DE767447C - Process for the production of high quality fuels from propane - Google Patents
Process for the production of high quality fuels from propaneInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung hochwArtiger -Treibstoffe .aus Propan Es ist bekannt, Isobutylen durch Polymeri@sation, z. B. mittels Schwefelsäure, in Dii,so#butylen überzuführen und durch dessen Hydrierung Isooktan als hochklopffestes Benzin mit der Oktanzahl ioo herzustellen.Process for the production of high-quality fuels from propane Es is known, isobutylene by Polymeri @ sation, z. B. by means of sulfuric acid, in dii, so # butylene and by hydrogenating isooctane as a high-knock-resistant gasoline to produce the octane number ioo.
Es ist gleichfalls bekannt, Isobutan mit Hilfe von n-Butylen und Isobutylen, in Gegenwart 'von starken Säuren zu alkylieren und auf diese Weise: ein sog. Alkylatbenzin zu gewinnen, desisen Oktanzahl nur wenig unter der des I.sookta.n.s liegt.It is also known to produce isobutane with the help of n-butylene and isobutylene, to alkylate in the presence of strong acids and in this way: a so-called alkylate petrol The octane number is only slightly below that of the I.sookta.n.s.
Beide Verfahren benutzen die gleichen Rohstoffbasen, nämlich entweder die katalytische Hydrierung von Oxyden des Kohlenstoffs, insbesondere Kohlenoxyd, zu höheren Alkoholen, wie Iso butylalkobol (die sog: Isobutylölfab@rikation), oder die in Spaltgasen enthaltenen umgesättigten und gesättigten C4-Fraktionen oder die aus den gesättigten Fraktionen durch Dehydrierung gewonnenen Olefine. Bei dem großen Bedarf an hochklopffesten Treibstoffen, insbesondere an Fliegerbenzin, ist eine Ausweitung der Rohs,toffb@aisi,s sehr erwünscht.Both processes use the same raw material bases, namely either the catalytic hydrogenation of oxides of carbon, especially carbon oxide, to higher alcohols, such as isobutyl alcohol (the so-called: isobutyl oil ab @ rication), or the unsaturated and saturated C4 fractions contained in fission gases or the olefins obtained from the saturated fractions by dehydrogenation. With the big one There is a need for high-knock-resistant fuels, especially aviation fuel Expansion of the Rohs, toffb @ aisi, s very welcome.
Es wurde nun gefunden, daß man das heute in großen Mengen zugängliche
Propan, das z. B. in den Abgasen der Kohlehydrierung oder der katalytischen Kohlenwasserstoff-
Nach der Umsetzung mit Kohlenoxyd und Wasserstoff wird das überschüssig angewandte Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch abgetrennt und im Kreislauf wieder zurückgeführt.After the reaction with carbon monoxide and hydrogen it becomes excess applied carbon oxide-hydrogen mixture separated and recycled again.
Das erhaltene Aldehydge:misch wird nunmehr, zweckmäßig mit dem gleichem Katalysator wie bei der Umsetzung mit Kohlenoxyd und Wasserstoff, bei i8o bis 270'° und unter erhöhtem Wasserstoffdruck in das entsprechende - Gemisch von n- und i-Butylalkohol übergeführt. Arbeitet man mit Propan-Propylen-Gemischen aus der Dehydrierung, so verwendet man bei dieser Reduktionsstufe zwe:cll;mäßig dien bei der Dehydrierung gebiddeten Wasserstoff. Hat man mit Propan als Verdünnungsmittel gearbeitet, so kann man dieses besonders einfach in einer Stabilisierungskolonne entweder nach Abtrennung des Kohlenoxyds . und Wasserstoffs aus dem Aldehydgemisch abdestillieren, oder man schaltet diese Destillation erst hinter die Hydrierung. In beiden Fällen erhält man in besonders einfacher Weise das nunmehr vom Propylen befreite Propan zurück, dass der katalytischen Dehydrierung wieder zuführt werden kann. Wenn man andere Vordünnungs,mittel angewandt hat, werden diese vom Butanolgemisch gleichfalls durch Destillation getrennt.The obtained Aldehydge: mix is now, expediently with the same Catalyst as in the reaction with carbon monoxide and hydrogen, at 180 to 270 ° and under increased hydrogen pressure in the corresponding - mixture of n- and i-butyl alcohol convicted. If you work with propane-propylene mixtures from the dehydrogenation, so one uses two moderate dyes in this reduction stage in the dehydrogenation asked hydrogen. If you worked with propane as a diluent, so you can either post this particularly easily in a stabilization column Separation of the carbon monoxide. and distill hydrogen from the aldehyde mixture, or this distillation is only switched after the hydrogenation. In both cases the propane now freed from propylene is obtained in a particularly simple manner back so that the catalytic dehydrogenation can be fed back. If If other pre-diluents have been used, these will also be used by the butanol mixture separated by distillation.
Von dem mit einer Au@sbeutei von über 9o %, bezogen auf das eingesetzte Propylen, erhaltenen Reaktionsgemisch sieden etwa 15 % höher als n-Butylalkohol, während 85 0/0 zu gleichen Teilen aus n- und i-Butylalkohol bestehen. Zur Weiterverarbeitung des erhaltenen Butanolgemisches auf hochklopffestes Fliegerbenzin kann man mehrere Wege beschreiten.Of the one with a waste of over 90%, based on the used Propylene, the reaction mixture obtained boil about 15% higher than n-butyl alcohol, while 85 0/0 consist in equal parts of n- and i-butyl alcohol. For further processing of the butanol mixture obtained on highly knock-resistant aviation fuel can be several Tread paths.
So kann man die beiden isomeren Butylalkohole durch Destillation voneinander trennen und beide Butylalkohole für sich durch Dehydratisierung, z. B. über Aluminiumoxyd bei 300p, in n- und i-Butylen überführen. Dass Isobutylen wird dann nach bekannten Verfahren mit 5o bis 6o%iger Schwefelsäure di.marisiert und das erhaltene Dniisob:utylen zu Isooktan hydriert. Das n-Butylen dient zweckmäßig zur Alkylierung von Isoparaffinen, vorzugsweise von Isobutan, und führt dabei zu einem gleichfalls sehr wertvollen Alkylatberi,zin: Die höher als n-Biiriylallco@hol siedenden Reaktionspro,dukte werden bei Temperaturen von q.oo bis q.50° einer hydrierenden Spaltung unterworfen, z. B. unter Verwendung von Molybdän:sulfid als Katalysator; das dabei erhaltene Benzin Unn dem gewonnenen Isooktan bzw. -dem Polymer- oder Alkylatbenzin zugemischt werden.So you can get the two isomeric butyl alcohols by distillation from each other separate and both butyl alcohols by dehydration, z. B. on aluminum oxide at 300p, convert into n- and i-butylene. That isobutylene is then known according to Process di.marisiert with 5o to 6o% sulfuric acid and the obtained Dniisob: utylen hydrogenated to isooctane. The n-butylene is useful for the alkylation of isoparaffins, preferably of isobutane, and leads to an equally valuable one Alkylate beri, zin: The higher boiling reaction products than n-Biiriylallco @ hol subjected to a hydrogenative cleavage at temperatures from q.oo to q.50 °, e.g. B. using molybdenum: sulfide as a catalyst; the gasoline obtained in the process Unn are added to the isooctane or polymer or alkylate petrol obtained.
Man kann aber auch auf eine Trennung der beiden Alkohole verzichten und die Dehydratis:ierung mit dem Gemisch. durchführen. Das dabei gebildete Gemisch aus n- und i-Butylen kann entweder als solches nach bekannten Verfahren mittels Schwefelsäure: dimerisiert und anschließend hydriert werden, wobei man ein Polymerbenzin mit einer nur wenig unter ioo liegenden Oktanzahl erhält, oder man setzt das Olefingemisch mit Isoparaffinen, wie Isobutan, um und erhält dabei gleichfalls ein ausgezeichnetes Alkylatbenzin.But you can also do without a separation of the two alcohols and dehydration with the mixture. carry out. The resulting mixture from n- and i-butylene can either be used as such by known methods Sulfuric acid: be dimerized and then hydrogenated, using a polymer gasoline obtained with an octane number lying only slightly below 100, or the olefin mixture is used with isoparaffins, such as isobutane, and also receives an excellent one Alkylate gasoline.
Das Verfahren ermöglicht es, das für Flugzwecke nicht verwendbare Propan in sehr guter Ausbeute in ein ausgezeichnetes Fliegerbenzin überzuführen. Beispiel i Durch eine Anlage zur Dehydrierung von Propan, die mit vier hi.ntereinandergeschalteten Kammern von je 15 1 Inhalt und Erhitzung des: Gases vor jeder Kammer arbeitet, werden stündlich 25 m3 Propan geschickt, von denenbei einem Durchgang 26% mit 96%ige#r Ausbeute zu Propylen umgesetzt werden. Dabei wechseln jeweils Betriebsperioden von etwa 5 Stunden mit ebensolangen Perioden für die- Wiederbelebung des durch, Kohlenstoffabscheidung unwirksam gewordenen Katalysators ab. Aus dem Reaktionsgas wird durch Kompression einerseits fast reiner Wasserstoff, anderseits ein flüssiges Propan-Propylen= Gemisch mit 23 Gewichtsprozent Propylen erhalten.The method makes it possible to use that which cannot be used for flight purposes Convert propane into an excellent aviation fuel in very good yield. Example i Through a plant for the dehydrogenation of propane, which is connected with four Chambers of 15 1 each content and heating of the: gas in front of each chamber is working every hour 25 m3 propane sent, of which 26% with 96% ige # r Yield to be converted to propylene. The operating periods change from about 5 hours with equally long periods for the resuscitation of the carbon deposition ineffective catalyst. The reaction gas becomes through compression on the one hand almost pure hydrogen, on the other hand a liquid propane-propylene = mixture obtained with 23 weight percent propylene.
45 1 dieses flüssigen Gemisches werden stündlich in einem Hochdruckrohr von ioo 1 Inhalt bei 17a° über einen Katalysator geleitet, während gleichzeitig unter Zoo at ein Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch (i : i) im Überschuß im Gleichstrom durch den Ofen geführt wird. Als Katalysator verwendet man. -einen Kupfer-Kobalt-Katalysator auf Bleicherde, der 15 % Kupfer und i % Kobalt enthält und bei 30ö° im Wasserstoffstrom reduziert wurde. Die abziehenden. Gase werden gekühlt und durch teilweises Entspannen von dem. Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch befreit, das im Kreislauf erneut verwendet wird. Das Gemisch aufs Propan, n- und i-Butyraldehyd wird in einem zweiten Hochdruckgefäß bei aoo'° unter 15o bis Zoo at in Gegenwart des gleichen Katalysators mit dem nach der Dehydrierung abgetrennten Wasserstoff reduziert. Aus dem Reduktionsgemisch wird das als Verdünnungsmittel unverändert vorhandene Propan in einer Druckdestillation in einer Menge von stündlich 351 entfernt und der Dehydrierung wieder zugeführt. Aus dem Sumpf der Druckdestillation zieht man stündlich i0,51 eines Reaktionsgemisches ab, das neben n- und i-Butyla.lkoliol noch etwa i50% höhensiedende Anteile enthält. Das Reaktionsprodukt wird durch Destillation zerlegt, wobei man etwa gleiche Teile ti- und i-Butylalkohol erhält. Diese beiden Fraktionen «erden getrennt voneinander bei etwa 300° über gefälltes Aluminiumoxyd geleitet und dadurch in die entsprechenden Olefine umgewandelt. Das Isobuty len wird in etwa 550/0i,-er Schwefelsäure absorbiert und die Lösung auf iooc erhitzt. Es bildet sich eine obere Schicht, die weit überwiegend aus Diisobutylen besteht. Durch dessen katalytische Hydrierung erhält inan Isooktan. Das n-Butylen wird mittels etwa 96%iger Schwefelsäure mit Isoliutan zti hochwertigem AIkylatbenzin umgesetzt.45 l of this liquid mixture are passed every hour in a high-pressure tube of 100 l content at 17 ° over a catalyst, while at the same time a carbon oxide-hydrogen mixture (i: i) in excess is passed through the furnace in cocurrent under zoo at. The catalyst used is. -a copper-cobalt catalyst on fuller's earth, which contains 15% copper and 1% cobalt and was reduced at 30 ° in a stream of hydrogen. The withdrawing ones. Gases are cooled and by partial relaxation of the. Freed carbon oxide-hydrogen mixture, which is reused in the cycle. The mixture of propane, n- and i-butyraldehyde is reduced in a second high-pressure vessel at aoo ° below 150 to zoo at in the presence of the same catalyst with the hydrogen separated off after the dehydrogenation. The unchanged present as a diluent in a propane pressure distillation in an amount of 351 per hour is removed from the reduction mixture and the dehydrogenation fed back. From the bottom of the pressure distillation, i0.51 per hour of a reaction mixture is withdrawn which, in addition to n- and i-butyla.lkoliol, also contains about 150% high-boiling fractions. The reaction product is broken down by distillation, approximately equal parts of ti- and i-butyl alcohol being obtained. These two fractions are passed separately from one another at about 300 ° over precipitated aluminum oxide and thereby converted into the corresponding olefins. The isobutylene is absorbed in about 550/0% sulfuric acid and the solution is heated to 100%. An upper layer is formed, which consists mainly of diisobutylene. Its catalytic hydrogenation gives inan isooctane. The n-butylene is converted into high-quality alkylate petrol using about 96% sulfuric acid.
Die nach dem Abtrennen. der Butvlall;oliole verbleibenden höhensiedenden Anteile werden unter Zoo at Wasserstoff bei .40o his .I>o° über festangeordnetem Molybdänsulfid einer spaltenden Hydrierung unterworf.-n. Das erhaltene Spaltbenzin wird d-°_m ISOOl;tan oder dem Alkvlatbenzin oder dem Gemisch beider zugesetzt. Beispiel -2 Propan wird durch Chlorieren in flüssiger Phase mit flüssigem Chlor unter Belichten in Propylchlorid umgewandelt und aus diesem durch Erhitzen auf 62o- unter vermindertem Druck in einem Rohr aus korrosionsfester Stahllegierung Propylen gewonnen, das verflüssigt wird. Durch ein senkrecht stehendes Hochdruckrohr von 25o 1 Inhalt leitet man stündlich von unten nach oben .Io 1 des flüssigen Propy Jens und 150 1 des aus der nachfolgenden Hydrierstufe erhaltenen Butanolgemisches, in. dem noch etwa 21;g eines 200/0 Kobalt auf Kieselgur enthaltenden Katalysators suspendiert sind. Am unteren Ende des Rohres leitet man bei 130' Wassergas unter Zoo at im Überschuß ein, so daß das Gas gleichzeitig eine Rührung der Suspension bewirkt.The one after the separation. The high-boiling fractions of the butvlall; oliols are subjected to a splitting hydrogenation under zoo at hydrogen at .40o to .I> o ° over fixed molybdenum sulfide. The cracked gasoline obtained is added to the ISOOl; tan or the Alkvlatbenzin or a mixture of both. Example -2 Propane is converted into propyl chloride by chlorination in the liquid phase with liquid chlorine with exposure to light, and propylene is obtained therefrom by heating to 62o under reduced pressure in a pipe made of corrosion-resistant steel alloy, which is liquefied. Through a vertical high-pressure tube with a capacity of 25o 1, 1o 1 of the liquid propylene and 150 1 of the butanol mixture obtained from the subsequent hydrogenation stage, in which about 21 g of a 200/0 cobalt on kieselguhr is passed every hour from bottom to top Catalyst are suspended. At the lower end of the tube, water gas is introduced in excess at 130 ' under zoo at, so that the gas simultaneously causes the suspension to stir.
Die das Umsetzungsgefäß y-e°rlassetid°.1ufschlämmung wird nach Abtrennen des überschüssigen Wassergases gekühlt und entspannt, so daß die gelösten Gase «-eingehend entweichen. Danach wird die Suspension in die Hydrierstufe gedrückt. in der Wasserstoff bei 200y unter Zoo at einwirkt. Aus der den Ofen kontinuierlich verlassenden Aufschlämmung trennt nian den Katalysator durch eine Druckfiltration ab und führt ihn zur erneuten Umsetzung von Propylen mit Kohlenoxyd und Wasserstoff zurück. Das Erzeugnis besteht aus einem etwa gleichteiligen Gemisch aus n- und i-Btitvlalkoliol, das noch etwa i5010 höhensiedende Anteile enthält. Die Weiterverarbeitung des Butanolgetnisches und des höhensiedenden Anteib erfolgt nach den Angal)en des Beispiels i.The slurry in the reaction vessel is released after separation of the excess water gas cooled and relaxed, so that the dissolved gases «-incoming escape. The suspension is then pressed into the hydrogenation stage. in the hydrogen acts at 200y under Zoo at. From the slurry leaving the furnace continuously nian separates the catalyst by pressure filtration and leads it to the renewed Reaction of propylene with carbon oxide and hydrogen back. The product is made from an approximately equal mixture of n- and i-Btitvlalkoliol, which is still about i5010 contains high-boiling components. The further processing of the butanol table and the high-boiling portion takes place according to the Angal) s of example i.
Beispiel 3 Man besehickt eineu Riihrautoklac von 5 1 Inhalt mit 31 des in Beispiel i verwendeten, aus der Deliydrierung staninienden flüssigen Propan-Propylen-Geinisches. da: 23 Gewichtsprozent Propylen enthält. und 20 g eines Kobalt-Kieselgur-Katalvsators. der 20°/0 Kobalt enthält und bei -.oo= reduziert wurde. Man erwärmt auf i20"= und führt ein Kohlenoxyd-Wasserstoff-Gemisch (i : i) unter einem Druck von 25o at zu: man hält so lange bei i20=, bis kein Gasgemisch mehr aufgenominen wird, was nach etwa .l Stunden der Fall ist. 'Man entspannt auf etwa io atii, um die Hauptmenge des Wassergases zu entfernen, und führt Wasserstoff zu. bis der Druck Zoo at beträgt. Die Reduktion erfolgt bei 1,90' in 5 bis 6 Stunden. Durch stufenweises Entspannen trennt man zunächst den Wasserstoff und dann das Propan vom Reduktionsprodukt ab. Das Propan wird wie in M-spiel i der Dehydrierung wieder zugeführt. Jan erhält nach Abtrennen des Katalysators etwa moo g einer farblosen Flüssigkeit. die etwa 950 g eines Gemisches aus etwa gleichen Teilen n- und i-Butvlalkohol enthält. Die Weiterverarbeitung des Alkoholgemisches auf hochklopffestes Benzin erfolgt wie in Beispiel i beschrieben.EXAMPLE 3 A stirred autoclave with a capacity of 5 liters is filled with 31 of the liquid propane-propylene mixture used in Example 1 and obtained from the hydrogenation. because: contains 23 percent by weight propylene. and 20 g of a cobalt-diatomaceous earth catalyst. which contains 20% cobalt and has been reduced at -.oo =. The mixture is heated to 120 ° and a carbon dioxide-hydrogen mixture (i: i) is added under a pressure of 25o at: the temperature is maintained at 120 ° until no more gas mixture is absorbed, which is the case after about 1 hours The pressure is released to about 10 atii in order to remove most of the water gas, and hydrogen is added until the pressure is zoo at. The reduction takes place at 1.90 'in 5 to 6 hours the hydrogen and then the propane from the reduction product. The propane is fed back to the dehydrogenation as in M-game I. After separating the catalyst, Jan receives about 1000 g of a colorless liquid, which contains about 950 g of a mixture of approximately equal parts n- and The further processing of the alcohol mixture on highly knock-resistant gasoline is carried out as described in Example i.
Beispiel .j In einem Riihrautoklav Von 2.5 1 Inhalt «-erden. 3009 Cetan zusammen mit 30g, Kobaltpulver, das durch Reduktion von Kobaltcartonat erhalten wurde. und Soo ccni flüssigem Propylen, das wie in Beispiel 2 aus Propan erhalten wurde, mit einem Gemisch gleicher Raumteile Kohlenoxyd und Wasserstoff bei einer Temperatur von ioo bis 1101 bei Zoo at gerührt, bis der Druck konstant bleibt. lach dem Abkühlen wird entspannt und anschließend mit Wasserstoff bei einem Druck von 2.I0 at bei 230= S Stundengerührt. Man erhält nach dem Abtrennen des Katalysators 9.I0 g eines flüssigen, fast farblosen Produktes, aus dem sich die Umwandlungserzeugnisse des Propylens durch Destillation leicht von dem Getan abtrennen lassen. Man erhält auf diese: Weise 80% der Theorie eines Butatiolgemisches, das, wie im Beispiel i beschrieben, auf klopffestes Benzin verarbeitet wird.Example .j -erden In a Riihrautoklav From 05/02 1 Contents ". 3009 cetane together with 30g, cobalt powder, which was obtained by reducing cobalt cartonate. and Soo ccni liquid propylene, which was obtained from propane as in Example 2, stirred with a mixture of equal parts by volume of carbon oxide and hydrogen at a temperature of 100 to 110 liters at zoo at until the pressure remains constant. After cooling, the pressure is released and the mixture is then stirred with hydrogen at a pressure of 2.10 at for 230 = 1/2 hours. After separating off the catalyst, 9.10 g of a liquid, almost colorless product are obtained, from which the conversion products of propylene can easily be separated from the material by distillation. In this way: 80% of the theory of a butatiol mixture which, as described in Example i, is processed on knock-proof gasoline.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEJ74591D DE767447C (en) | 1943-03-23 | 1943-03-23 | Process for the production of high quality fuels from propane |
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DEJ74591D DE767447C (en) | 1943-03-23 | 1943-03-23 | Process for the production of high quality fuels from propane |
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DE767447C true DE767447C (en) | 1952-08-14 |
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ID=7208233
Family Applications (1)
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DE (1) | DE767447C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0238331A1 (en) * | 1986-03-18 | 1987-09-23 | Neste Oy | Dual step process for producing isobutylene from propylene and synthesis gas |
-
1943
- 1943-03-23 DE DEJ74591D patent/DE767447C/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0238331A1 (en) * | 1986-03-18 | 1987-09-23 | Neste Oy | Dual step process for producing isobutylene from propylene and synthesis gas |
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