Хлористый алюминий как катализатор изомеризации бутана изобутан

Для процессов алкилирования, в которых парафиновый углеводород соединяется с олефином, образуя более высококинящий парафин с разветвленной цепью, имеющий большее октановое число, изобутан более желателен, чем к-бутан. Изомеризация к-бутана обычно проводится с помощью катализатора Фриделя — Крафтса (хлористого алюминия). Как указывалось выше, более высокие выходы изобутана получаются при низких температурах. Для этой реакции предложены довольно запутанные механизмы. Реакция протекает в присутствии небольших количеств олефинов, а также воды и кислорода. Она может проводиться в жидкой или паровой фазах при умеренных температуре и давлении, т. е. при температуре 90 —120° С и давлении 20 ат. Выход изобутана составляет около 40% за проход. [c.108]

Изомеризация н-бутана в изобутан и обратная изомеризация протекают в присутствии катализаторов, содержащих хлористый или бромистый алюминий последний вызывает изомеризацию бутанов при более низких температурах вследствие его хорошей растворимости в углеводородах [1,2] и более высокой активности. [c.6]

Из парафинов широко изучен гексадекан в связи с тем, что он легко доступен и в известной степени является представителем углеводородов, содержащихся в сырье для каталитического крекинга. Меньшее число работ проведено с низшими углеводородами, но, тем не менее, получены некоторые весьма важные данные. Показано [2], что катализаторы крекинга фактически не действуют на пропан или н-бутан. Таким образом, сравнительно большие количества изобутана, образующегося при каталитическом крекинге газойлей, получаются не изомеризацией н-бутана, а скорее путем образования изобутилена крекингом соединений с большим молекулярным весом и следующим за ним насыщением, т. е. путем реакций с перераспределением водорода. Относительная устойчивость пропана и даже бутана не удивительна, если вспомнить, что изобутан является одним из главных продуктов крекинга углеводородов в присутствии хлористого алюминия, а последний известен в качестве очень энергичного катализатора реакций с участием карбониевых ионов. [c.167]

Применение в качестве индикатора радиоактивного водорода. Была сделана попытка определить стадии, через которые протекает изомеризация -бутана в изобутан при помощи радиоактивного изотопа водорода, трития [65]. Катализатор представлял собой хлористый алюминий, нанесенный на древесный уголь или на окись алюминия. Он применялся в присутствии или в отсутствии хлористого водорода. Обмен атомами водорода между бутаном и молекулярным водородом мало дает для объяснения механизма изомеризации, за исключением случаев, когда молекула бутана атакуется водородом. Степень обмена с хлористым водородом указывает на более эффективное участие его в реакции. Поскольку с тщательно очищенными реагентами опыты не проводились, любые заключения о механизме реакции, основанные на обмене трития и водорода, остаются открытыми для критики. [c.21]

Аналогичные результаты были получены [54] с катализатором хлористый алюминий — хлористый водород в том отношении, что пе происходил обмен атомов водорода между этаном, пропаном, к-бутаном или изобутаном и катализатором. Однако межмолекулярный обмен между водородом и дейтерием происходил. Тот факт, что подобный обмен может происходить легко и без снижения скорости даже в том случае, когда активность катализатора в отношении изомеризации уменьшилась в 10 раз, указывает на то, что в реакциях обмена требуется меньшая активация углеводорода, чем в реакциях изомеризации или алкилирования. Следовательно, обмен имеет только ограниченное отношение к механизму алкилирования. [c.38]

Изомеризация нормального пентана и гексана в изопарафины приводит к значительному повышению октанового числа. Процесс аналогичен каталитическому риформингу бензино-лигроиновых фракций. В качестве катализатора применяется платина или другой металл платиновой группы на пористом носителе. Условия проведения процесса температура в пределах от 370 до 482 °С, давление от 21 до 49 ат. Бутан превращается в изобутан, который используется как исходное сырье для алкилирования или конверсии в бутен. В качестве катализатора применяется нерегенерируе-мый хлористый алюминий, растворенный в треххлористой сурьме. Температура процесса около 93 °С, давление 21 ат, отношение расходов катализатора и бутана равно 1 1, время контактирования 10—40 мин в жидкой фазе. [c.337]

Технологическая схема установки изомеризации н-бутана в изобутан представлена на рис. 94. Газообразный н-бутан /, проходя через осушители /, поступает в паронагреватели 2, а затем в реакторы 3, заполненные гранулированным катализатором (хлористый алюминий, нанесенный на каолит), куда вводится [c.245]

Монтгомери, МакАтир и Франке [88] изучали изомеризацию н-бутана и изобутана при комнатной температуре в присутствии бромистого алюминия. Равновесие с обеих сторон было достигнуто после 1000—1400 час. и соответствовало приблизительно 75—80% изобутана. Следы бромистого водорода значительно повышают скорость процесса. Опыты с н-пентаном в присутствии того же катализатора показали даже более высокую конверсию в изопентан, чем это было найдено Глацебрук, Филлипс и Ловел. Позднейшие данные, опубликованные Молдавским и Низовкиной [87а], показывают, что изомеризация бутанов хлористым алюминием — обратимый процесс, приводящий к равновесию между н-бутаном и изобутаном. Процент изобутана в равновесных смесях понижается при повышении температуры от 79 при 70° С, до 58 при 180° С. [c.35]

Существую,щие процессы изомеризации н-бутана в паровой фазе отличаются способом подачи сырья и катализатора в реактор. Хлористый алюминий может быть на носителе и подаваться в реактор йместе с сырьем или в виде приготовленного комплекса с бутаном. В последние годы разработан новый процесс изомеризации н-бутана на платиновом катализаторе при 320— 420 °С. Процесс ведется при малых временах контакта. Конверсия к-бутана в изобутан достигает 95,4 мол.%. Общая конверсия н-бутана за один проход около 40 мол.%.. Непрореагировавший н-бутан возвращается в процесс. [c.130]

За последние 10—15 лет изомеризация н-бутана и высших алканов приобрела большое значение. Потребность в изобутане как сырье для процессов алкилирования и необходимость превращения низкооктановых углеводородов с прямой цепью в их высокооктановые изомеры с разветвленной цепью послужили толчком к изучению. изомеризации алканов. Наиболее важными катализаторами для этой реакции являются хлористый и бромистый алюминий . Авторы первых работ сообщали, что эти га-логениды алюминия являются катализаторами изомеризации н-бутана в изобутан однако при дальнейших исследованиях выяснилось, что реакция идет только в том случае, если наряду с галогенидом алюминия присутствуют следы воды или галоидо-водорода. Совсем недавно удалось установить, что в отсутствие следов олефинов или некоторых других веществ в известных регулируемых условиях даже галогенид алюминия с галоидоводо-родом не катализирует изомеризацию бутанов. [c.5]

Механизм Поуэлла и Рейда [17]. Для определения стадий обратимой изомеризации н-бутана в изобутан был использован радиоактивный изотоп водорода — тритий Н . Применявшийся в этом исследовании катализатор состоял из хлористого алюминия, отложенного на древесном угле. Опыты по изомеризации были проведены при атмосферном давлении и при температурах от 107 до 128°. Опыты заключались в пропускании над катализатором следующих смесей газов а) гидрида трития и бутанов б) гидрида трития, хлористого водорода и бутанов в) бутплтрития и водорода. [c.20]

Через слой глинозема, содержащий АЛ з пропускают н-бутан при температуре 121-154°С и давлении 16 ат. В этих условиях конверсия н-бутана в изобутан составляет 55% при селективности 91%. Продукты изомеризации промывают водным раствором УеОН, отделяют от твердых частиц и фракционируют н-бутан рециркулируют, тяжелые продукты применяют в качестве компонента моторного топяиа. Изобутан смешивают с этеном в молярном соотношении (8-10) 1, охлаждают до 34°С, и в токе с хлористым водородом вводят в реактор алкилирования туда же подают металлический алюминий. Реакцию алкилирования проводят при 46°С и давлении 7 ат. Реакционную смесь разделяют и катализатор рециркулируют в реактор алкилирования. [c.39]