DE60034272T2 - Neuer heteropolyanion enthaltender Katalysator verwendbar in Paraffinumwandlungsverfahren - Google Patents

Neuer heteropolyanion enthaltender Katalysator verwendbar in Paraffinumwandlungsverfahren Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Katalysatoren, die Heteropolyanione der 12-Wolframatophosphorsäure oder 12-Wolframatomolybdänsäure und, bei einigen, mindestens ein Metall der Gruppe VIII enthalten, die auf Trägern angelagert sind, die eine spezifische Oberfläche und ein großes Porenvolumen entwickeln, wie etwa Zirconiumoxid (ZrO2), Siliciumdioxide, Siliciumdioxid-Aluminiumoxide oder Aluminiumoxide.
  • Diese Katalysatoren werden vor allem bei der Isomerisation von Paraffinschnitten verwendet werden, die größtenteils n-Paraffine enthalten, die zum Beispiel 4 bis 8 Kohlenstoffatome je Molekül aufweisen, und bei der aliphatischen Alkylierung von Isoparaffinen (zum Beispiel Isobutan und/oder Isopentan) durch mindestens ein Olefin, das zum Beispiel 2 bis 6 Kohlenstoffatome je Molekül (C2 bis C6) umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Herstellung dieser Katalysatoren.
  • Die Beseitigung von Blei und die sehr kurzfristige Verringerung des Aromatengehalts von Benzin, assoziiert mit der anhaltenden Forderung, eine hohe Oktanzahl aufrecht zu erhalten (größer oder gleich 95), haben zur Suche nach Katalysatoren und verbesserten Verfahren geführt, die es ermöglichen, Benzin mit hoher Oktanzahl zu erhalten und, darunter Verfahren zur Isomerisation von Paraffinschnitten, die größtenteils n-Paraffine enthalten, und zur aliphatischen Alkylierung von Isoparaffinen. Diese beiden Verfahren wirken über einen Säuremechanismus, bei dem die Carbokationen als Zwischenprodukt eingesetzt werden. Sie erfordern die Verwendung von Katalysatoren, die eine hohe Azididät entwickeln.
  • Für die Isomerisation der Paraffinschnitte, die größtenteils n-Paraffine enthalten, sollten diese Säurefeststoffe zu einer guten Aktivität bei einer möglichst niedrigen Temperatur führen, da das thermodynamische Gleichgewicht die vielfach verzweigten Isomere bei niedriger Temperatur begünstigt.
  • Die üblicherweise industriell verwendeten Katalysatoren sind:
    • – Pt/Zeolith- und insbesondere Pt/Mordenit-Katalysatoren
    • – Katalysatoren auf der Basis von Pt/halogeniertem und insbesondere stark chloriertem Aluminiumoxid,
    • – Katalysatoren auf der Basis von sulfatiertem Zirconiumoxid.
  • Für die aliphatische Alkylierung sind es die flüssigen Säuren HF und H2SO4, die industriell verwendet werden, trotz großer Anwendungsprobleme und der Toxizität für die Umwelt.
  • In letzter Zeit wurden für diese beiden Reaktionen Katalysatoren untersucht, die Heteropolyanione enthalten. Diese Heteropolyanione haben im Allgemeinen die Form von Salzen der 12-Wolframatophosphorsäure (US-A-5 482 733) oder der 12-Wolframatosiliciumsäure (EP-A-0 623 386 und US-A-5 391 532), die durch Aluminium ausgetauscht und auf unterschiedlichen Trägern angelagert werden, wie etwa Zr(OH)4 oder SiO2, oder auch in Form von 12-Wolframatophosphorsäure selbst, die auf mittelporösen Feststoffen geträgert ist, wie etwa MCM-41 (US-A-5 366 945).
  • In der Isomerisationsreaktion der Paraffinschnitte, die größtenteils n-Paraffine, zum Beispiel mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, enthalten, variiert das thermodynamische Gleichgewicht zwischen den unterschiedlichen Isomeren, abhängig von der Temperatur beträchtlich. Die verzweigten Kohlenwasserstoffe, also jene mit einer hohen Oktanzahl, sind umso stärker begünstigt, je niedriger die Temperatur ist. Das Problem der Isomerisation dieser Paraffinschnitte besteht also darin, Katalysatoren zu finden, die bei der niedrigsten Temperatur aktiv sind.
  • Die aliphatischen Alkylierungsreaktionen der Isoparaffine durch die Olefine betreffend, war es wichtig, über einen Feststoffkatalysator verfügen zu können, der es ermöglicht, unter Bedingungen zu arbeiten, die so einfach wie möglich sind, und bei Betriebstemperaturen die höher sind, als jene, die von der Nutzung der herkömmlichen flüssigen Säuren diktiert wird, wodurch die Probleme, die mit der Abkühlung verbunden sind, vermieden werden.
  • Es ist also eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung, neue verbesserte Katalysatoren in den Paraffinumwandlungsreaktionen, ebenso wie in den Isomerisationsreaktionen der Paraffinschnitte, die größtenteils n-Paraffine enthalten, in den aliphatischen Alkylierungsreaktionen von Isoparaffinen durch Olefine bereitzustellen.
  • Die Katalysatoren gemäß der vorliegenden Erfindung sind allgemein durch die Tatsache definiert, dass sie mindestens Heteropolyanione umfassen, die von Wolframatophosphorsäure oder 12-Wolframatomolybänsäure, aber vorzugsweise von 12-Wolframatophosphorsäure angeleitet sind, die auf Trägern angelagert sind, die eine spezifische Oberfläche und ein großes Porenvolumen entwickeln, wie etwa Zirconiumoxide, Siliciumdioxide, Siliciumdioxid-Aluminiumoxide oder Aluminiumoxide, vorzugsweise Zirconiumoxid.
  • Einige dieser Katalysatoren umfassen ferner mindestens ein Metall der Gruppe VIII. Letztere sind insbesondere für die Isomerisation von Paraffinschnitten vorgesehen, die größtenteils Paraffine enthalten, die zum Beispiel 4 bis 8 Kohlenstoffatome aufweisen. Die anderen, die kein Metall der Gruppe VIII enthalten, eignen sich insbesondere für die aliphatische Alkylierung von Isoparaffinen (zum Beispiel Isobutan und/oder Isopentan) mittels mindestens eines Olefins, das zum Beispiel 2 bis 6 Kohlenstoffatome je Molekül (C2 bis C6) enthält.
  • Der Träger der Katalysatoren gemäß der Erfindung entwickelt im Allgemeinen eine spezifische Oberfläche von 50 bis 500 m2/g, bevorzugt von 80 bis 500 m2/g, und am häufigsten von 80 bis 450 m2/g und ein Porenvolumen von 0,2 bis 0,9 cm3/g, bevorzugt von 0,3 bis 0,9 cm3/g und am häufigsten von 0,3 bis 0,8 cm3/g entwickelt; er wird vorteilhafterweise in die Form von Kugeln oder Extrudaten geformt. Der Gehalt an Heteropolyanion liegt bei 10 bis 55 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, bevorzugt bei 25 bis 50 Gew.-%.
  • Die Katalysatoren gemäß der Erfindung, die insbesondere für die Paraffinschnitte vorgesehen sind, die größtenteils n-Paraffine enthalten, umfassen ferner das Heteropolyanion und den Träger, mindestens ein Metall der Gruppe VIII, zum Beispiel ausgewählt aus Platin, Palladium, Rhodium, Nickel und Ruthenium, mit einem Gehalt von 0,05 bis 10 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 5 Gew.-%, und stärker bevorzugt von 0,2 bis 1 Gew.-%.
  • Für die Herstellung der Katalysatoren der Erfindung können die einzuführenden Heteropolyanione aus wässrigen Lösungen von entsprechenden Heteropolysäuren oder Salzen dieser Säuren stammen. Sie werden auf den Trägern durch jede dem Fachmann bekannte Imprägnierungstechnik und insbesondere durch Trockenimprägnierung im Porenvolumen angelagert. Vor der Imprägnierung werden die Träger vorteilhafterweise kalziniert, zum Beispiel bei einer Temperatur von 200°C bis 800°C, bevorzugt von 350°C bis 600°C.
  • Im Fall von Katalysatoren, die bei der Isomerisation von Paraffinschnitten angewendet werden, die größtenteils n-Paraffine enthalten, wird mindestens ein Metall der Gruppe VIII, durch jede dem Fachmann bekannte Methode, zum Beispiel durch Imprägnierung, auf dem Träger angelagert.
  • Das Heteropolyanion und das Metall der Gruppe VIII können auf den Träger aus einer gemischten Lösung aus einem Vorläufer des Heteropolyanions (Heteropolysäure oder eines ihrer Salze) und einem Vorläufer des Metalls der Gruppe VIII coimprägniert werden. Am Ende der Coimprägnierung wird der Katalysator 6 bis 12 Stunden lang im Trockenofen bei einer Temperatur von 100°C bis 150°C getrocknet, dann unter Luft für eine Dauer von 0,5 bis 4 Stunden, bevorzugt von 1 bis 3 Stunden, bei einer Temperatur von 150°C bis 400°C, bevorzugt von 180°C bis 350°C, kalziniert.
  • Das Heteropolyanion und das Metall der Gruppe VIII können auch nacheinander imprägniert werden, wobei das Heteropolyanion dann vorzugsweise zuerst imprägniert wird. In diesem Fall werden die oben beschriebenen Trocknungs- und Kalzinierungsschritte im Allgemeinen nach der Imprägnierung des Heteropolyanions, dann nach der Imprägnierung des Metalls der Gruppe VIII, angewendet.
  • Unter den Metallen der vorher zitierten Gruppe VIII ist Platin und Palladium bevorzugt; es können alle Salze dieser Metalle, die in Wasser ausreichend löslich sind, als Vorläufer verwendet werden.
  • Als Metall der Gruppe VIII kann auch Platin in den Katalysator eingeführt werden, durch mechanisches Mischen mit einem Pt/Al2O3- oder Pt/SiO2-Katalysator, der zuvor reduziert wurde.
  • Im Fall der bei der aliphatischen Alkylierung angewendeten Katalysatoren, die kein Metall der Gruppe VIII enthalten, erfolgt die Ablagerung der Heteropolyanione zum Beispiel durch Imprägnierung, wie weiter oben beschrieben, dann folgen direkt die Trocknungs- und Kalzinierungsschritte.
  • In allen Fällen erfolgt am Ende der Kalzinierung im Allgemeinen eine Behandlung unter Wasserstoff, für eine Dauer von 0,5 bis 4 Stunden, bevorzugt von 1 bis 3 Stunden, bei einer Temperatur von 120°C bis 600°C, bevorzugt von 150°C bis 500°C.
  • In den Isomerisationsverfahren, die die Katalysatoren gemäß der Erfindung verwenden, werden im Allgemeinen Beschickungen behandelt, die mindestens, 80 Gew.-%, bevorzugt mindestens 90 Gew.-%, Paraffine mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen enthalten. Es kann sich insbesondere um die Schnitte C4, C5-C6, C5-C7, oder C8 handeln.
  • Die Beschickung und der Wasserstoff werden, unter den Isomerisationsbedingungen, mit einem Katalysator gemäß der Erfindung in Kontakt gebracht, der mindestens ein Metall der Gruppe VIII enthält. Dieser Kontakt kann unter Verwendung des Katalysators im Festbett, im Fließbett oder im Batchmode (das heißt diskontinuierlich) ausgeführt werden. Die Isomerisationsreaktion wird im Allgemeinen bei einer Temperatur von 100°C bis 350°C, bevorzugt von 150 bis 300°C, bei Teildrücken von H2, die von Atmosphärendruck (0,1 MPa) bis 7 MPa, bevorzugt von 0,5 MPa bis 5 MPa; ausgeführt. Die Raumgeschwindigkeit kann zwischen 0,1 und 20, bevorzugt zwischen 1 und 10 Liter flüssigem Kohlenwasserstoff je Liter Katalysator pro Stunde liegen. Das Molverhältnis H2/Beschickung kann innerhalb breiter Grenzen variieren; es liegt normalerweise zwischen 0,8/1 und 20/1, bevorzugt zwischen 0,1/1 und 10/1. Da die Isomerisation eine Gleichgewichtsreaktion ist, enthält das Isomerat noch nicht umgewandelte Paraffine (n-Paraffine oder einfach verzweigte Paraffine). Diese Paraffine können, zum Beispiel durch Destillation oder Fraktionierung auf Molekularsieb, von den Isomeren getrennt und in der/die Isomerisationseinheit recycelt werden.
  • Die Leistungen der Katalysatoren werden durch die Umwandlung (C) des n-Hexans, die Selektivität (Si) für die Isomerisation, die Selektivität für zweifach verzweigte Isomere (Sd) und die Selektivität für das Cracken (Sc) definiert.
  • Figure 00070001
  • Die Katalysatoren gemäß der vorliegenden Erfindung, die kein Metall der Gruppe VIII enthalten, können in den Verfahren angewendet werden, die es ermöglichen, die Alkylierungsreaktion eines Isoparaffins (zum Beispiel Isobutan und/oder Isopentan) durch mindestens ein Olefin, zum Beispiel mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, unter den besten Bedingungen zu realisieren. Da diese Reaktion durch eine starke Exothermizität (ungefähr 83,6 kJ/Mol transformiertes Buten, wenn das Olefin Buten ist, und wenn das Isoparaffin Isobutan ist) gekennzeichnet ist, ermöglicht die Anwendung des Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere, eine gute Temperaturhomogenität und Reagenzienkonzentration zu erhalten.
  • Im Verfahren zur Alkylierung von Isoparaffinen unter Verwendung der Katalysatoren der Erfindung werden die Betriebsbedingungen und insbesondere die Temperatur und der Druck im Allgemeinen so ausgewählt, dass die Mischung, die aus dem Isoparaffin, dem (den) Olefin(en) und den Reaktionsprodukten besteht, flüssig ist. Außerdem ist es wichtig, dass der Katalysator in diese Flüssigkeit eingetaucht ist, um einen guten Kontakt zwischen Flüssigkeit und Feststoff zu gewährleisten.
  • Der Katalysator der Erfindung wird vorteilhafterweise in der Alkylierungsreaktionszone von Isoparaffin (Isobutan und/oder Isopentan) mit mindestens einem Olefin, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome je Molekül umfasst, in einer flüssigen Phase, und gemischt mit dem Isoparaffin und/oder einer Isoparaffinmischung, angewendet. Der Katalysator gemäß der Erfindung kann in einem expandierten Bett, in einer fast perfekt gerührten Reaktionszone oder in einem Fliessbett angewendet werden; bevorzugt wird er in einem Verfahren angewendet, das eine kontinuierliche flüssige Phase verwendet, wobei der Katalysator in Form einer Suspension gemäß den beiden nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen verwendet werden kann.
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform des Katalysator der Erfindung ist die Reaktionszone mit einer fast perfekten Mischung, das heißt, mit einer perfekten Mischung, oder sich dieser annähernd (Rührtank oder Grignardtank), unter Verwendung mindestens eines Rührmittels, zum Beispiel mindestens einer Schraube, um eine ausreichende Rührung des Katalysators in Suspension in der flüssigen Kohlenwasserstoffphase zu erhalten, die im Allgemeinen Isoparaffin (Isobutan und/oder Isopentan), mindestens ein Olefin, gegebenenfalls mindestens ein inertes Lösemittel (zum Beispiel Propan und n-Butan) und die Alkylierungsreaktionsprodukte umfasst. Die umzuwandelnde Beschickung, die aus Isobutan und/oder Isopentan und mindestens einem Olefin besteht, kann zum Beispiel in flüssiger Form an mindestens einem Punkt innerhalb der flüssigen Kohlenwasserstoffphase eingeführt werden, die in der Reaktionszone vorhanden ist.
  • Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung in Suspension in einer Kohlenwasserstoffphase ist das Gleichstrom-Bewegtbett, das heißt, das Fließbett. In dieser Ausführungsform zirkuliert der Katalysator in Suspension in einer flüssigen Kohlenwasserstoffphase, die im Allgemeinen Isoparaffin (Isobutan und/oder Isopentan), mindestens ein Olefin, gegebenenfalls mindestens ein inertes Lösemittel (zum Beispiel Propan oder n-Butan) und die Produkte der Alkylierungsreaktion umfasst, in der Reaktionszone von unten nach oben. Die Einheit, die aus der Suspension des Katalysators in der Kohlenwasserstoffphase besteht, zirkuliert dann über einen Wärmeaustauscher und mindestens eine Pumpe, bevor sie wieder in den Zufluss der Reaktionszone eingeführt wird. Die umzuwandelnde Beschickung, die aus Isobutan und/oder Isopentan und mindestens einem Olefin besteht, wird entweder in flüssiger Form oder in gasförmiger Form an mindestens einem Punkt der Reaktionszone eingeführt.
  • In beiden Varianten der zuvor beschriebenen Ausführungsformen wird das Isoparaffin (Isobutan und/oder Isopentan), das nicht umgewandelt wurde oder als Überschuss im Verhältnis zur Stöchiometrie der Reaktion eingeführt wurde, im Allgemeinen nach der Trennung des Alkylat recycelt, entweder indem es direkt in die Reaktionszone eingeführt wird, oder indem es mit der umzuwandelnden Beschickung gemischt wird.
  • Die Mischung aus Isoparaffin(en)-Olefin(en) wird im Allgemeinen in die Reaktionszone mit einer Raumgeschwindigkeit pro Stunde, ausgedrückt in Gewicht des eingeführten Olefins je Gewichtseinheit des Katalysators und je Stunde (pph), zwischen 0,001 und 10 h–1, bevorzugt zwischen 0,002 und 2 h–1 eingeführt. Diese Mischung kann auch innerhalb der Reaktionszone ausgeführt werden. In allen Fällen ist die so erstellte Mischung in der Reaktionszone unter den Druck- und Temperaturbedingungen so, dass sie auf dem Katalysator flüssig bleibt.
  • Die Reaktionstemperatur liegt im Allgemeinen zwischen 0°C und 300°C, bevorzugt zwischen 20°C und 200°C. Der Druck der Reaktionszone ist im Allgemeinen ausreichend, um die Kohlenwasserstoffe in der Zone in flüssigem Zustand zu erhalten.
  • Um sekundäre Reaktionen zu begrenzen, wird im Allgemeinen ein Überschuss an Isoparaffin im Verhältnis zum Olefin verwendet. Beispielsweise kann im Fall der Alkylierung des Isobutans durch ein Buten, das Isobutan rein oder in Form einer Mischung aus Butanen, die zum Beispiel mindestens 40 % Isobutan enthält, in die Beschickung eingeführt werden. Außerdem kann ein Buten rein oder auch als Mischung aus isomeren Butenen eingeführt werden. In allen Fällen liegt das Molverhältnis von Isobutan/Buten(e) in der Beschickung im Allgemeinen zwischen 1/1 und 100/1, bevorzugt zwischen 3/1 und 50/1 und häufig bevorzugt zwischen 5/1 und 15/1.
  • Wenn die Natur des Katalysators und die Reaktionsbedingungen klug ausgewählt werden (insbesondere die Temperatur), ermöglicht der Katalysator gemäß der Erfindung die Produktion von Alkylierungsprodukten aus mindestens einem Isoparaffin durch mindestens ein Olefin, die als Treibstoffe und Benzinbestandteile für Motoren interessant sind, und die zum Beispiel mindestens 60 Mol-% Paraffine umfassen, die 8 Kohlenstoffatome je Molekül und mindestens 1 Mol-% nicht gesättigter Verbindungen besitzen, wobei die Paraffine, die 8 Kohlenstoffatome je Molekül umfassen, 70 bis 98 Mol-% Trimethylpentane umfassen.
  • Ein anderer Vorteil des Katalysators gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit, das Isobutan mit Olefinmischungen bei niedriger Temperatur zu alkylieren, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome je Molekül umfassen, wobei der Anteil der Olefine, die mehr als 4 Kohlenstoffatome je Molekül umfassen, sehr groß ist.
  • Die folgenden Beispiele präzisieren die. Erfindung ohne deren Umfang zu begrenzen.
  • BEISPIEL 1: Katalysator A (gemäß der Erfindung)
  • 49,85 g 12-Wolframatophosphorsäure (H3PW12O40) werden in 30 cm3 Wasser gelöst. Diese Lösung wird in das Porenvolumen von 49,85 g eines Trägers aus Zirconiumoxid imprägniert. Der so erhaltene Feststoff wird dann 12 Stunden lang im Trockenofen bei 120°C getrocknet, dann 2 Stunden lang bei 200°C unter Luft kalziniert. Dann werden 0,3 Gew.-% Platin durch mechanisches Mischen unter inerter Atmosphäre dem zuvor hergestellten Feststoff zugefügt, mit einem vorreduzierten Pt/Al2O3-Katalysator.
  • BEISPIEL 2: Katalysator B (gemäß der Erfindung)
  • 49,85 g 12-Wolframatophosphorsäure (H3PW12O40) werden 9,5 g einer H2PtCl6-Lösung die 3,15 Gew.-% Platin beinhaltet, zugefügt. Das Volumen der Lösung wird dann auf 30 cm3 angepasst Diese Lösung wird dann in das Porenvolumen von 49,85 g eines Trägers aus Zirconiumoxid imprägniert.
  • Der so erhaltene Katalysator wird 12 Stunden lang im Trockenofen bei 120°C getrocknet, dann 2 Stunden lang bei 200°C unter Luft kalziniert, bevor er unter H2 bei 220°C 4 Stunden lang behandelt wird.
  • BEISPIEL 3: Isomerisationstest des n-Hexans
  • Die Katalysatoren A und B, die in den Beispielen 1 und 2 hergestellt wurden, werden auf die Isomerisation des n-Hexans bei 200°C getestet; H2/HC (Mol) = 10; VVH = 2 h–1; und unter einem Druck von 0,4 MPa. Die jeweiligen Leistungen dieser Katalysatoren werden in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt.
  • TABELLE 1
    Figure 00120001
  • Der Katalysator B, der durch Coimprägnierung von Heteropolysäure und Platin hergestellt wurde, weist bei Iso-Umwandlung eine beträchtlich verbesserte Selektivität für die Isomerisation auf, die mit sehr stark verringertem Cracken einhergeht.
  • BEISPIEL 4: Kontinuierlicher Test der aliphatischen Alkylierung
  • Der bei der aliphatischen Alkylierung angewendete Katalysator unterscheidet sich von dem in Beispiel 1 beschriebenen Katalysator dadurch, dass er kein Platin beinhaltet; die Herstellung ist nach dem Schritt der Kalzinierung unter Luft beendet.
  • 36 g dieses Katalysators werden in einen vollkommen gerührten 500-ml-Grignard-Reaktor eingeführt, der mit einer mechanischen Rührung ausgestattet ist, einem Zufluss, der es ermöglicht, die Beschickung einzuspritzen, und einem Abfluss, um die gebildeten Produkte zurückzugewinnen.
  • Der Reaktor wird dann mit flüssigem Isobutan gefüllt.
  • Der Reaktor wird dann auf eine Temperatur von 90°C erwärmt, und die mechanische Rührung wird mit einer Geschwindigkeit von 600 Umdrehungen pro Minute in Gang gesetzt. Dann wird eine Beschickung, die 10 % But-2-en und 90 Isobuten (Molverhältnis iC4/But-2-en = 8,7 Mol/Mol) enthält, kontinuierlich in den Reaktor eingespritzt, mit einer Durchflussmenge von 30 g Beschickung pro Stunde, d. h. eine pph von 0,083 g But-2-en je Gramm Katalysator und pro Stunde.
  • Der Druck in dem Reaktor ist so, dass das Reaktionsmedium bei der Reaktionstemperatur flüssig ist.
  • Nach 95 Stunden Einspritzung der Beschickung hat das Alkylat (C5+), das erhalten wird, eine Zusammensetzung, die weiter unten in Tabelle 2 berichtet wird.
  • Die Umwandlung des Olefins ist größer als 99,8 % und das Alter des Katalysators liegt bei ungefähr 15,7 Gramm Alkylat C5+, das je Gramm Katalysator gebildet wurde. Es wird unter Berücksichtigung der Tatsache bestimmt, dass die Alkylierungsausbeute beinahe 200 Gew.-%, bezogen auf das Olefin, beträgt. Die Produkte, aus denen das Alkylat C5+ besteht, sind nämlich überwiegend Verbindungen, die eine Anzahl von Kohlenstoffatomen aufweisen, die doppelt so hoch ist wie die des Ausgangsolefins.
  • BEISPIEL 5:
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich von Beispiel 4 im Wesentlichen durch die Reaktionstemperatur und die pph. Die Reaktionstemperatur beträgt nämlich 105°C und die pph 1,2 g But-1-en je Gramm Katalysator und pro Stunde. Das verwendete Olefin ist in diesem Fall But-1-en plus But-2-en.
  • Die Zusammensetzung des nach 72 Stunden Einspritzung der Beschickung erhaltenen Alkylat wird in der folgenden Tabelle 2 berichtet. TABELLE 2
    Figure 00140001
    • *TMP = Trimethylpentane

Claims (11)

  1. Katalysator, der Heteropolyanione der 12-Wolframatophosphorsäure umfasst, die auf einem Träger aus Zirkoniumoxid (ZrO2) angelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine spezifische Oberfläche von 50 bis 500 m2/g und ein Porenvolumen von 0,2 bis 0,9 cm3/g entwickelt.
  2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine spezifische Oberfläche von 80 bis 500 m2/g und ein Porenvolumen von 0,3 bis 0,9 cm3/g entwickelt.
  3. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Heteropolyanion bei 10 bis 55 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Katalysator, liegt.
  4. Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner mindestens ein Metall der Gruppe VIII umfasst.
  5. Katalysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall der Gruppe VIII ausgewählt ist aus Platin, Palladium, Rhodium, Nickel und Ruthenium und im Katalysator mit einem Gehalt von 0,05 bis 10 Gew.-% vorhanden ist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Heteropolyanionträger 12-Wolframatophosphorsäure angelagert wird.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Heteropolyanionträger 12-Wolframa tophosphorsäure sowie ein Vorläufer des Metalls der Gruppe VIII angelagert wird.
  8. Verwendung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 4 und 5, oder durch ein Verfahren nach Anspruch 7 hergestellt, zur Isomerisation der Paraffinschnitte, die größtenteils Paraffine enthalten, die 4 bis 8 Kohlenstoffatome je Molekül aufweisen.
  9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die Paraffinschnitte ausgewählt sind aus den Schnitten C4, C5-C6, C5-C7 und C8.
  10. Verwendung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder durch ein Verfahren nach Anspruch 6 hergestellt, zur aliphatischen Alkylierung mindestens eines Isoparaffins durch mindestens ein Olefin, das 2 bis 6 Kohlenstoffatome je Molekül aufweist.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, wobei das Isoparaffin ausgewählt ist aus Isobutan und Isopentan.
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