174459. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olefinek előállítására aromás szénhidrogénelegyekből
3 174459 4 járásban, aktiv szulfoncsoportot tartalmazó makropórusos kationcserélő segítségével kolonna-rendszerben végezzük, amelynél a kolonnák sorba vannak kapcsolva. A találmány szerint az olefineket folyékony fázisban távolítjuk el az aromás szénhidrogénekből vagy azok elegyeiből egy hidrogén formára hozott szulfonsavcsoportokat tartalmazó erősen savas jellegű kationcserélő gyantából álló ágyon. Az eljárást oly módon hajtjuk végre, hogy a max. 0,2 súly% víztartalmú szénhidrogénelegyet szobahőmérsékleten a gyanta egy térfogategységére számítva óránként max- 8 térfogategységnyi térsebességgel egy szulfonált sztirol-divinilbenzol kopolimerből álló, 200-600 m2/g fajlagos felületű és 0,3-0,5 cm3/g összpórustérfogatú, száraz, makropórusos kationcserélő ágyon áramoltatjuk át, majd az így kapott, 300 ppm-nél kevesebb vizet tartalmazó szénhidrogénelegyet 80-120 °C-on az előbbivel megegyező térsebességgel egy másik, az előzővel azonos típusú, szulfonilcsoportokat tartalmazó makropórusos kationcserélő-ágyon áramoltatjuk át, majd a kapott termékből önmagában ismert módon elkülönítjük az aromás szénhidrogéneket, az első gyantaágyon adszorbeálódott vizet tisztított aromás szénhidrogének gőzének átvezetésével távolítjuk el, a második gyantaágyon adszorbeálódott anyagokat pedig poláros oldószerekkel - célszerűen rövidszénláncú alifás alkoholokkal — előnyösen metanollal - vagy ketonokkal - előnyösen acetonnal - öblítjük ki A tisztítás első szakaszában a száraz kationcserélő-ágyon a víz megkötődik. A szénhidrogének szárítását szobahőmérsékleten végezzük. Az aromás szénhidrogének megszárított elegyét a szulfonsavcsoportot tartalmazó makropórusos kationcserélő-ágyon vezetjük át. Ezt a műveletet melegen, folyékony fázisban, légköri nyomáson végezzük. Az aromás szénhidrogének tisztított elegyét ezután az egyes szénhidrogén-komponensekre váló elkülönítés céljából desztilláljuk. A kationcserélő gyanta szorpciós kapacitása erősen függ a hőmérséklettől (szobahőmérsékleten legfeljebb 500 mg víz/g ioncserélőgyanta), ezért végezzük a szárítást az első szakaszban ilyen hőmérsékleten. A kationcserélő gyanta reaktiválását az ioncserélő által szorbeált víz azeotrópos ledesztillálásával érjük el. A víznek az ioncserélőből való eltávolításához azeotróp desztillációs oldószerként tisztított aromás szénhidrogéneket - leginkább benzolt vagy toluolt — használunk. A szénhidrogén-elegy előzetes kationcserélős szárításával elkerülhetjük a tulajdonképpeni tisztításhoz használt ioncserélő katalizátorágy gyakori regenerálását. Ez jelentős technológiai előny, mert ezt a regenerálást igen nehezen, csak poláros oldószerekkel (például ecetsav, aceton, metanol és más alkoholok alkalmazásával) és magas hőmérsékleten lehet elvégezni. A találmány szerinti eljárással igen tiszta aromás szénhidrogéneket állíthatunk elő. Az így előállított aromás szénhidrogének kifogástalannak bizonyultak az alább ismertetendő, szabványos kénsavas vizsgálatban. A kénsavas vizsgálat célja az aromás szénhidrogénekben levő elszenesíthető vegyületeknek, vagyis a telítetlen vegyületeknek a meghatározása. A kénsavas vizsgálatot az Amerikai Egyesült Államok ASTM D 848—62 számú szabványának előírásai szerint hajtottuk végre. A benzol, toluol és xilol szabvány szerinti vizsgálatát úgy végeztük, hogy 21 ml mintához hozzáadtunk 7 ml 96 súly%-os kénsavat. A két fázist alaposan összekevertük és sötétben állni hagytuk szobahőmérsékleten 15 percig. Ezután a kénsavas fázis színárnyalatát összehasonlítottuk a szabványszerű standard színárnyalatával. A meghatározás eredményeként annak a standard színárnyalatnak a számát adjuk meg, amely megegyezik a vizsgált minta kénsavas fázisának színárnyalatával. Esetenként utalunk arra is, hogy a vizsgált minta a standardnál világosabb vagy sötétebb színű. A raffinátum desztillációs maradéka polimerizálási és alkilezési reakciók terméke, amely minden további művelet nélkül a fűtőolajhoz adható. 1. példa Egy 16 mm átmérőjű ioncserélő kolonnán, amely 50 ml hidrogén formára hozott szulfonsavcsoportot tartalmazó kationcserélő-gyantával (Amberlyst 15), van megtöltve (a kationcserélő-ágy kevesebb mint 3 súly% nedvességet tartalmaz), szobahőmérsékleten átbocsátjuk az Arosolvan-eljárással nyert aromás extraktumot. Az anyag kén: savas extraktumának színe az ASTM D 848-62 szerint 5-6-os fokozatú volt, a víztartalom max. 0,2 s%, részben elmulgeált formában. A szénhidrogénelegyet 1 térfogategység gyantára számítva óránként 8 térfogategységnyi sebességgel vezetjük át az első kolonnán és az onnan kijövő elegyet - amely 150 ppm-nél kevesebb vizet tartalmaz - a második, 50 ml Amberlyst 15 kationcserélő gyantával töltött kolonnára visszük. Ebben a kolonnában 90 °C-on végezzük a tulajdonképpeni raffínálást. A raffinálás termékét egy 25 elméleti tányérszámú rektifikáló kolonnában 5 :1 refluxarány mellett desztilláljuk légköri nyomáson. A kapott szénhidrogén-frakciókat a forráspont-tartománnyal, valamint az ASTM D 848—62 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabvány szerint készített kénsavas extraktum színével jellemezzük. Az idézett szabvány előírásai szerint elfogadható minőségű az a szénhidrogén-frakció, amelynek kénsavas extraktuma halványabb színárnyalatú, mint a megfelelő standard. Az alábbiakban közöljük a vonatkozó szabványszámát és az előírás szerinti követelményeket. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
