ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механизм процесса алкилирования изобутана олефинами из "Химия и технология нефти и газа" Реакция присоединения олефинов к парафиновым углеводородам получила название алкилирование парафиновых углеводородов-. [c.293] Подбирая соответствующие. исходные углеводороды, можно получить в одну стадию любой парафиновый углеводород. На практике таким путем производят применяемый в качестве компонента моторного топлива алкилат — смесь высокооктановых изопарафи-новых углеводородов. [c.293] Алкилирование протекает с выделением тепла и уменьшением объема. Следовательно, исходя из принципа Ле-Шателье, этой реакции благоприятствуют низкие температуры и высокие давления. Наиболее целесообразно проводить алкилирование при температурах близких к 0°С при этом чем выше молекулярная масса олефина, тем ниже должна быть температура. В отсутствие катализаторов реакция алкилирования при низких температурах, однако, практически не идет. [c.294] Широкое промышленное распространение поэтому получило каталитическое алкилирование. Лучшими для этой реакции оказались кислотные комплексообразующие катализаторы хлористый алюминий, промотированный хлористым водородом, серная кислота, жидкий фтористый водород. В настоящее время в СССР при-, меняется серная кислота, в США — серная кислота и жидкий фтористый водород. [c.294] Согласно ионному механизму, реакция алкилирования протекает по стадиям с участием ионов карбония. Разберем ее на том же примере сернокислотного алкилирования изобутана а-бутиле-ном. [c.294] С участием третичного иона карбоиия развивается дальше реакция присоединения непредельного углеводорода. [c.295] Легче всего водород переходит от группы —СНа—, труднее — от группы СН— и совсем не переходит от метильной группы -СНз. [c.295] Перемещение метильной группы наиболее вероятно от четвертичного углеродного атома, но возможно и от третичного. [c.295] На этой стадии образуется конечный продукт реакции, вновь возникает активный третичный ион карбония, и реакция продолжается с новыми молекулами исходного олефина. [c.296] С учетом всех перегруппировок, происходивших в третьей стадии, получается смесь диметнлгексанов. [c.296] При алкилировании изобутана 3-бутиленом и изобутиленом на основании описанного механизма в алкилате накапливаются главным образом триметилпентаны 2,2,3- 2,2,4- 2,3,3- 2,3,4-. Эти же углеводороды накапливаются и при алкилировании изобутана а-бутиленом. В рассмотренном выше л[еханизме это не находит объяснения. Вероятнее всего под влиянием кислотного катализатора а-бутилен изомеризуется в р-бутилен, так как миграция двойной связи весьма характерна в присутствии этого типа катализаторов. [c.296] Водородный обмен между катализатором и реагирующими углеводородами был доказан с помощью меченых атомов. Применялась серная кислота с тритием вместо водорода и тритий был обнаружен в алкилате. [c.296] Такой тип превращений назван автоалкилированием. Это направление нежелательно, так как ведет к перерасходу изобутана. Полимеризация олефинового компонент в этом процессе — также нежелательная побочная реакция. Продукты полимеризации растворяются в серной кислоте и понижают ее концентрацию. Для предотвращеиия полимеризации надо обеспечить избыток изобутана в реакционной смеси и хорошее перемешивание углеводородной фазы с серной кислотой. [c.297] Вернуться к основной статье