198636. lajstromszámú szabadalom • Alkilező katalizátor üzemanyaggyártáshoz, valamint az alkilező katalizátor alkalmazására szolgáló eljárás
3 HU 198636 B 4 dául nyilvánosságra került, hogy izoparaffinokat olefinekkel olyan katalizátor jelenlétében lehet alkilezni, amely hidrogén-fluorid mellett kis mennyiségben bór-trifluoridot (BF3-ot) is tartalmaz. A szabadalmi leírás szerint a bőr trifluorid olyan módon befolyásolja az alkilezési reakciónak a lefolyását, hogy minimálisra csökken az etil-fluorid keletkezése. A hivatkozott szakirodalmi helyen az olvasható, hogy amennyiben az izoparaffinoknak az olefinekre vonatkoztatott aránya a reakciózónában kisebb mint körülbelül 4:1, nagy oktánszámú alkilátokat lehet előállítani a H F-katalizátor BF3~dal végzett adalékolása esetén; ugyanakkor a minimálisra csökken az alkil-fluoridok képződése. A 3 531 546 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szerves vegyületek alkilezését olyan új katalizátor jelenlétében lejátszva ismertetik, amely hidrogén-fluoridnak és szén-dioxidnak a komplexe. A nyilvánosságra hozott adatok szerint abban az esetben ha hidrogén-fluorid/szén-dioxid komplexet alkalmaznak, az előállitott, motorüzemanyag gyártásához keverőkomponensként alkalmazható alkilátnak nagyobb lesz a researc-oktánszáma. Az oktánszám növekedése annak tulajdonítható, hogy az alkilátban lévő izomerek eloszlása kedvezőbb lesz. Különösen érdekes a 3 778 489. sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás. Ebben a szabadalmi leírásban olyan alkilezési eljárást ismertetnek, amely szerint alkánokat egy alkénnel különböző, erős savaknak - így hidrogén-fluoridnak -, valamint egy katalizátor-promotornak a jelenlétében alkileznek. A hivatkozott szakirodalmi hely 3. oszlopának 61. sorában az olvasható, hogy célszerű olyan katalizátor-promotorokat alkalmazni, amelyek vagy hidroxilcsoportokat tartalmaznak (például alkoholokat) vagy hidroxilcsoportot tartalmazó vegyületek keletkeznek belőlük a találmány szerinti eljárásnál alkalmazott savas körülmények között (például étereket, amelyekből hasadással alkoholok keletkeznek). A szabadalmi leírás szerint legcélszerűbb kismolekulatömegű alkoholokat - például etil-alkoholt - és kismolekulatömegű étereket - például dietil-étert - és vizet alkalmazni. A leírtakból tehát kitűnik, hogy az utóbb említett szabadalmi leírás szerint étereket lehet használni alkánoknak alkénekkel végzett alkilezéséhez olyan körülmények között, amelyek elősegítik azt, hogy az éterekből hasadással alkoholok keletkezzenek. Ezek az éterek tehát nem katalizátorként viselkednek, minthogy nem viselkednek iners vegyületekként, hanem hasadással különböző vegyületek keletkeznek belőlük. Ennek megfelelően, az éterek elfogynak az alkilezési reakció sorén. A találmányunkat az különbözteti meg ettől az eljárástól, hogy mi az alkilezés során valódi katalizátorként viselkedő étereket alkalmazunk olyan körülmények között, amelyet: gátolják az éterek alkoholokká bomlását és így elősegítik az étermolekillák ferrnmaradását. Összefoglalva, a technika álláséból kitűnik, hogy már eddig: is használtak katalizátor-promotorokat, különösen étereket, amelyek az alkoholok promotorok elővegyületeinek szerepét töltik be. Ezzel kapcsolatban azonban rá kell mutatnunk arra, hogy a szakirodalomban nem ismertettek olyan katalizátort, amely erős savat - például hidrogén-fluoridot - és valamilyen étert tartalmaz olyan módon, hogy az alkilezés során az étermolekula épségben marad és nem bomlik alkoholra, hanem - mint a találmányunk szerinti eljárás sorén - valódi katalizátorkomponeriskcnt működik, amely gyakorlatilag nem fogy el az alkilezési művelet folyamán. Röviden megismételjük, hogy találmányunk C4-C5 izoparaffinoknak C3-C6 olefin vegyületek kel való alkilezéséhez használható katalizátorra vonatkozik, amely 85-95 tömegszázalék ásványi sav és 5-15 tömegszázalék éter vízmentes, alkoholt nem tartalmazó elegye. Ezenkívül tárgya még találmányunknak egy olyan alkilezési eljárás, amelynek megvalósításakor ezt az új katalizátort használjuk. Amint már korábban említettük, a találmányunk szerinti katalizátort izoparaffinoknak olefin vegyületekkel való alkilezésekor lehet alkalmazni. A találmányunk szerinti eljárás megvalósításéhoz használható izoparaffinok tipikus képviselőjeként megemlítjük az izobutánt és az izopentánt. Célszerűen izobutánt és izopentánt - elsősorban izobutánt - alkalmazunk. Amennyiben a célszerűség úgy kívánja, két vagy több izoparaffin elegyét is alkalmazhatjuk. A találmányunk szerinti eljáráshoz megfelelnek azok az alkilezőelegyek, amelyeket izobután alkilezésére általában alkalmaznak. Ezek az :zobután alkilezésére általában használatos elegyek tartalmazhatnak valamennyi nem reakcióképes szénhidrogént is, például normál paraffinokat. Az izobután alkilezésére nagyipari szinten alkalmazott egyik alkilezőelegy például mintegy 95 tömegszázalék izobutánt, 4 tömegszázalék normál butául, és 1 tömegszázalék propánt tartalmaz. A találmányunk szerinti eljárás megvalósításához megfelelő, olefin vegyületekként fel lehet használni C3-C1: monoolefineket és alkil-halogenideket vagy ezeknek a vegyületeknek az elegyét. Célszerű C3-C5 olefineket alkalmazni. A találmányunk szerinti eljárást éppen olyan előnyösen és jó eredménnyel lehet alkalmazni két vagy több olefinként viselkedő vegyületből álló eleggyel való alkilezésre mint egyetlen, olefinként viselkedő anyaggal való alkilezésre. A nagyipari alkilezési eljárások megvalósításakor például hagyományosan sok olyan tápáramot alkalmaznak, amelyek propilént és butiléneket, illetve propilént, butiléneket és penliléneket tartalmaznak. Abban az esetben, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
