- Алкилирование
-
Алкилирование — введение алкильного заместителя в молекулу органического соединения. Типичными алкилирующими агентами являются алкилгалогениды, алкены, эпоксисоединения, спирты, реже альдегиды, кетоны, эфиры, сульфиды, диазоалканы. Катализаторами алкилирования являются минеральные кислоты, кислоты Льюиса а также цеолиты.
Алкилирование широко применяется в химической и нефтехимической промышленности.
Алкилирование в нефтепереработке
Процесс алкилирования направлен на получения высокооктановых компонентов автомобильного бензина из непредельных углеводородных газов. В основе процесса лежит реакция соединения алкена и алкана с получением алкана с числом атомов углерода, равным сумме атомов углерода в исходном алкене и алкане. Поскольку наибольшим октановым числом обладают молекулы алканов с изо-строением, то молекулы исходного сырья тоже должны иметь изо-строение. В нефтепереработке наибольшее распространение получило сырье алкилирования бутан-бутиленовая фракция (ББФ), которая получается в процессе каталитического крекинга. Основной компонент ББФ изо-бутан и бутилен.
Основные реакции:
- изо-бутан + изо-бутилен = изо-октан (2,2,4-триметилпентан) (Октановое число — 100 ед.)
- изо-бутан + бутилен-2 = изо-октан (2,2,3-триметилпентан) (ОЧМ < 100)
- изо-бутан + изо-бутилен = изо-октан (2,2,3,3-тетраметилбутан) (ОЧМ>100)
Побочные реакции из-за примесей пропилена и нормального бутилена
- изо-бутан + пропилен = изо-гептан (2,2-диметилпентан) (ОЧМ<<100)
Режим работы реактора
Параметр Значение Температура, °C 0 — 10 Давление, МПа 0,6 — 1,0 Мольное соотношение изобутан:бутилены 6 — 12 Катализатор Серная кислота Объемное соотношение между у/в и сернокислотной фазой 1 — 1,5 Время контакта сырья с катализатором, мин. 20 −30 Октановое число смеси продуктов реакции (алкилат) около 95, следует отметить важную особенность равенства октановых чисел по моторному методу и исследовательскому. Так, например, продукт каталитического риформинга (риформат) имеет исследовательское октановое число 95 и моторное 85, в то время как алкилат 95 и 92 соответственно. Это обстоятельство делает его наиболее ценным компонентом товарных бензинов. Однако его себестоимость так же очень велика. К тому же есть конкурирующий процесс использования ББФ — производство МТБЭ.
Подготовка сырья алкилирования
Сырье алкилирования — бутан-бутиленовую фракцию (ББФ) необходимо очищать от сернистых соединений, которые в основном представлены меркаптанами. Метод очистки ББФ от меркаптанов заключается в щелочной экстракции меркаптанов из углеводородной фракции и последующей регенерации щелочи в присутствии гомогенных или гетерогенных катализаторов кислородом воздуха с выделением дисульфидного масла.
См. также
Для улучшения этой статьи желательно?: - Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Проверить достоверность указанной в статье информации.
- Добавить иллюстрации.
Категории:- Алкилы
- Органический синтез
- Нефтехимия
Wikimedia Foundation. 2010.