DE68913030T2

DE68913030T2 - Verfahren zur Herstellung von Propylen.

Info

Publication number: DE68913030T2
Application number: DE89313328T
Authority: DE
Inventors: Shintaro Mitsui Petroche Araki; Hiroshi Mitsui Petroc Fukuhara; Toshiyuki Mitsui Petroch Isaka; Fujihisa Matsunaga; Mitsuki Mitsui Petroc Yasuhara
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: EP0379803A1; MY104492A; CN1025182C; CS277069B6; RO105570B1; CS729889A3; KR0140540B1; RU1836311C; SG20495G; EP0379803B1; CA2006092C; PL161438B1; CA2006092A1; DE68913030D1; KR900009515A; CN1043694A; ES2050823T3

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Propylen aus Isopropanol in hoher Ausbeute und Selektivität.
Das hauptsächlichste Verfahren der gegenwärtigen technischen Phenol Darstellung ist das Cumol Verfahren. Die Phenol Darstellung, mittels des Cumol Verfahrens, beinhaltet die Bildung von Cumol aus Benzol und Propylen, automatisches Oxidieren des Cumols zu Cumolhydroperoxid und Unterwerfen des Cumolhydroperoxids, in Gegenwart eines Säure Katalysators, der Zerlegung um Phenol und Aceton zu erhalten. Die Phenol Darstellung durch das Gumol Verfahren ist insofern ein Wirtschaftliches Verfahren, wie sich die Nachfrage nach Phenol und Aceton das Gleichgewicht halten.
Der Bedarf an Aceton ist in den jüngsten Jahren kleiner geworden. Obgleich die Verwendung von Aceton als Ausgangsmaterial für Methylmethacrylat eine Hauptverwendung für Aceton war, ist die Methylmethacrylat Herstellung auf die Verwendung von Verbindungen mit 4 Kohlenstoffatomen übergegangen. Die Folge davon, ist ein geringer werdender Bedarf an Aceton.
Es ist deshalb wünschenswert eine brauchbare Verwendung für Aceton zu finden, ohne, dass Aceton als Nebenprodukt zurückgelassen wird. Ein vielversprechender Versuch ist Aceton in Isopropanol überzuführen und die Dehydriemng von lsopropanol zurück zu Propylen. Es wird nun verlangt ein Verfahren zur Herstellung von Propylen aus Isopropanol zu entwickeln, welches unter den früheren Gegebenheiten niemals zur Diskussion stand.
Unter den klassischen Verfahren der Herstellung von Olefinen ist allgemein bekannt, Alkohole der Dehydrierung in Gegenwart von starken Säuren, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Perchlorsäure, Phosphorwolframsäure und Phosphormolybdänsäure zu unterwerfen. Obwohl die Herstellung von Olefinen überwiegend auf der Naphthacrackung beruht, wurden in jüngster Zeit eine Vielfalt von Vorschlägen zu einer Alkoholdehydrierung unterbreitet, um Olefine herzustellen, mit dem Ziel, verschiedene Reaktanten die für eine Olefin Herstellung verfügbar sind zu übertragen und Olefine hoher Reinheit herzustellen. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, Ethylen durch Dehydrieren von Ethanol herzustellen, wie in der Japanischen Patentpublikation Nr. 40057/1984 und 19927/1984 offenbart ist, und hochreines Isobutylen durch Dehydrieren von tertiärem Butanol herzustellen, wie in der Japanischen Patentpublikation Nr. 23771/1986 und der Japanischen Patent Anmeldung Kokai Nr. 2611986 offenbart ist. was den Katalysator betrifft, der die Herstellung von Ethylen durch Dehydrieren von Ethanol begünstigt, wird vorgeschlagen, feste, saure Katalysatoren, wie Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Silicatonerde, Zeolithe und feste Phosphorsäure, wie in der Japanischen Patent Anmeldung Kokai Nr. 34929/1989 offenbart ist zu verwenden.
Was die Ueberfühmng von Isopropanol zu Propylen durch Dehydrierung betrifft, steht jedoch kein geeignetes Verfahren zur Verfügung, das anderer Natur ist, als die oben erwähnte, mit einer starken Säure, katalysierte Dehydrierung. Obwohl es dem Fachmann erscheinen mag, die übliche Technik zum Dehydrieren von Ethanol oder tertiärem Butanol anzuwenden, kann keine Voraussage gemacht werden, da die Endprodukte, Ethylen oder Isobutylen und Propylen, erheblich verschieden sind in der Natur.
Im allgemeinen wirft die Verwendung von starken Säure Katalysatoren Probleme auf, da der verwendete Reaktor aus teurem Korrosionsbeständigem Material sein muss, und die verwendete, abgehende Säure muss unter Schwierigkeit beseitigt werden. Zusätzlich können die einmal hergestellten Olefine in Anwesenheit von starken Säuren reagieren, z.B. können sie zu höher molekularen Polymeren polymerisieren, oder zu ungewünschten Verbindungen isomerisieren, wobei erniedrigte Ausbeuten der Endolefine erhalten werden. Weiter ist Propylen wirksamer als Ethylen und Isobutylen und zur Polymerisation anfälliger. Dies legt nahe, dass es unmöglich ist, die Verfahren, die in den Japanischen Patentpublikationen Nrn. 40057/1984, 19927/1984, 23771/1986 und 26/1986 beschrieben sind, zur Herstellung von Propylen anzuwenden.
Im Gegensatz dazu ist das Verfahren zur Herstellung von Ethylen durch Dehydrierung von Ethanol in Anwesenheit von festen Säurekatalysatoren, das in der Japanischen Patentanmeldung Kokai Nr. 34929/1989 beschrieben ist, vorteilhaft, indem ein einfacher Reaktor von nicht so teurem Material verwendet werden kann, da die Katalysatoren nicht korrosiv sind. Jedoch sind Silikatonerde, Zeolithe und feste Phosphorsäuren stark sauer. Falls gasförmiges Isopropanol durch einen Reaktor durchgeleitet wird, der mit solch einem stark sauren Katalysator bei relativ niederen Temperaturen von 250 bis 300ºC beschickt ist, wird etwa 30% des erhaltenen Propylens weiter in Polymere katalysiert. Bildung von beträchtlichen Mengen hochmolekularer, polymerer Nebenprodukte resultiert, unter verminderten Ausbeuten an Propylen. Die Dehydriemng von Isopropanol zu Propylen ist eine stark endotherme Reaktion die eine Reaktionstemperatur von mindestens 250ºC verlangt bei welcher die oben erwähnten starken Säurekatalysatoren als industrielle Katalysatoren untauglich sind.
Es ist bekannt, dass die Aluminiumoxid Katalysatoren zur Dehydrierung von Ethanol wirksam sind. Falls jedoch im Handel erhältliche Aluminiumoxid Katalysatoren zur Dehydrierung von Isopropanol angewandt werden, würde Propylen nicht in hohen Ausbeuten erhalten. Es würde möglich sein, die prozentuale Ueberfühwng von Isopropanol durch erhöhen der Reaktionstemperatur auf 450ºC oder höher zu erhöhen. Jedoch wird Propylen in niederen Ausbeuten erhalten, da gleichzeitig mit der Dehydrierung bei erhöhten Temperaturen eine Crackreaktion eintrifl, sodass das erhaltene Propylen beträchtliche Mengen an Verunreinigungen enthält.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Propylen aus Isopropanol in hoher Ausbeute und Selektivität zur Verfügung, unter Verwendung eines einfachen Reaktors bei niederen Temperaturen als in den üblichen Verfahren verlangt werden. Ein Reaktor aus kostspieligem Korrosionsbeständigem Material muss nicht verwendet werden.
Gemäss der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Propylen zur Verfügung gestellt, umfassend die Stufe der Dehydratation von Isopropanol in Anwesenheit eines γ-Aluminiumoxid Katalysators, welcher ein alkaliarmes γ-Aluminiumoxid ist, umfassend mindestens 90 Gew.% γ-Aluminiumoxid, weniger als 10 Gew.% Siliziumdioxid und bis zu 0.5 Gew.% eines Alkalimetalloxides wobei dieser γ-Aluminiumoxid Katalysator schwach saures γ-Aluminiumoxid ist mit einem pKa-wert von +3.3 bis +6.8, gemessen durch die Hammet'sche Gleichung, und einer integrierten Säuremenge bis zu 0.5 meq/g auf Trockenbasis und einem mittleren Porendurchmesser von 3 bis 15 nm (30 bis 150 Å) mit einer Standardabweichung (δn) im Bereich von 1 bis 4 nm (10 bis 40 Å) bezogen auf einer statistischen Berechnung aus Porendurchmesser und Porenvolumen.
Vorzugsweise wird gasförmiges Isopropanol durch die Katalysatorschicht von γ-Aluminiumoxid in einer Richtung so durchgeleitet, um die folgende Gleichung:
(MxRxT) / (3.6xPxπxr²) ≥ 1 (I)
zu erfüllen, worin
M die Molzahl von Isopropanol, die pro Stunde zugeführt wird (mol/Std.), bedeutet,
R eine Gaskonstante gleich 0.082 1 atm/deg Mol ist,
T eine Temperatur der Katalysatorschicht in ºK ist,
P ein Reaktionsdruck in atm ist,
π ein Kreisquotient gleich 3.14, und
r ein Radius in cm der Katalysatorschicht in einem Querschnitt querlaufend zu der Richtung des Isopropanol Stromes ist.
Isopropanol, das als Ausgangsreaktant in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann durch jedes gut bekannte Verfahren erhalten werden. Das Verfahren zur Herstellung von Isopropanol ist nicht kritisch. Die industriellen Vorteile sind gross, wenn von dem Isopropanol Gebrauch gemacht wird, welches durch geeignete Techniken aus Aceton erhalten wird, welches ein Nebenprodukt bei der Herstellung von Phenol, durch das Cumolverfahren, ist.
Der verwendete Katalysator, um Propylen durch Dehydrieren von Isopropanol gemäss der Erfindung herzustellen, ist ein poröses γ-Aluminiumoxid mit einer spezifischen Porenverteilung d.h. ein mittlerer Porendurchmesser im Bereich von 30 bis 150 Å, vorzugsweise von 40 bis 70 Å mit einer Standardabweichung ( ) im Bereich von 10 bis 40 Å, vorzugsweise 10 bis 20 Å, bezogen auf einer statistischen Berechnung aus Porendurchmesser und Porenvolumen.
Die Porenverteilung die hierin verwendet wird, ist eine Verteilung, die repräsentativ ist vom Verhältnis zwischen einem Porendurchmesser (2r') und einem entsprechenden Porenvolumen, d.h. ein Verhältnis eines unendlich kleinen wechsels von Porenvolumen (dPV) bezogen auf einen unendlich kleinen wechsel von Porenradius (dr'), dPV/dr', welches bestimmt werden kann, durch eine Analyse von isothermischen Absorptions/Desorptionskurven von Stickstoffgas bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff nach dem Cranston-Inkey Verfahren. Die Porenverteilung die hier verwendet wird besagt auch den Querdurchmesser (mittlerer Porendurchmesser), welche Poren die im Durchschnitt zentral verteilt sind, also auch die Breite der Verteilung des Porendurchmessers. Der mittlere Porendurchmesser, und die Standardabweichung ( n) welches die Verteilungsbreite des Porendurchmessers bedeutet, werden hier überlegt äquivalent zu der Porenverteilung zu sein, vorausgesetzt dass die Porenverteilung eine statistische Verteilung ist.
Der γ-Aluminiumoxid Katalysator, der eine spezifische Porenverteilung innerhalb des oben definierten Bereiches hat, ist wirksam zum Herstellen von Propylen aus Isopropanol mit hoher Reinheit und hohen Ausbeuten.
Es ist bevorzugt, dass der γ-Aluminiumoxid Katalysator ein Gesamtporenvolumen von mindestens 0.4 cc/g, vorzugsweise 0.5 bis 0.8 cc/g auf Trockenbasis besitzt.
Das γ-Aluminiumoxid sollte ein alkaliarmes γ-Aluminiumoxid sein, umfassend mindestens 90 Gew.% Aluminiumoxid, weniger als 10 Gew.% Siliziumoxid und bis zu 0.5 Gew.% eines Alkalimetalloxides, vorzugsweise mindestens 95 Gew.% γ-Aluminiumoxid, weniger als 5 Gew.% Siliziumdioxid und bis zu 0.3 Gew.% eines Alkalimetalloxides.
Die γ-Aluminiumoxid Katalysatoren, die einen mittleren Porendurchmesser innerhalb des oben definierten Bereiches haben, und einen Säuregrad aufweisen, der durch einen pKa-Wert innerhalb des oben definierten Bereiches dargestellt ist, sind wirksam im Herstellen von Propylen höherer Reinheit in hohen Ausbeuten.
Die Gründe für solche Einschränkungen des Katalysators sind aus den folgenden Untersuchungen her offensichtlich.
(1) Zusammenhang zwischen mittelerem Porendurchmesser und katalytischer Wirksamkeit.
Die Dehydrierung von Isopropanol wurde unter Verwendung eines γ-Aluminiumoxid Katalysators mit seinem mittleren Porendurchmesser im Bereich von 31 bis 190 Å unter folgenden Reaktionsbedingungen ausgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle A und Fig. 1 veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Diagram, das die Ueberführung von Isopropanol als Funktion des mittleren Porendurchmessers des Katalysators zeigt.
Reaktionsbedingungen
Isopropanol: LHSV = 3.0 Std.&supmin;¹
Druck: 18 kg/cm² G
Katalysatorschicht Temp.: 300ºC
Kontaktzeit: etwa 35 Sekunden
Katalysator
γ-Aluminiumoxid (NO Gehalt, 0.05 Gew.%) Tabelle A Mittlerer Porendurchmesser (Å) Ueberführung von Isopropanol (Mol %)
Die Correlation zwischen dem Ueberfühmngsverhältnis von Isopropanol und dem mittleren Porendurchmesser ist in Fig. 1 unter Verwendung eines doppelt logarithmischen graphischen Millimeterpapieres genau veranschaulicht.
Drei Uebergangsstufen wurden zwischen dem Ueberführungsverhältnis von Isopropanol und mittlerem Porendurchmesser gefunden: Das Umwandlungsverhältnis von Isopropanol war konstant, während die mittleren Porendumhmesser klein waren, aber sobald der Porendurchmesser gross wurde und 70 Å überstieg, begann sich das Ueberfühwngsverhältnis allmählich zu verringern und dann schnell, wenn der Porendurchmesser 150 Å überstieg.
Auf Grund der obigen Gründe ist der mittlere Porendurchmesser des γ-Aluminiumoxid Katalysators, der verwendet wird bis auf 150 Å oder darunter vorzugeben. Auch ist der mittllere Porendurchmesser des γ-Aluminiumoxid Katalysators, der zu verwenden ist, bis auf 30 Å oder darüber einzustellen, da die Herstellung von γ-Aluminiumoxid mit einem mittleren Porendurchmesser, der kleiner als 30 Å ist, mittels der gängigen Aluminiumoxid Herstellungstechnik sehr schwierig zu erreichen ist.
(2) Zusammenhang zwischen Na&sub2;O Gehalten und katalytischer Wirksamkeit.
Die Dehydriemng von Isopropanol wurde unter Verwendung von γ-Aluminiumoxid Katalysatoren mit unterschiedlichen Na&sub2;O Gehalten, wie unten gezeigt ist, unter den folgenden Reaktionsbedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle B und Fig. 2 veranschaulicht.
Reaktionsbedingungen
Isopropanol: LHSV = 3.0 Std.&supmin;¹
Druck: eine Atmosphäre
Katalysatorschicht Temp.: 260ºC
Kontaktzeit: 2 Sekunden
Katalysator
γ-Aluminiumoxid
mittlerer Porendurchmesser: 59 Å
n: 13 Å
Gesamtporenvolumen: 0.56 cc/g (auf Trockenbasis)
spezifische Oberfläche: 267 m²/g (auf Trockenbasis) Tabelle B Na&sub2;O Gehalt (Gew.%) Ueberführung von Isopropanol (Mol %)
Wie aus der Tabelle B und Fig. 2, welche die Ueberführung von Isopropanol als Funktion des Na&sub2;O Gehaltes des Katalysators zeigen, offensichtlich ist, verringert sich das Ueberführungsverhältnis von Isopropanol schnell, wenn der Na&sub2;O Gehalt des γ-Aluminiumoxid Katalysators 0.5 Gew.% überschreitet. Auf Grund dessen wurde ein Alkalimetalloxidgehalt von γ-Aluminiumoxid von 0.5 Gew.% festgelegt.
Der γ-Aluminiumoxid Katalysator der vorliegenden Erfindung, der durch eine spezifische Porenverteilung alkaliarmen Gehalt und schwachen Säuregrad wie oben definiert ist, charakterisiert ist, kann erhalten werden durch mischen von Natriumaluminat und Aluminiumsulfat, Ausfällen von Aluminhydroxid aus der Mischung und aufarbeiten des Niederschlages durch Waschen, Altern, Luftstromtrocknen, Granulieren, Trocknen und anderen geeigneten Schritten so, um die Porenverteilung und andere Eigenschaften, zu den gewünschten, zu lenken.
Die γ-Aluminiumoxide, die hier verwendet werden, können mit Säuren behandelt werden und/oder, falls gewünscht, gebacken werden. Die saure Behandlung wird durch eintauchen des γ-Aluminiumoxids in eine Säure zum Zweck der Einstellung des Säuregrades des Katalysators durchgeführt. Die verwendeten Säuren schliessen wässrige Lösungen von Salzsäure, Salpetersäure und Borsäure als auch Carbonsäuren, wie Essigsäure, Ameisensäure und Oxalsäure ein. Das backen kann durch erhitzen des Katalysators bei einer Temperatur von 400 bis 700ºC in Luftatmosphäre oder unter reduzierter Atmosphäre ausgeführt werden.
Der hier verwendete Katalysator kann entweder in Pulver oder Granulatform vorliegen. Kugelförmige Aluminiumoxid Katalysatoren sind bevorzugt, speziell in Form von Kugeln, die eine Kugelgrösse von bis zu 1/10, vorzugsweise 1/10 bis 1/1000 des Durchmessers eines zylindrischen Reaktors haben, welcher mit einer Katalysatorschicht beladen ist. Solche Kugelförmigen Katalysatoren sind wirksam, indem sie eine Abweichung und Rückvermischung von Reaktant und Produktgase durch den Reaktor verhindern, und dabei die hohe Ueberführung von Isopropanol und die hohe Selektivität und Ausbeute von Propylen aufrechterhalten.
Der hier verwendete Katalysator hat eine deutlich verlängerte Lebensdauer. Wenn eine übliche feste Säure als Katalysator zur Dehydrierung von Isopropanol verwendet wird, findet die Reaktion leicht statt, falls die Säure einen hohen Säuregrad aufweist, jedoch mit dem Nachteil, dass eine nicht erwünschte Polymerisierung des erhaltenen Propylens gleichzeitig induziert wird, sodass das Polymer am Katalysator absorbiert ist, welcher augenblicklich seine Wirksamkeit verliert. Jedoch, wenn der Aluminiumoxid Katalysator physikalische Eigenschaften aufweist, die innerhalb des oben erwähnten Bereiches gemäss der vorliegenden Erfindung liegen, erleidet er durch den oben erwähnten Mechanismus keinen Verlust an Wirksamkeit.
Weiter kann der γ-Aluminiumoxid Katalysator, der hier verwendet wurde, regeneriert werden, sogar auch, falls sich seine katalytische Wirksamkeit verringert. Die Regenerierung kann ausgeführt werden, durch Abfackeln von kohlenstoffhaltigen Abscheidungen in Gegenwart von z.B. Luft. Die Temperatur bei welcher gebrauchte Katalysatoren zur Regenerierung erwärmt werden, liegt vorzugsweise im Bereich von 300 bis 600ºC und insbesondere im Bereich von 400 bis 550ºC.
In der Ausübung dieser Erfindung wird die Dehydrierung von Isopropanol unter folgenden Bedingungen durchgeführt. Die Reaktionstemperatur liegt im Bereich von 150 bis 500ºC, vorzugsweise von 180 bis 400ºC. Der Reaktionsdruck kann erniedrigter, atmosphärischer oder erhöhter Druck sein. Es ist bevorzugt das Reaktionssystem unter Gasphasenbedingung zu halten. Die Zugabe von Isopropanol zu dem Reaktor liegt im Bereich von 0.1 bis 20 Std.&supmin;¹, vorzugsweise von 0.5 bis 10 Std.-1 flüssiger stündlicher Raumgeschwindigkeit (LHSV).
Dass das Propylen, das durch die Reaktion erhalten wird, schnell das Reaktionssystem verlassen kann, kann eine gasförmige Substanz, die zur Dehydrierung inert ist, durch Zumischung zu den Reaktanten eingeführt werden. Solche Gasträger schliessen z.B. ein Wasser, Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Helium, Argon, Methan, Ethan, Propan und Butan. Die gasförmigen Substanzen können solche Substanzen einschliessen, die vor dem Eintritt in den Reaktor flüssig sind, aber unter den Reaktionsbedingungen gasförmigwerden. Beispiele solchergasbildenden Substanzen umfassen aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan, Cyclopentan, Cyclohexan und aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol, Ethylbenzol und Cumol.
Die gasförmige Substanz wird in den Reaktor zusammen mit Isopropanol in solch einer Menge eingegeben, dass etwa 0.05 bis etwa 10 Mol der gasförmigen Substanz pro Mol Isopropanol vorhanden sind. Eine überschüssige Anwendung der gasförmigen Substanz wird aus Wirtschaftlichkeit nicht empfohlen, indem eine grosse Menge von Inertgas vom Reaktionsprodukt getrennt werden müsste, welches eine Mischung aus Propylen und Wasser ist, und im Kreislauf dem Reaktor geführt wird, was höhere Kosten für die Trennung und Kreislaufführung hervorruft.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist bevorzugt eine kontinuierliche Reaktion, während der Reaktor vorzugsweise ein Wirbelschichtsystem ist, beladen mit einem Pulver Katalysator, oder ein Festbett-System, beladen mit einem granulierten Katalysator.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird Propylen hergestellt, durch einführen von gasförmigem Isopropanol durch eine Katalysatorschicht des γ-Aluminiumoxids, wie oben definiert, in einem zylindrischen Reaktor in axialer Richtung davon so, um der folgenden Gleichung
(MxRxT) / (3.6xPxπxr²) ≥ 1
zu genügen, worin M die Molzahl von Isopropanol, die pro Stunde zugeführt wird (MoVStd.), bedeutet, R eine Gaskonstante gleich 0.082 1.Atm/deg.Mol ist; T eine Temperatur der Katalysatorschicht in ºK ist; P ein Reaktionsdruck in Atmosphären ist; π ein Kreisquotient gleich 3.14 ist; und r ein Radius in cm der Katalysatorschicht in einem Querschnitt, querlaufend zu der Richtung des Isopropanolstromes ist.
In dieser Ausführung hat die Katalysatorschicht vorzugsweise die Form einer zylindrischen dünnen Schicht mit dem Radius r und der axialen Dicke. Der Zufluss von Isopropanol zu dem Reaktor (entsprechend M) liegt im Bereich von 0.1 bis 20 Std.&supmin;¹, vorzugsweise 0.5 bis 10 Std.&supmin;¹ flüssiger stündlicher Raumgeschwindigkeit (LHSV). Die Reaktionstemperatur T liegt gewöhnlich im Bereich von 150 bis 500ºC, vorzugsweise von 180 bis 400ºC. Der Reaktionsdruck P kann erniedrigter Druck, atmosphärischer Druck oder erhöhter Druck sein, obwohl das Reaktionssystem vorzugsweise unter Gasphasenbedingungen gehalten werden sollte.
Mit einer passenden Wahl von M, T, P und r derart, dass der Wert des Reaktionsfaktors (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) mindestens 1 ist, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10 liegt, kann Propylen wirtschaftlich hergestellt werden, durch eintragen von Isopropanol durch eine feste Katalysatorschicht in den Reaktor, wo die Dehydrierung von Isopropanol stattfindet. Falls Isopropanol unter solchen Bedingungen zugefügt wird, dass der Wert von (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) weniger als 1 ist, dann wird die Dehydriermenge von Isopropanol, d.h. die Prozentüberführung von Isopropanol, niedriger. Um die gewünschte Reaktionsmenge dann zu erhalten, muss die Reaktionstemperatur gesteigert werden unter Einbusse an Reinheit und Ausbeute. Erhöhte Reaktionstemperaturen steigern nicht nur die Bildung von Nebenprodukten, die Propylen mit weniger Reinheit und Ausbeute ergeben, sondern würden auch die Katalysatorlebensdauer herabsetzen. Weiter bewirken Reaktionsfaktoren, die ausserhalb des Bereiches liegen, dass sich Reaktant und Produktgase in den Reaktor rückvermischen, was die Dehydrierung verlangsamt und dazu neigt, mehr Nebenprodukte zu bilden.
Der Reaktor ist in der Erfindung nicht kritisch und kann ausgewählt sein von solchen Reaktoren, die üblicherweise in dieser Art von Reaktion verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Strömungsrohrreaktor mit einem Festbett von Katalysatorschicht verwendet werden worin das Reaktantengas durch die Katalysatorschicht in axialer Richtung durchgeleitet wird, und es kann bevorzugt ein Festbettsystem Reaktor verwendet werden, der eine feste Katalysatorschicht von kugeligen Katalysatorkörnchen aufweist. Der Fluss des Reaktantengases kann vertikal aufwärts oder abwärts sein, wobei der Abwärtsfluss bevorzugt ist, da er einen Hüpfvorgang der Katalysatorkügelchen verhindert.
Da die Dehydrierung von Isopropanol eine im wesentlichen endotherme Reaktion ist, ist es notwendig, Reaktionswärme in einer wirksamen Art zuzuführen. Für adiapatische Festbett Reaktoren wird ein Zwischenwärmetausch Mehrstufen adiapatischer Reaktor bevorzugt worin die Katalysatorschicht in mehrfach Stufen geteilt ist, und Wärmeaustauscher (oder Wärmequellen) werden zwischen angrenzenden Stufen bereitgestellt. Ein anderer brauchbarer Reaktor, ist ein Reaktor, von der Art eines Eigenerwärmenden Austausches, worin Vorerwärmtes Isopropanolgas durch eine Rohrleitung geführt wird, die durch die Katalysatorschicht für einen Wärmeaustausch mit der Katalysatorschicht verlängert ist, um die Katalysatorschicht zu erwännen.
Auch ist ein Mehr-Röhren Wärmeaustauschreaktor brauchbar, worin eine Vielzahl von dünnen Reaktionsröhren in einer aneinander Lagerung angeordnet sind, und ein Wärmemedium wird ausserhalb der Röhren vorbeigeleitet. Das Wärmemedium, das hier verwendet wird, kann ein heisses Oel oder geschmolzenes Salz (eine Mischung von NaNO&sub3; und KNO&sub3;) sein. Abwechselnd kann ein direkt erwärmender Reaktor verwendet werden, worin eine Reaktionsröhre in einem Reaktionsofen so enthalten ist, dass die Reaktionsröhre mittels Gasbrennern direkt erwärmt wird.
Beim Ausüben dieser Erfindung der Dehydrierung von Isopropanol in der Katalysatorschicht, wird angenommen, dem Verfahren zu folgen, dass gasförmige Moleküle von Isopropanol von der mobilen Phase zu der Aussenoberfläche der festen Katalysatorkörnchen vom γ-Aluminiumoxid durch eine Aussendiffusion wandern, und dann durch Innerporendiffusion zu der Innenoberfläche der Katalysatorkörnchen. Die gasförmigen Moleküle von Isopropanol werden dann an Wirkstoffen am Katalysator, wo die Dehydrierung stattfindet, absorbiert. Propylen und so gebildetes Wasser wandern durch Umkehrdiffusion durch Poren und lassen die Aussenoberfläche der Katalysatorkörnchen zu der mobilen Phase zurückgehen. Es wird so angenommen, dass die Dehydrierung von Isopropanol weitgehend von der Aussendiffusion und der Innerporendiffusion abhängt. Deshalb ist die Dehydrierungsmenge von Isopropanol beachtlich bei Verwendung eines γ-Aluminiumoxid Katalysators mit einer spezifischen Porengrössenverteilung angestiegen, eng verwandt zu der Aussendiffusion und der Innerporendiffusion von gasförmigen Isopropanol Molekülen in der Katalysatorschicht. Die Geschwindigkeit der Dehydrierung wird weiter begünstigt durch Zuführen von Isopropanol durch die feste Katalysatorschicht so, dass der Reaktionsfaktor (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) mindestens 1 ist, d.h. die Gleichung (I) ist erfüllt, wobei die Diffusionsgeschwindigkeit ansteigt.
Das Propylen herstellende, erfindungsgemässe Verfahren ist für die Technik für eine brauchbare Verwendung eines Aceton Nebenproduktes unter der gegenwärtigen Situation vorteilhaft, wo das gebildete Aceton Nebenprodukt, beim Herstellen von Phenol durch das Cumolverfahren, eine sich vermindernde Anwendung hat. Die vorliegende Erfindung beinhaltet einen Teil des Gesamtverfahrens enthaltend erstens Ueberführen von Aceton in Isopropanol und dann Ueberführen von Isopropanol in Propylen durch Dehydrierung, sodass als ganzes Aceton in Propylen überführt wird, welches eine Ausgangssubstanz für die Herstellung von Cumol ist. Zusätzlich zu seiner Verwendung im Cumolverfahren findet Propylen auch eine vielversprechende Anwendung als Ausgangssubstanz für die Herstellung von Polyolefinen. Beispiel Beispiele der vorliegenden Erfindung sind zum Zweck der Veranschaulichung unten gegeben.

Beispiel 1

Ein vertikaler Strömungsrohrreaktor aus Edelstahl mit einem inneren Durchmesser von 25.4 mm (1 inch) und einer Länge von 500 mm, bei beinahe einer zentralen Zone, wurde mit 20 ml γ-Aluminiumoxid beschickt, welches die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist.

Gamma-Aluminiumoxid Katalysator

Mittlerer Porendurchmesser: 69 Å
Standardabweichung: ( n) 13 Å
Gesamtporenvolumen: 0.66 cc/g
Spezifische Oberfläche: 275 m²/g
Korngrösse: 8-14 Mesh
Säuregradverteilung:
pKa ≤ 6.8: 0.39 meq/g
pKa ≤ 4.8: 0.08 meq/g
pKa ≤ 3.3: 0
pKa ≤ 1.5: 0
pKa ≤ -3.0:0
Integrierte Säuremenge: 0.39 meq/g
Zusammensetzung (Trockenbasis):
Na&sub2;O: 0.2 Gew.%
SiO&sub2;: 0.06 Gew.%
Fe&sub2;O&sub3;: 0.02 Gew.%
γ-Aluminiumoxid: 99.75 Gew.%
isopropanol wurde in den Reaktor vom Kopf bei einer Fliessgeschwindigkeit von 60 ml/Std. (LHSV 3 Std.&supmin;¹), bei einer Reaktionstemperatur von 320ºC und einem Druck von 10 kg-f/cm² G zugeführt. Die Gas/Flüssigkeitsmischung vom Reaktorboden wurde in eine flüssige Reaktionsmischung und in ein Gasprodukt getrennt. Sobald 8 Stunden nach dem Reaktionsstart verstrichen waren, wurden die flüssige Reaktionsmischung und das Gasprodukt in durchschnittlich stündlichen Mengen von 14.4 g/Std. und 18.8 Liter/Std. abgegeben. Die flüssige Reaktionsmischung und das Gasprodukt wurden mittels Gaschromatographie zur Beurteilung der Isopropanol Dehydrierung analysiert, wobei eine Isopropanol Ueberführungsrate von 98.4% und eine Propylen Ausbeute von 98.0% gefunden wurde. Das Nebenprodukt war 0.4% Aceton. Das Gasprodukt war Propylen mit einer Reinheit von 99.5%.
Es ist zu bemerken, dass die Ueberführung von Isopropanol, und die Selektivität und Ausbeute von Propylen, durch die folgenden Gleichungen berechnet wurden.
Prozentual Ueberführung von Isopropanol =
Mol von Isopropanol die pro Zeiteinheit reagiert haben / Mol von Isopropanol die pro Zeiteinheit zugeführt wurden x 100
Prozent Selektivität von Propylen =
Mol von Propylen die pro Zeiteinheit hergestellt sind / Mol von Isopropanol die pro Zeiteinheit reagiert haben x 100
Prozent Ausbeute von Propylen =
Mol von Propylen die pro Zeiteinheit hergestellt wurden / Mol von Isopropanol die pro Zeiteinheit zugeführt wurden x 100

Beispiele 2 - 5

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass das zugeführte Isopropanol und die Reaktionstemperatur wie in Tabelle 1 veranschaulicht ist geändert waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1, zusammen mit den Ergebnissen von Beispiel 1, veranschaulicht. Tabelle 1: Dehydrierung von Isopropanol Isopropanol Reaktion Beispiel Nr. Fliessgeschwindigkeit (ml/Std.) Isopropanol Ueberführung (%) Propylen Ausbeute (%) Menge (%) des Nebenproduktes* *Aceton, Diisopropylether, etc.

Beispiel 6

Das Verfahren vom Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass der Katalysator auf ein γ- Aluminiumoxid mit den folgenden physikalischen Eigenschaften geändert wurde und Isopropanol bei einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Std. zugeführt wurde.

Gamma-Aluminiumoxid Katalysator

Mittlerer Porendurchmesser: 120 Å
Standardabweichung: ( n) 24 Å
Gesamtporenvolumen: 0.82 cc/g
Spezifische Oberfläche: 225 m²/g
Korngrösse: 8-14 Mesh
Säuregradverteilung:
pKa ≤ 6.8: 0.22 meq/g
pKa ≤ 4.8: 0.04 meq/g
pKa ≤ 3.3: 0.02 meq/g
pKa ≤ 1.5: 0
Integrierte Säuremenge: 0.22 meq/g
Zusammensetzung (Trockenbasis):
Na&sub2;O: 0.17Gew.%
SiO&sub2;: 0.06 Gew.%
Fe&sub2;O&sub3;: 0.02 Gew.%
γ-Aluminiumoxid: 99.75 Gew.%
Die Reaktionsergebnisse sind:
Isopropanol Ueberführung: 99.8%
Propylen Ausbeute: 99.5%

Beispiel 7

Das Verfahren vom Beispiel 6 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass die Reaktionstemperatur auf 290ºC geändert war. Die Ergebnisse zeigen eine Isopropanol Ueberführung von 84.8% und eine Propylen Ausbeute von 78.8%.

Vergleichsbeispiel 1

Das Verfahren vom Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass der Katalysator auf H- Mordenit geändert wurde, der die folgenden physikalischen Eigenschaften hat, und Isopropanol wurde mit einer Fliessgeschwindigkeit von 40 mVStd. durch den Katalysator, bei einer Temperatur von 250ºC, zugeführt.

H-Mordenit Katalysator

Mittlerer Porendurchmesser: 7 Å
Gesamtporenvolumen: 0.42 cc/g
Korngrösse: 8-14 Mesh
Säuregradverteilung:
pKa ≤ -5.6: 2.07 meq/g
Maximaler Säuregrad: pKa = -5.6
Integrierte Säuremenge: 2.07 meq/g
Zusammensetzung (Trockenbasis):
Na&sub2;O: 0.01 Gew.%
SiO&sub2;: 97.5 Gew.%
Aluminiumoxid: 2.5 Gew.%
Die Reaktionsergebnisse beinhalteten eine Isopropanol Ueberführung von 96.8% und eine Propylenausbeute von 70.8%. Die flüssige Reaktionsmischung enthielt 1.4g von Propylen armen Polymeren in öliger Form. Das erhaltene Propylen enthielt zahlreiche Verunreinigungen einschliesslich Methan, Ethan und Propan und hatte eine Reinheit von 98.5%.

Beispiele 8-10

Propylen wurde durch Dehydrierung von Isopropanol, durch im wesentlichen dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1, hergestellt. Isopropanol wurde bei einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Std. (LHVS 2 Std.&supmin;¹) durch den gleichen Katalysator, der in Beispiel 1 verwendet wurde, bei einer Temperatur von 320ºC und einem Druck der im Beispiel 2 genannt ist, zugeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2: Dehydrierung von Isopropanol unter verschiedenen Drucken Druck kg/cm²) Isopropanol Ueberführung (%) Propylen Ausbeute (%) Beispiel atmosphärisch

Vergleichsbeispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass der Katalysator auf ein γ- Aluminiumoxid geändert wurde, das die folgenden physikalischen Eigenschaften hat, und Isopropanol wurde mit einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Std. durch den Katalysator bei einer Temperatur von 320ºC zugeführt.

Gamma-Aluminiumoxid Katalysator

Mittlerer Porendurchmesser: 190 Å
Standardabweichung: ( n) 34 Å
Gesamtporenvolumen: 0.43 cc/g
Spezifische Oberfläche: 205 m²/g
Korngrösse: 8-14 Mesh
Maximaler Säuregrad: pKa = -3.0
Integrierte Säuremenge: 0.14 meq/g
Zusammensetzung (Trockenbasis):
Na&sub2;O: 2.7 Gew.%
SiO&sub2;: 0.06 Gew.%
Fe&sub2;O&sub3;: 0.02 Gew.%
γ-Aluminiumoxid: 97.22 Gew.%
Die Reaktionsergebnisse enthielten eine Isopropanol Ueberführung von 64.1% und eine Propylen Ausbeute von 54.2%.

Beispiel 11

Arbeitet man nach dem Verfahren des Beispiel 1, so wird eine kontinuierliche Reaktion während einer längeren Zeitdauer durchgeführt, während die zugespeiste Menge an Isopropanol mit einer Fliessgeschwindigkeit von 40 ml/Std. gehalten wurde. Nach einer 200-stündigen Reaktionzeit zeigte eine Analyse eine Isopropanol Ueberführung von 99.5% und eine Propylen Ausbeute von 99.3%. Die Reaktion wurde weiter fortgesetzt. Bei einer Reaktionszeit von 500 Std. zeigte eine Analyse eine Isopropanol Ueberführung von 99.3% und eine Propylen Ausbeute von 99.0%.
Sobald die Reaktionzeit 500 Std. überschritten hatte. wurde der Katalysator aus dem Reaktor genommen und es wurde festgestellt, dass er etwas grau gefärbt war. Der Katalysator wurde durch erwärmen in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur von 500ºC während 3 Std. regeneriert. Der Katalysator hat im wesentlichen die gleiche weisse Farbe wie vor der Verwendung wieder angenommen.
Der Katalysator wurde wieder in den Reaktor geladen, und die Dehydrierung von Isopropanol wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 durchgeführt. Die Ergebnisse beinhalteten eine Isopropanol Ueberführung von 98.3% und eine Propylen Ausbeute von 98.0%.

Beispiele 12-13 und Vergleichsbeispiele 3-5

Ein zwei-Röhrenoten wurde verwendet. Ein Reaktor oder eine innere Röhre, von SUS 321 Edestahl mit einem Innendurchmesser von 25.4 mm (1 inch) und einer Länge von 2 m, wurde mit kugelförmigem γ-Aluminiumoxid Kügelchen beschickt, die einen Durchmesser von 2 bis 3 mm aufweisen und die folgenden physikalischen Eigenschaften haben, in einer Menge die in Tabelle 3 wiedergegeben ist, um eine feste Katalysatorschicht zu bilden.

Gamma-Aluminiumoxid Katalysator

Mittlerer Porendurchmesser: 58 Å
Standardabweichung: ( n) 13 Å
Gesamtporenvolumen: 0.52 cc/g
Spezifische Oberfläche: 254 m²/g
Porendurchmesser: 2-3 mm
Säuregradverteilung:
pKa ≤ 6.8: 0.32 meq/g
pKa ≤ 4.8: 0.10 meq/g
pKa ≤ 3.3: 0 meq/g
pKa ≤ 1.5: 0 meq/g
pKa ≤ -3.0:0 meq/g
Integrierte Säuremenge: 0.32 meq/g
Zusammensetzung (Trockenbasis):
Na&sub2;O: 0.2 Gew.%
Fe&sub2;O&sub3;: 0.02 Gew.%
SiO&sub2;: 0.06 Gew.%
γ-Aluminiumoxid: Ausgleich
Glaskügelchen wurden auf die Katalysatorschicht gelegt, um eine Vergasungsschicht zu bilden unter Vervollständigung einer inneren Röhre. Die innere Röhre wurde in eine äussere Röhre aus SUS 321 mit einem inneren Durchmesser von 81.1 mm und einer Länge von 2 m eingesetzt. Der ringförmige Zwischenraum zwischen der inneren und äusseren Röhre wurde mit Aluminiumoxidpulver als Wärmemedium gefüllt. Ein poröser zusammengebackener Metallfilm war am Boden der äusseren Röhre angelegt um so den zwei-Röhrenofen zu vervollständigen. In diesem zwei-Röhrenofen, der stehend gestellt war, wurde Stickstoffgas vom Boden nach oben in den Ringzwischenraum durch den zusammengebackenen Metallfilm geblasen um das Aluminiumoxidpulver Wärmemedium im aufgewirbelten Zustandso zu halten, dass eine einheitliche Temperaturverteilung über die ganze Länge der festen Katalysatorschicht in der inneren Röhre erreicht wurde.
Während der Reaktor bei der Temperatur und dem Druck, der in Tabelle 3 beschrieben ist, aufrechterhalten wurde, wurde Isopropanol kontinuierlich dem Reaktor vom Kopf zur Reaktion unter solchen Bedingungen zugeführt, dass der Reaktionsfaktor (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) den Wert haben sollte der in Tabelle 3 beschrieben ist. Die Gas/Flüssigkeitsmischung die von dem Reaktorboden austritt wurde in eine flüssige Reaktionsmischung und einem Gasprodukt getrennt. Die flüssige Reaktionsmischung und das Gasprodukt wurden mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert, um die Mengen von Propylen und anderen Nebenprodukten zu bestimmen aus der die Isopropanol Ueberführung, Propylen Selektivität und Ausbeute bestimmt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 veranschaulicht. Tabelle 3 Vergleichsbeispiel Beispiel Reaktionsbedingungen Katalysatorladung (ml) Reaktionsdruck (kg/cm²G) Isopropanol Zugabe (ml/Std.) Katalysator Mitte Temp. (ºC) Ergebnisse Isopropanol Ueberführung (Mol %) Propylen Selektivität (Mol %) Propylen Ausbeute (Mol %) Nebenprodukt* Menge (Mol %) Propylen Menge (Mol/Std.) *Nebenprodukte umfassen Aceton, Diisopropylether, etc. Zur Berechnung, Isopropanol (Molekular Gewicht 60) hat eine Dichte von 0.785 g/cm³.
Die Tabelle 4 zeigt Kombinationen aus der Temperatur und des Wertes des Reaktionsfaktors (MxRxT) / (3.6xPxπxr²), welche eine Isopropanol Ueberführung von 99% oder höher sicherstellen, wie aus den Angaben der Tabelle 3 entnommen werden kann. Tabelle 4 Temperatur die eine Isopropanol Ueberführung ≥ 99% sicherstellt
Wie aus Tabelle 4 entnommen werden kann, kann eine Isopropanol Ueberführung von 99% oder höher bei einer relativ niederen Temperatur von 290ºC erreicht werden, insofern der Reaktionsfaktor (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) grösser als 1 ist.
In der industriellen Praxis der Isopropanol Dehydrierung ist es aus Wirtschaftlichkeit und hoher Reinheit von Propylen bevorzugt die Menge an nicht-reagiertem Isopropanol zu minimieren, um die Notwendigkeit auszuschliessen, unreagiertes Isopropanol dem Reaktor zurückzuführen. Dies deshalb, weil eine Extra-Ausrüstungfürdie Rezyklierung von nicht-reagiertem Isopropanol notwendig ist und seine Arbeitsweise sich zu den Kosten addiert. Da kleine Verunreigungsmengen dem Reaktor zusammen mit nicht reagiertem Isopropanol zurückgeführt werden, bauen solche Verunreingungen die Propylen Reinheit ab. Es ist deshalb vom industriellen Aspekt her wünschbar, Isopropanol im Propylen mit einer Ueberführungsrate von mindestens 99% überzuführen.
Die Tatsache, dass die Temperatur, welche eine maximale Ueberführungsrate von mindestens 99% sicherstellt, so niedrig wie 290ºC ist, ist vorteilhaft, im aufrechterhalten der Wirksamkeit des Katalysators über eine verlängerte Zeitperiode, während die Kohlenstoff Ablagerung auf ein Kleinstmass verringert wird.
Da die Temperaturen, welche eine maximale Ueberführungsrate von mindestens 99% sicherstellen, wenn der Reaktionsfaktor (MxRxT) / (3.6xPxπxr²) Werte von 0.5 und 1.1 hat, 310ºC und 290ºC sind, wurden Katalysator Wirkungszeit Versuche für etwa 1500 Std. bei Temperaturen von 310ºC (unter den Bedingungen von Vergleichsbeispiel 5) und 290ºC (unter Bedingungen des Beispiels 12) durchgeführt. Ein wesentlicher Verlust an Wirkung wie er bei einer Ueberführungserniedrigung von 99% auf 90% gezeigt wurde, wurde im vorigen Fall beobachtet, während nur ein leichter Verlust an Wirkung im letzteren Fall beobachtet wurde, veranschaulicht durch eine Ueberführungserniedrigung von 99% auf 97%. Am Ende des Katalysator Wirkungs Versuches wurden die Katalysatoren aus den Reaktoren herausgenommen, und es wurde gefunden, dass die Menge an Kohlenstoff, die auf dem Katalysator abgelagert war, 13% betrug im früheren Fall, aber nur 3% im letzeren Fall.
Gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann Propylen aus Isopropanol in höheren Ausbeuten mit höherer Selektivität als im Stand der Technik hergestellt werden. Es wird gemäss der vorliegenden Erfindung nun möglich, eine Verwendung von Aceton bereitzustellen, welches ein Nebenprodukt beim Herstellen von Phenol durch das Cumolverfahren ist, durch Ueberführen des Acetons in Isopropanol und dann überführen des Isopropanols in Propylen mit hoher Ausbeute und Selektivität. Das erhaltene Propylen ist brauchbar als Ausgangsreaktant zum Herstellen verschiedener organischer Verbindungen und Polyolefine. Die vorliegende Erfindung ist von grossem technischem Wert.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Propylen umfassend die Stufe der Dehydratation von Isopropanol in Anwesenheit eines γ-Aluminiumoxid Katalysators, welcher ein alkaliarmes γ- Aluminiumoxid ist, umfassend mindestens 90 Gew.% γ-Aluminiumoxid, weniger als 10 Gew.% Siliciumdioxid und bis zu 0.5 Gew.% eines Alkalimetalloxides, wobei dieser γ-Aluminiumoxid Katalysator schwach saures γ-Aluminiumoxid ist mit einem pKa Wert von +3.3 bis 6.8, gemessen durch die Hammett's Gleichung, und einer integrierten Säuremenge bis zu 0.5 meq/g auf Trockenbasis und einem mittleren Porendurchmesser von 3 bis 15 nm (30 bis 150 Å) mit einer Standardabweichung (δn) im Bereich von 1 bis 4 nm (10 bis 40 Å) bezogen auf einer statistischen Berechnung aus Porendurchmesser und Porenvolumen.

2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses γ-Aluminiumoxid in Form einer Katalysatorschicht verwendet wird und gasförrniges Isopropanol durch die Katalysatorschicht in einer Richtung durchgeleitet wird so, um die folgende Gleichung:

(MxRxT) / (3.6xPxπxr²) ≥ 1 (I)

zu erfüllen, worin M die Molzahl von Isopropanol, die pro Stunde zugeführt wird (Mol/Std.) bedeutet,

R eine Gaskonstante gleich 0.082 1 atm/deg Mol ist,

T eine Temperatur der Katalysatorschicht in ºK ist,

P ein Reaktionsdruck in atm ist,

π ein Kreisquotient gleich 3.14 ist, und

r ein Radius in cm der Katalysatorschicht in einem Querschnitt, querlaufend zu der Richtung des Isopropanolstromes, ist.

3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieser γ-Aluminiumoxid Katalysator ein Porenvolumen von mindestens 0.4 cc/g auf Trockenbasis aufweist.

4. Verfahren gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Isopropanol durch Reaktion von Benzol und Propylen, um Phenol und Aceton zu bilden, mittels des Gumolverfahren hergestellt wurde, und umwandeln des Acetons in Isopropanol, und dass das Propylen, hergestellt aus Isopropanol, als Ausgangsmaterial für das Cumolverfahren verwendet wird.