Алкілування - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число

Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобутан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний вуглеводень одержується з С4-фракції в одну стадію шляхом часткового крекінгу ізобутану і обробки утвореної суміші двох компонентів сірчаною кислотою:

Процес алкілування проводиться при температурі, не вище 40 С, і такому тиску, щоб реагуючі речовини перебували в рідкому стані. Каталізатором слугує сірчана і безводна фтористоводнева кислота. Використання цієї реакції для виробництва бензину в основному обмежене алкілуванням ізобутану за допомогою ізобутену або бутену-2.

При алкілуванні бутеном-1 при 55 С утворюється рідкий продукт, що містить 60% диметилгексанів і 9,5% триметилпентанів. При алкілуванні бутеном-2 при 28 С одержують рідкий продукт, що містить 65% триметилпентанів і тільки 4% диметилгексанів. Октанові числа бензинової фракції з кінцем кипіння 125 С, виділеної з продуктів алкілування бутеном-1 і бутеном-2, були рівні 76 і 96 відповідно.

При алкілуванні ізобутану бутеном-1 і бутеном-2 (молярне відношення ізопарафін: олефін = 4) при 20 С в присутності 97% сірчаної кислоти був одержаний рідкий продукт з виходами 183 і 199% (на олефін) відповідно (для порівняння: теоретичний вихід октану складає 204% ваг. на бутилен). Бензинова фракція з кінцем кипіння 185 С, що складала відповідно 92 і 91%, мала октанові числа їх 92,9 і 93.

Якщо ж алкілування проводити при молярному відношенні ізопарафін: олефін = 1, то виходи алкілату з бутеном-1 і бутеном-2 будуть відповідно 159 і 164 %; вміст в алкілаті бензинової фракції з кінцем кипіння 185 С - 88 і 90%, а октанові числа їх 89,1 і 90,2 відповідно.

Алкілування ізобутану бутеном-2 (молярне відношення 5: 1, час контакту 20 хвилин) в присутності 100% H2SO4 при t 10 С дає рідкий продукт (вихід 200%), 93% якого википає нижче 150 С і має октанове число 94. Октанова фракція, вихід якої складав 83-92% від теоретичного, містила близько 40% 2,2,4-триметилпентану і 60% 2,3,4- і 2,3,3-триметилпентанів.

Подібні продукти утворюються і при алкілуванні ізобутану бутеном-1 і бутеном-2 в присутності HF при 10 С з виходами алкілату 194 і 203% ваг. відповідно; бензинова фракція з кінцем кипіння 150 С мала октанові числа 92,7 і 95,3.

Реакція термічного алкілування пропану етиленом представляє скоріше теоретичний, ніж практичний інтерес. З цієї реакції витікає, що атоми водню метиленової групи більш реакційноздатні, ніж атоми водню метильної групи.

При алкілуванні ізобутану пропіленом одержують три продукта в наступних кількостях: триптан має особливо високе октанове число.

Похожие статьи




Алкілування - Алкани як паливо. Октанове та цетанове число

Предыдущая | Следующая