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Publication number: BE636033A
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Description


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  "Préparation de catalyseurs et procédés d'utilisation de ceux-ci" 
La présente invention est relative à un procédé de préparation de catalyseurs, spécialement des catalyseurs in- téressants pour   l'isomérisation   d'hydrocarbures oléfiniques, ainsi qu'à un procédé d'isomérisation dans lequel de tels cata- lyseurs sont employés. 



   Suivant la présente invention, on prévoit un pro- cédé de préparation d'un catalyseur convenant pour l'isomérisa- tion d'hydrocarbures oléfiniques par la migration.d'une double 

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 liaison vers une position localisée plus centralement, qui com- prend la dispersion d'un   alkényle  de métal alcalin sur une   matiè-   re de support solide anhydre qui c nsiste de préférence en ou contient un acide de Lewis et présente, de manière plus préfé- rable encore, une aire superficielle d'au moins 25 m2 par gramme. 



   Bien que l'on puisse utiliser les   alkényles   de n'importe quel métal alcalin dans la préparation des catalyseurs, on préfère employer les alkényles de sodium et/ou de potassium. 



  Les   alkényles   peuvent être prépares par l'une quelconque des   mé-   thodes bien connues en pratique et ils sont absorbés ou dispersas de façon convenable sur la matière de support en partant d'une solution non aqueuse. 



   Une source d'alkényles   de   métaux alcalins se si- tue dans l'utilisation de catalyseurs de métaux alcalins, sur support ou non, dans d'autres procédés de conversion   d'oléfines.   



  On a établi que les alkényles sont invariablement présents dans les courants de produits issus de ces procédés et ils peuvent être récupérés de ces courants en vue   d'une   utilisation dans la présente invention. Un procédé de; conversion d'oléfines, dans lequel les alkényles doivent être trouvés dans le courant de produit est constitué par la   dimérisation   de propylène en pré- sence d'un catalyseur comprenant une dispersion d'un métal alca- lin sur un composé de potassium anhydre. Un tel procédé, dans lequel le métal alcalin a un nombre atomique inférieur à 19, est décrit et revendiqué dans les Demandes de Brevet britanni- ques N  43558/60 et 38893/61. Le catalyseur est constitué de pré- férence par une dispersion à 4-6% en poids de sodium élémentaire sur du carbonate de potassium anhydre.

   Le courant de produit issu d'un tel procédé consiste en métylpentènes, dans lesquels le 4- méthylpentène-1 est l'isomère prédominant, ce courant contenant des quantités importantes   d'alkényles   C6 à la fois de sodium et de potassium. Un autre système catalytique ayant pratiquement le 

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 même effet est forme par du potassium   élémentaire     dispersé   sur du carbonate de   potassium     anhydre,   le courant de produit contenant 
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 des olkényles de potassium. 



   Une caractéristique de la présente invention est que les catalyseurs   d'isomérisation     d'oléfines   peuvent être pré- parés par absorption sur une matière de support solide anhydre, 
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 des a.lcenyles de métaux alcalins présents dans un courant de produit issu de la dimérisation d'oléfines, telles que le pro- pylène ou l'isobutylene, qui a été réalisée en présence d'un catalyseur constitue par une dispersion d'un métal alcalin, ayant de préférence un nombre atomique inférieur à 19, sur un composé de potassium anhydre. 



   Les matières de support convenables que l'on peut utiliser dans la présente invention sont la silice à aire super. 
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 ficelle élevée, la silice-alumine et diverses variantes de 1' alumine, telles que la gamna-alumine. D'autres matières qui conviennent sont le bromure de magnésium, le sulfate de magné- aluni le chlorure de zinc et certaines résines dchangeuweo d' ions, contenant des groupes hydroxyle (par exemple du type phénol-formaldéhydc). La matière de support préférée est iotaiâu par une gamma  alumine anhydre ayant une aire superficielle   de'*   passant   50   mètres carrés par gramme. 



   Suivant un autre aspect de la présenta invention , 
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 on prévoie un procédé d'1somûriaation d'hydroearburas ol&f1ni- ques, qui comprend la mise en contact de cet hydrocarbure avec un catalyseur qui est préparé par le procédé   décrit   ci-dessus. 
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 n particulier, le catalyseur prépara par le pro" cédé de la présente invention convient pour réaliser la migra- tion d'une double liaison dans dos mono-oléfinos ayant une insu. turation terminale, par exemple les alpha  mono-oléfinea ayant 5 :z 10 atomes de carbone par molécule. Des oléfines à chaîne droite et des oléfines bzz chaîne ramifiée peuvent être izomeriseas 

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   suivant:   cet aspect de la présente invention, par exemple le pen- 
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 ne3, l'hexane-1, le 4-mêthylpcntènc-l et le 2 mdthylpenténe-1. 



  On peut employer des mélanges d'olcfinos comme charge d'alimene tatîon, pour autant que le mélange ne soit pas constitué par le mélange d'équilibre correspondant aux conditions opératoires utilisées. Le degré de déplacement de la double liaison peut être contrôla jusqu'à un certain point par le choix des conditions du opératoires. A titre d'exemple, une alimentation   comprenant/ 4*.   
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 méthylpentène-1 peut être amenée à donner du 4-mûthylpentàne-2 ou du 2-methylpcntene-2 en modifiant la durée de contact entre l'oléfine et le catalyseur et/ou la température de réaction. 



   Les catalyseurs préparés suivant la présente   in-   vention peuvent convenir pour l'utilisation dans des procédés discontinus ou dans des procèdes continus. On peut obtenir des conversions élevées en utilisant des conditions opératoires dans lesquelles les températures sont constituées par la température ambiante et les pressions sont de l'ordre de la pression   atmos.     phérique.   Un avantage des catalyseurs préparés suivant la pré- 
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 sente invention est qu'ils peuvent être employés pour isomJri- ser des oléfines à de basses températures, c'est-à-d1rr des tem- pératures allant de la température ambiante jusqu'à 8(3dC  Dans une application du procédé d'isomctisation suivant la présente invention, un mélange de methylpentenoe, dans lequel le 4t'thyl?cnt:

  encl prédomine, dérivant de la dite-   irisation   de   propylène   sur un catalyseur constitue par un métal 
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 alcalin disperse sur un composa de potassium anhydre, eat isomé  risé en contact avec un catalyseur prépare suivant la présente invention. 



   Dans une forme de réalisation particulière de la présente invention, un courant de produit dérivant de la diméri- sation de propylène sur un catalyseur consistant en sodium ou potassium dispersé sur du carbonate de potassium anhydre, 

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 ce courant de produit comprenant des mcthylpentene dans lesquels le 4.tnéthylpentène prédomine et contenant: un mélange d'alkénylea C6 de sodium et de potassium, est amené à passer de façon continue sur un lit de gamma-alumine anhydre à des conditions   ambian-   tes de température et de pression, de sorte que   les.     alkényles   
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 sont absorbés sur l'alumine et que le 4 méthylpantèn l est isomérisé par contact avec elle.

   Suivant la durée du contact$ 
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 le méthylpenteno prédominant dans le produit résultant est le r.mwtty.penGône.2 ou le 2*mfjthylpentene"2t L'invention est encore illustrée par lea Exemp18'   suivante ,      EXEMPLE ),     On   prépare un catalyseur de dimérisa- tion en dispersant 3,46% en poids de potassium métallique sur du carbonate de potassium anhydre   à   400 C., et on   l'utilise   pour dimériser du   propylèno   dans un réacteur en continu, en employant 
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 une vitesse spatiale horaire du liquide de 1 w1/va,/haur une température de   160"C.   et une pression effective de 1500 livres par pouce carré. La composition du produit   hexénique   est donnée au Tableau quivnnt.

   Le courant de produit total, qui englobe une certaine quantité de propylène n'ayant pas réagi, ainsi que des alkènyles de potassium. est   amené à   passer de façon continue 
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 3Uf un 19 C de 100 ml. 'l'alumine activée à la température ambian- te t la pression atmosphérique. Après une courte période i- initiale dgnmorçape, période durant laquelle la concentration d' alkéryles fi' Rc('wl1ule probablement sur l'alumine, on arrive à des condition'; constantes et le Tableau suivant donne la compo. sitian du nroriuit hexpniqup sortant du lit d'alumine.

   On verra qu'une isomérisation imnortante du 4-méthylpentène-l en 4-méthyt- nentône-2 a eta Heu ,1F1ns le catalyseur préparé par l'absorption des aiki'nyles de potassium présents dans le courant de produit   dimère   sur l'alumine, 

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 Tableau 
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 Isomères d'hexènc imcntation, Produit, Tscmtcxes ""# ïo n paidg r. en poids 4-méthylpcntène ! 87,6 4, 4 '.mhylpen:ne2 5,1 . 83,1. trans-hcxène-3 1cxm.e..l 5 , 8 3. i 2 tnûthylncntène-t) . â.s-hx."r3 ) tro1ns..hcnc..2 ) ) 1,0 3,1 csi)Khesènc-2 ) 2-Jt:hylpûn<:cne-2) ) 0,5 1,7 
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 Exemples2.,. On utilise un catalyseur identique â celui employé à 1l::cmple 1 pour dJriser du propylène à 180*c. et à une pression effective de 1500   livres/pouce   carré.

   Les com- posants principaux du produit   hexJnique   sont donnés au Tableau 
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 suivant. La totalité des produits de racCion dimèreisont en-      
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 voyJs sur un lit d'alumine en poudre, activé n 400 oc,*? at 0,1 #mai de g, et ce à une vitesse spatiale horaire du liquide de 0,8 vol/vol/heure, le lit d'alumine étant maintenu à 55 C. Le produit hexénique sortant du lit d'alumine est analysé, lorsqu' on   a atteint   des conditions constantes. Une isomérisation importante de la fraction dimère a été atteinte en contact avec le 
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 catalyseur prxparc par l'absorption des aïkcnyles de potassium présents dans le courant du produit   dimère   sur l'alumine. 



   Tableau 
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<tb> Isomères <SEP> d'hexène <SEP> Alimentation <SEP> Produit
<tb> 
<tb> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> % <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
 
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 4-méthylpentènc-l 64 2,2 4-néChylpentène-2 26 55,8 2-mdthylpcntcnc -2 '1,3 29,6

Claims

REVENDICATIONS 1. Un procédé de préparation d'un catalyseur con- venant: pour l'isomérisation d'oléfines par la migration d'une double liaison vers une position située plus centralement, com- prenant la dispersion d'un alkényle de métal alcalin sur une ma- tière de support solide anhydre.

2. Procède suivant la revendication 1, dans le- de quel la matière de support solide est un acide/Lewis.

3. Procédé suivant la revendication 2, dans lequel la matière de support est de l'alumine.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendis cations 1 à 3, dans lequel la matière de support a une aire su- perficielle d'au moins 25 m2 par gramme.

5. Procède suivant l'une quelconque des revend! cations 1 à 4, dans lequel l'alkènyle de métal alcalin utilisé est un alkényle dérivant d'un procédé de conversion d'oléfines, employant un catalyseur de métal alcalin.

6.Procède suivant la revendication 5, dans le- quel l'alkényle de métal alcalin utilisé dérive de la dimérisa- tion de propylène en présence d'un catalyseur constitué par une dispersion d'un métal alcalin sur un composé de potassium anhydre.

7. Procède suivant la revendication 6, dans le- quel le catalyseur est forme par passage du courant de produit total issu de la réaction de dimérisation, sur un lit de la ma- tière de support, de sorte que les alkényles de métaux alcalins présents dans le courant de produit sont adsorbés sur la matière de support.

3. Un procédé de préparation d'un catalyseur con- venant pour l'isomérisation d'oléfines par la migration d'une double liaison vers une position située plus centralcment, tel que décrit ci-dessus avec référence aux Exemples donnés.

9. Un procédé d'isomérisation d'une oléfine par <Desc/Clms Page number 8> la migration d'une double liaison vers une position située plus centralement, comprenant la mise en contact de cette oléfine avec un catalyseur préparé suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 8, 10. Un procédé suivant la revendication 9, dans EMI8.1 lequel l'alimentation o1Gìnique est une alpha-tnono-olé±lne ayant 5 à 10 atomes de carbone par molécule, 11.

Un procédé suivant la revendication 10, dans EMI8.2 laquelle 1'al.pha,..mono. alEi.ne est choisie parmi le pentène¯l, l'hexúne-l, le 4.méthyZpcntnc.l et le 2-methylpcnteno"lt 12. Un procédé suivant la revendication 9, dans EMI8.3 lequel l'alimentation olf1niquc est constitue par un mélange de muthylpcntenes dérivant de la cimcxi.eaton de propylone en présence d'un catalyseur constitué par un métal alcalin dispersé sur un composé de potassium anhydre.

13. Un procédé suivant l'une quelconque des re- vendications 9 à 12, dans lequel la température de réaction va EMI8.4 de la température ambiante h 30<'C. 14. Un procéda d'isomérisation par migration d' une double liaison vers une position située plus centralement, EMI8.5 d'une alimentation oléfiniquo constituée par un mélange de methy- pentènes à prédominance de 4-méthylpentène-1 et dérivant de la dimérisation de propylène en présence d'un catalyseur comprenant du sodium et/ou du potassium dispersé sur un carbonate de potas- sium anhydre, ce procédé comprenant le passage du produit total EMI8.6 venant de la réaction de dimerisation sur un lit d'alumine à la pression et à la température ambiantes,

de sorte que les alkény- les de sodium et/ou de potassium présents dans le courant de pro- EMI8.7 duit dimère sont absorbés par l'alumine, et que le 4-méthvpentène- 1 est isomérisé par contact avec elle.

15. Un procédé d'isomérisation d'oléfines, tel que'décrit ci-dessus, avec référence aux Exemples. <Desc/Clms Page number 9>

16. Les catalyseurs obtenus par le procède sui- vant l'une quelconque des revendications 1 à S.

17. Les produits issus des procèdes suivant 1' une quelconque des revendication 9 à 15.