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DE69716245T2 - Alkylierungsverfahren in dem ein wasserstoffluorid enthaltender katalysator verwendet wird - Google Patents

Alkylierungsverfahren in dem ein wasserstoffluorid enthaltender katalysator verwendet wird

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DE69716245T2
DE69716245T2 DE69716245T DE69716245T DE69716245T2 DE 69716245 T2 DE69716245 T2 DE 69716245T2 DE 69716245 T DE69716245 T DE 69716245T DE 69716245 T DE69716245 T DE 69716245T DE 69716245 T2 DE69716245 T2 DE 69716245T2
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DE
Germany
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hydrogen fluoride
catalyst
alkylation
mixtures
ammonium
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DE69716245T
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John Kieta
Hermes Luly
Warren Mckown
Thanh Pham
Robert Pratt
Lewis Redmon
Ratna Singh
James Thompson
Michael Van Der Puy
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Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
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Publication date
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Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Katalysatoren für Alkylierungsreaktionen und ihre Herstellung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Alkylierungsverfahren unter Verwendung eines Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysators, der sicher und leicht gehandhabt, transportiert und gelagert werden kann.
    • Stand der Technik
  • Alkylierungsreaktionen sind säurekatalysierte Reaktionen, bei denen eine Alkylgruppe in ein organisches Molekül eingebaut wird. Die bei der Reaktion anfallenden alkylierten organischen Moleküle oder Alkylate können als octanzahlverbessernde Komponenten für Benzin oder in Wasch- und Reinigungsmittelformulierungen verwendet werden.
  • Ein bei Alkylierungsreaktionen weit verbreiteter Katalysator ist Fluorwasserstoff. Fluorwasserstoff ist insofern vorteilhaft, als er aufgrund seiner chemischen Stabilität über einen weiten Bereich von Bedingungen eingesetzt werden kann. Unvorteilhaft ist jedoch, daß Fluorwasserstoff flüchtig ist. In der US-PS 5,073,674 wird ein Verfahren zur Verringerung der Flüchtigkeit von Fluorwasserstoff durch Verwendung von Ammoniak- oder Amin-Polyhydrogenfluorid-Komplexen beschrieben. Dieses Verfahren ist aufgrund der Toxizität der Komplexe ungünstig. Daher besteht Bedarf an einem Fluorwasserstoff-Alkylierungskatalysator, der die Nachteile von reinem Fluorwasserstoff sowie von Komplexen des Standes der Technik vermeidet.
  • In der EP-A-0638531 wird ein Alkylierungsverfahren beschrieben, bei dem man einen auf einem porösen, festen Material, das mit Fluorwasserstoff ein ionisches Addukt bilden kann, geträgerten Fluorwasserstoff-Katalysator verwendet. Als Beispiele für die Materialien werden u. a. Polymerharze mit Pyridingruppen, Aminogruppen und anderen basischen Gruppen oder poröse Formen des Kohlenstoffs genannt.
  • In der WO-A-9516740 wird eine Fluorwasserstoff und ein viskoelastisches Polymer in einer Menge von bis zu 0,5 Gew.-% enthaltende Zusammensetzung zur Verwendung bei Flüssigphasenalkylierungen beschrieben. Es wird eine breite Palette viskoelastischer Polymere beschrieben, wobei als einzige spezielle Beispiele Polyethylenoxid und Polyacrylamid angeführt werden.
    • Beschreibung der Erfindung und der bevorzugten Ausführungsformen
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Alkylierungsverfahren, bei dem Fluorwasserstoff enthaltende Alkylierungskatalysatoren sowohl in flüssiger als auch in fester Form verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Katalysatoren sind weniger gefährlich als reiner Fluorwasserstoff und können sicher und leicht gelagert, gehandhabt und transportiert werden. Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Verfahren zur Herstellung der Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysatoren.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Alkylierungsverfahren geht man so vor, daß man:
  • (A) einen Einsatzstoff, der mindestens einen unter paraffinischen Kohlenwasserstoffen, isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Gemischen davon ausgewählten Kohlenwasserstoff und mindestens eine unter olefinischen Kohlenwasserstoffen, C&sub3;- bis C&sub5;-Alkylhalogeniden und Gemischen davon ausgewählte Substanz enthält, mit einem Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysator, der eine wirksame Menge eines Trägers und eine katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff enthält, unter solchen Bedingungen in Berührung bringt, daß sich ein Reaktionsgemisch mit einer ein Alkylatprodukt enthaltenden Kohlenwasserstoffphase und einer Katalysatorphase bildet;
  • (B) die Kohlenwasserstoffphase und die Katalysatorphase trennt und
  • (C) die Kohlenwasserstoffphase zur Gewinnung des Alkylats verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger unter Polyacrylsäure und Salzen davon und unter Ammoniumsulfat, Ammoniummethansulfonat, Ammoniumtrifluoracetat und deren Gemischen ausgewählten Säuresalzen auswählt.
  • Unter einem Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysator ist ein Fluorwasserstoff und einen Träger enthaltender Alkylierungskatalysator zu verstehen.
  • Der Träger reagiert bei der Alkylierungsreaktion selbst nicht und bildet keinen Komplex mit Fluorwasserstoff. Des weiteren dient der Träger bei Kombination mit Fluorwasserstoff zur Erniedrigung des Dampfdrucks des Fluorwasserstoffs auf einen unter dem Dampfdruck von reinem Fluorwasserstoff liegenden Wert, ohne daß sich die chemischen Eigenschaften des Fluorwasserstoffs verändern.
  • Wie oben bereits erwähnt, kann es sich bei dem Träger um ein unter Ammoniumsulfat, Ammoniummethansulfonat, Ammoniumtrifluoracetat und deren Gemischen ausgewähltes Säuresalz handeln.
  • Alternativ dazu kann es sich bei dem Träger um Polyacrylsäure oder ein Salz davon handeln. Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Polyacrylsäure hat im allgemeinen ein Molekulargewicht von 5000 bis 10.000.000 und vorzugsweise von 5000 bis 1.000.000.
  • Als Träger verwendet man vorzugsweise Natriumpolyacrylat.
  • Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Katalysators mischt man eine wirksame Menge eines Trägers mit einer katalytisch wirksamen Menge Fluorwasserstoff. Das Mischen kann in einem beliebigen geeigneten korrosionsbeständigen Behälter erfolgen. Wenn es sich bei dem gewählten Träger um ein Säuresalz handelt, wird das Säuresalz beigemischt und in dem Fluorwasserstoff gelöst. Wenn es sich bei dem Träger um Polyacrylsäure oder ein Salz davon handelt, wird der Träger mit Fluorwasserstoff zu einer innigen Mischung vermischt. Die Polyacrylsäure oder das Salz davon kann für das Mischen mit Fluorwasserstoff in jeder beliebigen Form vorliegen, beispielsweise in Form von Granulat, Perlen, Pellets, Fasern oder Matten. Das Mischen kann mit Hilfe beliebiger zweckmäßiger Mittel erfolgen, beispielsweise durch Rühren oder Dispergieren der Polyacrylsäure oder des Salzes davon in flüssigem Fluorwasserstoff oder durch Überleiten von Fluorwasserstoffgas über den Träger. Das Mischen erfolgt in der Regel bei Temperaturen von 0 bis 100ºC, vorzugsweise von 10 bis 40ºC. Der Druck ist nicht kritisch.
  • Wenn es sich bei dem Träger um ein Säuresalz handelt, ist eine wirksame Säuresalz-Menge eine Menge, die sowohl zur Senkung der Flüchtigkeit des Fluorwasserstoffs auf das gewünschte, unter dem Dampfdruck von reinem Fluorwasserstoff liegende Niveau befähigt als auch in der verwendeten katalytisch wirksamen Menge Fluorwasserstoff löslich ist. Eine wirksame Menge von Polyacrylsäure oder einem Salz davon ist eine Menge, die zur Senkung der Flüchtigkeit und Erhöhung der Oberflächenspannung der verwendeten katalytisch wirksamen Menge Fluorwasserstoff im gewünschten Maße befähigt ist. Die jeweils verwendete Trägermenge hängt sowohl von dem gewählten Säuresalz bzw. der gewählten Polyacrylsäure oder dem gewählten Polyacrylsäuresalz und der verwendeten katalytisch wirksamen Menge Fluorwasserstoff ab.
  • Eine katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff ist eine Fluorwasserstoffmenge, die zur Aufrechterhaltung des gewünschten Niveaus katalytischer Aktivität in der speziellen Alkylierungsreaktion, bei der sie eingesetzt wird, ausreicht. Wenn es sich bei dem Träger um ein Säuresalz handelt, ist die verwendete Mindestmenge Fluorwasserstoff eine Menge, die sowohl das Säuresalz löst als auch das gewünschte Niveau katalytischer Aktivität aufrechterhält. Für unter Polyacrylsäure oder Salzen davon ausgewählte Träger ist die verwendete Mindestmenge Fluorwasserstoff eine Menge, die eine innige Mischung mit dem Träger bildet und das gewünschte Niveau katalytischer Aktivität aufrechterhält.
  • Unabhängig vom gewählten Träger beläuft sich die verwendete Fluorwasserstoffmenge im allgemeinen auf 20 bis 99 Gewichtsprozent und vorzugsweise 30 bis 98 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Alkylierungskatalysators. Für HF/Polyacrylsäure-Katalysatoren (oder HF/Polyacrylsäuresalz-Katalysatoren) verwendet man besonders bevorzugt 60 bis 99 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 70 bis 99 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff. Für HF/Säuresalz-Katalysatoren verwendet man besonders bevorzugt 50 bis 80 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt 60 bis 75 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff. Bei Verwendung einer sehr kleinen Fluorwasserstoffmenge ist zwar der Dampfdruck sehr klein, aber auch die katalystische Aktivität. Bei Verwendung einer großen Fluorwasserstoffmenge ist die Verringerung der Dampfphase geringer, die katalytische Aktivität jedoch hoch. Wie für den Fachmann leicht ersichtlich ist, erreicht man vorzugsweise eine Balance zwischen der Verwendung einer zu kleinen und einer zu großen Menge Fluorwasserstoff.
  • Es versteht sich, daß in die erfindungsgemäßen Katalysatoren auch noch andere Komponenten eingearbeitet werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Im allgemeinen kommen alle Komponenten in Betracht, die die katalytische Wirkung nicht verschlechtern oder die Flüchtigkeit des Fluorwasserstoffs unerwünschterweise erhöhen.
  • Bei dem Fluorwasserstoff kann es sich um handelsüblichen wasserfreien Fluorwasserstoff mit einem Wassergehalt von 0,1% oder weniger oder wäßrigen Fluorwasserstoff handeln. Vorzugsweise verwendet man wasserfreien Fluorwasserstoff. Das Säuresalz ist vorzugsweise weitgehend wasserfrei und hat einen Wassergehalt von weniger als 1%. Eine Reihe von weitgehend wasserfreien Säuresalzen ist im Handel erhältlich; derartige Salze können aber auch nach einer der gut bekannten Trocknungsmethoden, wie unter Verwendung von Trockenmittel oder Vakuumtrocknung, hergestellt werden.
  • Wenn das gewünschte Säuresalz nicht leicht zugänglich oder teuer ist, kann man das Säuresalz durch Mischen der Säure mit einem Bifluoridsalz zur Bildung des Säuresalzes herstellen. Alternativ dazu kann man das Säuresalz in situ herstellen, indem man die Säure, das Bifluoridsalz und den Fluorwasserstoff miteinander vermischt.
  • Die Katalysatoren können in flüssiger, gelartiger fester oder fester Form vorliegen. Der Fluorwasserstoff- Gewichtsprozentbereich, über den der Katalysator flüssig ist, hängt von dem verwendeten Träger ab. Im allgemeinen kann der Fluorwasserstoff/Säuresalz-Alkylierungskatalysator für Ammoniumsalze von Säuren mit pKa- Werten von 3 oder weniger selbst bei einem Säuresalzgehalt von 20 bis 30 Gewichtsprozent flüssig sein. Im Bereich von 5 bis 30 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff wird der Fluorwasserstoff/Polymer-Alkylierungskatalysator in gelartiger fester oder fester Form vorliegen, wohingegen er bei höheren Fluorwasserstoffkonzentrationen sehr wahrscheinlich flüssig sein wird.
  • Die Wahl von festem, gelartigem festem oder flüssigem Katalysator hängt von einer Reihe von Faktoren ab, u. a. von der jeweils verwendeten Alkylierungsreaktion, dem Reaktionsmaßstab und der gewünschten Verarbeitung des Produktgemischs. Die festen Alkylierungskatalysatoren sind insofern vorteilhaft, als sie von einem alkylierten Produkt einfach abfiltriert oder abdekantiert werden können. Alkylierungen unter Verwendung von festen Katalysatoren können auch für ein Strömungssystem geeignet sein, bei dem die zu alkylierenden flüssigen Einsatzmaterialien durch eine den Katalysator enthaltende Säule nach unten laufen gelassen werden.
  • Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können in Verbindung mit einem festen Träger, der gegenüber den Reaktionsbedingungen der jeweils gewählten Alkylierungsreaktion inert ist, verwendet werden. Beispiele für geeignete inerte Träger sind Kohlenstoff, mit Fluor behandelte oder beschichtete Harze, Metallchalcite oder -halogenide, die gegenüber Fluorwasserstoff inert sind oder in gegenüber Fluorwasserstoff inerte Verbindungen umgewandelt werden können, und säurebeständige Molsiebe. Alternativ dazu kann man einen inerten Träger herstellen, indem man einen nicht inerten Träger mit einem geeigneten inerten Material, wie Antimontrifluorid oder Aluminiumtrifluorid, beschichtet. Der Trägerkatalysator kann nach einem beliebigen an sich bekannten Verfahren hergestellt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Katalysatoren können bei allen gut bekannten Alkylierungsreaktionen eingesetzt werden, die über einen weiten Bereich von Bedingungen durchgeführt werden. Der Alkylierungskatalysator kann sowohl in Flüssigphasen- als auch in Dampfphasen- Alkylierungsreaktionen eingesetzt werden. Vorzugsweise Verwendet man den Katalysator in flüssiger oder fester Form für Flüssigphasenreaktionen und in fester Phase für Dampfphasenreaktionen. Die Alkylierungsreaktionen können chargenweise, absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Alkylats bringt man in Schritt (A) einen Einsatzstoff mit dem Alkylierungskatalysator in Berührung. Der verwendete Einsatzstoff bzw. die verwendeten Einsatzstoffe richtet bzw. richten sich nach dem gewünschten Alkylat. Geeignete Einsatzstoffe enthalten mindestens einen unter paraffinischen oder isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Gemischen davon ausgewählten Kohlenwasserstoff und mindestens eine unter Olefinen, C&sub3;- bis C&sub5;-Alkylhalogeniden und Gemischen davon ausgewählte Substanz. Beispiele für paraffinische oder isoparaffinische Kohlenwasserstoffe sind Methan, Butan, Isobutan und Isopentan. Beispiele für aromatische Kohlenwasserstoffe sind Benzol, Alkylbenzole und Alkylenbenzole. Im Fall der Paraffin- Olefin-Alkylierung beläuft sich das Molverhältnis von paraffinischem, isoparaffinischem oder aromatischem Kohlenwasserstoff zu Olefin auf 1 : 1 bis 1 : 200, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 50 und besonders bevorzugt 1 : 5 bis 1 : 25. Der Einsatzstoff kann einen beliebigen an sich bekannten Crackungsinhibitor oder -moderator enthalten.
  • In Schritt (A) werden der Einsatzstoff und der Katalysator in einem Alkylierungsreaktor aus einem beliebigen geeigneten Material, wie z. B. TEFLON®-verkleidetem unlegiertem Stahl unter solchen Bedingungen in Berührung gebracht und gründlich vermischt, daß sich ein Reaktionsgemisch mit einer Kohlenwasserstoffphase und einer Katalysatorphase bildet. Die Bedingungen, d. h. Zeit, Temperatur und Druck, sind zur Herstellung des gewünschten Alkylats geeignet. Die genauen Bedingungen hängen von der Reaktionsphase, dem gewählten Einsatzstoff sowie dem gewünschten Alkylat ab und können vom Durchschnittsfachmann leicht ermittelt werden. Die Kontaktierung kann im allgemeinen bei einer Temperatur von -100ºC bis 150ºC, vorzugsweise von -30ºC bis 100ºC und besonders bevorzugt von -10ºC bis 80ºC und bei Drücken von 103 kPa (15 psi abs.) bis 2163 kPa (315 psi abs.) durchgeführt werden. Die Kontakt- oder Verweilzeiten betragen 0,05 Sekunden bis einige Stunden.
  • Die in Schritt (A) gebildete Reaktionsmischung wird in Schritt (B) in ihre das Alkylatprodukt enthaltende Kohlenwasserstoffphase und Katalysatorphasen getrennt. Die Trennung kann nach einem beliebigen zweckmäßigen Verfahren, das an sich bekannt ist, erfolgen, wie z. B. durch Destillation. Die Katalysatorphase kann in den Kontaktschritt (A) zurückgeführt werden.
  • Nach der Trennung kann die Kohlenwasserstoffphase in einem Schritt (C) zur Gewinnung des Alkylatprodukts sowie von jeglichem verbleibenden Katalysator und nicht umgesetztem Kohlenwasserstoff oder Olefin verarbeitet werden. Der Katalysator und nicht umgesetzter Kohlenwasserstoff oder nicht umgesetztes Olefin können in Schritt (A) zurückgeführt werden. Die Verarbeitung wird in der Regel unter Anwendung einer beliebigen der gut bekannten Fraktionsmethoden durchgeführt.
  • Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und sind in keiner Weise als Einschränkung zu betrachten.
    • Beispiele Beispiel 1
  • In einen mit TEFLON® ausgekleideten Autoklaven wurden bei Raumtemperatur 10 g Natriumpolyacrylat mit einem MG von 1.000.000 eingewogen, und nach Abkühlen des Autoklaven mit Trockeneis wurde mit 34,7 g HF beschickt, was einen Alkylierungskatalysator in Form eines gelartigen Feststoffs ergab. Der gebildete Katalysator bestand aus 78 Gewichtsprozent HF und 22 Gewichtsprozent Natriumpolyacrylat. Danach wurde der Autoklav auf Raumtemperatur kommen gelassen, mit 40,1 g Isobutan und 20,7 g Isobutylen beschickt und unter Rühren auf 85ºC erhitzt und 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Dann wurde der Reaktor abgekühlt und die organische Flüssigkeit gaschromatographisch und massenspektrographisch analysiert. Die Analyse ergab gesättigte C&sub5;- bis C&sub1;&sub3;-Kohlenwasserstoffe einschließlich Isooctan.
    • Beispiel 2
  • Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, jedoch mit der Abwandlung, daß der Katalysator aus 95 Gewichtsprozent HF und 5 Gewichtsprozent Natriumpolyacrylat bestand. Der erhaltene Katalysator war flüssig. Es wurden 29,5 g Isobutan und 20 g Isobutylen zugegeben und wie in Beispiel 1 mit dem Katalysator umgesetzt. Die Analyse der organischen Flüssigkeit ergab gesättigte C&sub5;- bis C&sub1;&sub3;-Kohlenwasserstoffe einschließlich Isooctan.
    • Beispiel 3
  • 38 g HF und 2 g Natriumpolyacrylat mit einem MG von 1.000.000 wurden in einen Autoklaven gegeben und gemischt, was einen Katalysator aus 95 Gewichtsprozent HF und 5 Gewichtsprozent Polymer ergab. Der erhaltene Flüssigphasen-Katalysator wurde mit 40 g Isobutan und 20,5 g Propylen versetzt, wonach die Mischung unter Rühren auf 75ºC erhitzt und bei dieser Temperatur gehalten wurde. Nach dem Abkühlen des Reaktors wurde die organische Substanzen enthaltende flüssige Phase mittels GC und MS analysiert, wobei herausgefunden wurde, daß sie typische Alkylierungsprodukte einschließlich Isooctan enthielt.
    • Beispiel 4
  • Es wurde analog Beispiel 3 verfahren, jedoch mit der Abwandlung, daß anstelle des Propylens aus Beispiel 3 20,2 g Amylen verwendet wurden. Die Analyse der organische Substanzen enthaltenden flüssigen Phase mittels GC und MS ergab, daß sie typische Alkylierungsprodukte einschließlich Isooctan enthielt.
    • Beispiel 5
  • Es wurde analog Beispiel 3 verfahren, jedoch mit den Abwandlungen, daß ein Katalysator aus 70 Gewichtsprozent HF und 30 Gewichtsprozent Ammoniumsulfat verwendet wurde und anstelle des Propylens aus Beispiel 3 20 g Amylen verwendet wurden. Die Analyse der organische Substanzen enthaltenden flüssigen Phase mittels GC und MS ergab, daß sie typische Alkylierungsprodukte einschließlich Isooctan enthielt.
    • Beispiel 6
  • In einen mit TEFLON® ausgekleideten Autoklaven werden bei Raumtemperatur 10 g Natriumpolyacrylat eingewogen, und nach Abkühlen des Autoklaven mit Trockeneis wurde mit 30 g HF beschickt, was einen festen Alkylierungskatalysator ergibt. Der gebildete Katalysator besteht aus 75 Gewichtsprozent HF und 25 Gewichtsprozent Natriumpolyacrylat. Danach wird der Autoklav auf Raumtemperatur kommen gelassen, wonach ein gasförmiges Gemisch aus Isobutan und Isobutylen im Verhältnis 2 : 1 durch den festen Katalysator im Autoklaven gezogen wird. Der Austragsstrom aus dem Autoklaven wird in einer mit Aceton und Trockeneis gekühlten Falle kondensiert, wonach die aufgefangene organische Flüssigkeit mittels GC und MS analysiert wird. Die Analyse belegt die Gegenwart von gesättigten C&sub5;- bis C&sub1;&sub3;-Kohlenwasserstoffen einschließlich Isooctan.
    • Beispiel 7
  • Natriumacrylat wird in Gegenwart der folgenden festen inerten Träger polymerisiert: Kohlenstoff, Aluminiumtrifluorid und Calciumfluorid. Dies führt dazu, daß das feste wasserlösliche Polymer auf den inerten Trägern aufgepfropft oder geträgert wird. In mit TEFLON® ausgekleidete Autoklaven werden bei Raumtemperatur 50 g jedes dieser Katalysatoren eingewogen, und nach Abkühlen der Autoklaven wird mit Trockeneis mit jeweils 30 g HF beschickt, was feste Alkylierungskatalysatoren ergibt. Danach werden die Autoklaven auf Raumtemperatur kommen gelassen, wonach ein gasförmiges Gemisch aus Isobutan und Isobutylen im Verhältnis 2 : 1 durch die festen Katalysatoren in den Autoklaven gezogen wird. Der Austragsstrom aus jedem der Autoklaven wird in einer mit Aceton und Trockeneis gekühlten Falle kondensiert, wonach die aufgefangene organische Flüssigkeit mittels GC und MS analysiert wird. Die Analyse belegt die Gegenwart von gesättigten C&sub5;- bis C&sub1;&sub3;-Kohlenwasserstoffen einschließlich Isooctan.
    • Beispiel 8
  • Es wird analog Beispiel 3 verfahren, jedoch mit den Abwandlungen, daß ein Katalysator aus 40 Gewichtsprozent HF und 60 Gewichtsprozent Ammoniumtrifluoracetat verwendet wurde und anstelle des Propylens 20 g Isobutylen verwendet wurden. Die Analyse der organische Substanzen enthaltenden flüssigen Phase mittels GC und MS ergab, daß sie typische Alkylierungsprodukte einschließlich Isooctan enthielt.
    • Beispiel 9
  • Es wird analog Beispiel 8 verfahren, jedoch mit der Abwandlung, daß ein Katalysator aus 60 Gewichtsprozent HF und 40 Gewichtsprozent Ammoniummethansulfonat verwendet wurde. Die Analyse der organische Substanzen enthaltenden flüssigen Phase mittels GC und MS ergab, daß sie typische Alkylierungsprodukte einschließlich Isooctan enthielt.

Claims (10)

1. Alkylierungsverfahren, bei dem man:
(A) einen Einsatzstoff, der mindestens einen unter paraffinischen Kohlenwasserstoffen, isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen, arornatischen Kohlenwasserstoffen und Gemischen davon ausgewählten Kohlenwasserstoff und mindestens eine unter olefinischen Kohlenwasserstoffen, C&sub3;- bis C&sub5;-Alkylhalogeniden und Gemischen davon ausgewählte Substanz enthält, mit einem Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysator, der eine wirksame Menge eines Trägers und eine katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff enthält, unter solchen Bedingungen in Berührung bringt, daß sich ein Reaktionsgemisch mit einer ein Alkylatprodukt enthaltenden Kohlenwasserstoffphase und einer Katalysatorphase bildet;
(B) die Kohlenwasserstoffphase und die Katalysatorphase trennt und
(C) die Kohlenwasserstoffphase zur Gewinnung des Alkylatprodukts verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger unter Polyacrylsäure und Salzen davon und unter Ammoniumsulfat, Ammoniummethansulfonat, Ammoniumtrifluoracetat und deren Gemischen ausgewählten Säuresalzen auswählt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff 20 bis 99 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Alkylierungskatalysators, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff 30 bis 98 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Alkylierungskatalysators, beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Träger um Polyacrylsäure oder ein Salz davon handelt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem es sich bei dem Träger um Natriumpolyacrylat handelt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem es sich bei dem Träger um ein unter Ammoniumtrifluoracetat, Ammoniumsulfat und Ammoniummethansulfonat ausgewähltes Säuresalz handelt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Katalysator in gelartiger fester oder fester Form vorliegt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man den Einsatzstoff mit einem 40 bis 1 Gewichtsprozent Natriumpolyacrylat und 60 bis 99 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff enthaltenden Katalysator bei einer Temperatur von -30ºC bis 100ºC und einem Druck von 103 kPa (15 psi abs.) bis 2163 kPa (315 psi abs.) in Berührung bringt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem man den Einsatzstoff mit einem 50 bis 20 Gewichtsprozent eines unter Ammoniumtrifluoracetat, Ammoniumsulfat, Ammoniummethansulfonat und Gemischen davon ausgewählten Säuresalzes und 50 bis 80 Gewichtsprozent Fluorwasserstoff enthaltenden Katalysator bei einer Temperatur von -30ºC bis 100ºC und einem Druck von 103 kPa (15 psi abs.) bis 2163 kPa (315 psi abs.) in Berührung bringt.
10. Alkylierungsverfahren, bei dem man:
(A) einen Einsatzstoff, der mindestens einen unter paraffinischen Kohlenwasserstoffen, isoparaffinischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und Gemischen davon ausgewählten Kohlenwasserstoff und mindestens eine unter olefinischen Kohlenwasserstoffen, C&sub3;- bis C&sub5;-Alkylhalogeniden und Gemischen davon ausgewählte Substanz enthält, mit einem Fluorwasserstoff enthaltenden Alkylierungskatalysator, der eine wirksame Menge eines Trägers und eine katalytisch wirksame Menge Fluorwasserstoff enthält, unter solchen Bedingungen in Berührung bringt, daß sich ein Reaktionsgemisch mit einer ein Alkylatprodukt enthaltenden Kohlenwasserstoffphase und einer Katalysatorphase bildet;
(B) die Kohlenwasserstoffphase und die Katalysatorphase trennt und
(C) die Kohlenwasserstoffphase zur Gewinnung des Alkylatprodukts verarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger unter Polymeren und Polymersalzen von Acrylsäure, Methacrylsäure und Gemischen davon und unter Ammoniumsulfat, Ammoniummethansulfonat, Ammoniumtrifluoracetat und deren Gemischen ausgewählten Säuresalzen auswählt und der Katalysator in gelartiger fester oder fester Form vorliegt.
DE69716245T 1996-03-07 1997-03-05 Alkylierungsverfahren in dem ein wasserstoffluorid enthaltender katalysator verwendet wird Expired - Fee Related DE69716245T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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US08/612,041 US5663474A (en) 1996-03-07 1996-03-07 Alkylation process using hydrogen fluoride-containing alkylation catalysts
PCT/US1997/003269 WO1997032834A1 (en) 1996-03-07 1997-03-05 Alkylation process using hydrogen fluoride-containing alkylation catalysts

Publications (2)

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DE69716245D1 DE69716245D1 (de) 2002-11-14
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