ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамические условия реакции алкилирования из "Сернокислотное алкилирование изопарафинов олефинами" Д2 = Д2 — Ю пР гле. Д2 — изменение свободной энергии при давлении Р К — газовая постоянная, равная 1,9885 коа/(моль-град) Р —абсолютное давление, ат. [c.31] Впервые уравнение изменения свободной энергии в зависимости от температуры для реакции алкилирова-ния изопарафинов олефинами было получено Парксом и Тоддом [37]. [c.31] Анализ его показывает, что становится равным нулю при температуре 470°К (197°С). Это — максимальная температура, при которой еще имеется минимальная вероятность осуществления реакции алкилиро-вания. [c.31] Следовательно, реакция алкилироваиия изопарафинов олефинами протекает в области низких температур и вероятность ее протекания тем больше, чем ниже температура по сравнению со 197°С. [c.31] Дорогочинский и А. В. Лютер [38] более подробно изучали термодинамику реакции алкнлирования изобутана бутиленами для вариантов образования различных изомеров изооктана. В дальнейшем термодинамику этой реакции изучали многие исследователи [39—43]. [c.31] Россини с сотр. [40, 41] рассчитали состав изомеров, которые могут образовываться г,о фракции С4— 8 при достижении термодинамического piiB-новесия, и изменение этого состава в зависимости от температуры равновесия (табл. 1 и 2). Данные табл. 1 и 2 показывают, что в случае проведения процесса алкилироваиия при высокой температуре вероятна низкая концентрация три-метилпентанов во фракции С( продуктов алкилироваиия. [c.32] Зависимпсть концентрации продуктов алкнлирования от температуры. Номера кривых соответствуют номерам уравнений реакции алки-лирования. [c.32] ДЛЯ полимеризации бутиленов или алкилироваиия н-бутана. [c.33] Такие данные в 1виде уравнений изменения свободной энергии образования соответствующих углеводородов в зависимости от температуры реакции приведены в табл. 3. [c.33] В настоящее время в присутствии кислотных катализаторов реакцию алкилироваиия проводят при давлении, близком к атмосферному. Однако для перспективных работ, например по подбору твердых катализаторо В для этой реакции, важно знать изменение возможных условий ее протекания В зависимости от давления. [c.33] В табл. 4 приведены значения максимальной температуры, при которой еще возможна реакция алкилиро-вания изобутана бутиленами под давлением до 100 ат. [c.33] Исключение составляет реакция алкнлирования изобутана изобутиленом с получением 2,2,3,3-тетраметилбу-тз.на, для которой эта величина близка к 140 °С. [c.34] Таким образом, проводить реакцию алкилироваиия при температурах, превышающих определенные пределы, нецелесообразно, так как снижается выход разветвленных октанов. [c.36] Верхние температурные пределы вероятности протекания реакции полимеризации бутиленов и алкилирова-ния изобутана бутиленами практически совпадают. [c.36] Алкилирование н-бутана столь же термодинамически вероятно, как и алкилирование изобутана. [c.36] Обозначив глубину превращения лимитирующего компонента (изобутилена) буквой X, после несложных преобразований получим общие уравнения химического равновесия для реакций алкилироваиия сырья разного состава при различных давлениях, приведенные в табл. 6. [c.37] Значения констант равновесия /Ср рассчитывали по уравнению Вант-Гоффа. Для рассматриваемого случая изменение Кх, в зависимости от температуры реакции иллюстрируется рис. 4. Значения коэффициентов активности Ку1 определяли по графику Ньютона [39, 44]. Величины К для рассматриваемых условий приведены на рис. 5. [c.37] В табл. 7 представлена зависимость возможной глубины превращения в 2,2,4-триметилпентан изобутилена при алкилировании им изобутана от температуры, давления и состава исходного сырья. [c.37] Термодинамические расчеты показывают, что алкилирование чистых изобутана и изобутилена, взятых в соотношении 4 1, может протекать со 100%-ным превращением олефина в алкилат при температурах до 100°С. С возрастанием давления предельная температура повышается (при 10 аг до 150 °С, при 50 ат до 200 °С). [c.37] Присутствие в реакционной смеси инертных компонентов оказывает отрицательное влияние на глубину пре вращения олефина в алкилат. Это влияние может быть ском пенсировано увеличением давления в системе или повышением соотношения изобутан олефин в сырье. [c.37] Вернуться к основной статье