DE1071340B - Verfahren zur Herstellung von Polyisoolefmcn - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von PolyisoolefmcnInfo
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Description
INTERNAT^ KL. C OoTEv
COoF 10/10 „β !3789 ivb/39c
ANMELDETAG: 8. MÄRZ 1957
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER 1959
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER 1959
Bei einer großen Anzahl verschiedener industrieller Verwendungszwecke erwiesen sich die Polymeren von
C4- bis C7-Isoolefinen als besonders nützlich. Isoolefmpolymere
mit einem Molekulargewicht nach Staudinger zwischen etwa 500 und 500 000 fanden bisher
weitgehende Verwendung als Wachs und Schmierölzusätze, als (^verdickungsmittel, Klebstoffe, Bindemittel,
Verguß- und Abdichtmassen. Insbesondere fanden Polymere des Isobutylens mit einem Molekulargewicht
zwischen etwa 5000 und 25 000 weitgehende Verwendung als wirksame Schmierölzusätze. In
Schmierölen dienen Isobutylenpolymere mit diesem Molekulargewicht zur Verbesserung des Viskositätsindex und als Verdickungsmittel.
Die Polymerisation von Isobutylen zu Polyisobutylenen mit einem Molekulargewicht von etwa 500
bis 50 000 und höher erfolgte bisher unter Verwendung eines Friedel-Crafts-Katalysators. Normalerweise
wird die Polymerisation von isobutylen in Gegenwart eines inerten Verdünnungsmittels, wie
η-Butan, Methylchlorid, Isopentan, n-Pentan, Isohexan, Cyclohexan, η-Hexan, durchgeführt. Aromatische
Verbindungen, wie Benzol, Toluol, fanden bisher ebenfalls als Verdünnungsmittel Venvendung, im
allgemeinen jedoch wird ihre Anwendung wegen ihrer Neigung, mit den sich umsetzenden Olefinen eine Alkylierungsreaktion
einzugehen und/oder mit dem Katalysator Komplexe zu bilden, vermieden. Die Polymerisation
von Isobutylen läßt sich höchst wirksam in industriellem Maßstab ausführen, wenn man als Polymerisationskatalysator
ein feinteiliges Aluminiumhalogenid und als inertes Verdünnungsmittel praktisch trockenes handelsübliches Hexan verwendet. Die
Verwendung eines Aluminiumhalogenidkatalysators, insbesondere Aluminiumchlorid, ist einfacher und
wesentlich billiger als die Verwendung anderer Friedel-Crafts-Katalysatoren, wie z. B. Bortrifluorid.
Außerdem ist die Verwendung eines Kohlenwasserstoffs als Verdünnungsmittel, wie praktisch trockenen
handelsüblichen Hexans bei der Polymerisationsreaktion anderen Verdünnungsmitteln, wie Methylchlorid,
überlegen. Zum Beispiel ist das Polyisobutylen in Hexan löslich, jedoch unlöslich in Mcthylchlorid.
Außerdem sind halogenierte Kohlenwasserstoffe verhältnismäßig teuer und hydrolysieren. Letztere erschwert
die Fraktionierung und Gewinnung nach der Polymerisation. Hexan hydrolysiert dagegen nicht.
Zwar war die Herstellung von Polyisobutylen unter Anwendung eines Aluminiumchloridkatalysators und
handelsüblichen Hexans als Verdünnungsmittel außerordentlich erfolgreich, doch war dieses \rerfahren
nicht vollkommen frei von gewissen Verfahrensschwierigkeiten. Im allgemeinen wird die Polymerisation
z. B. von Isobutylen in diesem Verfahren da-Verfahren zur Herstellung von Polyisoolefinen
Anmelder:
Esso Research and Engineering Company, Elizabeth, N. J. (V. St. A.)
Vertreter: Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte, Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36
Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 8. März 1956
durch ausgeführt, daß man zunächst den Aluminiumchloridkatalysator
und das Hexan unter Herstellung einer Katalysatoraufschlämmung miteinander mischt.
Danach werden die Katalysatoraufschlämmung und das Isobutylen in einer Polymerisationszone bei niedriger
Temperatur gemischt, um die Polymerisation durchzuführen.
Bei der Durchführung dieses Verfahrens wurde festgestellt, daß die Anwesenheit von Wasser in
wesentlichen Mengen in dem als Verdünnungsmittel dienenden Kohlenwasserstoff gewisse Probleme aufwirft,
wie z. B. die Vereisung von Transportleitungen, Wärmeaustauscherflächen, Ventilen u. dgl., die
nicht nur fortgesetzt die Reaktion beeinträchtigen, sondern außerdem von Zeit zu Zeit zur Enteisung verschiedener
Anlageteile Betriebseinstellungen erfordern. Die Reaktion wird durch Vereisung der Wärmeaustauscherflächen
infolge Verlust an Kühlleistung und durch anschließenden Anstieg der Temperatur innerhalb
des Polymerisationskessels beeinträchtigt. Ein derartiger Temperaturanstieg verursacht die Entstehung
unerwünscht großer Mengen niedermolekularer Polymerer. In anderen Fällen treten sogar bei verhältnismäßig
geringer Vereisung Verfahrensschwankungen auf, die wiederum zur Herstellung eines
uneinheitlichen polymeren Produktes mit verhältnismäßig weitem Molekulargewichtsbereich führen.
Die Anwesenheit von Wasser im Kohlenwasserstoff wirft ebenfalls ernsthafte Probleme hinsichtlich des
Polymerisationskatalysators auf. Zum Beispiel ent-
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aktivieren sogar kleine Mengen Wasser den Katalysator in beträchtlichem Umfange, und die Hydrolyse
von Aluminiumchlorid führt zur Bildung von Salzsäure, die unerwünscht ist und zum Reaktionsgefäß
hinführende oder von ihm wegführende Vorrichtungen, wie Leitungen, Ventile, Pumpen, Wärmeaustauscher,
Auslaßleitungen, korrodiert. Es ist daher wichtig, daß der verwendete Kohlenwasserstoff praktisch frei von
Wasser ist.
Nach unveröffentlichten Vorschlägen hat man be- ίο
reits versucht, die Anwesenheit von Wasser auszuschalten oder zu verringern. Im allgemeinen bestanden
diese Verfahren in der Verwendung einer oder mehrerer Trockenzonen, die Schichten eines festen
Trockenmittels, wie Tonerdegel, vorzugsweise mit einer Teilchengröße von 4,76 bis 0,84 mm, enthalten.
Es wurde jedoch gefunden, daß das Trockenmittel, insbesondere Tonerde, die als Trockenmittel bevorzugt
wird, einen allmählich steigenden Wassergehalt aufweist und seine Wirksamkeit beim Trockenverfahren
verliert. Infolgedessen ist es notwendig, der Tonerde oder einem anderen Trockenmittel durch von Zeit
zu Zeit vorgenommene Regenerierung unter Entfernung des WTassers seine ursprüngliche Wirksamkeit
zurückzugeben.
Um eine solche Trocknung eines Tonerde-Trockenmittels zu erzielen, wurden bisher verschiedene Verfahren
angewandt. Eines dieser Verfahren bestand darin, daß man durch das Trockenmittel ein heißes
inertes Raffineriegas leitete, das auf eine zur Verflüchtigung des Wassers ausreichende Temperatur
vorerhitzt war. Nach der Abkühlung wurde jedoch gefunden, daß die Tonerde nur teilweise regeneriert
war, so daß der zu trocknende Kohlenwasserstoff zwischen etwa 25 und 50 Teilen/Million Wasser enthielt,
was vielfach mehr ist, als zulässig ist.
Ein anderes Verfahren bestand darin, daß man vorerhitztes Äthan bei einer zur Verflüchtigung von
Wasser ausreichenden Temperatur durch das Trockenmittel leitete. Bei diesem Verfahren besteht jedoch
Explosionsgefahr. Das Verfahren ist außerdem insofern unwirtschaftlich, als das nasse Äthan, das etwas
Hexan enthält, verbrannt werden muß. Außerdem enthält das Äthan etwas Äthylen, das bei Regenerationstemperaturen
fortgesetzt auf dem Trockenmittel polymerisiert, so daß das Trockenmittel verunreinigt
und seine Haltbarkeit herabgesetzt wird.
Bei den beiden obengenannten Verfahren, d. h. bei Verwendung eines inerten Raffineriegases oder von
Äthan geht beim Versuch einer Regenerierung des Trockenmittels ein wesentlicher Teil des Kohlenwasserstoffs,
der nach Abzug aus der Trockenzone auf der Oberfläche der Trockenmittelteilchen zurückblieb,
verloren, da er verdampft und zusammen mit dem Regenerierungsgas abgezogen wird.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Polyisoolefinen durch Polymerisation eines C4- bis
C7-Isoolefins im Gemisch mit einer Aufschlämmung eines feinteiligen Aluminiumhalogenidkatalysators in
einem Kohlenwasserstoff als Verdünnungsmittel gefunden, bei dem man das zur Trocknung des Kohlenwasserstoffs
verwendete feste Trockenmittel periodisch dadurch regeneriert, daß man es mit trockenen
Dämpfen des als Verdünnungsmittel dienenden Kohlenwasserstoffs, die auf etwa 175 bis 315° C überhitzt
sind, zusammenbringt.
Der vorgetrocknete Kohlenwasserstoff wird für die Regenerierung vorzugsweise auf eine Temperatur von
etwa 205 bis 290° C, besonders von etwa 232 bis 290° C, überhitzt und im Gegenstrom zum normalen
Verdünnungsmittelstrom bei Überhitzungstemperatur durch den Trockner geleitet, der eine Schicht des
Trockenmittels enthält, und zwar so lange, bis das Trockenmittel wasserfiei ist. Der wasserhaltige
Dampf des Kohlenwasserstoffs wird kondensiert und in eine Trennzone geleitet, in der das Wasser abdekantiert
wird. N'ach der vorerwähnten Erhitzungszeit der Schicht durch den überhitzten, ■vorgetrockneten,
dampfförmigen Kohlenwasserstoff wird die Schicht des Trockenmittels durch Hindurchleiten von
vorgetrocknetem flüssigem Kohlenwasserstoff abgekühlt.
Durch das \Orstehend beschriebene erfindungsgemäße
Verfahren wird das Trockenmittel, z. B. Tonerde, praktisch vollständig regeneriert, praktisch vollkommen
getrocknet. Das regenerierte Trockenmittel ist in der Lage, den Wassergehalt im Verdünnungsmittel
auf den befriedigenden Stand von weniger als etwa 10 Teilen und im allgemeinen weniger als etwa
5 Teilen pro Million Teile Verdünnungsmittel herabzusetzen. Diesem Zwecke entsprechen gewöhnlich
Kontaktzeiten, die Raumgeschwindigkeiten zwischen etwa 0,1 und 20,0 Volumina Verdünnungsmittel pro
Volumen Trockenmittel pro Stunde entsprechen. Für die erfindungsgemäßen Zwecke sollten mindestens
zwei Trockenzonen im \^erfahren vorgesehen sein, die
abwechselnd auf Trocknung und Regenerierung eingestellt werden können.
Die Erfindung wird am besten durch folgende Beschreibung
unter Bezugnahme auf die Zeichnung ver ständlich, bei der die einzige Figur ein Fließschema
einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In der Zeichnung bedeutet 10 einen Vorratstank, der handelsübliches Hexan enthält, das beim erfindungsgemäßen
Verfahren als Verdünnungsmittel bevorzugt verwendet wird. Handelsübliches Hexan, das
innerhalb eines Bereiches von etwa 65 bis 70° C siedet, wird im allgemeinen als engbegrenzte Fraktion
aus Bohrkopf-Benzin oder unbehandeltem Rohbenzin durch Destillation gewonnen. Im allgemeinen haben
die handelsüblichen Hexane etwa die folgende Zusammensetzung :
| Bestandteil | Volumprozent |
| η-Hexan | 25 bis 70 |
| Isohexane | 5 bis 35 |
| Benzol | 1 bis 10 |
| Cg-cycloaliphatische Verbindungen . . Cp-Olefine |
10 bis 60 0,1 bis 3,0 5 bis 20 |
| Isoheptane |
Das handelsübliche Hexan enthält außerdem verschiedene Mengen Wasser im Bereiche von etwa 30
bis 300 Teilen pio Million. Die genaue Zusammensetzung eines bestimmten handelsüblichen Hexans
hängt von der Rohölquelle und von dem Fraktionierungsgrad ab.
Der als Verdünnungsmittel für die Polymerisation verwendete Kohlenwasserstoff in Tank 10 wird mittels
Pumpe 12 durch Leitung 11 in einen oder beide Trockner 20 und 30 gepumpt. Diese Trockner enthalten
Schichten von Trockenmitteln, z. B. Tonerdegel, mit einer Teilchengröße von etwa 4,76 bis
0,84 mm. Die Aufgabe der Trockner 20 und 30 ist die Entfernung des im handelsüblichen Hexan anwesenden
Wassers. Das Hexan aus Tank 10 wird durch Leitung 11 und 21 in Trockenvorrichtung 20 gepumpt,
die die Schicht 23 aus Tonerdegel enthält. Danach wird das getrocknete Hexan aus Schicht 23 von
Trockner 20 aus in Leitung 29 geleitet. Trockner 20
besitzt am oberen bzw. unteren Ende Öffnungen 27 bzw. 28, so daß frisches Tonerdegel durch Öffnung 27
in Trockner 20 eingeführt werden kann. Sobald das Tonerdege) als Trockenmedium verbraucht ist, kann es
durch öffnung 28 aus Trockner 20 entfernt werden. Trockner 20 besitzt ferner einen Dampfeinlaß 159 für
den regenerierenden Kohlenwasserstoff dampf, ein Auslaßventil 162 und eine Leitung 163, die dann Verwendung
findet, wenn das Tonerdegel-Trockenmittel ίο nach der vorliegenden Erfindung regeneriert werden
soll, wie anschließend noch ausführlicher beschrieben wird.
Während der Zeit, während der Trockner 20 erneut gefüllt oder sein Inhalt regeneriert wird, wird das
Hexan durch Leitung 11 und 31 in Trockner 30 eingeführt und durch Leitung 33 und 29 aus der Tonerdegelschicht
im Trockner 30 entfernt. Tiockner 30 besitzt eine öffnung 35 zur Einführung von frischem
Tonerdegel sowie eine Öffnung 36 für den Abzug von verbrauchtem Tonerdegel. Trockner 30 besitzt außerdem
wie Trockner 20 einen Einlaß 157 für den regenerierenden Kohlenwasserstoffdampf, ein Auslaßventil
160 sowie eine Leitung 161.
Zwar vollzieht sich die Bewegung des Hexans durch Trockner 20 und 30 — wie die Figur zeigt —
aufwärts, doch versteht es sich von selbst, daß sich der Strom gegebenenfalls durch Änderung der Röhrenanordnung
auch abwärts durch die Trockner bewegen kann. Die Regenerierungsleitungen würden dann ebenfalls
in umgekehrter Weise angebracht sein. Zwar ist nur ein Trockner erforderlich, doch bevorzugt man
die Verwendung von zwei Trocknern, denn in einem solchen Falle kann das Hexan kontinuierlich durch
abwechselnde Verwendung der Trockner 20 und 30 getrocknet werden, während der Inhalt des nicht verwendeten
Trockners nach der vorliegenden Erfindung regeneriert werden kann. Das handelsübliche Hexan
kann entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich durch Trockner 20 und/oder Trockner 30 geleitet werden.
Im allgemeinen lassen sich Geschwindigkeiten von etwa 0,1 bis 20, vorzugsweise 0,25 bis 10, insbesondere
0,5 bis 5 V/V/Std. (Volumen Vei dünnungsmittel pro Volumen Trockenmittel pro Stunde) anwenden.
Trockentemperaturen von etwa 4 bis 95° C, vorzugsweise etwa 20 bis 50° C, sind anwendbar.
Zur Einschränkung der Schlammbildung im Verfahren auf ein Minimum wird das getrocknete Hexan
sodann vorzugsweise durch eine Schicht aus verhältnismäßig groben Teilchen von Aluminiumchlorid geleitet.
Wie die Zeichnung zeigt, geschieht dies durch Hindurchleiten des getrockneten Hexans durch Säule
40 und/oder 50, von denen jede eine Schicht aus verhältnismäßig groben Teilchen Aluminiumchlorid
enthält. Insbesondere kann man das getrocknete Hexan durch Leitung 29 und 41 aufwärts (oder wie in der
Zeichnung abwärts) durch Säule 40 leiten, die eine Aufschüttung 43 aus Aluminiumchloridteilchen enthält.
Das mit Aluminiumchlorid behandelte Hexan wird durch Leitung 44 und 59 aus Säule 40 abgezogen.
Gleichzeitig oder abwechselnd mit dem Hindurchleiten des Hexans durch Säule 40 kann das
Hexan auch aufwärts (oder wie in der Zeichnung abwärts) durch Leitung 29 und 51 durch Säule 50 geleitet
werden. Das mit Aluminiumchlorid behandelte Hexan wird durch Leitung 53 und 59 aus Säule 50
abgezogen.
Säule 40 weist eine öffnung 46 auf, die zur Einführung
von frischem Aluminiumchlorid in Säule 40 dienen kann. In ähnlicher Weise besitzt Säule 50 eine
Öffnung 56 für die Einführung von frischem Aluminiumchlorid. Nach Verbrauch des AluminiumChlorids,
d. h. wenn das Aluminiumchlorid seine Wirksamkeit zur Verhütung der Schlammbildung im
Verfahren verliert, wird es zweckmäßigerweise durch die unteren Leitungen 49 und 58 entfernt. Das auf
diese Weise entfernte Aluminiumchlorid ist in Wasser löslich und läßt sich auswaschen. Es wird zweckmäßigerweise
in die Abwasser oder ein sonstiges geeignetes Abfallsystem geleitet. Sodann wird in die
Säulen 40 und 50 frisches Aluminiumchlorid eingeführt.
Selbstverständlich können Turm 40 und Turm 50 bei diesem Verfahren gleichzeitig oder abwechselnd
angewendet werden. Die abwechselnde Verwendung von Turm 40 und 50 wird bevorzugt, da sie insofern
ein kontinuierliches Verfahren gestattet, als eine der Säulen zur Behandlung Verwendung finden kann,
während die Aluminiumchloridschicht der anderen ausgetauscht wird. Wie bereits erwähnt, kann die Bewegung
des Hexans durch die Türme 40 und 50 je nach Wunsch entweder aufwärts oder abwärts erfolgen.
Für das Trocknen von Flüssigkeiten wird im allgemeinen der Strom in Aufwärtsbewegung bevorzugt.
Außerdem kann das Hexan entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich durch die Säulen 40 und
50 strömen, wobei das kontinuierliche Arbeiten bevorzugt wird.
Bei diesem Verfahren sind Behandlungsgeschwindigkeiten von etwa 0,25 bis 50 V/V/Std. (Volumen
Verdünnungsmittel pro Volumen Aluminiumchlorid pro Stunde), vorzugsweise etwa 0,5 bis 15 V/V/Std.,
anwendbar. Die Behandlungstemperaturen können zwischen etwa — 18 und 93° C, vorzugsweise zwisehen
etwa 24 und 38° C, liegen. Bevor eine Erneuerung des Aluminiumchlorids erforderlich wird, können
pro kg Aluminiumchlorid etwa 85 bis 1680 1 Hexan durch die Aluminiumchloridschichten in den
Säulen 40 und 50 geleitet werden. Vorzugsweise wird die Kapazität der Aluminiumchloridschichten zwisehen
etwa 125 bis 840 1 Hexan pro kg Aluminiumchlorid gehalten. Die Teilchen des Aluminiumchlorids
in den Säukn 40 und 50 besitzen vorzugsweise eine Größe von etwa 9,5 bis 0,84, besonders etwa 4,76 bis
2,38 mm.
Das mit Aluminiumchlorid behandelte Hexan wird vorzugsweise dadurch filtriert, daß man es durch eine
Schicht von verhältnismäßig groben Bauxitteilchen leitet. Insbesondere wild das mit Aluminiumchlorid
behandelte Hexan durch Säule 60 und/oder 70 geleitet. Auf diese Weise kann das mit Aluminiumchlorid
behandelte Hexan durch Leitung 59 und 61 in Säule 60 und durch die in Säule 60 enthaltene Bauxitschicht 63 geleitet werden. Das erhaltene, durch
Bauxit filtrierte Hexan wird danach durch Leitung 68 und 69 aus Säule 60 abgezogen. Säule 60 besitzt eine
öffnung 64, die zur Einführung von frischem Bauxit dienen kann, sowie eine öffnung 65, die zum Abzug
verbrauchter Tonerde verwendet werden kann. Gleichzeitig oder abwechselnd mit Hindurchleiten des
Hexans durch Säule 60 kann es auch durch Säule 70 geleitet werden, die ebenfalls eine Schicht aus verhältnismäßig
groben Bauxitteilchen enthält. Dies erreicht man durch Hindurchleiten des Hexans durch Leitung
59 und 71 durch die in Säule 70 enthaltene Tonerdeschicht.
Das durch Bauxit filtrierte Hexan wird sodann durch Leitung 73 und 69 aus Säule 70 entfernt.
Kolonne 70 besitzt eine öffnung 75, die zur Einführung
von frischem Bauxit in Turm 70 dient, sowie eine öffnung 76 zur Entfernung des verbrauchten
7 8
Bauxits. Es sei darauf hingewiesen, daß Säulen 60 gesetzt und bei einer Temperatur zwischen etwa —40
und 70 entweder gleichzeitig oder abwechselnd bei der und -150C, vorzugsweise etwa —30 und -120C,
Behandlung Verwendung finden können. Ebenso kann gehalten.
das Hexan je nach Wunsch (durch Änderung der Der übrige Teil der Katalysatoraufschlämmung 86
Röhrenanordnung) entweder in Richtung· nach oben 5 (die abgekühlt wurde) wird durch Leitung 98 vor-
oder nach unten durch die Bauxitschicht geleitet wer- zugsweise kontinuierlich durch Öffnen von Ventil 99
den. Die Aufwärtsrichtung wird bevorzugt. Außerdem in Polymerisationsgefäß 100 eingeführt. Ein trok-
versteht es sich von selbst, daß das Hexan entweder kenes C4- bis C7-Isoolefin, z. B. Isobutylen, das in
kontinuierlich oder diskontinuierlich durch die Säulen Reaktionskessel 100 polymerisiert werden soll, wird
60 und 70 geleitet werden kann. An Stelle des io aus dem (anschließend ausführlicher beschriebenen)
Bauxits als Filtriermaterial können auch Tonerdegel Turm 101 abgezogen und anschließend durch Leitung
oder andere ähnliche poröse Materialien oder auch 102 mittels Pumpe 103 durch Kühler 104 in den Reak-
eine mechanische Filtration Verwendung finden. Die tionskessel 100 geleitet. Reaktionsgefäß 100 besitzt ein
Trockner 20 und 30 sowie die Säulen 40, 50, 60 und Rührwerk 110, das durch Motor 111 betrieben wird.
70 besitzen vorteilhafterweise ein Volumen zwischen 15 Im Reaktionskessel 100 werden die Katalysatorauf-
etwa 0,028 und 2,8 m3, vorzugsweise zwischen etwa schlämmung und das Isobutylen durch Rührwerk 110
0,14 und 1,4 m3, insbesondere zwischen etwa 0,28 und gemischt, so daß die Polymerisation des Isobutylen^
0,84 m3. bewirkt wird. Je nach Gegebenheit kann die Reak-
Die Filtriergeschwindigkeiten durch die Säulen 60 tion durch ein diskontinuierliches oder kontinuier-
und 70 können zwischen etwa 0,1 und 20 V/V/Std. 20 liches Verfahren ausgeführt werden. Das in Reaktions-
(Volumen Verdünnungsmittel pro Volumen Bauxit gefäß 100 entstandene Reaktionsgemisch wird vor-
pro Stunde), vorzugsweise etwa 0,5 bis 5,0 V/V/Std., zugsweise kontinuierlich durch Leitung 112 mittels
liegen. Hierbei sind Behandlungstemperaturen zwi- Pumpe 113 abgezogen. Ein Teil des Reaktions-
schen etwa — 18 und 93° C, vorzugsweise zwischen gemisches wird durch Öffnen von Ventil 116 durch
etwa 24 und 38° C, verwendbar. Im allgemeinen wird 25 Leitung 115 geleitet. Dieser Anteil des Reaktions-
die Bauxitschicht erneuert, sobald etwa 8 bis 840 1, gemisches wird durch Kühler 120 und anschließend
vorzugsweise etwa 40 bis 400 1, Hexan pro kg Bauxit durch Leitung 125 zurück zum Reaktionskessel 100
durch die Tonerdeschicht geleitet wurden. Vorzugs- geführt. In Kühler 120 wird ein Kühlmittel einge-
weise finden Bauxitschichten mit einer Kapazität von führt, das in die durch Kühlschlange 122 führende
etwa 84 bis 250 1 Hexan pro kg Bauxit Verwendung. 30 Leitung 121 eintritt und mittels Leitung 123 daraus
Die Teilchengröße des Bauxits in den Schichten von entfernt wird. Hierbei ist ein Kühlmittel, z. B. flüs-
Säule 60 und 70 sollte im allgemeinen etwa 9,5 bis siges Ammoniak, Propan oder Äthan, verwendbar.
0,84 mm, vorzugsweise etwa 4,76 bis 2,38 mm, be- Kühler 120 dient zur Kühlung des vorerwähnten, im
tragen. Kreislauf geführten Stroms aus dem Reaktionsgefäß,
Das getrocknete, mit Aluminiumchlorid sowie mit 35 so daß die Polymerisationstemperatur im Reaktions-Bauxit
behandelte Hexan wird sodann durch Leitung gefäß 100 im gewünschten Bereich verbleibt.
69 in die Vorratszone für das trockene Verdünnungs- Der übrige Teil des aus Reaktionsgefäß 100 durch mittel 151 geleitet. Aus dieser Zone wird das trockene Leitung 112 abgezogenen Reaktionsgemisches wird Verdünnungsmittel durch Leitung 152, Pumpe 153 durch Öffnen von Ventil 131 durch Leitung 130 ge- und Ventil 169 über Leitung 154 in den Katalysator- 40 leitet. Dieser Teil des Reaktionsgemisches wird durch mischbehälter 80 geleitet, in dem das behandelte, prak- Leitung 130 in die Trenn- und Gewinnungsanlage 140 tisch trockene Hexan mit dem feinteiligen Alu- eingeführt, in der das entstandene polymere Produkt miniumchloridkatalysator gemischt wird, der bei der aus dem Reaktionsgemisch gewonnen und nicht umgc-Polymerisationsreaktion verwendet werden soll. Der setztes Isobutylen, das Hexan und die Aluminiumbeim Verfahren verwendete Aluminiumchloridkatalysa- 45 Chloridkomplexverbindungen und -rückstände von tor liegt als trockenes Pulver λόγ mit einer Teilchen- dem Reaktionsprodukt abgetrennt werden. Hierbei größe von etwa 2,00 bis 0,30 mm, vorzugsweise etwa lassen sich eine Anzahl üblicher Trennverfahren an-0,84 bis 0,42 mm. Der feinteilige Aluminiumchlorid- wenden. In Anlage 140 werden das Hexan und das katalystor wird im Trichter 81 aufbewahrt und durch nicht umgesetzte Isobutylen durch Flashverdampfung Öffnen von Ventil 83 durch Leitung 82 in Tank 80 50 in einem Flashverdampfungsturm aus dem Reakeingeführt. Tank 80 besitzt ein durch einen Motor 85 tionsgemisch nach oben abgezogen, kondensiert, angetriebenes Rührwerk 84, das den feinteiligen Alu- in ein Absetzgefäß geleitet, aus dem Wasser entfernt miniumchloridkatalystor im Hexan suspendiert hält. wird und anschließend durch Leitung 141 in Absetz-Im allgemeinen enthält die Aufschlämmung 86 aus gefäß 142 geleitet. Frisches Isobutylen wird ebenfalls Aluminiumchlorid und dem Hexan etwa 0,5 bis 10Ge- 55 durch Leitung 143 in Absetzgefäß 142 geleitet. Das in wichtsprozent, vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gewichts- Absetzgefäß 143 sich abscheidende Wasser wird durch prozent, Aluminiumchlorid, bezogen auf die gesamte Leitung 144 entfernt. Die Kohlenwasserstoffe (han-Aufschlämmung. Die Katalysatoraufschlämmung 86 delsübliches Hexan und Isobutylen), die Spuren von wird — vorzugsweise kontinuierlich — mittels Pumpe Wasser enthalten, werden aus dem Absetzgefäß 142 89 durch Leitung 88 aus Tank 80 entfernt. Ein Teil 60 mittels Pumpe 146 durch Leitung 145 in den Trockender Katalysatoraufschlämmung 86 wird vorteilhafter- turm 101 geleitet, in dem Wasser in Form eines weise kontinuierlich durch Öffnen von Ventil 92 durch azeotropen Gemisches entfernt wird. Die getrockneten Leitung 91, Kühler 93 und anschließend durch Leitung Kohlenwasserstoffe werden vom Boden des Turmes 97 zurück zu Tank 80 geleitet. Kühler 93 besitzt eine 101 durch Leitung 102 abgezogen, durch Kühler 104 Leitung 96 zur Einführung eines Kühlmittels wie 65 geleitet und zurück in das Reaktionsgefäß 100 gez. B. flüssigen Ammoniaks oder Propans oder einer führt. Aus Turm 101 wird ein Strom nach oben abgegekühlten Salzlösung in Kühlschlange 95, wobei das zogen, in Kühler 147 kondensiert und zu der oben beKühlmittel durch Leitung 94 entfernt wird. Durch schriebenen Abtrennung des Wassers von den Kohlen-Zurückführung eines Teils der Aufschlämmung 86 Wasserstoffen in Absetzgefäß 142 geleitet. Hexan und wird die Temperatur der Aufschlämmung herab- 70 Isobutylen können aus Anlage 140 durch Leitung 150
69 in die Vorratszone für das trockene Verdünnungs- Der übrige Teil des aus Reaktionsgefäß 100 durch mittel 151 geleitet. Aus dieser Zone wird das trockene Leitung 112 abgezogenen Reaktionsgemisches wird Verdünnungsmittel durch Leitung 152, Pumpe 153 durch Öffnen von Ventil 131 durch Leitung 130 ge- und Ventil 169 über Leitung 154 in den Katalysator- 40 leitet. Dieser Teil des Reaktionsgemisches wird durch mischbehälter 80 geleitet, in dem das behandelte, prak- Leitung 130 in die Trenn- und Gewinnungsanlage 140 tisch trockene Hexan mit dem feinteiligen Alu- eingeführt, in der das entstandene polymere Produkt miniumchloridkatalysator gemischt wird, der bei der aus dem Reaktionsgemisch gewonnen und nicht umgc-Polymerisationsreaktion verwendet werden soll. Der setztes Isobutylen, das Hexan und die Aluminiumbeim Verfahren verwendete Aluminiumchloridkatalysa- 45 Chloridkomplexverbindungen und -rückstände von tor liegt als trockenes Pulver λόγ mit einer Teilchen- dem Reaktionsprodukt abgetrennt werden. Hierbei größe von etwa 2,00 bis 0,30 mm, vorzugsweise etwa lassen sich eine Anzahl üblicher Trennverfahren an-0,84 bis 0,42 mm. Der feinteilige Aluminiumchlorid- wenden. In Anlage 140 werden das Hexan und das katalystor wird im Trichter 81 aufbewahrt und durch nicht umgesetzte Isobutylen durch Flashverdampfung Öffnen von Ventil 83 durch Leitung 82 in Tank 80 50 in einem Flashverdampfungsturm aus dem Reakeingeführt. Tank 80 besitzt ein durch einen Motor 85 tionsgemisch nach oben abgezogen, kondensiert, angetriebenes Rührwerk 84, das den feinteiligen Alu- in ein Absetzgefäß geleitet, aus dem Wasser entfernt miniumchloridkatalystor im Hexan suspendiert hält. wird und anschließend durch Leitung 141 in Absetz-Im allgemeinen enthält die Aufschlämmung 86 aus gefäß 142 geleitet. Frisches Isobutylen wird ebenfalls Aluminiumchlorid und dem Hexan etwa 0,5 bis 10Ge- 55 durch Leitung 143 in Absetzgefäß 142 geleitet. Das in wichtsprozent, vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gewichts- Absetzgefäß 143 sich abscheidende Wasser wird durch prozent, Aluminiumchlorid, bezogen auf die gesamte Leitung 144 entfernt. Die Kohlenwasserstoffe (han-Aufschlämmung. Die Katalysatoraufschlämmung 86 delsübliches Hexan und Isobutylen), die Spuren von wird — vorzugsweise kontinuierlich — mittels Pumpe Wasser enthalten, werden aus dem Absetzgefäß 142 89 durch Leitung 88 aus Tank 80 entfernt. Ein Teil 60 mittels Pumpe 146 durch Leitung 145 in den Trockender Katalysatoraufschlämmung 86 wird vorteilhafter- turm 101 geleitet, in dem Wasser in Form eines weise kontinuierlich durch Öffnen von Ventil 92 durch azeotropen Gemisches entfernt wird. Die getrockneten Leitung 91, Kühler 93 und anschließend durch Leitung Kohlenwasserstoffe werden vom Boden des Turmes 97 zurück zu Tank 80 geleitet. Kühler 93 besitzt eine 101 durch Leitung 102 abgezogen, durch Kühler 104 Leitung 96 zur Einführung eines Kühlmittels wie 65 geleitet und zurück in das Reaktionsgefäß 100 gez. B. flüssigen Ammoniaks oder Propans oder einer führt. Aus Turm 101 wird ein Strom nach oben abgegekühlten Salzlösung in Kühlschlange 95, wobei das zogen, in Kühler 147 kondensiert und zu der oben beKühlmittel durch Leitung 94 entfernt wird. Durch schriebenen Abtrennung des Wassers von den Kohlen-Zurückführung eines Teils der Aufschlämmung 86 Wasserstoffen in Absetzgefäß 142 geleitet. Hexan und wird die Temperatur der Aufschlämmung herab- 70 Isobutylen können aus Anlage 140 durch Leitung 150
in abseits gelegene (in der Zeichnung nicht gezeigte) Behälter abgezogen werden.
Die Polymerisation wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen etwa —60 und —12° C durchgeführt.
Reaktionstemperaturen zwischen etwa — 45 und —18° C werden bevorzugt. Im allgemeinen beträgt
die Verweilzeit im Reaktionsgefäß zwischen etwa 0,2 und 4,0, vorzugsweise etwa 0,5 und 2,0 Stunden.
Der Kohlenwasserstoff und das Isobutylen werden meist in Mengen von etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent
Kohlenwasserstoff und 25 bis 50 Gewichtsprozent Isobutylen verwendet, vorzugsweise in Mengen
von etwa 60 bis 70 Gewichtsprozent Kohlenwasserstoff und 30 bis 40 Gewichtsprozent Isobutylen.
Das verwendete Isobutylen ist im allgemeinen mindestens etwa 98°/oig (d. h., es besteht aus mindestens
etwa 98 Gewichtsprozent Isobutylen und nicht mehr als etwa 2°/o Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten
nahe jenem von Isobutylen). Die Verwendung von Isobutylen mit hoher Reinheit wird bevorzugt, doch
können beim erfindungsgemäßcn Verfahren gegebenenfalls auch Butylenfraktionen mit geringeren Mengen
Isobutylen verwendet werden. Zur Herstellung von Isobutylenpolymeren mit Molekulargewichten nach
Staudinger von etwa 500 bis 50 000 können die Reaktionsbedingungen variieren. Im allgemeinen dient
das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Isobutylenpolymeren mit Molekulargewichten von
etwa 5000 bis 25 000, insbesondere etwa 15 000 bis 20 000, von denen die letztgenannten Isobutylenpolymeren
besonders nützlich zur Verbesserung der Viskosität von Schmierölen sind. Das im Reaktionsgefäß
100 erhaltene Reaktionsgemisch besteht aus etwa 10 bis 35 Gewichtsprozent Polyisobutylen, etwa 2 bis
20 Gewichtsprozent nicht umgesetztem Isobutylen, etwa 50 bis 75 Gewichtsprozent Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel,
z. B. handelsüblichem Hexan, und etwa 0,04 bis 0,4 Gewichtsprozent Aluminiumchlorid-Katalysator.
Ist bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Regenerierung des festen Trockenmittels
in entweder Trockner 20 oder Trockner 30 erforderlich, so werden die entsprechenden Ventile des
zu regenerierenden Trockners zum Trockensystem geschlossen und zum Regenerierungssystem geöffnet, wie
anschließend noch ausführlich beschrieben wird. Wurde z. B. das Trockenverfahren unter Verwendung
von Trockner 20 durchgeführt, während der Inhalt von Trockner 30 zuvor regeneriert wurde, so werden
sowohl das Verdünnungsmittel-Einlaßventil 172 von Trockner 20 als auch das Verdünnungsmittel -Auslaßventil
173 geschlossen. Gleichzeitig werden Verdünnungsmittel-Einlaßventil
174 zum Trockner 30 und Verdünnungsmittel-Auslaß 175 geöffnet, wobei die
Trockenbehandlung nun kontinuierlich unter Verwendung von Trockner 30 durchgeführt wird, während
Trockner 20 eine Regenerierungsstufe durchmacht.
Ein kleiner Teil des trockenen Hexans aus der Verdünnungsmittel-Vorratszone 151 wird sodann
durch Pumpe 153 über Leitung 155 durch das Ventil 170, vorbei an dem geschlossenen Ventil 179 durch
das Ventil 177 in den Überhitzer 171 gepumpt. Der Überhitzer verdampft und überhitzt das Verdünnungsmittel
(ζ. B. Hexan) auf eine Temperatur zwischen etwa 175 und 315° C. Dieser überhitzte Dampf wird
sodann durch das Ventil 178 und das Ventil 158 in Leitung 159 eingeführt, wobei Ventil 156 geschlossen
bleibt. Der überhitzte Dampf strömt durch Leitung 159 und wird in Trockner 20 eingeblasen, so daß er
während der Trockenstufe im Gegenstrom zu dem des Verdünnungsmittels durch Trockner 20 strömt. Der
überhitzte Verdünnungsmitteldampf strömt vom Trockner 20 über Leitung 176 durch das Ventil 162 in
Leitung 163, die durch das Ventil 181 vorbei an dem geschlossenen Ventil 182 in den Kühler 164 führt. In
diesem Kühler werden das Verdünnungsmittel (z.B. Hexan) und Wasser auf eine Temperatur abgekühlt,
die ausreicht, sie wieder zu verflüssigen. Danach strömen sie durch Leitung 165 zur Dekantiervorrichtung
166, wo das Wasser über Leitung 167 abgezogen wird, während das Hexan durch Leitung 168 zurück
in den Vorratsbehälter 10 für das Hexan-Verdünnungsmittel geleitet wird.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Ventil 181 zu schließen und Ventil 182 zu öffnen, so daß der
überhitzte Verdünnungsmitteldampf zu dem (bereits beschriebenen, jedoch in der Zeichnung nicht gezeigten)
Kondensator in Anlage 140 strömt. Dort wird der überhitzte Verdünnungsmitteldampf kondensiert
und in ein (in der Zeichnung nicht gezeigtes) Absetzgefäß geleitet, aus dem Wasser entfernt werden kann.
Nach Beendigung der vorerwähnten Heizstufe der Regenerierbehandlung wird die Kühlstufe der Regenerierung
eingeleitet. In dieser Kühlstufe werden Ventil 177 und 178 geschlossen, Ventil 179 dagegen geöffnet,
so daß das kühle, trockene, flüssige Verdünnungsmittel aus der Vorratszone 151 durch Leitung
152, Pumpe 153, Leitung 155, Ventil 170, Ventil 179,
Leitung 180, Ventil 158 und Leitung 159 im Gegenstrom zu dem des Verdünnungsmittels während der
Trockenstufe in Trockner 20 strömt. Das Ilindurchleiten des trockenen Verdünnungsmittels durch Trockner
20 und 30 nach der Erhitzung bei der Regenerierung dient dem Zwecke, die genannten Trockner auf
eine Temperatur abzukühlen, bei der sie in der Trockenstufe verwendbar sind. Die Temperatur des
trockenen Verdünnungsmittels liegt im allgemeinen zwischen etwa 4 und 38° C. Das trockene Verdünnungsmittel
strömt aus Trockner 20 durch Leitung
4» 176 durch das Ventil 162 in Leitung 163, die durch
das Ventil 181 vorbei an dem geschlossenen Ventil 182 in den Kondensator 164 führt. Das Verdünnungsmittel
(ζ. B. Hexan) wird abgekühlt und durch Leitung 165 in Dekantiergefäß 166, sodann durch Lei-
4-5 tung 168 in den Vorratsbehälter für das Verdünnungsmittel
10 geleitet. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Ventil 181 zu schließen, Ventil 182 zu
öffnen und das trockene Verdünnungsmittel zu dem (in der Zeichnung nicht gezeigten) Kondensator und
Absetzgefäß in Anlage 140 zu leiten.
Wird zu irgendeinem Zeitpunkt während des Regenerierungsverfahrens im Katalysatormischtank
80 zusätzliches trockenes Verdünnungsmittel benötigt, so kann Ventil 169 teilweise geöffnet werden,
ohne daß das erfindungsgemäße Regenerierungsverfahren gestört wird.
Der Inhalt von Trockner 20 wird nun vollkommen regeneriert und kann zum Trocknen verwendet werden,
wenn der Inhalt von Trockner 30 anschließend auf die gleiche allgemeine Weise regeneriert wird, die
bereits für die Regenerierung von Trockner 20 beschrieben wurde.
Nach der oben beschriebenen Regenerierung des Trockenmittels nach der vorliegenden Erfindung kann
die Trocknung etwa 20 bis 200 Stunden in Anspruch nehmen, vorzugsweise etwa 25 bis 50 Stunden. Die
Regenerierungszeit beträgt im allgemeinen etwa 1 bis 20 Stunden, vorzugsweise etwa 5 bis 15 Stunden. Von
den oben für die Regenerierungsbehandlung genannten Zeiten werden etwa zwei Drittel bis neun Zehntel
909 6S9/590
für die Erhitzung und der Rest für die Kühlung beansprucht.
Anschließend folgt die ausführliche Beschreibung eines Beispiels für das verbesserte Verfahren der vorliegenden
Erfindung. Das bei diesem Beispiel verwendete handelsübliche Hexan hat etwa folgende Zusammensetzung
:
| Bestandteile | Volum prozent |
| η-Hexan | 44 30 5,5 20 0,5 |
| Isohexane und -heptane Benzol |
|
| Cycloaliphatische Cg-Verbindungen ... C6-Olefme ' |
Dieses handelsübliche Hexan stammt von einem leichten unbearbeiteten Rohbenzin und hat einen
Siedebereich von etwa 65 bis 70° C. Das handelsübliche Hexan enthält außerdem etwa 200 T. p. M.
Wasser. Etwa 19 300 1 dieses Hexans werden aus Tank 10 durch Schicht 23 von Trockner 20 gepumpt.
Das Hexan strömt mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 V/V/Std. durch Schicht 23. Schicht 23 besteht
im wesentlichen aus Tonerdegelteilchen mit einer Teilchengröße von etwa 4,76 mm. Die Temperatur der
Schicht beträgt etwa 24° C. Das aus Trockner 20 erhaltene getrocknete Hexan enthält etwa 5 Teile pro
Million Teile Wasser.
Das getrocknete Hexan wird sodann durch die Aluminiumchloridschicht
43 der Säule 40 geleitet. Die Teilchen des Aluminiumchlorids haben eine Größe von
etwa 4,76 mm. Das Hexan strömt mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,5 V/V/Std. durch Schicht 43.
und die Temperatur der Schicht liegt bei etwa 27° C. Nachdem etwa 210 1 Hexan pro kg Aluminiumchlorid
durch Aluminiumchloridschicht 43 geleitet wurden, wird Schicht 43 erneuert.
Das mit Aluminiumchlorid behandelte Hexan wird sodann in Kolonne 60 und durch die darin enthaltene
Bauxitschicht 63 geleitet. Die Bauxitteilchen in Schicht 63 haben eine Größe von etwa 4,76 mm. Das
Hexan strömt mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,0 V/V/Std. durch Schicht 63. Die Temperatur von
Schicht 63 beträgt etwa 32° C. Nachdem etwa 10 1 Hexan pro kg Bauxit hindurchgeleitet wurden, wird
Bauxitschicht 63 erneuert.
Das erhaltene getrocknete, mit Aluminiumchlorid behandelte, durch Bauxit filtrierte Hexan fließt diskontinuierlich
mit einer Geschwindigkeit von etwa 640 1/Std. in Mischtank 80, wo es mit genügend feinteiligem
Aluminiumchloridkatalysator aus Trichter 81 gemischt wird, so daß eine Katalysatoraufschlämmung
entsteht, die etwa 4 Gewichtsprozent Aluminiumchloridkatalysator enthält. Bei diesem Beispiel
hat der Aluminiumchloridkatalysator eine Teilchengröße von etwa 0,84 mm. Die entstandene Katalysatoraufschlämmung
wird mittels Rührwerk 85 heftig gerührt und wird durch Leitung 88 mit einer Geschwindigkeit
von etwa 16 200 1/Std. abgezogen. Etwa 15 900 1 der Katalysatoraufschlämmung werden kontinuierlich
durch Kühler 93 geleitet und im Kreislauf zurück zu Tank 80 geführt. Dadurch wird die Temperatur
der durch Leitung 88 strömenden Katalysatoraufschlämmung bei etwa — 18° C gehalten.
Etwa 3001/Std. der Katalysatoraufschlämmung werden kontinuierlich durch Leitung 98 in Polymerisationsgefäß
100 geleitet. Etwa 19001/Std. frisches Isobutylen mit hoher Reinheit (99 Gewichtsprozent
Isobutylen) werden kontinuierlich in Absetzgefäß 142 eingeführt. Gleichzeitig treten auch 6380 1/Std. des im
Kreislauf geführten Hexans und nicht umgesetztes Isobutylen aus Trenn- und Gewinnungsanlage 140 in
das Absetzgefäß 142 ein, während die gesamte Kohlenwasserstoffphase einschließlich der Isobutylenbeschickung
zum Trockenturm 101 und anschließend zum Reaktionsgefäß 100 geleitet wird. Die
Katalysatoraufschlämmung und Isobutylen sowie das Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel (handelsübliches
Hexan) werden mittels eines Rührwerkes 110 kontinuierlich gerührt. Etwa 83001/Std. des
Reaktionsgemisches in Reaktionsgefäß 100 werden durch Leitung 130 kontinuierlich aus diesem abgezogen.
Von den 1210hl/Std. Reaktionsgemisch, das durch Leitung 112 strömt, werden etwa 1120hl/Std.
(plus Beschickung aus Trockenturm 101) durch Leitung 115 zum Kühler 120 geleitet und anschließend
durch Leitung 125 zum Reaktionsgefäß 100 zurückgeleitet. Durch diese Kreislaufkühlung wird die
Temperatur im Reaktionsgefäß 100 bei etwa —40° C gehalten. Die durchschnittliche Verweilzeit der Materialien
im Reaktionsgefäß beträgt etwa 1 Stunde.
Der Rest des durch Leitung 112 strömenden Reaktionsgemisches
wird durch Leitung 130 abgezogen und in die Trenn- und Gewinnungsanlage 140 eingeführt.
Dieses Reaktionsgemisch besteht aus etwa 18 Gewichtsprozent Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht
von etwa 18 000, etwa 12 Gewichtsprozent nicht umgesetztem Isobutylen, etwa 70 Gewichtsprozent
Hexan und etwa 0,2 Gewichtsprozent Aluminiumchloridkatalysator; diese Bestandteile des
Reaktionsgemisches werden voneinander getrennt.
Nach etwa 30stündigem Verweilen im Strom zeigt es sich, daß die Leistung des Trockners 20 so herabgesetzt
ist, daß das Tonerde-Trockenmittel eine Regenerierung erfordert, wie das Steigen des Wassergehaltes
des ausströmenden Hexans anzeigt. Zu diesem Zeitpunkt werden Hexaneinlaßventil 172 und
Auslaßventil 173 geschlossen und gleichzeitig die entsprechenden, vorher geschlossenen Ventile 174 und
175 zum Trockner 30 geöffnet. Sodann wird Ventil 170 geöffnet, so daß ein Teil des trockenen Hexans
der Verdünnungsmittel-Vorratszone 151 durch Leitung 152 strömen kann und durch Pumpe 153 über
Leitung 155 vorbei an dem geschlossenen Ventil 179 durch das offene Ventil 177 in Überhitzer 171 gepumpt
wird. In diesem Überhitzer wird das Hexan verdampft und durch bei einem Druck von 42 kg/cm2
überhitzten Wasserdampf auf eine Temperatur von etwa 232° C überhitzt. Der auf diese Weise überhitzte
Hexandampf wird sodann von Überhitzer 171 durch das Ventil 178 vorbei an dem geschlossenen Ventil
156 durch das Ventil 158 in die in Tonerdetrockner 20 führende Leitung 159 geleitet. Der überhitzte
Hexandampf wird sodann während der Trocknung durch Trockner 20 im Gegenstrom zu dem der Hexanflüssigkeit
geleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit des Hexandampfes durch Schicht 23 von Trockner 20 beträgt
etwa 160 V/V/Std. Der Hexandampf und der dadurch entfernte Wasserdampf strömen sodann über
Leitung 176 durch das Ventil 162 in Leitung 163, die
durch das Ventil 181 vorbei an dem geschlossenen Ventil 182 in den Kondensator 164 führt. Im Kondensator
164 werden sowohl das Wasser als auch das Hexan wieder verflüssigt. Beide Flüssigkeiten werden
sodann durch Leitung 165 in Dekantiergefäß 166 geleitet, in dem das Wrasser abgezogen und durch Leitung
167 entfernt wird, während das Hexan über Leitung 168 zum Vorratsbehälter 10 zurückgeführt
wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Ventil
181 zu schließen und Ventil 182 zu öffnen, so daß das
überhitzte Verdünnungsmittel zum Kondensator und Absetzgefäß in Anlage 140 strömt. Die Gesamtzeit
für die Heizstufe des Regenerierverfahrens beträgt etwa 15 Stunden.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Ventile 177 und 178 geschlossen, und Ventil 179 ist geöffnet, so daß das
trockene, flüssige Hexan aus Verdünnungsmittel-Vorratsbehälter 151 bei 24° C durch Schicht 23 des
Trockners 20 strömt und sie abkühlt. Das Hexan strömt über Leitung 176, Ventil 162, Leitung 163 in
Kondensator 164, anschließend in Dekantiergefäß 166 und durch Leitung 168 zum Vorratsbehälter 10. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, Ventil 181 zu schließen und Ventil 182 zu öffnen, so daß das flüssige
Hexan zum Kondensator und Absetzgefäß in Anlage 140 strömt. Die Gesamtzeit für die Kühlung während
der Regenerierungsbehandlung beträgt etwa 2 Stunden. Die Kühlflüssigkeit bewegt sich mit einer Geschwindigkeit
von etwa 0,5 V/V/Std. durch Schicht 23 von Trockner 20.
Wird der mit Tonerde versehene Trockner 30 durch entsprechende Einstellung der in die Trockner führenden
Ventile stillgelegt und anschließend Tonerdetrockner 20 erneut eingeschaltet, so zeigt sich, daß
das Hexan, das mit dem auf diese Weise regenerierten Tonerdetrockenmittel behandelt wurde, weniger
als 5 Teile pro Aiillion Teile Wasser enthält. Ferner
zeigt sich, daß die Regenerierung des Tonerde-Trockenmittels in Trockner 20 so wirksam durchgeführt
wird, daß der Trockner etwa 30 Stunden in Betrieb bleiben kann, bevor eine erneute Regenerierung
erforderlich ist.
Es wurde gefunden, daß bei Anwendung des verbesserten erfindungsgemäßen Verfahrens auf die in
dem obigen Beispiel beschriebene Weise der als Verdünnungsmittel verwendete Kohlenwasserstoff praktisch
wasserfrei ist. Ferner ist die Regenerierung des Tonerde-Trockenmittels praktisch vollkommen, der
Aluminiumchloridkatalysator zeigte eine wirksamere Leistung und das verbesserte Verfahren förderte die
Herstellung eines Polyisobutylene mit einem einheitlicheren Molekulargewicht. Außerdem war keine Betriebseinstellung
zur Reinigung der Leitungen, Ventile, Meßgeräte u. dgl. erforderlich. Im allgemeinen
wurde die Verfahrenskontrolle durch das erfindungsgemäße
Verfahren wesentlich verbessert.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Polyisoolefinen durch Polymerisation eines C4- bis C7-Isoolefins
im Gemisch mit einer Aufschlämmung eines feinteiligen Aluminiumhalogenidkatalysators
in einem Kohlenwasserstoff als Verdünnungsmittel, der vor seiner Vermischung mit dem Katalysator
durch eine Schicht eines festen Trockenmittels geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
man das feste Trockenmittel periodisch regeneriert, indem man es mit auf eine Temperatur von
etwa 175 bis 315° C überhitzten trockenen Dämpfen des als Verdünnungsmittel dienenden Kohlenwasserstoffs
zusammenbringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, daduixh gekennzeichnet,
daß das feste Trockenmittel nach der Behandlung mit dem überhitzten Kohlenwasserstoffdampf
mit einem kalten, praktisch trockenen, flüssigen Kohlenwasserstoff in Berührung gebracht
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den für die Bereitung der
Katalysatoraufschlämmung wie auch für die Regenerierung des Trockenmittels verwendeten
Kohlenwasserstoff nach seiner Trocknung mit dem festen Trockenmittel durch eine Schicht aus verhältnismäßig
groben Teilchen von Aluminiumchlorid und anschließend durch eine Schicht aus verhältnismäßig groben Teilchen von Bauxit
leitet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als festes Trockenmittel
Tonerde und als Kohlenwasserstoff handelsübliches Hexan verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man den Dampf des Kohlenwasserstoffs nach der Regenerierung des festen Trockenmittels
kondensiert, mitgeführtes Wasser abtrennt und den Kohlenwasserstoff wieder verwendet.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 863 262.
Deutsche Patentschrift Nr. 863 262.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 909 689/590 12.
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family Applications (1)
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| DE (1) | DE1071340B (de) |
| FR (1) | FR1172869A (de) |
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| FR1172869A (fr) | 1959-02-17 |
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