Катализаторы для алкилирования алканов

Влияние фтористого бора на алкилирование алканов [174] и цикланов [175] олефинами изучалось впервые в 1935 г. Исследование каталитического алкилирования выявило целый ряд эффективных катализаторов алкилирования серная кислота, плавиковая кислота, фторид бора, хлористый цирконий и т. д. [c.58]

Газойль и фракции, полученные при фракционной перегонке тяжелых жидких топлив, используют в каталитическом крекинге. Процесс проводят при высоких температурах (>450°С) на кислых катализаторах, обычно на алюмосиликатах, молекулярных ситах или цеолитах. Предполагают, что протекающие реакции включают образование карбениевых ионов, при котором проходит расщепление С—С-связей, сопровождающееся изомеризацией н-алканов в разветвленные алканы. Реакцию расщепления можно рассматривать как реакцию, обратную реакции алкилирования алканов, описанной ранее. Конечным результатом процесса является превращение высококипящих нефтяных фракций в высокооктановые топлива. Родственным каталитическому крекингу процессом является гидрокрекинг, при котором нефтяные фракции и водород проводят над бифункциональным катализатором, обладающим как крекирующей, так и гидрирующей активностью. Катализатором крекинга служит алюмосиликат, а катализатором гидрирования — металлы никель, платина или палладий. Таким образом, алкены, образующиеся при крекинге, быстро гидрируются в алканы. [c.158]

Очень важной реакцией в современном органическом синтезе является реакция алкилирования алканов олефинами. Сущность этой реакции — присоединение алкана (преимущественно с третичным атомом углерода) по двойной связи олефина. Катализаторами реакции служат серная и фтористоводородная кислоты, трехфтористый бор, хлористый алюминий [c.74]

Полимеризация изобутилена протекает весьма просто. При других алкенах, например пропилене или бутене-1, протекают более сложные реакции, в том числе перегруппировка, деструктивное алкилирование, расщепление (крекинг), изомеризация и т. д., которые следует детально рассмотреть/ Равным образом алкилирование изобутана бутенами с образованием алкилата также связано с многочисленными сложными реакциями, протекающие через промежуточные карбоний-ионы. По такому же механизму протекают и реакции изомеризации, например получения изобутана из м-бутана. Некоторые детали этих процессов будут рассмотрены дальше. Здесь достаточно лишь указать на убедительные доказательства ионного механизма реакций углеводородов. Обмен изотопами водорода между серной кислотой и алканами изостроения можно объяснить только, если постулировать легкое протеканий обмена между дейтерием катализатора и водородом исходного углеводорода [3, 68]. [c.170]

Реакции превращения н-парафинов в олефины (в т.ч. моноолефины) с высокой селективностью (около 90%) проводятся при оптимальных температуре и давлении. При этом, как уже отмечалось, достигается сравнительно низкая степень превращения н-алканов — до 13%, что обуславливает значительное количество рециркулята с блока алкилирования. Катализатор ДЕН- 7 позволя- [c.278]

Высокооктановый бензин получается каталитической рекомбинацией Со — С4 алканов ii алкенов, получаемых крекинг-процессом. Алкилирование парафинов олефинами — весьма важный процесс. Алкилирование осуществляют при низкой температуре, когда условия равновесия благоприятствуют образованию связи С — С, а не крекингу. Процесс ведется в присутствии сильнокислых катализаторов, таких, как серная кислота или жидкий фтористый водород, [c.611]

Температура существенно влияет на ход процесса над активным алюмосиликатом. Реакция ускоряется только катализатором, имеющим кислотные свойства. При 450—550° на алюмосиликатных катализаторах протекают реакции расщепления алканов и цикланов, перемещения двойной связи в алкенах, реакции циклизация и структурной изомеризации, перераспределения водорода, полимеризации диенов и высокомолекулярных ароматических углеводородов с выделением водорода и образованием кокса. При более низких температурах алюмосиликаты ускоряют полимеризацию алкенов и некоторые реакции алкилирования. [c.134]

Механизм реакций каталитической изомеризации аналогичен механизму превращений углеводородов при каталитическом крекинге и каталитическом алкилировании изобутаиа алкенами. Во всех этих процессах зарождение цепи химических реакций происходит под действием иона водорода (протона) кислотного катализатора. Развитие же цепи связано с разнообразными превращениями промежуточных весьма активных ионов карбония, или, как их еще называют, карбкатионов. Механизм изомеризации алканов на бифункциональных катализаторах отличается тем, что первоначально под действием металлического компонента катализатора исходные алканы дегидрируются до.алкенов. Полученные алкены [c.281]

Более слабые кислоты, например фосфЬрная, хотя и способны катализировать полимеризацию алкенов, не в состоянии осуществить алкилирование алканов. В этом случае в качестве катализаторов можно использовать более сильные кислоты, в частности НС1 +AI I3, но эти катализаторы стоят намного дороже. [c.144]

Очень важны нашедшие широкое применение в производстве высококачественных топлив для двигателей внутреннего сгорания реакции алкилирования алканов алкенами. Алкилирование идет при участии катализаторов А1С1з, ВРз, концентрированной Н2 304 или безводной НР при невысокой температуре. Этилен не вступает в эти реакции. Метан и этан не алкилируются. Результаты реакций выражаются схемой [c.270]

В производстве кумола эффективным катализатором служит 88—90%-ная серная кислота (1 объем на 1 объем углеводорода). Изопропилирование бензола в присутствии этого катализатора осуществляется аналогично алкилированию алканов, широко применяемому в практике нефтепереработки. [c.411]

При применении катализаторов типа Фридель—Крафтса изомеризация парафинов, за исключением бутана, обычно сопровождается побочными реакциями, включающими и разрыв связи С—С. В процессе реакции синтезируются соединения, кипящие либо выше, либо ниже первоначального углеводорода. Реакции перераспределения, проходящие особенно с пентанами или более высокими парафинами, вызываются, очевидно, крекингом изо-парафиновых молекул, которые галоидом алюминия пе активируются [409]. По аналогии с реакциями, происходящими в авто-деструктивном алкилировапии, описываемый процесс является все-таки соединением деалкилирования (крекинг) и алкилирования [410], которые дают изопарафины более высокого либо более низкого молекулярного веса, чем первоначальный алкан. Возможно, проведением изомеризации под давлением водорода [411 — 413], в присутствии изобутана [412, 414], ароматики [412], нафтеновых углеводородов [412, 415—418] или гетероциклических углеводородов, таких как тиофен [419], можно свести к минимуму боковые реакции для нентанов и гексанов, но не для гептанов и более высоких парафинов. Устранение побочных реакций обычно сопровождается замедлением изомеризации, однако, прибавление олефинов уменьшает предохраняющее действие вышеприведенных агентов. Реакции изомеризации проходят через индукционный период в течение этого времени проходят незначительные реакции перераспределения [420, 421]. [c.117]

Ароматические углеводороды легче алкилируются олефинами, чем изопарафины. Наиболее благоприятными термодинамическими условиями термической реакции между бензолом и этиленом являются атмосферное давление и температуры до 540° [566], в то время как для изопарафинов — около 300° С. Признаки термического алкилирования бензола с этаном, пропаном и бутанами, проходящего, вероятно, по механизму свободных радикалов, получены при 475—550° С иод давлением 323 — 337 кПсм , наряду с другими продуктами (бифенилом, флуоре-пом, антраценом, дифенилбензолом и т. п.) образуются толуол, этилбензол, Сз и С4-алкилбензолы и ксилолы [567]. Алкилирование бензола проходит полностью в присутствии кислотного катализатора. Кремний-алюминиевые комплексы применяются под давлением нри 240—260° С для алкилирования бензола с этиленом и при 190—240° С с пропиленом в результате реакций образуются этил-и изопронилбензолы [568]. С крепкими кислотами реакция проходит еще легче. Цимол получают алкилированием бензола с пропиленом над катализатором (фосфорная кислота на кизельгуре) [569, 570] или серной кислотой [571, 572]. Фтористоводородная кислота также является эффективным катализатором [573, 574] может применяться и алкан-серная кислота [575], хотя и с металлическим натрием [576] в качестве промотора. [c.133]

Хлористый алюминий легко растворим в ряде органических растворителей, и такие растворы обычно обладают в различной степени каталитическими свойствами. Растворы соли в нитро-алканах эффективны в промотировании алкилирования изопарафинов и ароматики олефинами, но оказывают слабое влияние на изомеризацию парафинов. Они показывают только сдерживающие действия по отношению к нафтепам [658]. Однако растворы хлористого алюминия в простых и сложных эфирах, ацетоне, бензофеноне, нитробензоле и двуокиси серы, особенно концентрированные растворы, содержащие молярный излишек растворенного вещества, являются сильными катализаторами и для алкилирования и для изомеризации парафинов [659]. [c.143]

Реакции гидрокрекинга очень сложны наряду с расщеплением и гидрированием протекают изомеризация, разрыв и нерегруппи-ровка циклов, алкилирование, гидродеалкилирование и др. Механизм гидрокрекинга сходен с механизмом каталитического крекинга, но усложнен реакциями гидрирования. Гидрокрекинг алканов низкой молекулярной массы при гидрировании нефтяных фракций нежелателен, так как приводит к образованию легких углеводородов, вплоть до метана. При переработке высококипящих фракций и нефтяных остатков гидрокрекинг алканов желателен, так как в результате образуются углеводороды, по температуре кипения соответствующие светлым нефтепродуктам. Такие реакции протекают под давлением и в присутствии окисных или сульфидных катализаторов. [c.210]

Бензин, полученный из нефти простой перегонкой (разд. 8.2.1), имеет октановое число от 50 до 55 и непригоден для непосредственного использования в двигателях. Бензин более высокого качества получается при крекинге его октановое число составляет 70—80 в зависимости от типа крекинга. Поскольку для современных высококомпрессионных двигателей требуется топливо с октановым числом по крайней мере около 90, нужно было разработать методы улучшения бензинов, добываемых как непосредственно из нефти, так и крекингом. Иногда октановое число увеличивают, добавляя соединение, которое само имеет высокое октановое число [например, некоторые арены или тетраэтилсвинец РЬ(С2Нб)4] (разд. 9.8.1.1). Бензин улучшают также химическим путем, так называемым риформингом и алкилированием. Риформинг заключается в изомеризации, при которой неразветвленные или малоразветв-ленные алканы при нагревании с подходящим катализатором (например, оксидами молибдена, алюминия, галогенидами алюминия, платиной на оксиде алюминия) превращаются в более разветвленные алканы илн в ароматические углеводороды с большим октановым числом, чем октановое число исходных алканов. Превращение неразветвленных алканов в разветвленные можно схематически представить следующим образом [c.280]

Поскольку разветвленные углеводороды имеют большее октановое число, чем неразветвленные, были разработаны методы синтеза соединений с разветвленной углеродной цепью. Эти методы Разветвленные алканы состоят в алкилировании алкенов алканами в при-и<), учают алкилиропанием сутствии катализатора [c.573]

Алкилирование (присоединение алканов), Алкены могут присоединять предельные углеводороды с образованием высших алканов. Реакции алкилирования протекают в присутствии катализаторов (А1С1з, А1Вгз, НР, Н2804). Например, при взаимодействии этилена с пропаном образуются два новых алкана [c.320]

Галоидопроизводные алканов широко используются для получения алкилзамещенных производных ароматического ряда (реакция алкилирования, или реакция Фриделя—Крафтса). Эта реакция протекает в присутствии небольших количеств катализатора — хлористого алюминия А1С1з. Например [c.51]

Наряду с основными реакциями С -алкилирования изобутана бутиленами, при которых на 1 моль изобутана расходуется 1 моль олефина, в процессе протекают и побочные реакции, приводящие к образованию продуктов более легких или более тяжелых, чем целевой продукт, или к потере активности и увеличению расхода катализаторов. К таковым относятся реакции деструктивного алкилирования, самоалкилирование изобутана, С-алкилирование с участием Сз и С5 алканов и алкенов, полимеризация алкенов, сульфирование олефинов с образованием сложных эфиров, кислого шлама и др. [c.482]

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]

В настоящей работе приводятся результаты показывающие влияние 1) природы катиона, 2) величины отношения 8102/А120з и 3) молекулярно-ситовых свойств цеолитных катализаторов,— на характер протекания реакций изомеризации м-алканов, циклогексана, гидрирования и гидроизомеризации бензола, дегидратации спиртов и алкилирования бензола олефинами. [c.216]

Позже, как известно, галогениды алюминия, преимущественно хлориды, были широко использованы в качестве катализаторов многих реакций крекинга, алкилирования посредством непредельных соединений, полимеразиции различных олефиновых углеводородов и особенно широко — реакций изомеризации алканов [20,22]. [c.157]

Исследование реакции алкилирования пиридиновых оснований алканами на никельалюминиевом катализаторе. Беспалов К. П., Антонова В. В., Промоненков В. К-, Уставщиков Б. Ф. Основной органический сиитез и нефтехимия . Межвузовский сборник научных трудов, вып. 13, Ленинград, 1980, с. 58—60. [c.114]

Показана возможность осуществления процесса получения 2-метилзамещенных производных пиридина газофазным алкилированием пиридина, изомерных метилпири-динов и З-этилииридина алканами над гетерогенным никельалюминиевым катализатором. Процесс характеризуется высокими количественными показателями образования делевых продуктов. [c.114]

Каталитические свойства галогенидов алюминия и промотирующее действие галоидоводородов были открыты и впервые изучены на ряде реакций Г. Г. Густав-соном еще в 1877 г. За последние 25 лет изомеризация парафиновых углеводородов приобрела большое промышленное 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 для изучения изомеривации алканов. Наиболее важными катализаторами этой реакции являются хлористый и бромистый алюминий. [c.235]

Реакция алкилирования сводится к присоединению органического вешества в присутствии соотзетствуюшего катализатора. Очень важной реакцией такого типа является присоединение алканов (нрюимушественно с третичным атомом углерода). В этих случаях происходит построение органических молекул с более сложным углеродным скелето.м, чем исходные вещества [c.309]

Алкилароматические углеводороды могут быть получены путем алкилирования бензола в присутствии тех же катализаторов электрофпльного замещения другими алкилирующими агентами хлоралканами, спиртами, эфирами и др. Алкилпрование хлор-алканами протекает примерно так же, как и алкилирование алкенами. Алкилирование другими алкилирующими агентами не получило промышленного развития для синтеза ПАВ и поэтому в настоящей работе не рассматривается. [c.133]

При наличии в исходном сырье только нормальных олефиновых и парафиновых углеводородов алкилирование идет в соответствии с закономерностями, изложенными во второй главе. При наличии в исходном сырье, кроме алкенов и алканов, ароматических углеводородов с кислородными и сернистыми функциональными группами в боковых цепях алкилирование затрудняется и расход катализатора увеличивается. Деалкилирование полиалкилароматических углеводородов приводит к образованию пизкомолекулярных алкепов и соединений с полярными функциональными группами. [c.249]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология