153491. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,3-dimetilbután előállítására

3 153491 4 Mint már közöltük, a találmány szerinti eljárás célja neahexán szelektív izomerizálása. A neahexán (2,2-dimetilibután) forráspontja 49,7 C°, F—1 tiszta oktánszáma 92,3, 0,8 ml/liter tetraetilólommal az oktánszáma 104,0. Előállítható izolbután termikus alkilozásával etilénnel. A kívánt 2i,3-dimetilbután forráspontja 59,0 C°, F—1 tiszta oktánszáma 103,5 és 0,8 ml/liter tetraetilólommal az oktánszám meghaladja a 120-at. Az „F—1 tiszta" és a tetraetilőlmos oktánszámokat az „1964 Book of ASTM Standards" 18. rész 78—97. Oldalán közölt ASTM D357—83 szabvány (kiadta 1963. júliusban az American Society for Testing and Materials) szerint határoztuk még. „Tiszta" azt jelenti, hogy a mintához nem adtunk ólmot. Megállapítottuk, hogy neohexánnak egy menetben kis konverziós hatásfokkal végzett szelektív izomerizálása esetén az izoimerizációs. reakció főterméke 2:,3-'dime'tilbután, és ez a főtermék viszonylag nagy reakciósebességgel képződik, viszont a 2,3-jdiimetilibután ezt követő átalakulása 2-metilpentánná és 3-metilpentánná lényegesen lassúbb. Ennélfogva az izomerizáeiós katalizátornak és a szelektív izcimerizációs üzemi körülményeinek kellő megválasztásával, nevezetesen menetenként viszonylag kis 'konverziós fáknak a fenntartásával sikerül az általános egyensúlyi hozamnál jclbb 2,3-diímetir

libután hozamot elérni, bár ez természetesen a 2,3-dimetülbután — neoihexán egyensúlyi viszonyt soha nem haladja meg, és a 2,3-dimetilbután egyensúlyát a kevésbé elágazott izomerekkel soha nem éri el. Ennek megfelelően a találmány tárgya eljárás 2',3-dimetilibután előállítására azzal jellemezve, hogy neohexánt kb. 100 és kb. 500 C° közötti hőmérsékleten, légköri és 150 atm közötti nyomás alatt és óránként 0,1 és 20 tf./tf/óra közötti folyadék-térsebessiéggsl hordozóból, savas hatású funkcióból és a periódusos rendszer VIB és VIII oszlopaiba tartozó fémből álló katalizátor jelenlétében olyan körülmények között izomerizálunlk, hogy a nedhexánnak egy menetben legfeljebb klb. 25%-a alakuljon át. A szelektív izoimerizáció jellegét a következő adatok szemléltetik: 1. táblázat Neohexán-konverzió 100 mól konvertált menetenként neóhexánból keletkezett mólszázallék 2,3-diimetiilbután mól 5 94 10 89 15 84 20 78 25 73 30 67 40 56 50 40 Kitűnik, hogy 20%Jnál kisebb konverzió esetén kb. 80%-os vagy ennél jobb hozaimmal állítható elő 2,3-dimetilbután,, sőt kb. 10%-os konverzióval a hozaim kb. 90%-os vagy még jobb. Ezért a találmány jellegzetes vonása, hogy a menetenkénti neohexán-könverziót kb. 25%-nál, sőt előnyösen 20%-nál kevesebbre korlátozzák. Számos izoimerizáiciós katalizátor felhasználható a találmány szerinti eljárás általában széles keretei között. A katalizátorok hordozóból, savas hatású funkcióból és fémes alkotórészből állmaik. A hordozót különféle tűzálló oxidok közül választhatjuk, ilyenek: szilioiuimdloxid, alumíniumoxid, szdliciuimdioxid-talumíniumoxid:, sziliciumdioxiid-alumíniiUmioxid^magnié'Ziumoxid, sziliciumdioxid-ialumíhiumoxiid-ici^kániuüm dioxid, és szilieiumdioxid-oirlkóniumdioxid. Előállításuk módjától és az utána való kezelésüktől függőéin ezeknek a hordozóknak a fajlagos felülete klb. 25 és kb. 500 m2

/g között változik, tehát nagyfelületű hordozók. Egyes hordozok a savhatású funkciót már magukban foglalják. Ilyen a sziliciumdioxid-aluimíniiumoxid hordozó. Ebben az esetben a savhatás fokát az .alumíniumánál egyesített sziliiciumdioxiid arányával és a szilieiuindioxid-ialumíniumoxidnak a flámkomponens hozzáadása előtti vágy utáni kezelésével, elsősorban kalcinálásávál szabályozzuk. A különféle hordozók közül az alumíniumoxid a legjelőnyösebb, elsősorban a giammaJ

aluimíniumoxid a 150—450 m2

/'g fajlagos felületével. Amikor például gamma-alumíniumoxidot használunk hordozóként, a saivhatású funlbciöt úgy hozhatjuk létre, hogy a katalizátorba kötött halogént juttatunk. A kötött halogén mennyisége általában kb. 0,01 és kb. 8 súly% között változik az alumíniumoxidra számítva. A halogének közül a fluor és a klór a legelőnyösebbek. Áltálában egy kb. 300- és kb. 500 C° közötti izornerizáeiös reakcióhőmérsékleten használt alumíniumoxid tartalmú katalizátorba kb. 0,3 súly% fluort és kb. 0,3 súly% klórt előnyös juttatni. Abban az esetben, ha a katalizátort alacsonyabb izoimerizációs hőmérsékleten, például kb. 250 és kb. 400 C° között használjuk, az alumíniumoxid-bordozóval használt kötött balogén rendszerint fluor, mégpedig általában kb. 2,5 és kb. 4,5 súly% közötti mennyiségben az aluimíniurnoxidra számítva. A kapott termékbe ezután bevisszük a kívánt fémfcamponenst. Ez a hidrogénezést katalizáló fémkompomens, mint már említettük, a periódusos rendszer VIb és VIII oszlopaiból választott fém vagy ilyen fémek keveréke. Ilyenek a króm, molibdén, wolfram, vas, kobalt, nikkel és a platinaicsoport féméi, nevezetesen a platina, pialUádiuim, ruténium, ródium, ozrnium és iridium. A különféle használható fémek közül a platinaicsoport féméi a legelőnyösebbek, és ezek közül is maga a platina. A találmány szerinti izomerizáló katalizátor .fémkamponensét rendszerint kb. 0,0(1 és kb. 10% közötti mennyiségben alkalmazzuk a hordozó súlyára számítva. A piaitinacsoport féméi, elsősorban platina esetében a használt mennyiség kb. 0,01 és kb. 2 súly% között változik. A platinát, kötött halogént és alumíniumoxidot tartailmazó különösen előnyös kaitiaiizátoir 10 15 20 15 £0 Í5 40 45 50 55 60 2