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 получение 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.
Типовой состав ББФ с установки FCC.
| Компонент | Содержание, % масс. |
|---|---|
| пропилен | 0,5 |
| пропан | 1,5 |
| n-бутан | 10 |
| i-бутан | 35 |
| i-бутилен | 16 |
| n-бутен | 12 |
| t-бутен | 14 |
| z-бутен | 10 |
| пентен | 0,3 |
| i-пентан | 0,6 |
| n-пентан | 0,1 |
Основные реакции:
- изо-бутан + 1-бутилен = изо-октан (2,2,4-триметилпентан) (Октановое число — 100 ед.)
- изо-бутан + бутилен-2 = изо-октан (2,3,3-триметилпентан) (ОЧМ < 100)
- изо-бутан + изо-бутилен = изо-октан (2,3,4-триметилпентан) (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 | 38 |
| Давление, МПа | 0,6 — 1,0 |
| Мольное соотношение изобутан:бутилены | 6 — 12 |
| Катализатор | Плавиковая кислота (HF) |
| Объемное соотношение между у/в и фторводородной кислотой | 0,7 — 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. Данный процесс называется Merox.
См. также
 |
Это заготовка статьи по органической химии. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
 | Для улучшения этой статьи желательно: |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .