198636. lajstromszámú szabadalom • Alkilező katalizátor üzemanyaggyártáshoz, valamint az alkilező katalizátor alkalmazására szolgáló eljárás
1 HU 198636 B 2 Találmányunk olyan, új katalizátorra vonatkozik, amelyet izoparaffinok olefinként viselkedő vegyületekkel való alkilezéséhez lehet felhasználni. A találmányunk tárgyát képezi ezenkivül még egy olyan eljárás is, amely az új katalizátorok alkalmazásával kopogásra kevésbé hajlamos alkilátok előállítására használható. Ennek megfelelően, találmányunk segítségével elsősorban olyan, nagy oktánszámú alkilátokat lehet előállítani, amelyek benzinmotorokban használható üzemanyagelegyek egyik komponenseként alkalmazhatók. A benzin forráspot-tartományban forró szénhidrogének előállítására ismert, nagyipari méretekben alkalmazott eljárás az izoparaffinok - így az izobután és az izopentán - alkilezése olefinekkel - így propilénnel, butilénnel és pentilénnel - vágj' egyéb, olefinként viselkedő anyagokkal - Így például C3- -Cs alkil-halogenidekkel -, ásványi savak - például C3-C5 alkil-halogenidekkel -, ásványi savak - például hidrogén-fluorid - jelenlétében. Az izoparaffinok olefinekkel végzett alkilezésekor keletkező, jellemző összetételű, C5-C10 szénhidrogénelegyet .alkilátnak' nevezzük. Az alkilátok elsősorban benzinmotorok üzemanyagainak komponenseiként használhatók. Ezeknek az anyagoknak a motor-oktánszémuk és researc-oktánszáinuk elég magas ahhoz, hogy alkalmazni lehessen őket a rendelkezésre álló benzinelegyek oklánszómának növelésére, és ilyen módon olj'an benzin üzemanyagok előállítására, amelyek megfelelnek a modern gépjárművek által támasztott követelményeknek. A nagy oktánszámú alkilátok mint keverőkomponensek különösen abban az esetben nagy jelentőségűek a megfelelően nagy oktánszámú motorüzemanyagok előállítása területén, ha kerülni kell az ólom-alkileknek mint kopogásgátló adalékoknak az alkalmazását a benzinekben. A találmányunkkal az a másik célunk, hogy rendelkezésére bocsássunk az iparnak olyan, gazdaságosan alkalmazható, savval katalizált alkilezési eljárást, amelynek a segítségével olyan alkilát állítható elő, amelynek a motor-okténszáma és a research-oktánszáma magasabb, mint azoké az alkilátoké, amelyeket hagyományosan alkalmazott alkilezési eljárásokkal lehet gyártani. Ennek különleges jelentősége van, minthogy a kormány jogszabályokban irta elő az ólomalkilek használatának a beszüntetését benzinekben, amelyekhez eddig kopogásgátló adalékként alkalmazták ezeket a vegyületeket. A savas katalizátor alkalmazása mellett végrehajtott, izoparaffinból és olefinből kiinduló nagyipari alkilezésnél az izoparaffin általában izobután, olefinként viselkedő vegyületekként pedig propilént, pentilént vagy ezeknek a vegyületeknek az elegyét használják. Tipikus savkatalizátor a hidrogén-fluorid. A hagyományosan alkalmazott megoldásoknál az izoparaffint, az olefinként viselkedő komponenst, valamint a hidrogén-fluorid katalizátort először érintkeztetik és gondosan összekeverik az alkilezó reaktorban, miközben reakcióelegy vagy emulzió keletkezik. Az alkilezési reakció viszonylag rövid idő alatt lejátszódik. A reakció gyakorlatilag teljes végbemenetele után a reakcióelegyet leengedjük az elk ilezőreak torból és hagyjuk, hegy a gravitációs erő tatására szétváljék egy savval nem elegyedő szénhidrogén-fázisra, valamint, a katalizátort tartalmazó fázisra. Az Így elválasztott, hidrogén-fluorid-fázis ismét felhasználható katalizátorként visszavezetjük az alkilezőreaktorba. Az ülepitési művelettel elválasztott szénhidrogénfázist a továbbiakban feldolgozzuk, például frakcionéljuk, hogy kinyerjük az előállított alkilátot és elválasszuk a reakcióba nem lépett izoparaffint, hogy visszavezethessük az alkilezőreaktorba. A kinyert, alkilátot ezután keverökomponensként hozzáadhatjuk a motorüzemanyaghoz. Keverőkomponensként célszerű olyan alkilétot használni, amelynek az oktánszáma a lehető legmagasabb. Találmányunknak éppen ezért az egyik célja az, hogy az izoparaffinok olefinként viselkedő vegyületekkel végzett alkilezéséhez az eddigieknél jobb katalizátorokat biztosítson. Ezzel kapcsolatban az is célkitűzésünk, hogy ezeket az eddigieknél jobb katalizátorokat alkilezési eljárások sorén alkalmazva olyan alkilátokat. állítsunk elő, amelyek kopogásra kevésbé hajlamosak. Ennek megfelelően, találmányunk egyrészt olyan katalizátorra vonatkozik, amelyet C4-C5 izoparaffin C3-C6 olefinnel való alkilezésekor lehet .alkalmazni egy 85-95 tömegszázalék ásványi savat és 5—15 tömegszézalék metil-terc-butilétert tartalmazó, víz- és alkoholmentes közegben. Találmánj'unk másrészt olj'an eljárásra vonatkozik, amellyel izoparaffinokat olefinekként viselkedő vegyületekkel lehet alkilezni olyan módon, hogy az adott izoparaffint és az olefinként viselkedő vegyületet az alkilezéshez általában biztosított körülmények között kevertetjük olyan, viz- és alkoholmentes katalizátor jelenlétében, amely 85-95 tömegszázalék ásványi savat és 5-15 tömegszézalék metil-terc-butilétert tartalmaz. Az eddig leírtak, valamint egyéb célok és megvalósítási módok is érthetőbbekké válnak, ha áttekintjük azt a szakirodalmi összefoglalást, amelyet a következőkben a technika állásának, valamint a találmánynak a részletesebb ismertetése céljából adunk. A szakmában már régebben felismerték, hogy izoparaffinok olefinekkel való alkilezésekor módosító adalékot lehet tenni a savkatalizátorokhoz. A 3 761 540. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírással pél5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
