DE69727395T2

DE69727395T2 - Verfahren zur olefinisomerisierung

Info

Publication number: DE69727395T2
Application number: DE69727395T
Authority: DE
Inventors: J. Stephen MILLER
Original assignee: Chevron Phillips Chemical Co LLC; Chevron Phillips Chemical Co LP
Current assignee: Chevron Phillips Chemical Co LLC; Chevron Phillips Chemical Co LP
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1997-11-10
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: EP0938460A1; US6281404B1; CA2271048A1; AU5106098A; DE69727395D1; WO1998021170A1; JP2001503389A; EP0938460A4; CZ168099A3; EP0938460B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Doppelbindungsisomerisierung olefinischer Ausgangsverbindungen.
Hintergrund der Erfindung
Molekularsiebe sind kristalline Materialien, die ausgeprägte Kristall-Gitterwerke mit geordneten Porenstrukturen und Hohlräumen haben. Aluminiumsilicat-Molekularsiebe vom Zeolith-Typ, die als Adsorbentien oder Katalysatoren verwendbar sind, sind auf dem Gebiet bekannt und umfassen jetzt 150 Vertreter sowohl in der Natur vorkommender als auch synthetischer Zusammensetzungen. Im Allgemeinen haben die Zeolithe Gitterwerke, die aus AlO₄- und SiO₄-Tetraedern gebildet werden und die über gemeinsame Sauerstoffatome verknüpft sind. Derartige Zeolithe haben eine bedeutende Ionenaustauschkapazität und sind in der Lage, reversibel eine adsorbierte Phase zu desorbieren, die in den inneren Hohlräumen des Kristalls verteilt ist, ohne irgendwelche Atome zu verdrängen, die die permanente Kristallstruktur aufbauen.
Non-Zeolith-Molekularsiebe, die Aluminiumphosphate aufweisen, sind ebenfalls als verwendbare Adsorbentien oder Katalysatoren bekannt. Diese Non-Zeolith-Molekularsiebe enthalten im Allgemeinen [AlO₂]- und [PO₂]-Tetraeder-Einheiten als wesentliche Bestandteile des Gitterwerks und mindestens ein zusätzliches Element als eine tetraedrische Gittereinheit.
Für ihre Anwendung in der Doppelbindungsisomerisierung von olefinischen Augangsverbindungen sind zahlreiche Katalysatoren bekannt. Viele dieser Katalysatoren erzeugen allerdings erhebliche Mengen an Polymer- und/oder Hauptketten-isomerisiertes Produkt, d. h. verzweigte Olefine. Bei einigen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Herstellung innerer Olefine für Alkylierungsreaktionen, ist es wünschenswert, die verzweigten Produkte auf die mögliche Mindestmenge zu beschränken. Die US-A-5 114 563 beschreibt die katalytische Umwandlung von Kohlenstoff-Ausgangsmaterial in Gegenwart von Katalysatorzusammensetzungen auf der Grundlage von Siliciumaluminiumphosphat. Es gab jedoch keine Offenbarung über den Vorteil der Verwendung einer eindimensionalen Struktur eines Katalysators in dieser Veröffentlichung.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Doppelbindungsisomerisierung von n-alpha-Olefinen mit 4 bis 50 Kohlenstoffatomen zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren mit hohen Umwandlungsraten zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren mit hoher Selektivität auf innere lineare Olefine zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei dem geringe Mengen an verzweigten Olefinen erzeugt werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das Verkoken von Katalysator verringert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren mit erhöhter Katalysator-Lebensdauer zu schaffen.
Es wird ein Verfahren für die Doppelbindungsisomerisierung von normal-alpha-Olefinen mit 4 bis 40 Kohlenstoffatomen gewährt, welches das Kontaktieren der normal-alpha-Olefine mit einem Katalysator unter Reaktionsbedingungen umfasst, die hinreichend sind, um eine Doppelbindungsisomerisierung zu erzeugen, worin der Katalysator ein Aluminiumphosphat-enthaltendes Molekularsieb mit eindimensionalen Poren und einem Durchmesser im Bereich von etwa 3,8 Å bis etwa 5 Å ist und worin das Verfahren ein Produkt liefert, worin 95% des Produktes innerhalb des Siedebereichs der normal-alpha-Olefine liegen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine graphische Darstellung der prozentualen Umwandlung in Abhängigkeit von der Zeit für einen Katalysator, SAPO-39, der über eindimensionale Poren verfügt gegenüber einem Katalysator, der dreidimensionale Poren hat, SAPO-34.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gewährt ein Verfahren für die Doppelbindungsisomerisierung von normal-alpha-Olefinen mit 4 bis 50 Kohlenstoffatomen unter Einsatz spezieller Aluminiumphosphat enthaltender Molekularsiebe.
Bei den Katalysatoren der vorliegenden Erfindung handelt es sich um Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsiebe, die eine Porengröße im Bereich von etwa 3,8 Å bis etwa 5 Å und vorzugsweise im Bereich von 3,8 Å bis 4,7 Å haben.
Die wirksame Porengröße der Molekularsiebe kann unter Anwendung der Standardmethoden der Adsorption und Verwendung von Kohlenwasserstoff enthaltenden Verbindungen mit bekannten kinetischen Mindestdurchmessern gemessen werden. Siehe hierzu Breck, Zeolite Molecular Sieves, 1974 (Kapitel 8); Anderson et al., J. Catalysis 58, 114 (1979) und US-P-4 440 871, deren entsprechenden Offenbarungen hiermit als Fundstellen einbezogen sind.
Die Poren des erfindungsgemäßen Katalysators sind eindimensional, was bedeutet, dass sie parallel sind und untereinander nicht verbunden sind. Eindimensionale Poren zeigen weniger Verkokungsprobleme während der Reaktion und damit eine verlängerte Katalysatorlebensdauer. Die dreidimensionalen Siebe haben sich überschneidende Poren, die zu einer erhöhten Verkokung führen können und eine Deaktivierung des Katalysators bewirken.
Die Aluminiumphosphat enthaltenden Molekularsiebe sind allgemein als "Non-Zeolith-Molekularsiebe" bekannt. Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsiebe enthalten [AlO₂]- und [PO₂]-tetraedrische Einheiten, die über gemeinsame Sauerstoffatome an den Eckpunkten verknüpft sind und sich dadurch auszeichnen, dass sie über Porenöffnungen mit gleichförmigen Abmessungen verfügen.
Das Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsieb kann wahlweise Silicium und/oder ein oder mehrere andere Elemente enthalten, die Oxid-Verknüpfungen in einer tetraedrischen Koordination mit Aluminium und Phosphor im kristallinen Gitterwerk bilden. Geeginete Elemente aus Silicium schließen ein: Arsen, Beryllium, Bor, Chrom, Cobalt, Gallium, Germanium, Eisen, Lithium, Magnesium, Mangan, Titan, Vanadium und Zink.
Beispiele für geeignete Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsiebe, die eine Porengröße in dem bevorzugten Bereich aufweisen, schließen Silicium enthaltendes SAPO-22 und SAPO-39 sowie Magnesium enthaltendes MgAPO-39 ein. Von diesen sind SAPO-22 und SAPO-39, die eindimensionale Poren haben, bevorzugt, wobei SAPO-39 wegen der hervorragenden Ergebnisse hinsichtlich der Umwandlung und Selektivität besonders bevorzugt ist.
Geeignete Katalysatoren können mit Hilfe auf dem Gebiet bekannter Methoden hergestellt werden, wie sie beispielsweise in den US-P-4 440 871, 4 567 029, 4 663 139 und 5 514 362, deren Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit als Fundstellen einbezogen sind. Die Herstellung von Aluminiumphosphat enthaltenden Zusammensetzungen wurde in der US-P-4 663 139 offenbart. Die Herstellung von Silicium enthaltenden Aluminiumphosphat-Zusammensetzungen SAPO-39 wurde in der US-P-5 514 362 offenbart. Die Herstellung der Magnesium enthaltenden Aluminumphosphat-Zusammensetzung, MgAPO-39, sowie Aluminiumphosphat-Zusammensetzungen, die Mangan, Cobalt oder Zink enthalten, wurde in der US-P-4 567 029 offenbart. Die Herstellung von non-zeolithischen Molekularsieb-Zusammensetzungen wurde in der US-P-4 973 785 offenbart. Die offenbarten Elemente schließen ein: Arsen, Beryllium, Bor, Chrom, Cobalt, Gallium, Germanium, Eisen, Lithium, Magnesium, Mangan, Titan, Vanadium und Zink.
Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsiebe werden typischerweise durch hydrothermische Kristallisation eines Reaktionsgemisches hergestellt, das Wasser enthält, eine reaktionsfähige Quelle für Aluminium, wie beispielsweise Pseudo-Böhmit, Al(OH)₃ oder ein Aluminiumalkoxid, eine reaktionsfähige Quelle für Phosphor, wie beispielsweise Phosphorsäure, und ein organisches Gerüstmittel, wie beispielsweise ein Alkylamin.
Das Reaktionsgemisch wird in einen Reaktionskessel gegeben und bis zum Kristallisieren erhitzt, und zwar normalerweise bei einer Temperatur von mindestens etwa 80°C, vorzugsweise zwischen 100° und 200°C, für eine Dauer von etwa 2 Stunden bis 2 Wochen. Das feste kristalline Reaktionsprodukt wird sodann mit Hilfe jeder beliebigen ausführbaren Methode gewonnen, wie beispielsweise Filtration oder Zentrifugation, mit Wasser gewaschen und in Luft bei einer Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und etwa 150°C getrocknet.
Der Katalysator kann bei einer ausreichend hohen Temperatur calciniert werden, um den zu dehydratisieren und/oder mindestens einen Teil des organischen Gerüst bildenden Mittels zu entfernen, das in dem intrakristallinen Porensystem vorhanden ist. Normalerweise wird die Temperatur des Calcinierens im Bereich von 200° bis 800°C liegen.
Um eine effektive Doppelbindungsisomerisation zu bewahren, sind Hydrierungspromotoren in dem Katalysator vorzugsweise nicht vorhanden. Daher ist der Katalysator vorzugsweise weitgehend frei von Hydrierungspromotoren. Der Katalysator kann Metalle enthalten, die die Zahl der starken Säurestellen auf dem Katalysator herabsetzen und dadurch die Selektivität des Spaltens gegenüber der Doppelbindungsisomerisierung verringern. Besonders bevorzugt sind Metalle der Gruppe IIA, wie beispielsweise Magnesium und Calcium.
Eine starke Azidität kann auch durch Einführen von Stickstoffverbindungen, z. B. NH₃ oder organische Stickstoffverbindungen, in die Beschickung verringert werden; allerdings sollte der Gesamtgehalt an Stickstoff weniger als 50 ppm und vorzugsweise weniger als 10 ppm betragen.
Bei der Ausführung der Erfindung wird der Einsatz eines Katalysators mit relativ geringer Kristallgröße bevorzugt. Im geeigneten Fall ist die mittlere Kristallgröße nicht größer als etwa 10 μm, bevorzugt nicht mehr als etwa 1 μm und noch mehr bevorzugt nicht mehr als etwa 0,5 μm.
Die physikalische Form des Katalysators hängt von der Art des katalytischen Reaktors ab, der zum Einsatz gelangt, und kann die Form eines Granulats oder eines Pulvers haben und ist vorzugsweise zu einer leichter anwendbaren Form kompaktiert (z. B. größere Agglomerate), zwar üblicherweise mit einem Siliciumdioxid- oder Aluminiumoxid-Bindemittel bei einer Wirbelschichtreaktion, oder Tabletten, Granalien, Kügelchen, Extrudate oder andere Formen kontrollierter Größe für einen angemessenen Kontakt von Katalysator und Reaktant. Der Katalysator kann entweder als ein Wirbelschichtkatalysator eingesetzt werden oder in einem Festbett oder Bewegtbett in einer oder mehreren Reaktionsstufen.
Das Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsieb kann als ein Katalysator ohne zusätzliche Formgebung verwendet werden, wenn die Partikel aus der Kristallisationsstufe gewonnen werden und eine Größe und eine Form haben, die für den eigentlichen Katalysator angestrebt wird. Das Molekularsieb kann mit anderen Materialien zusammengesetzt sein, die gegenüber Temperaturen und anderen Bedingungen beständig sind, die in dem Isomerisierungsprozess zum Einsatz gelangen. Derartige Matrixmaterialien schließen aktive und inaktive Materialien sowie synthetische oder in der Natur vorkommende Zeolithe ein sowie anorganische Materialien, wie beispielsweise Tone, Siliciumdioxid und Metalloxide. Letztere können entweder in der Natur vorkommen oder in Form von gelatineartigen Niederschlägen, Solen oder Gelen vorliegen, einschließlich Mischungen von Siliciumdioxid und Metalloxiden.
Inaktive Materialien dienen geeigneterweise als Streckmittel zur Kontrolle des Umfanges der Umwandlung in dem Isomerisierungsprozess, so dass auf wirtschaftlichem Weg Produkte ohne Einsatz anderer Maßnahmen zum Kontrol lieren der Reaktionsgeschwindigkeit erhalten werden können. Das Molekularsieb kann in natürlich vorkommende Tone eingebaut sein, z. B. Bentonit und Kaolin. Diese Materialien, d. h. Tone, Oxide, usw., haben zum Teil die Aufgabe von Bindemitteln für den Katalysator. Angestrebt wird die Schaffung eines Katalysators mit guter Berstfestigkeit, da der Katalysator oftmals einer rauhen Handhabung unterliegt. Dadurch kann der Katalysator bis herab zu pulverähnlichen Materialien zerkleinert werden, die zu Problemen bei der Verarbeitung führen.
Natürlich vorkommende Tone, mit denen der Katalysator zusammengesetzt sein kann, schließen die Montmorillonit und Kaolin-Familien ein, worin die Sub-Bentonite und die Kaoline einbezogen sind, die allgemein bekannt sind als Dixie-, McNamee-, Georgia- und Florida-Tone oder andere, bei denen der Hauptbestandteil des Minerals Halloysit, Kaolinit, Dickit, Nakrit oder Anauxit ist. Fasertone, wie beispielsweise Halloysit, Sepiolit und Attapulgit können ebenfalls als Träger verwendet werden. Diese Tone können im rohen Zustand verwendet werden, wie sie ursprünglich gewonnen werden, oder zuerst einer Calcinierung, Säurebehandlung oder chemischen Modifikation unterzogen werden.
Zusätzlich zu den vorgenannten Materialien kann das Molekularsieb mit porösen Matrixmaterialien und Mischungen von Matrixmaterialien zusammengesetzt sein, wie beispielsweise Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Magne siumoxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, Siliciumdioxid-Magnesiumoxid, Siliciumdioxid-Zirconiumdioxid, Siliciumdioxid-Thoriumdioxid, Siliciumdioxid-Berylliumoxid, Siliciumdioxid-Titandioxid, Titandioxid-Zirconiumdioxid sowie ternäre Zusammensetzungen, wie beispielsweise Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Thoriumdioxid, Siliciumdioxid-Aluminumoxid-Titandioxid, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Magnesiumoxid und Siliciumdioxid-Magnesiumoxid-Zirconiumdioxid. Die Matrix kann auch in Form eines Co-Gels vorliegen.
Der Katalysator kann auch zusammengesetzt sein mit Zeolithen, wie beispielsweise synthetischen und natürlich vorkommenden Faujasiten (z. B. X und Y), Erioniten und Mordeniten. Der Katalysator kann auch zusammengesetzt sein mit reinsynthetischen Zeolithen, wie beispielsweise solchen der ZSM-Reihe. Die Kombination von Zeolithen kann auch in einer porösen anorganischen Matrix verbunden sein.
Die Doppelbindungsisomerisation kann ausgeführt werden, indem die Beschickung mit einem stationären Festbett des Katalysators kontaktiert wird, mit einem ortfesten Wirbelbett oder mit einem Transportbett. Eine einfache und daher bevorzugte Konfiguration ist ein Betrieb im Rieselbett, worin die Beschickung durch ein stationäres Festbett rieseln kann.
Die alpha-Olefin-Zuführung enthält bevorzugt 4 bis 40 Kohlenstoffatome. Die Beschickungsströme können von jeder beliebigen geeigneten Quelle erhalten werden. Die Olefine können mit Hilfe der Ethylenpolymerisation oder mit Hilfe der Fischer-Tropsch-Synthese, durch Spalten von Wachs oder aus Beschickungen hergestellt werden, die bei der Erdölraffination erzeugte normal-alpha-Olefine enthalten.
Obgleich das erfindungsgemäße Verfahren nutzbringend ausgeführt werden kann, wenn die Beschickung organischen Stickstoff-enthaltende Verunreinigungen enthält, beträgt der Gehalt der Beschickung an organischem Stickstoff weniger als etwa 50 ppmw (Teile pro Million bezogen auf Gewicht), mehr bevorzugt weniger als etwa 10 ppmw. Besonders gute Ergebnisse hinsicht lich der Aktivität und der Länge des Katalysatorzyklus (Dauer zwischen den aufeinandertolgenden Regenerationen oder der Inbetriebnahme und der ersten Regeneration) erhält man, wenn die Beschickung weniger als etwa 10 ppmw organischen Stickstoff enthält.
Die Reaktionsbedingungen des Verfahrens können in Abhängigkeit von den speziellen Bedingungen, die isomerisiert werden und von dem Katalysator, der zum Einsatz gelangt, stark variieren. Die Reaktionsbedingungen schließen die Zeit ein, Temperatur und Druck, die ausreichend sind, um eine Doppel bindungsisomerisierung der Verbindungen der normal-alpha-Olefin-Beschickung zu erzeugen.
Bevorzugte Betriebsbedingungen sind solche, die weitgehend zu keinem Spalten des Olefins führen. "Weitgehend kein Spalten von Olefin" soll einen sehr geringen Ausbeuteverlust von weniger als 5 Gew.-% und mehr bevorzugt weniger als 2 Gew.-% der Beschickung bedeuten, der zu Produkten gespalten wird, die über weniger Kohlenstoffatome verfügen als die Beschickung. In einer bevorzugten Ausführungsform liegen mehr als 95 Gew.-% und mehr bevorzugt mehr als 98 Gew.-% des Produkts innerhalb des Siedebereichs der Olefin-Beschickung.
Die Reaktionstemperaturen liegen im Allgemeinen im Bereich von etwa 50° bis etwa 500°C, vorzugsweise von etwa 100° bis etwa 400°C und mehr bevorzugt von 150° bis 350°C.
Der stündliche Flüssigkeitsdurchsatz (LHSV, h^–1) kann stark schwanken, wird in der Regel jedoch im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 20 und bevorzugt im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 10 und mehr bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 liegen.
Die Reaktionsdrücke sind nicht entscheidend und werden von der Temperatur, den Reaktanten und der Anlage abhängen, die zum Einsatz gelangen. Im typischen Fall liegt der Druck im Bereich von etwa Atmosphärendruck bis etwa 13,89 MPa (abs) (2.000 psig) und bevorzugt von Atmosphärendruck bis 3,55 MPa (abs) (500 psig).
Die Reaktion kann in Gegenwart oder bei Abwesenheit von zugesetztem Wasserstoff ausgeführt werden, wobei der zugesetzte Wasserstoff zur Erhöhung der Stabilität des Katalysators verwendet werden kann, indem die Teerbildung unterdrückt wird. Wenn Wasserstoff zugesetzt wird, werden die Reaktorbedingungen so eingestellt, dass der Verlust von Olefinen durch Hydrierung auf ein Minimum herabgesetzt ist. Die Reaktorbeschickung kann auch während der Reaktion mit einem inerten Streckmittel gemischt werden, wie beispielsweise N₂.
Die isomerisierten Olefine sind zur Herstellung von Papierleimungen, Drucktinten, Alkylat-Produkten, Bohrflüssigkeiten und für andere bekannte Anwendungen einsetzbar.
Die folgenden Beispiele können auf dem Wege der Veranschaulichung die vorliegende Erfindung detailliert darstellen und sie in keiner Weise beschränken.
Beispiele
Beispiel 1
Es wurde SAPO-39, ein kleinporiger, Aluminiumphosphat-enthaltender Molekularsieb-Katalysator hergestellt, indem 92 g 86%ige HP₃O₄ mit 19 g Catapal-Aluminiumoxid (Pseudo-Böhmit, 73 Gew.-% Al₂O₃, 27 Gew.-% N₂O) für 10 min gemischt wurden. Zu dem Gemisch wurden 8 g Siliciumdioxid (Cab-O-Sil M- 5, 91 Gew.-% SiO₂, 9 Gew.-% H₂O) und 80 g peptisiertes und neutralisiertes Catapal-Aluminiumoxid (35 Gew.-% Al₂O₃, 65 Gew.-% H₂O) zugesetzt. Das Gemisch wurde für etwa 1,3 Stunden gerührt. Anschließend wurden 36 g Di-n-propylamin zugesetzt, gefolgt von 37 g Catapal-Aluminiumoxid. Das Gemisch wurde sodann durch eine 1,6 mm (1/16 inch)-Düse extrudiert. Der Gehalt des Extrudats an flüchtigen Substanzen betrug 49,0 Gew.-%. Das Extrudat wurde in eine Teflon-Flasche in einen Druckbehälter aus rostfreiem Stahl gegeben und bei 190°C unter autogenem Druck für 2 Tage erhitzt. Das Extrudat wurde mit Wasser gewaschen, in einem Vakuumofen über Nacht bei 120°C getrocknet und anschließend in Luft für 6 Stunden bei 600°C calciniert. Die Röntgenbeugungsanalyse zeigte, dass das Extrudat hauptsächlich aus SAPO-39 bestand.
Der Katalysator wurde zur Isomerisierung von 1-Penten bei 204°C (400°F9 mit 1 LHSV (h^–1) und 184 kPa (abs) (12 psig) zusammen mit einem Stickstoff-Streckmittel bei einem Molverhältnis von Stickstoff zu Penten von 2,6 isomerisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt.
Beispiel 2
Es wurde SAPO-34, ein kleinporiger, Aluminiumphosphat-enthaltender Molekularsieb-Katalysator, nach der US-P-4 440 871 hergestellt. Der Katalysator SAPO-34 wurde zur Isomerisierung von 1-Penten bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme verwendet, dass die Temperatur bis 232°C (450°F) erhöht wurde, um etwa die gleiche Umwandlung wie mit dem Katalysator von Beispiel 1 zu erzielen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt. Die Dauer der Reaktionen wurde variiert, um Variationen der Umwandlungsgeschwindigkeiten zu erzielen.
Tabelle I Isomerisierung von 1-Penten
Beispiel 3
Es wurde der Aluminiumphosphat enthaltende Molekularsieb-Katalysator mit mittlerer Porengröße ALPO-11 nach der US-P-4 310 440 hergestellt. SAPO-39 wurde entsprechend der Offenbarung in Beispiel 1 hergestellt. Die Katalysatoren wurden zur Isomerisierung von 1-Penten bei den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme verwendet, dass die Temperatur für ALPO-11 bis 260°C (500°F) erhöht wurde, um die gleiche 1-Penten Umwandlung zu erzielen.
Tabelle II Isomerisierung von 1-Penten
Die Ergebnisse in Tabelle II zeigen in dem Prozess unter Einsatz von ALPO-11 wesentlich höhere Anteile von verzweigten Produkten.
Beispiel 4
Die Katalysatoren SAPO-39 und ALPO-11 wurden entsprechend der Beschreibung von Beispiel 1 bzw. 3 hergestellt. Die Katalysatoren wurden verwendet, um C₂₀ bis C₂₄ bei 101 kPa (0 psig) und 3 LHSV (h^–1) zu isomerisieren. Die Ergebnisse sind in Tabelle III gezeigt.
Tabelle III Isomerisierung von normal-alpha-Olefinen mit C₂₀ bis C₂₄
Beispiel 5
Es wurden der Katalysator von Beispiel 1, SAPO-39, ein Katalysator mit eindimensionalen Poren, und der Katalysator von Beispiel 2, SAPO-34, ein Katalysator mit dreidimensionalen Poren im Bezug auf die Isomerisierung von 1-Penten bei 1,1 WHSV (h^–1), 204°C, 184 kPa (abs) (12 psig) und 2,7 N₂/HC verglichen. 1 zeigt eine sehr viel geringere Foulingrate für den eindimensionale Poren enthaltenden Katalysator SAPO-39 im Vergleich zu dem dreidimensionale Poren enthaltenden Katalysator SAPO-34.

Claims

Verfahren für die Doppelbindungsisomerisierung von Normal-alpha-olefinen, die 4 bis 50 Kohlenstoffatome haben, welches Verfahren das Kontaktieren der Normal-alpha-olefine mit einem Katalysator unter ausreichenden Reaktionsbedingungen umfasst, um ein Doppelbindungsisomerisierung zu erzeugen, wobei der Katalysatorein Aluminiumphosphat enthaltendes Molekularsieb mit eindimensionalen Poren umfasst, die einen Durchmesser im Bereich von 3,8 bis 5,0 Å haben und wobei das Verfahren ein Produkt erzeugt, in welchem 95% des Produktes innerhalb des normalen Siedebereichs der Normal-alpha-olefine liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Poren einen Durchmesser im Bereich von 3,8 bis 4,7 Å haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Katalysator ferner ein Element aufweist, das in tetraedrischer Konfiguration mit Aluminium und Phosphor in einem kristallinen Gerüst Oxid-Verknüpfungen bildet.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem das Element ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend Silicium, Arsen, Beryllium, Bor, Chrom, Cobalt, Gallium, Germanium, Eisen, Lithium, Magnesium, Mangan, Titan, Vanadium oder Zink.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem das Element Silicium oder Magnesium ist.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welchem der Katalysator SAPO-22, SAPO-39, oder MAPO-39 ist.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der Katalysator SAPO-22 oder SAPO-39 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Katalysator frei ist von Hydrierungspromotoren.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welchem die Normal-alpha-olefine 4 bis 40 Kohlenstoffatome enthalten.
Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei welchem die Reaktionsbedingungen eine Temperatur im Bereich von etwa 50°C bis etwa 500°C einschließen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Reaktionsbedingungen eine Temperatur im Bereich von etwa 100°C bis etwa 400°C einschließen.
Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Reaktionsbedingungen eine Temperatur im Bereich von etwa 150°C bis etwa 350°C einschließen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Reaktionsbedingungen einen stündlichen Flüssigkeitsdurchsatz ([h^–1]) im Bereich von 0,1 bis 20 einschließen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Reaktionsbedingungen einen stündlichen Flüssigkeitsdurchsatz ([h^–1]) im Bereich von 0,1 bis 10 einschließen.