Фтористый водород из процессов алкилирования

Эти данные свидетельствуют о тон, что большинство катализаторов кислотного типа активны в процессе жидкофазного алкилирования нафталина. Температурный режим процесса определяется кислотностью, выбранного катализатора и его концентрацией. Увеличение кислотности и концентрации катализатора способствует снижению температуры процесса. Так, применение хлоридов железа и цинка в концентрации 5-10% мае. позволяет снизить температуру алкилирования нафталина до 50-70°С, а уменьшение концентрации этих катализаторов до 1% мае. приводит к необходимости повышения температуры до 1б0-200°С. При использовании фтористого водорода процесс можно проводить при комнатной температуре. [c.28]

Октановое число продуктов алкилирования системы пропилен — изобутан приближается к 90, выход составляет 1,7 объема алкилата на 1 объем пропилена и 1 объем изобутана [44]. На 1 кг НГ образуется 840 л алкилата. Недостатком процесса является слабое взаимодействие фтористого водорода с олефинами (в результате [c.258]

Алкилирование в непрерывном процессе при 3.7,8° с использованием в качестве катализатора 90%-ного фтористого водорода сопровождалось образованием гептанов с выходом 56% (67% 2,3-диметилпентана, 33% [c.323]

Тот факт, что при алкилировании галоидалкилами реакции переноса водорода играют большую роль, чем при алкилировании олефинами, был подтвержден опытами, проведенными с целью доказательства, что процессы алкилирования изобутана олефинами и сложными эфирами в присутствии фтористого водорода неравноценны [28]. Опыты проводились в виде-непрерывного процесса при температуре 37,8° с пропиленом и при 36,7° с фтористым изопропилом. [c.334]

Фтористоводородная кислота позволяет вести процесс при более высокой температуре 55°, что по сравнению с сернокислотным алкилированием имеет серьезные преимущества, так как избавляет от необходимости применения охлаждения в процессе алкилирования. При алкилировании фтористый водород частично [c.136]

К числу недостатков процесса фтористоводородного алкилирования относится высокая стоимость фтористого водорода и его сильная токсичность. Во избежание утечек фтористого водорода особое внимание должно быть уделено уплотнительным соединениям установок. Чтобы предотвратить водородную хрупкость оборудование установок фтористоводородного алкилиро-вания изготовляется из высококачественных углеродистых сталей. [c.137]

Процесс алкилирования изобутана олефинами, преимущественно бутиленами, разработанный с применением в качестве катализатора серной кислоты и позднее фтористого водорода, был быстро внедрен в промышленность. Первые промышленные установки серно-кислотного алкилирования были введены в эксплуатацию в конце 30-х годов, а фтористоводородного алкилирования — в 1942 г. Целевым продуктом процесса был вначале исключительно компонент авиационного высокооктанового бензина, и лишь в послевоенные годы алкилирование стали использовать для улучшения моторных качеств товарных автомобильных бензинов. [c.80]

В свете изложенного становится ясным, почему усилия многих фирм были направлены на разработку процесса регенерации отработанной кислоты собственно после алкилирования. Многие из ранних попыток в этом направлении были несистематическими, работы носили общий характер и не были особенно успешными. Дополнительным стимулом к продолжению таких работ для фирм, осуществляющих сернокислотное алкилирование, явилось открытие каталитического действия фтористоводородной кислоты. Последняя примерно в 20 раз дороже серной кислоты, поэтому секцию регенерации фтористого водорода путем ректификации включали непосредственно в установку алкилирования. Данные о расходе катализатора при фтористоводородном алкилировании характеризуют, следовательно, чистый расход после регенерации. Напротив, [c.224]

Изомеризация в присутствии НР + ВРз. Фтористый водород, обладающий ярко выраженным каталитическим действием в процессах алкилирования, изомеризации, диспропорционирования, трансалкилирования и других, используется в промышленности, например в производстве технического изооктана методом алкилирования и получения отдельных изомеров ксилола путем изомеризации [33—35]. [c.171]

В очень ограниченных пределах это благоприятно сказывается на процессе, так как одновременно возрастает растворимость изобутана в кислой фазе. Однако, по мере того как концентрация соединения В возрастает, отрицательное влияние разбавления сводит на нет его положительное воздействие. В конечном счете кислоту приходится заменять, С этой целью некоторое количество кислоты удаляют и добавляют к остатку кислоту большей концентрации. При алкилировании фтористым водородом отработанную плавиковую кислоту подвергают перегонке и таким образом очищают от вешества В, которое остается в виде густого темно-коричневого масла. Такое же масло выделяется при разбавлении водой отработанной серной кислоты. [c.141]

Указанный тип реакций алкилирования изобутана олефинами в присутствии фтористого водорода широко используется в процессах получения изопарафинов, применяемых в качестве высокооктановых компонентов авиатоплив. [c.145]

При получении второго типа алкилбензола для алкилирования используют синтетический олефин — тетрамер пропилена, прибавляя последний к избытку бензола при 30—60° в присутствии хлористого алюминия. В качестве катализатора можно брать также фтористый водород. Серная кислота непригодна для этой цели, так как вызывает образование побочных продуктов. Продукты реакции нейтрализуют и очищают перегонкой, возвращая избыточный бензол обратно в реакцию. Додецилбензол, получаемый с выходом более 80%, кипит при 280—320° и содержит не менее 99% алкилбензолов [53]. Тетрамер пропилена был выбран на том основании, что он, по-видимому, дает наиболее однородно изомеризованную боковую цепь с 12 атомами углерода. Другие С г-олефины изостроения, например триизобутилен, имеют склонность к деструктивным изменениям в условиях процесса, образуя низшие алкилбензолы. [c.266]

В последнее время большое внимание уделяют алкилированию при помощи фтористого водорода, который, как и серная кислота, легко катализирует реакцию взаимодействия изопарафинов с различными изоолефинами. Он отличается, однако, от серной кислоты тем, что не дает побочных реакций, благодаря чему достигаются высокие выходы продуктов. Фтористый водород представляет собой легко сжижаемый газ с т. кип. 19,5°. Жидкий фтористый водород является прекрасным растворителем для большинства органических соединений. Устойчивость его позволяет проводить процессы при высоких температурах и давлениях. Промышленным методом получения фтористого водорода является обработка чистого плавикового шпата концентрированной серной кислотой при 300—800°. Фтористый водород (как жидкий, так и газообразный) сильно ядовит, и при работе с ним надо соблюдать ряд предосторожностей. [c.655]

Вода понижает пропускную способность трубопроводов и забивает аппаратуру установок, в которых применяются низкотемпературные хладагенты она разбавляет катализатор в сернокислотном алкилировании. Присутствие влаги в газе совершенно недопустимо в процессах, проводимых над хлористым алюминием, фтористым водородом, металлическим натрием и другими катализаторами. Но в ряде случаев для успешного течения реакции требуется точная дозировка добавляемой воды. Так, при полимеризацип олефинов над фосфорной кислотой, чтобы не нарушалась структура катализатора, к сырью добавляют небольшое количество воды. Во многих других реакциях вода является промотором. [c.145]

Основные факторы процесса. В качестве промышленных катализаторов алкилировання применяют только серную кислоту и жидкий фтористый водород. Выбор этих веш еств обусловлен их хорошей избирательностью, удобством обращения с жидким катализатором, относительной дешевизной, продолжительными циклами работы установок благодаря возможности регенерации или непрерывного восполнения активности катализатора. [c.287]

На нефтеперерабатывающих заводах США преобладает сернокислотное алкилирование, однако к началу 1977 г. доля фтористоводородного алкилировання достигала уже 40% от общего (по сырью) против 30,6% в 1970 г. Относительно более быстрый рост мощностей установок алкилировання с фтористым водородом объясняется совершенствованием схемы процесса. Например, на некоторых установках, где в качестве олефинов используют только бутилены, из схемы исключены колонны отпарки НР и пропана, а отгон изобутановой колонны непосредственно возвращают в процесс. Описаны установки, где смешение сырья с кислотой осуществляют в стояке (вертикальные трубы большого диаметра, соединяющие выходные штуцеры кислотных охладителей с входным штуцером реактора). При этом сами реакторы лишены перемешивающих устройств, что устраняет разрушение аппарата от корродирующего действия фтористого водорода. [c.301]

Взаимодействие изобутана с олефиновыми углеводородами в присутствии хлористого алюминия, промотированного хлористым водородом, было открыто [16] в 1932 г. Очевидные преимущества алкилирования по сравнению с другими процессами производства высококачественного топлива из нефтезаводских газов стимулировали дальнейшие исследования в этой области. Была установлена активность ряда других катализаторов важнейшие из них серная кислота и фтористый водород. [c.175]

В этом разделе приводится краткий обзор продуктов, получаемых при алкилировании парафиновых углеводородов различными олефинами и алкилга-логенидами как при термическом процессе, так и в присутствии хлористого алюминия и других галоидных катализаторов Фриделя-Крафтса, фтористого водорода или серной кислоты. [c.189]

Другие процессы, предложенные для полного разделения ароматической фракции Се, основаны на применении в различных сочетаниях фракционирования, кристаллизации, сульфирования, экстракции системой фтористый водород — фтористый бор и алкилирования [10, 21, 28]. [c.269]

Алкилирование. Катализаторами процесса алкилирования олефинов изобутаном являются хлористый алюминий (вследствие побочных реакций и коррозионной активности широкого распространения не получил), серная кислота, фтористый водород (используется на [c.324]

Метод Universal Oil Produ ts o. [51, 52]. Исходные продукты перемешиваются (рис. 66), отношение фтористый водород углеводород = 1,42 1, температура реакции 32—43 °С, время контакта 17 с. Потеря HF достигает 1 кг на 1790 л алкилата. Раньше для этого метода применяли горизонтальные реакторы Strat o [53] и вертикальные цилиндрические реакторы [54, 55]. Самая крупная установка иОР производит 1300 м алкилата в день [50]. Описан метод контроля процесса на установках алкилирования [56—58]. [c.259]

Катализаторы. Как уже упоминалось выше, кислотные катализаторы можно подразделить на два класса соли галоидоводородных кислот тина Фриделя —Крафтса и кислоты, способные к переносу протона. Из последнего класса для промышленных процессов алкилирования предложены два катализатора — серная кислота и фтористый водород как наиболее подходящие, так как они являются жидкостями и обращение с ними проще. Однако алкилирование этиленом в их присутствии проходит нелегко, вероятно, вследствие устойчивости образующихся нри этом сложных этиловых эфиров. Этилирование изобутана проходит с исключительно высоким выходом в присутствии хлористого алюминия и некоторых других катализаторов типа катализаторов Фриделя—Крафтса. Разработан промышленный процесс производства 2,3-ди1 етплбутана по [c.309]

Фтористый водород. Подобно серной 1шслоте безводный фтористый водород является прекрасным катализатором алкилирования изопарафиновых углеводородов пропиленом и более высокомолекулярными олефинами [25]. И в этом случае разбавление водой и взаимодействие с сильно непредельными углеводородами, приводящее к образованию осадка, снижают активность катализатора. При использовании катализатора, содержащего 1% воды, в процессе алкилирования изобутана пропиленом при температуре 25° выход алкилата составлял 214% вес. (на пропилен) при проведении же этого процесса с катализатором, содержащим 10% воды, образовывался изопропилфторид и практически не получалось алкилата. При алкилировании к-бутилена в присутствии катализаторов, содержащих 1,0% и 10% воды, был получен алкилат с выходами 199 и 192% соответственно, в присутствии же катализатора, содергкавшего 26% воды, получался вто/)-бутилфторид и небольшое количество алкилата. [c.311]

Разбавление непредельными углеводородами лишь незначительно влияло на активность фтористого водорода. Катализаторы, содержащие 50% фтористого водорода, все еще достаточно активны в процессе алкилирования пропиленом. В заводском процессе катализатор содернсит 85— 90% титрующегося фтористого водорода и около 1,5% воды, остальное составляют непредельные углеводороды. [c.311]

Различие состава продуктов алкилирования в этих двух случаях становится заметнее, если процесс ведется в условиях, более благоприятных для образования первичных продуктов реакции, например при меньшем времени контакта или при более низкой температуре. Так, в опытах, в которых смесь изобутана и бутилена добавлялась к фтористому водороду при —10° в течение 2 час., количество диметилгексанов в продуктах алкилирования бутеном-1 увеличивалось, а в продуктах реакции с бутеном-2 содержание их уменьшалось [26]. Октаны, составлявшие при алкилировании бутеном-1 68,5% вес. алкилата, состояли из 26,6% 2,3-ди-метилгексана, 7,0% 2,4- и 2,5-диметилгексанов, 29,8% 2,2,4-триметилпентана, 12,1% 2,3,3-триметилпентана и 24,5% 2,3,4-триметилпентана. Алкилат, полученный в реакции с бутеном-2, содержал 80,7% октанов, состоящих из 0,6% 2,3-диметилгексана, 3,2% 2,4- и 2,5-диметилгексанов, 49,9% 2,2,4-триметилпентана, 14,1% 2,3,3- и 32,2% 2,3,4-триметилпентана. [c.324]

Среди этих кислот серная кислота обладает следующими недостатками она вызывает нежелательные побочные реакции, обусловленные сильной окисляющей способностью ее, а также способностью к сульфированию. Однако дешевизна серной кислоты и простота обращения с ней способствовали широкому применению ее для алхгилирования ароматических углеводородов, несмотря па ее недостатки. Легкость регенерации фтористого водорода также благоприятствовала использованию его для некоторых промышленных процессов алкилирования [см. гл. LVII]. [c.429]

Б. Процесс алкилирования бензола пропиленом в присутствии фтористого водорода состоит из четырех последовательных реакций псевдопервого порядка. Обозначения компонентов А — бензол В — изопропилбензол С — диизо-пропилбензол О — триизопропилбензол Е — тетраизопропилбензол. Схема реакции [c.167]

Температуру алкилирования выбирают так, чтобы максимально подавлялись побочные реакции деструкции и полимеризации, но сохранялась достаточно высокая скорость процесса. При катализе сериой кислотой проводят реакцию при О—10 °С, а с безводным фтористым водородом — при 20—30°С под некоторым давлением. Алкилирование изобутана этиленом в присутствии А1С1з проводят под давлением при 50—60 °С. [c.264]

В присутствии фтористого водорода, в отличие от реакции с серной кислотой, алкилирование протекает практически без побочных реакций даже при некотором ювышении температуры (до 20—40°С). Это позволяет проводить процесс без применения искусственного охлаждения. К преимуществам НР перед Н2504 относятся большая легкость образования эмульсий с углеводородами и значительно более высокая растворимость в ней изобутана, что и обусловливает снижение роли побочных реакций. [c.264]

В этой главе мы рассмотрим процессы присоединения олефиновых углеводородов к молекулам других углеводородов, в результате которых происходит внедрение алкильных групп в молекулу. Алкилирование иэобутана бутиленами, катализируемое концентрированной серной кислотой, а также безводным фтористым водородом, широко используется в промышленности для получения сильно разветвленных парафиновых углеводородов, которые представляют собой высокооктановые компоненты моторных топлив. Поскольку методы, разработанные для регулирования процесса алкилирования, позволяют познакомиться с цельол рядом обших закономерностей катализа, мы остановимся на них несколько более подробно. [c.138]

В США было сооружено 60 установок алкилирования (главн). образом во время втором мировой войны), причем в 1946 г. на 32 из них в качестве катализатора использовали серную кислоту, на 27 — безводный фтористый водород и на одной — безводный хлористый алюминий [71]. По сравнению с ] аталитической полимеризацией процесс алкилирования имеет много значительных преимуществ. Во-первых, при совместной перергботке олефинов и изопарафинов высокооктановые углеводороды получают с гораздо большим выходом сам алкилат полностью насыщен и не содержит веществ, склонных к смолообразованию. Во-вторых, приемистость по тетраэтилсвинцу алкилата значительно больпие, чем полимеризата [72]. [c.319]

Алкилирование при иомощи фтористого водорода очень ианоипшает серпокислотньп процесс. Реакцию проводят ири 20—30°. При более низкой температуре алкилирование протекает лишь в небольшой степени, в основ- [c.328]

Такие ценпые реакции могут протекать с участием либо свободных радикалов, либо ионов кapбoгпIЯ . Ниже будут описэны господствующие в настоящее время представления о механизме упомянутых выше цепньлх реакций. К реакциям, протекающим с участием свободных радикалов, в первую очередь относятся такие процессы, как термическая полимеризация, термический крекииг и термическое алкилирование. В противоположность этому, реакции с участием ионов карбония являются каталитическими и протекают в присутствии сильных кислот (безводного хлористого алюминия, фтористого водорода, серной кислоты, фтористого бора, фосфорной кислоты, гидросиликата алюминия). При этом температуры реакций, как правило, невелики, за исключением температуры при каталитическом крекинге. К последним реакциям принадлежат каталитическая полимеризация, каталитическое алкилирование, каталитическая изомеризация парафиновых углеводородов и часто встречающаяся при различных превращениях олефинов побочная реакция переноса водорода от одпой молекулы олефина к другой. [c.333]

В дистилляционной колонне от сырого алкилата отгоняют небольшие количества растворенного в нем фтористого водорода и избыточный бензол. Оба они возвращаются снова в мешалку. Кубовый остаток обрабатывают бокситом, нейтрализуют и затем разгоняют нод вакуумом. После отгонки непревращепного полимера и низкокипящих алкилатов (образующихся Б результате деполимеризации) отбирают фракцию алкилата. Кубовый остаток содержит высококипящие углеводороды. Нин е приведены условия проведения процесса и выходы при непрерывном алкилировании бензола полимером пропилена [60]. [c.650]

Алкилат является продуктом процесса алкилирования изобутана олефинами (преимущественно бутилепами), идущего с применением в качестве катализатора серной или фтористоводородной кислоты. Алкилат представляет собой широкую бензиновую фракцию, состоящую почти целиком из нзопарафиновых углеводородов и имеющую октановое число 90—98 (ММ). Использование в качестве катализаторов алкилирования серной и фтористоводородной кислот связано с их хорошей избирательностью, относительной дешевизной и возможностью продолжительной работы установок благодаря регенерации или непрерывному восполнению активности катализатора. Алкилирование протекает с положительным тепловым эффектом. Поэтому для поддержания оптимальной температуры (0+10 для сернокислотного и 25+30°С для алкилирования в присутствии фтористого водорода) из реакционной зоны необходимо непрерывно отво- [c.36]

Промышленное применение процесса в значительной степени ограничивается каталитическим алкилированием изобутана пропиленом, бутилепами или амиленами или смесью этих олефиновых углеводородов в присутствии серной кислоты или фтористого водорода в качестве катализаторов. В ограниченном- объеме для производства неогексана (2,2-диметилбутапа) и диизопропила (2,3-диметилбутана) применялось также алкилирование изобутана этиленом. В производстве компонеита авиационного бензина в качестве олефинового сырья при процессах алкилирования исиользовались также полимеры бутиленов. [c.173]

Фтористый водород в качестве катализатора алкилирования обладает определенными преимуществами, важнейшими из которых являются его стабильность, позволяющая простой перегонкой катализаторного слоя регенерировать активный фтористый водород, и высокая избирательность при изменяющихся в широких пределах температурах, что позволяет использовать фтористый водород для получения целой гаммы продуктов приемлемого качества с применением лишь водяного охлаждения и устраняет необходимость в специальном цикле охлаждения, требуемом при серпокислотном алкилировании. Потребность в добавках катализатора ограничивается восполнением механических и весьма незначительных технологических потерь. Суммарно эти потери составляют менее 0,7 кг па 1 л алкилата против 57—228 кг серной кислоты при сернокислотном процессе. К другим преимуществам фтористоводородного процесса относится высокая растворимость изобутана легкость выделения фтористого водорода из углеводородных продуктов перегонкой уменьшение затрат па транспорт, перекачку и ликвидацию побочных продуктов уменьшение расхода мощности на перемешивание быстрое отстаивание кислоты из углеводородного слоя. [c.177]

Образование сложных эфиров. В зависимости от применяемого катализатора — хлористого алюминия, промотированного хлористым водородом, фтористого водорода или серной кислоты — продукты алкилирования иногда содержат небольшие количества соединений хлора, фтора или серы. Эти соединения обьпшо представляют алкильные сложные эфиры, образовавшиеся в результате присоединения хлористого водорода, фтористого водорода или серной кислоты к олефину. Их образование неизбежно сопутствует второй стадии механизма первичного алкилирования. При условиях, не благоприятствующих дальнейшему взаимодействию этих сложных эфиров с изонарафи-новыми углеводородами (нанример, реакциям стадии 1 или стадии 3), они остаются в алкилате в качестве примесей. Как правило, они образуются при тех же условиях, которые способствуют усилению полимеризации в результате алкилирования. При рационально выбранных условиях образование сложных эфиров крайне незначительно при промышленных процессах алкилат подвергают очистке для удаления образовавшихся сложных эфиров, [c.189]

Промышленное алкилирование изоалканов для производства высокооктановых топлив начали применять в связи с нуждами военного времени. Большие количества высококачественного компонента авиационного бензина вырабатывались при помощи процесса, основанного на применении фтористого водорода в качестве катализатора. Компаундированием этого компонента с другими отборными алкаповыМи и ароматическими базовыми компонентами получали высокооктановые авиационные бензины. После окончания войны многие алкилационные установки были законсервированы некоторые из них были демонтированы. [c.171]

Жидкий фтористый водород применяют в качестве растворителя спиртов, альдегидов, эфиров и катализатора для процессов полимеризации, изомеризации и алкилирования, в частности при синтезе высокооктановых моторных топлив. Для этих же целей в ряде случаев применяют и фтор сульфоновую кислоту и гексафторфос-форную кислоту. Значительные количества безводного газообразного и жидкого HF применяют для получения фторзамещенных органических соединений — фторуглеродов, испольауемых в качестве теплоносителей, диэлектриков, средств огнетушения, термоустойчивых смазочных веществ, а также для изготовления термо- и химически стойких пластических масс — фторопластов, — в частности тетрафторэтилена (тефлона) и проч. хлорсодержащие фторугле-роды, называемые фреонами, получили широкое распространение в качестве рабочих тел в холодильных машинах. Безводный HF [c.315]

Алканы, особенно изоалканы, взаимодействуя с алкенами в присутствии таких катализаторов, как галогениды алюминия, трехфтористый бор, фтористый водород и серная кислота, дают высшие члены ряда. Каталитическое алкилирование, таким образом, является методом получения топлив с высокими октановыми числами из некоторых газообразных низкомолекулярных алканов, образующихся в процессе переработки нефти. Как видно из предыдущего, изоалканы, необходимые для реакции алкилирования, могут быть легко получены с помощью процессов изомеризации. Так, изобутан, имеющий наибольшее промышленное значение как алкилиру-ющий реагент, получают изомеризацией н-бутана. Олефины, необходимые для каталитического алкилирования, например пропен и бутен, являются побочными продуктами другого процесса переработки нефти — каталитического крекинга. Алкилирование приводит к довольно сложным смесям продуктов. Так, например, алкилирование нзобутана пропеном в присутствии фтористого водорода при 40°С дает следующие продукты пропан, 2,3-диметилпентан, 2,4-ди-метилпентан, 2,2,4- и 2,3,4-триметилпентаны, 2,2,3- и 2,3,3-триэтил-пентаны. Продукт реакции является, таким образом, смесью высо-коразветвленных алканов, обладающих высокими октановыми числами. Реакция представляет собой цепной процесс, инициированный протонированием олефина фтористым водородом. Изопропил-катион отрывает гидрид-ион от изобутана, давая грег-бутил-катион, который присоединяется к пропену. Образующийся при этом диметил-пентил-катион, может претерпевать внутримолекулярную перегруппировку, давая изомерные катионы, которые превращаются в диме-тилпентаны за счет отрыва гидрид-иона. Продукты состава Сз образуются в результате взаимодействия изобутена, образующегося путем элиминирования протона из грег-бутил-катиона, с пропеном. [c.157]