DE402990C - Verfahren zur Umwandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen der AEthylenreihe in fluessige Kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Umwandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen der Äthylenreihe in flüssige Kohlenwasserstoffe. Es ist bekannt, daß die aliphatischen Kohlenwasserstoffe der Äthylenreihe =ich polymerisieren lassen. Diese Polymerisation erfolgt in Gegenwart von Katalysatoren, und zwar wird meistens Schwefelsäure als Katalysator verwendet. Unter Umständen erweisen sich auch Zinkchlorid, Borfluorid, Aluminiumchlorid und Eisenchlorid als wirksam. Die einzuhaltenden Bedingungen hängen von der Art des Kohlenwasserstoffs und des Katalysators ab.
• Aus der britischen Patentschrift 165452 ist es bekannt, verflüssigtes Butylen bei einer Temperatur unterhalb - io° mit wasserfreiem Aluminiumchlorid zu polymerisieren. Es soll dabei seine quantitative Umwandlung in hochsiedende Kohlenwasserstoffe stattfinden; tatsächlich geht diese Polymerisation aber sehr langsam vor sich. Selbst wenn man im Autoklaven bei gewöhnlicher Temperatur arbeitet, eignet sich die Reaktion kaum für eine gewerbliche Verwertung.
• Im Gegensatz hierzu wurde nun gefunden, daß in Petroläther oder Benzin suspendiertes wasserfreies Aluminiumchlorid ein Katalysator von beträchtlicher Aktivität ist, der nicht nur Butylene und Amylene, sondern auch ihre niederen Homologen, Propylen und, was besonders wichtig ist, das leicht zugängliche Äthylen, zu polymerisieren vermag.
• Das neue Verfahren besteht darin, daß man den gasförmigen Kohlenwasserstoff unter gewöhnlichem Druck und bei gewöhnlicher Temperatur durch Petroläther leitet, in dem wasserfreies Aluminiumchlorid verteilt ist. Der Kohlenwasserstoff wird gebunden und setzt sich teilweise an dem Aluminiumchlorid fest, das sich in eine braune, klebrige, leicht an den Wänden haftende Flüssigkeit verwandelt. Wenn diese Umwandlung einmal stattgefunden hat, erfolgt die Aufnahme des Kohlenwasserstoffs noch leichter, was .den Gedanken nahelegt, daß der eigentlich aktive Katalysator wahrscheinlich aus Aluminiumchlorid und Äthylen oder seinen Homologen entstehende Verbindungen sind.
• Jedenfalls kann man mit einer ganz geringen Menge von Aluminiumchlorid eine beträchtliche Menge eines Kohlenwasserstoffs der Äthylenreihe kondensieren. Diese Menge ist jedoch kleiner, wenn der Kohlenwasserstoff nicht ganz rein oder nicht ganz wasserfrei ist.
• Wenn man mit Äthylen oder Propylen arbeitet, ist es vorteilhaft, zwecks Beschleunigung Temperatur und Druck etwas zu erhöhen, obwohl idie Reaktion auch bei gewöhnlichem Druck und gewöhnlicher Temperatur glatt verläuft.
• In jedem Fall muß man nach ihrer Beendigung die erhaltene Flüssigkeit mit Wasser behandeln, um die darin enthaltene Alumi- niumverbindung zu zerstören. Man kann dann je nach Bedarf noch rektifizieren.
• Man kann die Kohle.nwasserstoffe der Äthylenreihe rein öder mit indifferenten Gasen gemischt, einzeln oder in Mischungen behandeln oder auch abwechselnd nacheinander, was unter Umständen gewisse Vorteile bietet.
• Sao kann man z. B. zunächst Butylen verwenden, um möglichst schnell die als Katalysator wirkende Aluminiumverbindung herzustellen und dann Äthylen oder Propylen binden lassen.
• Die erhaltenen flüssigen Kohlenwasserstoffe stellen ein mannigfaltiges Gemisch von Polymeren dar; sie weisen keinen scharfen Siedepunkt auf und enthalten Doppelbindungen, als deren Folge sich belangreiche chemische Reaktionen ergeben. So läßt sich im besonderen leicht ihre Hydrierung nach den bekannten Methoden in Gegenwart der üblichen Katalysatoren durchführen. Man kann sie auch dem sogenannten Crackingverfahren unterwerfen zwecks Gewinnung von Produkten von niedrigerem Siedepunkt, die als Betriebsstoffe für Explosionskraftmaschinen Verwendung finden können. Beispiel I. In einen mit Rückflußkühler versehenen Behälter, der ungefähr 5oo 1 faßt, bringt man i oo kg Petroläther mit einem Gehalt von 2o kg darin verteiltem wasserfreien, pulverförmigen Aluminiumchlorid.
• In die zweckmäßig umgerührte Mischung leitet man Butylen in raschem Strom ein. Das Gas wird gebunden, und das Aluminiumchlorid verwandelt sich nach und nach in eine klebrige braune Flüssigkeit. Man erhöht nun die Geschwindigkeit des Gasstromes. Da bei der Reaktion Wärme frei wird, kommt die Flüssigkeit ins Sieden, nötigenfalls kühlt man.
• Die Flüssigkeitsmenge vergrößert sich allmählich, und nach einigen Stunden ist das Reaktionsgefäß voll. Die Absorptionsgeschwindigkeit bleibt immer gleich groß.
• Man kann den Vorgang weiter fortsetzen, wenn man nun zunächst einen Teil der klaren Flüssigkeit herausnimmt. Man kann aber auch die ganze Masse zur Abscheidung der entstandenen öle mit Wasser behandeln.
• Die Flüssigkeit wird gewaschen und getrocknet und zwecks Trennung von der ersten Fraktion des als Lösungsmittel benutzten Petroläthers rektifiziert. Man erhält eine ölige, klare, leicht strohgelb gefärbte Flüssigkeit von schwachem, eigenartigem Geruch.
• Die braune, klebrige Masse, die am Boden des Reaktionsgefäßes haftet, wird durch Wasser unter heftiger Reaktion zersetzt. Dabei bildet sich eine ölige Schicht von schöner grünblauer Fluoreszenz, die nach Aussehen und Geruch an Rohpetroleum erinnert. Beispiel II. In ein emailliertes Druckgefäß, das 5oo 1 faßt und einen mit Kühlschlangen versehenen Rückflußkühler besitzt, bringt man ioo kg Benzin und aokg pulverförmiges Aluminiumchlorid. Man leitet unter Druck einen Strom Äthylen ein und rührt um; der Druck wird während der Dauer des Vorgangs auf drei Atmosphären gehalten.
• Das Äthylen wird gebunden, und die Flüssigkeitsmenge vergrößert sich allmählich. Wenn das Druckgefäß voll ist, wird die Flüssigkeit mit Wasser behandelt, oder man zieht eine gewisse Flüssigkeitsmenge ab und setzt das Verfahren fort, wie im Beispiel I angegeben.
• Selbstverständlich ist das beschriebene Verfahren abänderungsfähig, ohne daß dadurch . vom 'Wesen der Erfindung abgegangen wird.
• Es ist bekannt, daß die Reaktionsfähigkeit von Aluminiumchlorid gegenüber Äthylenkohlenwasserstoffen durch die Anwesenheit von Lösungsmitteln erhöht wird.
• Bei der bekannten Maßnahme handelt es sich aber nicht um die Polymerisation oder Kondensation der ungesättigten Kohlenstoffverbindungen, sondern um die Bildung bestimmt-er krystallisierter Anlagerungsprodukte, während bei dem vorliegenden Verfahren das Aluminiumchlorid im wesentlichen eine katalytische Rolle spielt. Im übrigen wird bei dem bekannten Verfahren als Lösungsmittel nicht Benzin oder Ligroin verwendet, sondern Alkohol.
• Als bekannt an sich ist auch vorausgesetzt, daß Aluminiumchlorid-Kohlenwasserstoffverbindungen gegenüber Aluminiumchlorid für sich in gewissen Fällen eine erhöhte Wirkung aufweisen. Man hat jedoch hiervon noch keinen Gebrauch gemacht, um die Kondensation oder Polymerisation von Kohlen-wasserstoff herbeizuführen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUcIi: Verfahren zur Umwandlung von aliphatischen Kohlenwasserstoffen der Äthylenreihe in flüssige Kohlenwasserstoffe durch Polymerisation oder Kondensation in Gegenwart von Katalysatoren, gekenn@ zeichnet durch Anwendung in Petroleumäther verteilten Aluminiumchlorids als Katalysator, gegebenenfalls in der Wärme und unter Druck.