ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Алкилирование изобутана олефинами из "Химия нефти и газа" Реакции присоединения олефинов к парафиновым углеводородам получили название алкилирования парафиновых углеводородов. [c.230] Алкилированию могут подвергаться углеводороды как низкого, так и высокого молекулярного веса. Но для получения компонентов бензина практическое значение имеет только реакция углеводородов Сг — С5. Из парафиновых углеводородов метан и этан в реакцию не вступают. Легче всего алкилируется изобутан, обладающий подвижным водородом при третичном углеродном атоме. Кроме того, его разветвленная структура предопределяет наиболее выгодное с антидетонационной точки зрения строение продуктов синтеза. Исходя из этих соображений, во всех промышленных процессах алкилирования исходным парафиновым сырьем является изобутан. Вспомним, что содержание изобутана в бутан — бутиленовой фракции газа каталитического крекинга достигает 40—50%. В случае недостатка изобутана он может быть получен из нормального бутана путем изомеризации. Изомеризация нормального бутана — хорошо разработанный каталитический процесс, который можно проводить в жидкой фазе при 80—90° С в присутствии в качестве катализатора раствора А1С1з в 5ЬС1з под давлением 21 аг. Выход изобутана 95%. Новым процессом является изомеризация нормального бутана над платиновым катализатором при температурах 300° С и под давлением водорода выход изобутана до 50%. В СССР разработан процесс на катализаторе сернистый вольфрам при температуре 400°С и под давлением водорода 50 йг выход изобутана до 96% (Маслянский и др.). [c.230] Из олефиновых углеводородов для алкилирования изобутана следует применять низкомолекулярные углеводороды Сг—С5. [c.230] На рис. 12 результаты этих подсчетов приводятся в виде кривых зависимости молярных процентов конечного продукта реакций в равновешой смеси от температуры. [c.231] Из представленных кривых видно, что наиболее благоприятны для этих реакций температуры, близкие к 0°С, и чем выше молекулярный вес олефи- на, тем ниже должна быть температу- ра. В отсутствие катализаторов реак- ° ция алкилирования при низких темпе-ратурах, однако, практически не идет. [c.231] Н-бутана в изобутан. Но этот катализатор имеет ряд недостатков, в частности он вызывает коррозию аппаратуры. [c.232] Перемещение метильной группы наиболее вероятно от четвертичного углеродного атома, но возможно и от третичного. [c.234] Учитывая все перегруппировки, происходившие в третьей стадии, мы получаем смесь диметилгексанов. [c.234] 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.235] Перераспределение водорода проявляется в частичном дегидрировании изобутана до изобутилена. Образующийся изобутилен ал-килирует изобутан с образованием изооктана. [c.235] Такой тнп превращений назван аутоалкилированием. Это направление— нежелательное, так как ведет к перерасходу изобутана. Полимеризация олефинового компонента в этом процессе также является вредной побочной реакцией. Продукты полимеризации растворяются в серной кислоте и понижают ее концентрацию. Для предотвращения полимеризации надо обеспечивать избыток изобутана в реакционной смеси и хорошее перемешивание углеводородной фазы с серной кислотой. [c.235] Сырьем для процесса сернокислотного алкилирования, как правило, является бутан-бутиленовая фракция газов каталитического крекинга. Катализатор— 98%-ная серная кислота. Кислота в процессе алкилирования разбавляется водой и различными побочными продуктами реакции. Снижение концентрации кислоты ниже 85% недопустимо, так как начинают превалировать процессы полимеризации. Необходимо поэтому часть отработанной кислоты отводить и заменять свежей. Расход кислоты достигает 20—25% от веса получаемого алкилата. Это — недостаток сернокислотного процеоса. Температура процесса низкая (в пределах от —1 до 4-16°С). В реакторе поддерживается 6—7-кратный избыток изобутана. Реакционная смесь хорошо перемешивается и охлаждается. Выход алкилата достигает 160—180%, считая на бутилены. После перегонки в пределах кипения бензинов получают авиаалкилатили автоалкилат. Октановые числа алкилата 86—96 без ТЭС в зависимости от сырья. Присутствие в исходном газе пропилена и пен-тенов снижает октановое число. [c.236] Вернуться к основной статье