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Verfahren zum Alkylieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen
Es ist
bekannt, die Alkylierung aromatischer Kohlenwasserstoffe mittels Olefinen und insbesondere
mittels gasförmiger Olefine unter gewöhnlichen Temperatur- und Druckbedingungen
in Gegenwart von Katalysatoren des Friedel-Craftsschen Typs durchzuführen. Diese
Reaktion liefert stets ein Gemisch von mono- und polyalkylierten Derivaten. Das
ist insbesondere der Fall bei der Synthese des Monoäthylbenzols.
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Es wurde erkannt, daß bei Verwendung der bekannten Verfahren, beispielsweise
des in der USA.-Patentschrift 2 222 OI2 beschriebenen Verfahrens, der Prozentsatz
der erhaltenen polyalkylierten Produkte gegenüber der monoalkylierten Verbindung,
die technisch allein interessant ist, ein derartiger ist, daß dieses Verfahren für
die industrielle Verwertung praktisch ausscheidet. Ziel der Erfindung ist demgemäß
die Verbesserung dieses Verfahrens, um eine Verringerung des Anteiles an polyalkylierten
Produkten zu erreichen.
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Es wurde nun erkannt, daß der Anteil an polyalkylierten Komponenten
mit der Alterung des Katalysators ansteigt. So erhält man bei einer
Alkylierung
von Benzol mittels Äthylen in Gegenwart von Aluminiumchlorid, die bis zur vollständigen
Erschöpfung des Katalysators bei einer Temperatur von 83° durchgeführt wird, folgendes
Ergebnis: Tabelle I
| Alter des Zusammensetzung |
| des alkylierten Rohprodukts |
| Katalysators |
| Monoalkylbenzol Polyalkylbenzol |
| o bis 3 Stunden 85 % I5 % |
| 3 - 6 - 80010 20% |
| 6 - 9 75 o/0 25% |
Wenn man während der Reaktionsdauer keine Abscheidung der Alkylierungsprodukte vornimmt,
so findet man, daß nach g Stunden die Gesamtheit der Alkylierungsprodukte nur 640/0
an Monoalkylbenzolen enthält.
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Es wurde weiter festgestellt, daß sich die polysubstituierten Derivate
um so leichter bilden, als die Konzentration an monoalkylierten Produkten im Reaktionsgemisch
ansteigt.
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Diese Beobachtungen haben erfindungsgemäß dazu geführt, die monoalkylierten
Produkte im Maße ihrer Bildung abzuscheiden, ohne sie mit dem Katalysator bis zu
seiner Erschöpfung in Kontakt zu lassen.
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Ferner wurde gefunden, daß der Anteil von polyalkylierten Komponenten
ansteigt, wenn die Reaktionstemperatur fällt. So ergibt sich folgendes Bild: Tabelle
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| Reaktions- Verhältnis des Monoalkylbenzols |
| temperatur zu den gesamten alkylierten |
| °C Derivaten |
| 45 53% |
| 65 670/0 |
| 85 77% |
Man hat also Interesse daran, bei erhöhter Temperatur zu arbeiten, und dazu wird
die Arbeit zum mindesten gegen Ende der Reaktion bei Siedetemperatur durchgeführt.
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Schließlich wurde noch gefunden, daß man die Ausbeute an monoalkylierten
Produkten steigert, wenn man die in den vorangehenden Arbeitsgängen anfallenden
polyalkylierten Derivate in den Kreislauf zurückschickt, und zwar unter der ausdrücklichen
Voraussetzung, daß bei ausreichend hoher Temperatur gearbeitet wird. Das wird veranschaulicht
durch die Beispiele der folgenden Tabelle 3, die die Ergebnisse aufzeigt, die mit
verschiedenen Mischungsverhältnissen und Temperaturen erhalten werden.
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Tabelle 3
| Gemisch 1 i 1 ii 1 III |
| Gemisch |
| Benzol................. 100 90 90 100 |
| Polyäthylbenzol........ 0 10 10 0 |
| Tenperatur............. 83° 83° 65° 65° |
| Mol. C2Ho 0,43 0,39 0,39 0,33 |
| Mol. C6H6 |
| Gewichtsteile umgesetztes |
| Benzol |
| Gewichtsteile der Reak- |
| tion zugeführtes Benzol 39% 39% 2I°/o 250/0 |
| Monoalkylbenzol |
| Gesamt-Alkylbenzol ... ... 77% 86°/o 62% 67% |
| Benzol als Monoäthyl- |
| benzol |
| Gesamt alkyliertes |
| Benzol.. .. 79% 870/0 78010 740/0 |
| Äthylen als Monoäthyl- |
| benzol |
| Gesamt gebundenes |
| Äthylen .................. 720/0 870/0 400/0 54% |
Aus den beiden letzten Zeilen dieser Tabelle erkennt man, daß bei niedriger Temperatur
der Umsetzungskoeffizient des Benzols nicht zunimmt, daß dagegen der Umsetzungskoeffizient
des Äthylens erheblich sinkt, und zwar auf Grund der Bildung eines starken Anteiles
von Hexaäthylbenzol. Das Wiederzurückschicken der polyalkylierten Derivate in den
Kreislauf wird also bei erhöhter Temperatur vorgenommen werden müssen, ebenso wie
die Reaktion selbst, und man wird unter solchen Bedingungen zu arbeiten haben, daß
es möglich ist, den Prozentsatz von wieder in den Kreislauf geschicktem Polyalkylbenzol
nach Belieben derart zu regeln, daß Höchstausbeuten erzielt werden, die mit der
gewünschten mittleren Lebensdauer des Katalysators in Einklang zu bringen sind.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist also durch folgende Merkmale
gekennzeichnet: a) Die Arbeit wird bei der Siedetemperatur der Mischung unmittelbar,
erhaltener alkylierter Kör per durchgeführt. Im übrigen kann man diese Temperatur
durch anwendung von Lösungsmitteln oder durch Änderung des Druckes oder durch entspnechende
Regelung des Benzolüberschusses zweckentsprechend einstellen; b) die Produkte durchlaufen
die Reaktionszone in einer verhältnismäßig kurzen Zeit, bezogen auf die Lebensdauer,
die der Katalysator bei nicht kontinuierlicher Arbeitsweise zeigen würde; c) die
alkylierten Produkte werden sogleich von dem Katalysatorkomplex abgeschieden. Der
letztere wird. in den Kreislauf zurückgeschickt;
d) die monoalkylierten
Produkte werden sogleich von den polyalkylierten Produkten abgetrennt und die letzteren
ganz oder zum Teil in den Kreislauf zurückgeschickt.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand praktischer Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Abb. I bis 3 der Zeichnungen beschrieben.
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In dilesen stellt dar: Abb. 1 ein allgemeines Schema einer Anlage
nach der Erfindung, Abb. 2 eine schematische Teildarstellung einer abgeänderten
Ausführungsform und Abb. 3 eine der Abb. I entsprechende Darstellung mit Ergänzungen.
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Wie Abb. 1 zeigt, wird der aromatische Kohlenwasserstoff aus dem
Beschickungsgefäß A durch den Heber dem Kopf der Reaktionskolonne B mit einer Geschwindigkeit
zugeführt, die durch den Schieber b geregelt wird, und zwar gleichzeitig mit dem
Katalysator (Komplex: KohLenwasserstoff-AlCl3), der durch die Rohrleitung C zufließt.
Das Olefin oder die dieses enthaltende Gasmischung wird dler Kolonne B unten durch
die Rohrleitung d zugeführt, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die durch den Schieber
e geregelt wird. Gegebenenfalls wird dabei gasförmiger Chlorwasserstoff durch die
Rohrleitung f zugesetzt, in einer durch den Schieber g überwachten und geregelten
Menge. In der Kolonne B wird die Temperatur selbsttätig durch das Mischen der Flüssigkeiten
geregelt, das Olefin läuft im Gegenstrom zu dem aromatischen Kohlenwasserstoff und
dem Katalysator um, wobei sich alkylilerte Derivate desselben bilden, die sich im
Fuß der Kolonne sammeln, so daß sich ein Temperaturgefälle einstellt, bei dem die
Temperatur von oben nach unten allmählich ansteigt, was für die maximale Bildung
von monoalkyliertem Derivat vorteilhaft ist. Das Verhältnis von Kohlenwasserstoff
zu Katalysator wird ebenso wie die Zuführung von Olefin so geregelt, daß im Fuß
der Kolonne die gewünschte Konzentration an alkyliertem Derivat und am Kopf der
Kolonne eine möglichst vollständige Erschöpfung des Olefins erzielt wird. Im Kühler
c wird der Kohlenwas,serstoff von den Gasen getrennt, die ihrerseits durch die Rohrleitung
i abgeführt werden und anschließend jeder erforderlichen Waschung unterzogen werden
können, um mitgerissenen KohLenwasserstoff zurückzugewinnen. Der Kohlenwasserstoff
wird durch die Rohrleitung 11 wieder in den Kreislauf zurückgeschickt.
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Im Fuß der Kolonne B wird das Gemisch von Katalysator, nicht umgesetztem
Kohlenwasserstoff und den allkylierten Reaktionsprodukten in der Dekantiervorrichtung
D getrennt, gegebenenfalls unter Kühlung zur Verminderung der Löslichkeit der Kohlenwasserstoff-AlCl3-Komplexverbindung.
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Diese Komplexverbindung, die sich in der unteren Schicht abscheidet,
wird durch die Pumpe E und die Rohrleitung C in den, Reaktionskreislauf zurückgeführt.
Die Mischung aromatischer Kohlen wasserstoffe, die die obere Schicht bildet, wird
durch die Rohrteitung 1? in die Kolonne 17 geschickt, wo sie gewaschen wird und
in der sie im Gegenstrom dem Waschwasser begegnet, das durch die Röhre j eintritt.
Das Waschwasser wird durch das Rohr k abgeführt, während die Kohlenwasserstoffe
nach dem Auswaschen und Beseitigen der Spuren mitgerissenen Katalysators durch die
Rohrleitung I in die Fraktionierkolonne G gelangen. Die in Form eines azeotropischen
Gemisches aus der Kolonne G abziehenden Dämpfe werden in dem Kondensator H kondensiert,
der nicht umgesetzte Kohlenwasserstoff im Dekantiergefäß I von den kleinen Mengen
von Wasser getrennt, die während des Durchganges durch die Waschkolonne mitgerissen
worden sind. Der Kohlenwasserstoff wird durch die Rohrleitung rn und h über ein
Ventil in die Reaktionskolonne B zurückgeführt. Eine kleine Menge des Kohlenwasserstoffes
wird der Kolonne G durch den Heber n über einen Schieber zugeführt.
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Am Boden der Kolonne G wird das Gemisch alkylierter Kohlenwasserstoffe
abgezogen, das in der Kolonne 1 fraktioniert wird. Am Kopf dieser Kolonne erhält
man das reine Monoalkylprodukt, das im Kühler K kondensiert und durch die Rohrleitung
o abgezogen bzw. durch die Rohrleitungp zum Teil wieder zurückgeführt wird. Am Fuß
der Kolonne 1 werden durch das Rohrsystem r die polyalkylierten Derivate abgezogen,
die teilweise durch die Rohrleitungs abgeführt werden, während der Rest durch die
Rohrleitung t und die Pumpe N in die Reaktionskolonne B zurückgeschickt wird. Der
verwendete Katalysator kann entweder periodisch oder kontinuierlich durch das Rohr
u aus dem Dekantiergefäß D abgeleitet und hydrolysiert wrerden, um daraus die alkylierten
Derivate herauszuziehen, die dann zur Trennung in dile Kolonne G gelangen. Als Ersatz
wird nun durch die Rohrleitung v frischer Katalysator zugeführt, der beispielsweise
erhalten wird durch mehrfaches Überleiten von aus dem Dekantiergefäß I abgeschiedenem
Benzol über Aluminiumchlorid in der Kolonne L. Dieses Überleiten oder Hindurchleiten
geschieht mittels der Pumpe M oder mit Hilfe beliebiger anderer Mittel. Man hat
die Möglichkeit, die Reaktionstemperatur in der Kolonne B zu regeln, indem man den
Druck in dieser Kolonne ändert. Man kann das beanspruchte Verfahren auch in Gegenwart
von Lösungsmitteln ausführen.
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Es ist zu vermeiden, den Katalysator im Fuß der Kolonne B, wo er
in Berührung mit den Reaktionsprodukten steht, zu überhitzen.
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Die vorstehend geschilderte Arbeitsweise kann auch mittels der Anordnung
nach Abb. 2 in folgender Weise verbessert werden.
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Im Fuß der Reaktionskolonne B erfolgt das Dekantieren der Komplexverbindung
im wesentlichen auf einem tiefen Zwischenboden w. Die untere Schicht wird nun gegebenenfalls
einem Hilfsdekantilergefäß D zugeleitet, von dem aus die Pumpe E den Katalysator
von neuem durch die Rohrleitung C in die Reaktionskolonne B einfüllt.
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Das Gemisch alkylierter Derivate, die am Fuß der
Reaktionskolonne
und am Dekantiergefäß D austreten, wird nun durch das Rohrleitungssystem R der Waschkolonne
17 (Abb. 1) und anschließend der Destillation zugeführt.
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Die Einzelheiten der Durchführung des Verfahrens und der Apparatur
können vielfältig abgewandelt werden.
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Beispielseise kann man die Kolonne B mit den Zwischenböden durch
ein ReaktionUsgetfäß ersetzen, das mit einem Rührwerk oder auch ohne ein solches
verwendet wird, während die übrigen Vorrichtungen unverändert bleiben. Man vergibt
auf diese Weise aber den Vorteil der Trennung der polyalkylierten Verbindungen in
der Kolonne gemäß ihrer Flüchtigkeit auf die verschiedenen Böden der Kolonne. Ebenfalls
könnte man an Stelle der Kolonne B eine nach dem Gegenstromprinzip arbeitende Kontaktkolonne
setzen, wie eine solche z. B. in der bereits genannten USA.-Patentschrift 2 222
OI2 beschrieben ist. In diesem Falle verliert man, selbst wenn man bei erhöhter
Temperatur beispielsweise unter Überdruck arbeitet, den Vorteil der Selbstregulierung,
die durch das Sieden eintritt; es werden aber alle anderen Vorteile der Erfindung
beibehalten, nämlich-das Nichtwiederzurückführen des monoalkylierten Produktes und
das geregelte Wiederzurückführen der polyalkyllierten Produkte.
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Die Erfindung umfaßt ebenfalls eine Verbesserung des oben geschilderten
Ver£ahlnens, die mit besonderem Vorteil angewendet wird, wenn es sich um die Alkylierung
von Benzol mit Propylen oder Butylen handelt, wodurch es dann möglich ist, den anteil
von Polyalkylbenzolen noch weiter herabzudrücken. Die alkylierten Produkte, die
als Neben oder Abfallprodukte bei den oblen beschriebenen Reaktionen erhalten werden,
wie etwa die bei S (Abb. i) abgezogenen Produkte, können wieder durch einen Überschuß
von Benzol in Gegenwart einer neuen Menge Katalysators derselben Gattung aufgearbeitet
werden; aber das bedingt einen zusätzlichen Verbrauch an Katalysator. Andererseits
verhindert das Wiederzurückschicken in den Kreislauf in der Alkylierungszone, selbst
wenn es auch die Ausbeute verbessert, nicht die Bildung neuer Mengen polyalkylierter
Produkte; dieses Zurückschicken kann also nur teilweise erfolgen.
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Es wurde nun aber weiter gefunden, daß im Falbe der Alkylierung von
Benzol durch höhere Olefine als Äthylen die Alkylierung bei gewöhnlicher Temperatur
vorteilhafter erfolgt. Bei erhöhter Temperatur, beispielsweise bei Siedetemperatur,
tritt die Bildung der polyalkylierten Derivate in den Vordergrund.
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Wenn man also die polyalkylierten Derivate in dem Reaktionsgemisch
aus der Alkylierung in der Kälte wieder in den Kreislauf gibt, so kann man festestellen,
daß neue Mengen polyalkylierter Derivate entstehen, etwa so, als wenn das Wiederzurückschicken
in den Kreislauf nicht erfolgte.
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Wenn man im Gegenteil das Reaktionsgemisch aus der Alkylierung in
der Wärme wieder zurückgibt, so stellt man fest, daß die Wirksamkeit des Katalysators
viel schneller abnimmt, und daraus ergibt sich eine neue Bildung polyalkylierter
Derivate, die gerade der Alterung des Katalysators zuzuschreiben ist und die nur
aufgehalten werden kann durch die Verwendung erheblich größerer Mengen des Katalysatons.
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Es wurde ebenfalls gefunden, daß das Zurückschicken der gesamten
polyalkylierten Derivate möglich und wirksam ist, wenn man in Ider folgenden Weise
in zwei verschiedenen, Phasen arbeitet: Man unterwirft der Einwirkung des Olefins
ein Gemisch von aromatischem Kohlenwasserstoff und den polyalkylierten Derivaten,
die man wieder in den Kreislauf geben will, in Gegenwart geeigneter Mengen eines
Katalysators des Friedel-Craftsschen Typs, beispielsweise A1 C13, bei gewöhnlicher
Temperatur und vorzugsweise unter Vermeidung jeder Temperatursteigerung durch ein
sorgfältiges Abführen der durch die Reaktion frei gewordenen Wärmemengen, denn die
Realtion verläuft stark exotherm. Nach Bildung einer bestimmten Menge Olefin wird
das Gemisch zum Sieden gebracht und nach Hydrolyse des Aluminiumchlorids- der Destillation
unterworfen. Man gewinnt nun den Überschuß von nicht umgesetztem aromatischem Kohlenwasserstoff
und die mono- und polyalkylierten Derivate. Wenn die zugesetzte Menge polyalkylierter
Derivate und die festgesetzte Menge an Olefin dem Gleichgewicht der Produkte am
Schluß der Reaktion entsprechen, so kann man feststellen, daß das gesamte gebundene
Olefin als monoalkylierte Derivate umgesetzt ist und die Menge der polyalkylierten
Derivate sich unverändert vorfindet.
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Eine abgeänderte Ausführungsform des Verfahrens, die auch gute Ergebnisse
liefert, besteht darin, die Alkylierung in Abwesenheit polyalkylierter Derivate
in der Kälte durchzuführen. Nach Absorption der gewünschten Menge Olefin werden
die in den Kreislauf zu schickenden Polyalkylverbindungen zugesetzt und die Temperatur
zum Sileden gesteigert. Unter diesen Bedingungen werden noch die in der ersten Phase
gebildeten Polyalkylverbindungen in Monoalkylverhindungen umgesetzt, und man findet
am Schluß der Reaktion ur die Polyalkylverbindungen, die in der zweiten Phase zugesetzt
wurden und dazu bestimmt sind, von neuem in den Kreislauf geschickt zu werden.
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Die Vorteile des Venfahrens werden aus der folgenden Tabelle 4 klar,
in der die Ergebnisse der zahlreichen Versuche und Erfahrungen zum Vergleich gestellt
sind, die sich gemäß den vorstehenden Ausführungen bei der Alkylierung von Benzol
durch Butylen herausgestellt haben. In der. Tabelle sind eingetragen: In Spalte
A das Verhältnis der gebildeten Polyalkyle zu den gebildeten Monoalkylen und in
Spalte B der Verbrauch an AlCl3 auf 100 kg monoalkylierten Produktes.
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Die Erfindung kann in diskontinuierlichem oder kontinuierlichem Verfahren
angewendet werden
Tabelle 4
| AB |
| Alkylierung ohne Kreislauf bei |
| gewöhnlicher Temperatur .. 0,925 I,440/o |
| Alkylierung ohne Kreislauf bei |
| 85 bis 900 o, 365 0,365 1,88% |
| Alkylierung ohne Kreislauf in |
| der Kälte; Trennung der Poly- |
| alkyle und Umwandlung der- |
| selben in einem besonderen |
| Arbeitsgang ...................... 0,033 4,7001o |
| Alkylierung mit Kreislauf der |
| Polyalkyle bei gewöhnlicher |
| Temperatur ...................... 0,258 3,07010 |
| Alkylierung mit Kreislauf der |
| Polyalkyle bei 85 bis 90° ... 0,287 3,09% |
| Alkylierung mit Kreislauf in der |
| Kälte mit anschließender Er- |
| wärmung auf 85 bis 90°... 0 1,80% |
| Alkylierung ohne Kreislauf in |
| der Kälte mit anschließendem |
| Kreislauf und Erhitzung auf |
| 85 bis 90° ...................... ° 0 1,700/0 |
auf reine Olefine oder auf Olefine im Gemisch mit gesättigten Kohlenwasserstoffen
oder inerten Gasen, wie sie beim Spalten von Erdölprodukten bei gewöhnlichem oder
erhöhtem Druck erhalten werden.
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Beispiel I In einem 300 1 fassenden Gefäß, das mit 109 kg Benzol,
20,1 kg Polybutylbenzol, aus einem vorangehenden Arbeitsgang stammend, und 1 kg
wasserfreiem Aluminiumchlorid beschickt ist, läßt man bei gewöhnlicher Temperatur
eine Menge von 24,9 kg Butylen absorbieren. Die Absorption ist in 35 Minuten beendet.
Nun bringt man das Gemisch I5 Minuten lang zum Sieden, wäscht mit Wasser und trocknet
das Produkt durch azeotropische Destilllation, der sich eine Rektifizierung anschließt.
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Man erhält 74,3 kg nicht umgesetztes Benzol, 59,6 kg Monobutylbenzol,
20,1 kg Polybutylbenzol, das man in einen neuen Arbeitsgang im Kreislauf zurückschicken
kann.
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Man erhält so eine quantitative Umsetzung des beteiligten Butylens
und des zur Reaktion gekommenen Benzols in Monobutylbenzol. Der Verbrauch an Katalysator
beträgt 1,68 kg AlCl3 auf Iookg erzeugtes Monobutylbenzol.
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Beispiel 2 100 kg Benzol werden in Gegenwart von 0,92 kg Al Cl3 bei
gewöhnlicher Temperatur mit 22,7 kg Butylen alkyliert. Dann setzt man 18,4 kg von
in den Kreislauf zu schickendem Polybutylbenzol hinzu und erhitzt 15 Minuten lang
zum Sieden.
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Nach dem Waschen und Trocknen erhält man bei der Rektifizierung 68,9
kg nicht umgesetztes Benzol, 53,8 kg Monobutylbenzol, 18,4 kg Polybutylbenzol, das
wieder in den Kreislauf geschickt werden kann.
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Beispiel 3 Ein Reaktionsgefäß von 100 1 Nutzinhalt, das an einem
Butylengasometer angeschlossen ist, wird in fortlaufendem Arbeitsgang gespeist mit
96 kg/ Stunde eines Gemisches aus 84,50/0 Benzol und 15,5% zum Kreislauf bestimmtem
Polybutylbenzol, das 740 g wasserfreies Aluminiumchlorid suspendiert enthält. Während
das Reaktionsgefäß auf gewöhnlicher Temperatur gehalten wird, erfolgt eine Absorption
von I8,5 kg/Stunde Butylen.
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Das Reaktionsgemisch wird fortlaufend abgezogen und 15 Minuten lang
in einem einfachen Dampfschlangenierhitzer auf 930 erhitzt, anschließend in kontinuierlichem
Arbeitsgang mit Wasser gewaschen und destilliert.
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Man erhält so pro Stunde 44 kg Monobutylbenzol, 15 kg Polybutylbenzol,
55,5 kg Benzol; die beiden l'etzten Derivate werden nach Zusatz von 25,5 kg/Stunde
frischen Benzols wieder in den Kreislauf geschickt.
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Beispiel 4 Dies Verfahren arbeitet ia zwei Phasen; Beide Reaktionsstufen
werden in der Kolonne B durchgeführt, die natürlich eine etwas größere Anzahl von
Zwischenböden enthält. Im wesentlichen entspricht die Apparatur zwar derjenigen
des einstufigen Verfahrens, jedoch sind gewisse, den Unterschieden in den Behandlungsschritten
angepaßte Abweichungen auch in der Apparatur erforderlich. Diese Unterschiede und
Abweichungen werden im folgenden an Hand der Abb. 3 näher beschrieben, wobei die
gegenüber de-r Abb. I unverändert gebliebenen Teile mit denselben Bezugsziffern
bezeichnet sind, soweit sich nicht eine Bezeich.nung der gleichen Teile überhaupt
erübrigte.
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Es werden zwei Reaktionszonen dadurch gebildet, daß das Olefin, gegebenenfalls
in Mischung mit HCl, anstatt in den unteren Teil der Kolonne einzutreten, in den
mittleren Teil durch die Rohrleitung dz mit dem Schieber el eingeführt wird.
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Das Benzol tritt zum Teil in die Kolonne B durch die Leitung, wie
im Falle der Abb. I, aber es kann auch zum Teil in den mittleren Teil der Kolonne
B durch di'e Zuleitung kl eingeführt werden.
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Der obere Teil dieser Kolonne B wird ein für allemal mit einem dritten
Körper von sehr niedrigem Siedepunkt, beispielsweise Butan, beschickt.
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Die Wirkung dieses dritten Körpers tritt besonders in Erscheinung,
wenn es sich um das Alkylieren aromatischer Kohlenwasserstoffe durch Umsetzung mit
Olefinen längerer Ketten als Äthylen handelt. Die Gegenwart des dritten Körpers
gestattet eine einwandfreile Überwachung der langsamer und stetig verlaufenden Reaktion
und vermeidet das Auftreten von Wärmestauungen besonders zu Beginn der Behandlung.
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Der Umlauf des vor Ingangsetzen des Verfahrens in die Kolonne B gegebenen
dritten Körpers wird so eingeregelt, daß er sich, sobald sich. ein
gewisses
Reaktionsgleichgewicht eingestellt hat, in der Höhe der Zwischenböden des oberen
Teiles der Kolonne hält, wo sich z. B. eine Temperatur von 300 einstellt. Unter
diesen Bedingungen geht die Alkylierung im oberen Teil der Kolonne B bei gewöhnlicher
Temperatur vor sich, und die Umsetzung der polyalkylierten Produkte in monoalkylierte
Produkte erfolgt dagegen im unteren Teil der Kolonne, die auf einer Temperatur von
etwa 90° gehalten wird. Die Polyalkylbenzole werden in ihrer Gesamtheit durch die
Rohrleitung t in die Kolonne B zurückgefü'hrt, von wo aus sie entweder in den Kopf
oder mittels der Rohrleitung tl in den mittleren Teil der Kolonne zuru..dgeführt
werden können.
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In gewissen Anwendungsfällen, besonders wenn das umgesetzte Olefin
Butylen ist kann der dritte Körper schon von vornherein in einem zur Beschickung
der alkylierungsanlage vorgesehenen Olefingeisch enthalten sein. Das ist bei einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens der Fall, wo zur Beschickung
Gemische von Butylen und Butan dienen, wie sie aus den Raffinerien kommen. Hier
ist der dritte Körper, also das Butan, dann gleich automatisch in der Beschickungsmenge
enthalten. Diese Mischungen werden dann unmittelbar in den Mittelabschnitt der Kolonne
B durch die Leitung dl eingeführt.
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Während der Behandlung sammelt sich das Butan im oberen Teil der
Kolonne B an, wo es die Rolle des erwähnten dritten Körpers spielt Es ist jedoch
notwendig, fortlaufend eine Menge von Butan abzuziehen, die gleich ist derjenigen
Menge, die in dem Ausgangsgeisch enthalten ist, so daß das Gleichgewicht nicht gestört
wird. Dieser Überschuß von Butan wird fortlaufend in dampfförmigem Zustand abgezogen,
beispielsweise durch die Rohrleitung i.