный ВГ;, недостаточна, применение значительных количеств (8 — 15 вес. % от изопарафина) свободного ВГо вызывает коррозию аппаратуры и требует создания сложной системы извлечения и регенерации ВГ; из продуктов реакции. Кроме того, основным высокооктановым компонентом, содержащимся в алкилате, является ",Ç-диметилбутан, не обладающий высоким октановым числом (94,3 по моторному методу) .

Целью изобретения является упрощение технологии процесса и повышение качества целевого продукта.

Поставленная цель достигается способом получения изопарафиновых углеводородов жид6

3 кофазным алкилированием изобутана олефинами в присутствии модифицированной BF; окиси алюминия.

Способ осуществляют следующим образом, В автоклав загружают катализатор окись алюминия, модифицированную BFq, и контактируют с ним изобутан и олефин при молярном отношении 0,5:10:1, весовом отношении углеводороды: катализатор 1:1 — 10:1, температуре (-20)-130 С, давлении 2,5 — 50 атм, обеспечивающем жидкофазное состояние изобутана, и времени контакта 0,3 — 4 ч.

Катализатор готовят путем предварительного прокаливания активной промышленной окиси алюминия при 500 — 600 С (до остаточного содержания влаги 1 — 1,5 вес. /p) с последующим насыщением ВРз в количестве 3 — 10/о (от веса окиси алюминия) при 20 — 30 С и тренировкой при остаточном давлении 2 — 3 мм рт. ст. в течение 30 мин для удаления неадсорбировавшегося BF>.

В качестве исходных углеводородов используют технически чистые изобутан, этилен, пропилеи, бутилены и амилены, не содержащие влаги.

Продукты алкилирования выделяют из реакционной смеси путем дегазации ее от непрореагировавших изобутана и олефинов.

Предлагаемый способ был осуществлен в лабораторных условиях.

Пример 1. В качающийся автоклав обьемом

0,3 л загружают 34,6 окиси алюминия, модифицированной 10 вес. /p ВГз, и 89,5 г изобутана; затем вводят этилен до давления в автоклаве 17 атм и при температуре в автоклаве 20 С включают качалку. Давление 17 атм во время опыта поддерживают непрерывным вводом этилена из баллона через соединительную трубку. Через 0,5 ч опыт прекращают и автоклав разгружают. Весовое отношение углеводороды: катализатор 3,4:1; молярное отношение изобутан: этилен 1,3:1. Вес жидкого алкилата 27,2 г; 42 0,6863; nzP 1,3883; бромное число 0,0. Выход алкилата 84 /о от взятого этилена. Состав алкилата, вес. %.. изопентан 2,2; С; 27,5; С; 3,8; С,, 42,5; Сэ 10,6;

С, в+ высшие 13,4. Содержание 2,3-диметилбутана во фракции С, 91,3 /о, суммарное содержание триметилпентанов во фракции Сз 29,9 /о.

Выход алкилата, 2,3-диметилбутана и триметилпентанов соответственно 15,6; 8,9 и 2,0 г на1гВГзв1ч.

Пример 2. В автоклав загружают 47,1 г окиси алюминия, модифицированной 6,2 вес. /о

ВГз, 125,5 г изобутана и при температуре

-10 С, давлении 17 ати проводят алкилирование

14079

4 этиленом в течение 1 ч. Весовое отношение углеводороды: катализатор 4Л:1, молярное отношение изобутан: этилен 0,7:1. Получакзт

54,9 г алкилата, /", 0,6963, и - 1,3940, бром5 ное число 0,0. Состав алкилата, вес. "/,,: изопентан 22; углеводороды С, 21,6; С, 34;

Св 40,0; Сэ 9,6; С о 10 6 С,-+ высшие 12,6.

Выход алкилата 66,5в/в от взятого этилена.

Содержание 2,3-диметилбутана во фракции С

10 810/о. Содержание триметилпентанов во фракции Сд 63,8о/о. Выход алкилата, 2,3-диметилбутана и триметилпентанов соответственно 18,9

5,3 и 4,8 r на 1 г BFp в 1 ч. Пример 3. В автоклав загружают 50 г окиси алюминия, модифицированной 6 вес. 15 BF;>, 90 г изобутана и 10,7 пронилена (молярное отношение 6:1:1) . Весовое отношение углеводороды: катализатор 2,2:1. Включают качалку и в течение 4 ч проводят à IhH.pèðîâàние при температуре 125 С и давлении 30 атм, Вес жидкого нестабильного алкилат» 5,4

/"- 0 6905 и 1 3920 брогиное число 0,6 г

Вгg на 100 мл. Состав алкилата, вес. /о. изопентан 9,9; С;, 9,3; С j 17,8; Са 38,8; С .

9,3; С, + высшие 7,0. Выход алкилата 143,9в/э от взятого пропилена.

25 Принер 4. В автоклав нагружают 68,5 г окиси алюминия, модифицированной 6,3 вес. и/о

BF., и 178 г изобутан-бутиленовой фракции (молярное отношение изобутан: бутилены 8,9:1

Весовое отношение углеводороды: катализатор 2,8:1. Алкилирование проводят в течение

2 ч при температуре 20 С и давлении 4,7 ати.

Вес жидкого нестабильного алкилата (С, + высшие121,9 г, /" 0,6855; п 1,3900; бромное число 0,6 г Br на 100 мл. Состав жидкого алкилата, вес. /о. .изопентан 10,5; С в 6,7:, С, 7,4; С, 36,0; С, 18,7; Cio 7,0; С, -+ высшие 13,7. Выход алкилата 163,9 /о от взятых бутиленов. фор,нула изооретения

Способ получения изопарафиновых углево40 дородов жидкофазным алкилированием ьзобутана олефинами в присутствии твердого ка1ализатора на основе трехфтористого бора, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса и повышения качества целево45 го продукта, в качестве катализатора используют модифицированную трехфтористым бором окись алюминия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Х 3795714, кл. С 07 С 3/52, 50 1974.

2. Патент ФРГ М 1167804, кл. 12 с 1/06, 1968.

Составитель О. Иванов

Редактор Т. Шарганова Техред О. Лу овая Корректор E. Папп

Заказ 3639/22 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4