198636. lajstromszámú szabadalom • Alkilező katalizátor üzemanyaggyártáshoz, valamint az alkilező katalizátor alkalmazására szolgáló eljárás
5 HU 198636 B 6 ha a mi eljárásunkat ilyen olefinelegyek esetében alkalmazzuk, a keletkezett termék által mutatott minőségjavulás olyan lesz, mint az a minőségjavulás, amelyet egyetlen olefin felhasználásakor tapasztalunk. Ehhez hasonlóan, sok esetben C3-C5 alkil-halogenideknek és olefineknek bármilyen arányú elegye is megfelel, például ha a halogenid fluorid. A különösen kedvelt C3-C5 olefin tápelegyek hagyományosan kőolajfinomító eljárások során - például katalitikus krakkolás sorén - keletkeznek - és jelentős mennyiségben tartalmazhatnak telített szénhidrogéneket, alacsonyabb és magasabb forráspontú olefineket stb. Az ilyen hagyományos forrásból származó olefin tépelegyeket jó eredménnyel lehet felhasználni olefinként viselkedő anyagként a találmányunk szerinti eljárás megvalósításához. Amint mér előzőekben említettük, a találmányunk szerinti katalizátor ásványi sav és éter vízmentes, alkoholt nem tartalmazó elegye. Ezzel kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy a .vízmentes" kifejezés esetünkben azt jelenti, hogy a savas fázis teljes mennyiségére vonatkoztatva a víztartalma a savnak nem haladhatja meg a mintegy 3 tömegszázalékos értéket. A savban jelenlévő víz nagymértékben növeli az ásványi sav korroziv hatását - elsősorban a hidrogéri-fluoridét -, és az éterkomponens alkohollá hasadásét eredményezi. Amint az majd a mellékelt példák átnézése után jobban látható lesz, abban az esetben, ha a találmányunk szerinti eljárás során alkohol helyett étert használunk, jobb eredményt érünk el. Erre való tekintettel egyik jellemzője a találmányunk szerinti eljárásnak, hogy a katalizátor nem alkoholos. A .nem alkoholos" kifejezés azt jelenti, hogy a savas fázis alkoholtartalma a savas fázis mennyiségére vonatkoztatva nem lehet több, mintegy 3 tömegszázaléknál. A találmányunk megvalósításához alkalmazható ásványi savak bármilyen, az alkilezési eljárásokhoz általában használatos ásványi savak lehetnek, így például kénsav, halogén-kénsavak - például fluor-kénsav vagy halogénsavak - például hidrogén-fluorid - stb. A továbbiakból az is kiderül, hogy az .ásványi savakat" olyan értelemben használjuk, hogy ez az elnevezés vonatkozik szilárd savforrásokra is - például savas gyantákra vagy zeolitokra -, amelyek megfelelően katalizálják izoparaffinok olefinként viselkedő vegyületekkel való alkilezését. Különösen célszerű hidrogén-fluoridot alkalmazni. Hidrogén-fluoridot azért célszerű alkalmazni, mert ez az egyik legstabilabb ásványi sav. Nagy hőmérsékleten és nyomáson sem bomlik, egyéb katalizátor-komponens hatására sem. Szerves vegyületei közül sok bomlik; akár egyedül hőhatásra, akár a katalizátor jelenlétében, és ilyen módon regenerálódik a hidrogén-fluorid. Ez az oka annak, hogy az eljárás során kevés katalizátor fogy. A hidrogén-fluorid alkalmazásának egyik fontos előnye, hogy - kémiai stabilitásának és alacsony olvadáspontjának köszönhetően - tág üzemeltetési paraméle.rturtoményban lehet alkalmazni. Olyan körülményeket lehet tehát biztosítani, amelyek gazdasági vagy termodinamikai szempontból a legmegfelelőbbek, tekintet nélkül a katalizátorra; vagyis a katalizátor tulajdonságai nem jelentenek ebből a szempontból korlátozó tényezőt. A hidrogén-fluorid alkalmazható például olyan alkilezésre, amelyet a környezet hőmérsékletén vagy a környezet hőmérsékletét kissé meghaladó hőmérsékleten hajtanak végre. így nincs szükség hűtésre, amely pedig néhány ásványi sav alkilezó katalizátorként! alkalmazása esetében elengedhetetlen lenne. A hidrogén-fluoridnak a gőznyomása szükségtelenné teszi, hogy rendkívül nagy nyomás alkalmazásával tartsuk folyadékfézisban a katalizátort. A fagyáspontja olyan, hogy lehetővé válik az alkalmazása olyan alacsony hőmérsékleten, amelyeken a legtöbb katalizátor nem használható, mert megfagy vagy nagyon viszkózussá válik. Eár abban az esetben, ha légijárművek üzemanyagához kívánunk előállítani keverőkomponenst izobután olefinnel vágzett alkilezésével, rendszerint mintegy 30 °C hőmérsékleten dolgozunk, vannak olyan katalitikus reakciók, amelyeknek kedvez, ha alacsony a hőmérséklet. Minthogy a hidrogén-fluorid katalizálja ezeket a reakciókat., a fizikai tulajdonságai határozott előnyt biztosítanak. És minthogy a hidrogén-fluorid termikusán stabil, sokkal magasabb hőmérsékleteken is alkalmazható miit más alkilezó katalizátorok. Ez is egyik egyedülálló tulajdonsága a hidrogéii-rfluridnak. Amint azt már korábban említettük, a találmányunk szerinti katalizátor mintegy 85-95% ásványi savat tartalmaz a savkatalizátor tömegére vonatkoztatva. Különösen kedvező, ha a katalizátor kompozíció mintegy 90 tömegszázalék hidrogén-fluoridot tartalmaz a savas fázis mennyiségére vonatkoztatva. A találmányunk egyik további jellemzője, hogy éterkomponenst is alkalmazunk. Amint arra mér rámutattunk, a szakterületen már ismeretes volt, hogy lehet alkalmazni étert adalékként alkilezési eljárások során, úgy gondolták azonban, hogy az éter valamilyen alkohol elővegyületeként játszik szerepet. Ennek megfelelően, a lechnika állása szerint a figyelem olyan alkilezési eljésárok felé irányult, amelyekhez katalizátormódositó adalékként alkoholokat vagy alkohol-prekurzorokat alkalmaznak. Ezzel szemben a találmányunk szerinti megoldás olyan eljárások felé tereli a figyelmei, amelyek megvalósításakor az éterkomponens valódi katalizétorkomponens és nem fogy el a reakció folyamén. Az éterkomponens cseppfolyós halmazállapotban van az alkilezési zónában a reakció5 10 15 20 25 30 35 •10 45 50 55 60 65 5
