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Title:
METHOD FOR THE DOUBLE-BOND ISOMERISATION OF OLEFINS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/102488
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for producing a C4-C12 olefin (olefin A) from another C4-C12 olefin (olefin B), olefin (A) and olefin (B) differing in terms of the position of the double bond. According to said method, a gaseous mixture containing olefin (B) and between 0.01 and 10 wt. %, in relation to the total quantity of hydrocarbon compounds in said mixture, of a compound having a dipole moment of between 0.5 and 5 Debyes (compound P) is brought into contact with a basic catalyst at a temperature of between 200 and 700 °C.

Inventors:
SIGL MARCUS (DE)
STEINBRENNER ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/004818
Publication Date:
November 25, 2004
Filing Date:
May 06, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BASF AG (DE)
SIGL MARCUS (DE)
STEINBRENNER ULRICH (DE)
International Classes:
B01J23/04; C07C5/25; (IPC1-7): G07C5/00
Foreign References:
US4499325A1985-02-12
US3527834A1970-09-08
Attorney, Agent or Firm:
BASF AKTIENGESELLSCHAFT (Ludwigshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines C4bis C, 2Olefins (Olefin A) aus einem anderen C¢ bis Ct2Olefin (Olefin B), wobei sich Olefin (A) und Olefin (B) hinsichtlich der Lage der Doppelbindung unterscheiden, und wobei man eine gasförmige Mischung enthaltend Olefin (B) und 0,01 bis 10 Gew.%, bezogen auf die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffverbindungen in dieser Mischung, einer Verbindung mit einem Dipolmoment von 0,5 bis 5 Debye (Verbindung P) mit einem basischen Katalysator bei einer Temperatur von 200 bis 700°C in Kontakt bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei Olefin (A) um einen 1Buten haltigen C4Kohlenwasserstoffstrom (1C4Strom) handelt und man zu dessen Herstellung als Olefin (B) einen 1Butenund 2Butenehaltigen C4Koh lenwasserstoffstrom (1und 2C4~Feedstrom) einsetzt, dessen Gehalt an 1 Buten geringer ist als der des 1C4~Stroms.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei man einen 1und 2C4~Feedstrom einsetzt, bei dem das Verhältnis 2Butene zu 1Buten 6 : 1 bis 0,1 : 1 beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei man einen 1und 2C4~Feedstrom einsetzt, der maximal 5 Gew.% mehrfach ungesättigte Verbindungen oder Alki ne enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei man einen 1und 2C4 Feedstrom einsetzt, bei dem der Gehalt an Butenen 30 bis 100 Gew.% beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei Verbindung (P) um eine Sauerstoffoder Stickstoffhaltige Verbindung handelt.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei Verbindung (P) um eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der CibisC12 Alkylamine, C2bis C6Alkylendiamine, cyclischen Amine, bei denen 1 oder 2 Stickstoffatome zusammen mit 1 oder 2 Alkandiylgruppen 5, 6oder 7gliedrige Ringe bilden, Cbis C12Alkylalkohole, Alkylenglycole, C2bis C12Dialkylether, cyclischen Ether, bei denen 1 oder 2 Sauerstoffatome zusammen mit 1 oder 2 Alkandiylgruppen 5, 6oder 7gliedrige Ringe bilden, Wasser oder Ammoniak handelt.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Katalysator um basische Metalloxide handelt.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Katalysator um basische Metalloxide handelt, die bevorzugt Natrium oder Kalium enthalten.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Katalysator um Natriumaluminat, Kaliumaluminat, Natriumoxid oder Kaliumoxid auf gammaAluminiumoxid oder auf einer Mischung von gammaAluminiumoxid und Siliziumdioxid handelt.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei man einen Katalysator einsetzt, bei dem das Gewicht an Alkalioder Erdalkalioxid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Katalysators, 2 bis 20 Gew.% beträgt.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei man einen Katalysator einsetzt, der erhältlich ist, indem man a) einen gammaAluminiumoxid enthaltenden Träger mit einer Lösung eines Alkalioder Erdalkalinitrats,acetats,oxalats,oxids,hydroxyds, hydrogencarbonats odercarbonats imprägniert (Schritt a) und b) den gemäß Schritt (a) getränkten Träger trocknet und anschließend bei einer Temperatur von 450 bis 850°C calciniert.
Description:
Verfahren zur Doppelbindungsisomerisierung bei Olefinen Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines C4-bis Cri2- Olefins (Olefin A) aus einem anderen C4-bis C12-Olefin (Olefin B), und wobei sich Ole- fin (A) und Olefin (B) hinsichtlich der Lage der Doppelbindung unterscheiden, wobei man eine gasförmige Mischung enthaltend Olefin (B) und 0,01 bis 10 Gew. -%, bezo- gen auf die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffverbindungen in dieser Mischung, einer Verbindung mit einem Dipolmoment von 0,5 bis 5 Debye (Verbindung P) mit ei- nem basischen Katalysator, bei einer Temperatur von 200 bis 700°C in Kontakt bringt.

C4-bis C12 Olefine, z. B. Butene, sind wichtige Ausgangsverbindungen zur Herstellung höherveredelter Verbindungen. Sie werden z. B. in Steamcrackern durch Spaltung von Naphtha hergestellt. Die im Steamcracker gebildete Kohlenwasserstoffmischung ent- spricht jedoch oft nicht dem Bedarf an den einzelnen Kohlenwasserstoffen. Dies gilt auch für die Doppelbindungsisomere des Butens. Große Mengen an 1-Buten werden z. B. benötigt um hieraus durch Metathese 3-Hexen herzustellen oder durch Hydrofor- mylierung Cs-Aldehyde. Es werden deshalb Verfahren benötigt, mit denen die einzel- nen Doppelbindungsisomere ineinander umgewandelt werden können.

Es ist allgemein bekannt, dass die Isomerisierung von 2-Butenen nach 1-Buten eine Gleichgewichtsreaktion ist. Cis-2-Buten, trans-2-Buten und 1-Buten liegen im Gleich- gewicht nebeneinander vor. Die thermodynamischen Daten sind in D. Stull,"The Chemical Thermodynamics of Organic Compounds", J. Wiley, New York 1969 aufge- führt.

In diesem Text wird"Isobuten"nicht unter"Butene"subsumiert.

In WO 02/094433 wird ein Verfahren zur Herstellung von 1-Buten aus 2-Butenen be- schrieben, bei dem als Katalysatoren Magnesiumoxid, Calciumoxid, Bariumoxid Li- thiumoxid oder deren Mischungen eingesetzt werden. Es wird jedoch ausdrücklich empfohlen (vgl. S. 7), polare Verbindungen wie Wasser und Alkohol aus dem Einsatz- stoff zu entfernen.

US 4,217, 244 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von 1-Buten aus 2- Butenen an einem Magnesiumoxid-Katalysator. Auch hier wird empfohlen, den Einsatzstoff mittels Behandlung durch Molsieb von Feuchtigkeit zu befreien (vgl. S. 4, Zeilen 22ff).

T. Yamaguchi et. al. beschreiben in Catalysis Surveys from Japan, Vol. 5, No. 2, April 2002, Seiten 81 ff die Doppelbindungsisomerisierung bei Olefinen an Alkalimetalloxid- katalysatoren auf Aluminiumoxid-oder Zirkondioxidträgern. Zur Herstellung der Kataly- satoren werden die Träger zunächst mit Lösungen von Nitraten oder Carbonaten der Alkalimetalle imprägniert. Anschließend werden die imprägnierten Träger auf Tempera- turen oberhalb der Zersetzungstemperatur der Nitrate bzw. Carbonate erhitzt, wobei die Alkalimetalloxide gebildet werden. HU-B-204021 offenbart ein Verfahren zur Her- stellung von 1-Buten aus 2-Butenen an einem Alkalimetalloxid auf einem Aluminium- oxidträger.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem man Doppelbindungsisomere von Olefinen mit hoher Selektivität ineinander um- wandeln kann. Eine weitere Aufgabe bestand darin, das Verfahren so zu gestalten, dass sich die bei den hohen Temperaturen (200-500°C) bekanntermaßen kurzen Standzeiten der eingesetzten basischen Kontakte verlängern. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, mit dem der 1-Buten-Anteil auf Kosten des 2-Bu- tene-Anteils in C4-Kohlenwasserstoffströmen erhöht werden kann.

Demgemäß wurde die eingangs definierte Erfindung gefunden.

Von besonderer Bedeutung ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn als Olefin (B) cis-2-Buten, trans-2-Buten, 1-Buten oder Mischungen hiervon eingesetzt werden. Meis- tens liegen die Butene in Form einer Mischung mit anderen Kohlenwasserstoffen wie n-Butan, iso-Butan oder Isobuten vor. Der Begriff Olefin (B) ist in diesem Text also so zu verstehen, dass er sich nicht auf einzelne Verbindungen bezieht sondern auch auf Mischungen verschiedener Olefine, in denen auch das gewünschte Isomerisie- rungsprodukt (Olefin A) und sonstige Kohlenwasserstoffverbindungen vorhanden sein können. Die Mengen an Olefin (A), die in solchen Mischungen vorhanden sind, liegt jedoch unterhalb der Menge, die im thermodynamischen Gleichgewicht bei der jeweili- gen Reaktionstemperatur vorhanden ist. Sinngemäß das gleiche gilt für den Begriff Olefin (A). Hierunter werden auch Mischungen verschiedener Olefine und Kohlenwas- serstoffe, in denen auch noch das als Ausgangsprodukt dienende Olefin (B) vorhanden sein kann, verstanden. Dies ergibt sich schon allein daraus, dass die Doppelbindungsi- somerisierung eine Gleichgewichtsreaktion ist.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren so ausgeführt, dass es sich bei Ole- fin (A) um einen 1-Buten-haltigen C4-Kohlenwasserstoffstrom (1-C4-Strom) handelt und man zu dessen Herstellung als Olefin (B) einen 1-Buten-und 2-Butene-haltigen C4-Kohlenwasserstoffstrom (1-und 2-C4-Feedstrom), dessen Gehalt an 1-Buten ge- ringer ist als der, der am thermodynamischen Gleichgewicht bei der jeweiligen Reakti-

onstemperatur vorhanden ist. Selbstverständlich kann das Verfahren auch dazu ge- nutzt werden um umgekehrt 1-Buten-reiche C4-Kohlenwasserstoffströme in solche mit hohen 2-Butengehalt umzuwandeln.

Bei dem 1-und 2-C4-Feedstrom handelt es sich um C4-Schnitte, die im Allgemeinen einen Gehalt an Butenen von 30 bis 100, bevorzugt 40 bis 98, besonders bevorzugt 50 bis 95 Gew.-% aufweisen. Neben den Butenen können im 1-und 2-C4-Feedstrom noch bis zu 10, bevorzugt bis zu 5 Gew.-% mehrfach ungesättigte Verbindungen oder Alkine, vor allem solche mit 3-oder 4-Kohlenstoffatomen wie Butadiene, Butine, Vinyl- acetylen, Propin und Propadien enthalten sein. Weiterhin können noch 0,5 bis 60, be- vorzugt 1 bis 50 Gew.-% C4-Alkane und Isobuten enthalten sein. Weitere Kohlenwas- serstoffe mit mehr als 5 Kohlenstoffatomen, insbesondere Pentane und Pentene sind ggf. in Mengen bis maximal 10 Gew.-% enthalten.

Insbesondere eignen sich sog. Raffinate (Raffinat I oder 11) als 1-und 2-C4-Feedstrom.

Solche Raffinate I sind herstellbar, indem man - Naphtha oder sonstige Kohlenwasserstoffverbindungen einem Steamcracking- oder FCC-Prozess unterwirft und aus dem dabei gebildeten Stoffstrom eine C4-Kohlenwasserstofffraktion abzieht - aus der C4 !-Kohlenwasserstofffraktion einen im wesentlichen aus Isobuten, 1-Buten, 2-Butenen und Butanen bestehenden C4-Kohlenwasserstoffstrom (Raf- finat 1) herstellt, indem man mittels Selektivhydrierung die Butadiene und Butine zu Butenen oder Butanen hydriert oder die Butadiene und Butine durch Extrak- tivdestillation entfernt.

Weiterhin sind die Raffinate I erhältlich, indem man - aus einem Butane enthaltenden Kohlenwasserstoffstrom durch Dehydrierung und nachfolgende Isolierung der C4-Olefine eine C4-Olefin-Mischung herstellt - aus der C4-Olefin-Mischung einen im wesentlichen aus Isobuten, 1-Buten, 2-Butenen und Butanen bestehenden C4-Kohlenwasserstoffstrom (Raffinat I) herstellt, indem man mittels Selektivhydrierung die Butadiene und Butine zu Bu- tenen oder Butanen hydriert oder die Butadiene und Butine durch Extraktiv- destillation entfernt.

Aus dem Raffinat I kann das Raffinat II hergestellt werden, indem man aus dem Raffi- nat I den wesentlichen Anteil des Iso-Butens durch bekannte chemische, physikalisch- chemische oder physikalische Methoden abtrennt.

Nach einer 3. Methode lässt sich Raffinat II erhalten, indem man aus Methanol durch Dehydrierung eine C4-Olefin-Mischung herstellt (MTO-Verfahren) und diese ggf. durch Destillation, Partialhydrierung oder Extraktivdestillation von Butadienen oder Alkinen befreit.

Zur weiteren Reinigung kann das Raffinat II durch Behandlung mit Adsorbermaterialien von Katalysatorgiften befreit werden.

Bei der Verbindung (P) handelt es ich bevorzugt um eine Verbindung mit einem Dipol- moment von 0,5 bis 5, bevorzugt 0,75 bis 4, besonders bevorzugt 1 bis 3 Debey. Damit die Verbindung (P) unter Reaktionsbedingungen in der Gasphase vorliegen kann, liegt ihr Siedepunkt bei Atmosphärendruck im Allgemeinen unter 200°C. Verbindungen mit solchen Eigenschaften sind dem Fachmann bekannt. Es handelt sich dabei z. B. um Sauerstoff-oder Stickstoff-haltige Verbidnungen, bevorzugt C-bis C12-Alkylamine, C2- bis C6-Alkylendiamine wie Ethylendiamin, cyclischen Amine bei denen 1 oder 2 Stick- stoffatome zusammen mit 1 oder 2 Alkandiylgruppen 5-, 6-oder 7-gliedrige Ringe bil- den wie Piperazin, Triethylendiamin, Cl-bis C, 2-Alkylalkohole, Alkylenglycole, C2-bis C12-Dialkylether, cyclischen Ether, bei denen 1 oder 2 Sauerstoffatome zusammen mit 1 oder 2 Alkandiylgruppen 5-, 6-oder 7-gliedrige Ringe bilden, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, Wasser oder Ammoniak. Der Begriff der Verbindung (P) umfasst auch Mischungen von Verbindungen, die das definitionsgemäße Dipolmoment aufweisen.

Die gasförmige Mischung, die als Einsatzstoff für das erfindungsgemäße Verfahren dient, enthält 0,01 bis 10 Gew. %, bevorzugt 0,05 bis 5 Gew. % der Verbindung (P), bezogen auf die Gesamtmenge an Kohlenwasserstoffverbindungen in dieser Mi- schung.

Für das Verfahren geeignet sind basische Katalysatoren, speziell Katalysatoren, die basische Metalloxide enthalten. Bevorzugt sind Erdalkalioxide, Alkalioxide, Erdalkalia- luminate oder Alkalialuminate. Besonders bevorzugt enthalten geeignete Katalysatoren die Elemente Natrium oder Kalium. Ganz besonders bevorzugte Katalysatoren sind Natriumaluminat, Kaliumaluminat, Natriumoxid oder Kaliumoxid auf gamma- Aluminiumoxid oder einer Mischung von gamma-Aluminiumoxid und Siliziumdioxid.

Derartige Katalysatoren sind beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben :

EP 718036A1 empfiehlt die Verwendung von Erdalkalimetalloxiden geträgert auf Alu- miniumoxid. DE 3319171-A und DE 3319099A offenbaren die Verwendung von Oxi- den der Erdalkalimetalle, Borgruppenelemente und Lantaniden auf gemischten Alumi- niumoxid/Siliziumdioxid-Trägern. Die Dotierung von Magnesium-haltigen AI203- Kontakten mit Alkali oder Zirkon ist Gegenstand von US 4889840_A und US 4229610_A. HU 204021 B nennt eine Vorschrift zur Herstellung eines Katalysators durch Tränkung von Aluminiumoxid mit einer Alkaliverbindung und anschließender Kalzination. In US 4229610_A wird ein Katalysator bestehend aus Aluminiumoxid, Nat- riumoxid und Siliciumdioxid beschrieben. Yamaguchi et. al. beschreiben in Catalysis Surveys from Japan, Vol. 5, No. 2, April 2002, Seiten 81ff die Doppelbindungsisomeri- sierung bei Olefinen an Alkalimetalloxidkatalysatoren auf Aluminiumoxid-oder Zirkon- dioxidträgern. Zur Herstellung der Katalysatoren werden die Träger zunächst mit Lö- sungen von Nitraten oder Carbonaten der Alkalimetalle imprägniert. Anschließend werden die imprägnierten Träger auf Temperaturen oberhalb der Zersetzungstempera- tur der Nitrate bzw. Carbonate erhitzt, wobei die Alkalimetalloxide gebildet werden.

Die Katalysatoren, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, werden im Allgemeinen hergestellt, indem man a) einen gamma-Aluminiumoxid enthaltenden Träger mit einer Lösung eines Alkali- oder Erdalkalinitrats,-acetats,-oxalats,-oxids,-hydroxyds,-hydrog encarbonats oder-carbonats imprägniert (Schritt a) und b) den gemäß Schritt (a) getränkten Träger trocknet und anschließend bei einer Temperatur von 450 bis 850°C calciniert.

Die gamma-Aluminiumoxid enthaltenden Träger sind kommerziell erhältlich und zeich- nen sich durch eine Oberfläche von 100 bis 400 m2/g und ein Porenvolumen von 0,1 bis 1,2 ml/g aus (gemessen durch Quecksilberporosimetrie).

Die Lösung, mit der die Träger in Schritt (a) imprägniert werden, können auch Mi- schungen von den genannten Salzen umfassen.

Die Menge an Lösung der vorgenannten Salze wird so bemessen, dass, wenn man unterstellt, dass die Gesamtmenge der Salze, mit der die Träger imprägniert werden, in Schritt (b) in die entsprechenden Alkali-oder Erdalkalimetalloxide überführt werden, das Gewicht an Alkali-oder Erdalkalioxid, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kata- lysators, 2 bis 20, bevorzugt 5 bis 15 Gew.-% beträgt.

Die Katalysatoren werden üblicherweise im Festbett-, Wirbelbett-oder Wanderbett verwendet. Im praktischen Betrieb hat es sich herausgestellt, dass die Menge des 2-C4-Stroms, die pro Zeiteinheit über den Katalysator geleitet wird, 0,1 bis 40 g (2-C4-Strom)/ [g (Katalysator) h] beträgt.

Für die Isomerisierung ist ein kontinuierlich durchströmtes Festbett-Reaktorsystem bevorzugt. Geeignete Reaktoren sind Rohrreaktoren, Rohrbündelreaktoren, Horden- reaktoren, Wickelreaktoren oder Wendelreaktoren. Die Umsetzung der 2-Butene zu 1-Buten ist endotherm. Die Temperaturkontrolle kann wie üblich durchgeführt werden.

Zudem kann die Reaktion auch in einem adiabaten Reaktionssystem ausgeführt wer- den.

Olefin (B) kann flüssig oder gasförmig vorliegen. Wird Olefin (B) flüssig eingesetzt, so muss es vor der Reaktion verdampft werden. Der für die Verdampfung verwendete Apparat unterliegt dabei keiner Beschränkung. Es eignen sich übliche Verdampfer- typen wie Naturumlaufverdampfer oder Zwangsumlaufverdampfer. Das Aufheizen des gasförmigen Olefin (B) -Stroms auf Reaktionstemperatur erfolgt in den üblicherweise verwendeten Apparaten z. B. Plattenwärmeüberträger oder Rohrbündelwärme- überträger.

Verbindung P wird dem Olefin (B) vor der Reaktion zugesetzt. Die Zudosierung kann sowohl flüssig wie gasförmig erfolgen. Es ist jedoch sicherzustellen, dass Verbindung P bis zum Eintritt in den Reaktionsraum gasförmig vorliegt und auf Reaktions- temperatur ist. Zweckmäßigerweise wird Verbindung P zusammen mit dem Olefin (B) verdampft und aufgeheizt.

Die Isomerisierung wird bei einer Temperatur durchgeführt, bei der eine Verschiebung der Doppelbindung gewährleistet ist, Crackprozesse, Skelettisomerisierungen, Dehyd- rierungen und Oligomerisierungen, hingegen weitestgehend vermieden werden. Die Reaktionstemperatur liegt deshalb im Allgemeinen bei 200 bis 700, bevorzugt 250 bis 600, besonders bevorzugt bei 300 bis 500°C. Der Druck wird so eingestellt, dass das Olefin (B) gasförmig vorliegt. Er beträgt im Allgemeinen 0,1 bis 40, bevorzugt 1 bis 30, besonders bevorzugt 3 bis 20 bar.

Üblicherweise wird aus dem Olefin (A) die Verbindung (P) entfernt. Dies geschieht mit üblichen Trennmethoden. In einer speziellen Ausführungsform kann die abgetrennte Verbindung (P) recycliert werden und erneut dem Olefin (B) vor dem Eintritt in die Re- aktionszone zugesetzt werden.

Für den Fall, dass Verbindung (P) Wasser ist, kann die Abtrennung in der konden- sierten Phase durch einen Phasenabscheider erfolgen. In geringeren Mengen kann Wasser durch Molsieb oder eine Destillation des Azeotrops vom Olefin (A) getrennt werden.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter 1-Strom eignet sich ins- besondere für die Herstellung von 3-Hexen durch Metathese. Hierzu wird der 1-C4-- Strom bei einer Temperatur von 20 bis 350°C mit einem üblichen Metathesekatalysator in Kontakt gebracht. Solche Metathesekatalysatoren sind allgemein bekannt und z. B. in der EP-A-1134271 beschrieben. Dabei handelt es sich im allgemeinen um Verbindun- gen eines Metalls der Vlb, Vllb oder Vlil-Nebengruppe des Periodensystems der Ele- mente.

Sofern der 1-Strom Alkine oder mehrfach ungesättigte Verbindungen enthält, so empfiehlt es sich, den 1-C4~-Strom von den Verbindungen zu befreien, indem man ihn in Gegenwart eines Palladiumenthaltenden Katalysators einer Selektivhydrierung un- terzieht, bei der eine Umsetzung von 1-Buten zu 2-Butenen praktisch unterbleibt. Eine solche selektive Hydrierung unter Vermeidung der Isomerisierung kann erreicht wer- den, indem man den 1-Strom bei 40 bis 60°C und einem Wasserstoffpartialdruck von 0,5 bis 106 Pascal mit einem Katalysatorbett aus einem Palladium-Trägerkataly- sator in Kontakt bringt. Diese Art der Hydrierung ist allgemein bekannt und beispiels- weise in der Monographie Petrochemical Processes, Volume 1, Synthesis-Gas Deriva- tes and Major Hydrocarbons, A. Chauve, G. Lefebvre, L. Castex, Institut Francais du Petrol Publications, von 1989, Editions Technip, 27 Rue Ginoux, 75737 Paris, Cedex 15, auf Seiten 208 und 209 beschrieben.

Ein nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellter 1-Buten reicher C4-Strom kann weiterhin für eine Vielzahl von Reaktionen als Ausgangsstoff eingesetzt werden.

Beispielhaft seinen genannt : Dimerisierung, Oligomerisierung, Epoxidation, Carbonylie- rung und Copolymerisation mit Ethylen.

Besonders bevorzugt lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren als Verfahrensschritt (b) in das in der DE-A 10311139. 5 beschriebene Verfahren integrieren. Dies betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines 1-Buten-haltigen C4-Kohlenwasserstoffstroms (1-C4- Strom) aus einem 1-Buten-und 2-Butene-haltigen C4-Kohlenwasserstoffstrom (1-und 2-C4-Feedstrom), dessen Gehalt an 1-Buten geringer ist als der des 1-C4~-Stroms, indem man a) in einer Destillationskolonne den 1-und 2-C4~-Feedstrom und einen mittels des nachfolgenden Schrittes (b) hergestellten 1-Buten-und 2-Butene-haltigen

C4-Kohlenwasserstoffstrom (1-und 2-C4--Kreisstrom), dessen Gehalt an 1-Buten geringer ist als der des 1-C4-Stroms, einspeist und aus der Destillationskolonne den 1-Strom und einen 2-Butene-haltigen C4-Kohlenwasserstoffstrom (2-C4~-Strom), dessen Gehalt an 1-Buten geringer ist als der des 1-und 2-C4- Feedstroms und des 1-und 2-C4~-Kreisstroms, abzieht (Schritt a) und b) aus dem 2-Strom den 1-und 2-C4~-Kreisstrom herstellt, indem man den 2-Strom in einer Reaktionszone mit einem Isomerisierungskatalysator in Kontakt bringt, der die Umsetzung von 2-Butenen zu 1-Buten katalysiert (Schritt b).

Experimenteller Teil Versuch 1 2-Buten der Fa. Linde wurde mit Ammoniak versetzt und die Mischung bei 40°C ver- dampft. Das Volumenverhältnis Butene zu Ammoniak im Dampf betrug laut GC- Analytik 1 zu 0,012. Über eine Gasdosierung wurden 8 Normliter/h bei Atmosphären- druck in einen Vorheizer (250°C) und anschließend in den auf 400°C geheizten Reak- tor geleitet. Bei dem Reaktor handelte es sich um einen Wendelreaktor (d = 6 mm, I = 10 cm) der mit 5 g Katalysator gefüllt war und sich in einem elektrisch beheizten Um- luftofen befand. Als Katalysator diente ein mit Kaliumcarbonat getränktes und bei 850°C kalziniertes gamma-Aluminiumoxid mit einem Kaliumgehalt von 5,4 Gew. %. Der Reaktoraustrag wurde über ein GC mit FID geleitet. Dabei wurden die in Tab. 1 aufge- führten Zusammensetzungen erhalten (Angabe erfolgt in GC-Flächen-%). Die Selektivität bezüglich linearer Butene lag über den gesamten Beobachtungszeit bei >98%.

Tab. 1. Zusammensetzung des Reaktionsaustrags, Ammoniak als Verbindung (P). Laufzeit [h] 1-Buten cis-2-Buten trans-2-Buten 0 (Feed) 0, 2 72, 3 27, 2 11 25, 1 37, 1 37, 2 41 25, 6 36, 1 37, 8 71 25, 3 38, 4 35, 7 100 25, 6 35, 9 38, 0 130 25, 3 34, 8 39, 3 Versuch 2 2-Buten der Fa. Linde (60 g/h) und Wasser (1,3 g/h) wurden bei 6 bar Druck und 200°C verdampft. Die Mischung wurde auf Reaktionstemperatur (400°C) vorgewärmt und

durch einen auf 400°C beheizten Rohrreaktor (d = 10 mm, I = 1 m, 30 g Katalysator) geleitet. Als Katalysator diente ein mit Kaliumcarbonat getränktes und bei 850°C kalzi- niertes gamma-Aluminiumoxid mit einem Kaliumgehalt von 5,4 Gew. %. Der Reaktor- austrag wurde über ein GC mit FID geleitet. Dabei wurden die in Tab. 2 aufgeführten Zusammensetzungen erhalten (Angabe erfolgt in GC-Flächen-%). Die Selektivität be- züglich linearer Butene lag über den gesamten Beobachtungszeit bei > 98%.

Tab. 2. Zusammensetzung des Reaktionsaustrags, Wasser als Verbindung (P). Laufzeit [h] 1-Buten cis-2-Buten trans-2-Buten 0 (Feed) 0, 2 72, 3 27, 2 9 25, 9 39, 7 33, 6 39 26, 0 39, 9 33, 2 75 25, 7 39, 9 33, 5 101 26, 0 39, 4 33, 8 138 25, 9 38, 9 34, 7 190 26, 3 41, 6 31, 3 Vergleichsversuch Der Versuch wurde analog Versuch 1 durchgeführt. 2-Buten der Fa. Linde wird bei 40°C verdampft und 8 Normliter/h bei 400°C über den Katalysator geleitet. Der Reak- toraustrag wurde über ein GC mit FID geleitet. Dabei wurden die in Tab. 3 aufgeführten Zusammensetzungen erhalten (Angabe erfolgt in GC-Flächen-%).

Tab. 3. Zusammensetzung des Reaktionsaustrags, ohne Verbindung (P). Laufzeit [h] 1-Buten cis-2-Buten trans-2-Buten 0 (Feed) 0, 2 72, 3 27, 2 11 25, 9 31, 8 41, 8 40 26, 0 31, 8 41, 7 74 26, 4 33, 4 39, 8 99 25, 7 41, 7 32, 2 130 21, 0 50, 4 28, 1