хромовим та іншими каталізаторами. Тобто хімічна реакція, включає приєднання водню до органічній речовині lt; # 151 src= doc_zip3.jpg / gt;
Малюнок 3 протонуванням изобутилена.
Тріметілкарбоніевий іон на другій стадії реакції при -
з'єднується до ізобутіленом з утворенням дімерная катіона.
Малюнок 4 Освітою дімерная катіона.
дімерная катіон реагує з ізобутаном, в результаті чого виходять ізооктан.
Малюнок 5 Отримання изооктана.
І проміжний іон (CH3) 3C + [3]
Алкилирование парафінів олефінами є рівноважним екзотермічним процесом, зворотним крекінгу вуглеводнів.
Механізм реакції ускладнений процесами ізомеризації, внаслідок чого відбувається швидкий обмін гідрідіона з ізопарафінов причому утворюється трет-бутілкатіон взаємодіє далі з вихідним олефином.
Одержаний іон карбонія схильний до внутрімолекулярних перегрупувань, що супроводжується міграцією водню і метильних груп.
Ці іони карбонія взаємодіють з ізобутаном, в результаті чого виходять вуглеводні С8Н18 і трет-бутілкатіон забезпечує протікання іонно-ланцюгового процесу.
Склад ізомерів залежить як від стабільності проміжних іонів карбонія, так і від швидкості їх обмінної реакції з ізобутаном.
Очевидно, що проміжно утворюються ізооктілкатіони також здатні до реакції з олефінами:
[3]
Але так як це каталітична реакція, або якщо реакція прожодіт без каталізатора, то є високотемпературним процесом, тобто нагрівання йде до 5000С - 5700С. Всі побічні реакції проходять миттєво. І в дослідженні кінетики не враховуються, оскільки навіть сама ймовірність їх перебігу мізерно мала. А в тому випадку якщо вони проходять, то ніяк не впливають на чистоту виходу і сам вихід продукту.
Так відбуваються послідовно-паралельні реакції алкілування.
У одержуваних Алкілат виявлені нижчі і вищі парафіни з числом вуглецевих атомів, що не кратним вихідним реагентам. При алкилировании изобутана бутиленами алкілат містить 6-10% вуглеводнів С5 - С7 і 5-10% вуглеводнів С9 і вищих. З урахуванням цього можна зробити висновок, що вони можуть з'явитися тільки в результаті деструктивних процесів (процесів, що протікають з розривом хімічної зв'язків в макромолекулах lt; # justify gt; 2.2 Застосування изооктана
Розширення виробництва изооктана до великих промислових масштабів пов'язано з необхідністю забезпечення карбюраторних авіаційних двигунів, що працюють за циклом Отто ( термодинамічний цикл lt; # justify gt; 2.3.3 Технологічна схема
Малюнок 6 Технологічна схема алкілування ізобутану ізобутіленом.
- компресор; 2 - ємність; 3 - конденсатор; 4 - реактор (алкілатор);
- дросельні вентилі; 6 - депропанізатор; 7, 9 - сепаратори;
8 - нейтралізатор; 10 - дебутанізатор; 11 - теплообмінники.
.3.4 Принцип роботи установки для алкілування ізобутану ізобутіленом
У алкілатор 4 (в першу секцію ліворуч) надходять рідкий ізобутан, оборотна і свіжа сірчана кислота; в кожну секцію подають рідкий ізобутилен. За рахунок тепла, що виділяється частину надлишкового ізобутану випаровується; його пари потрапляють в ємність 2, що служить одночасно ресівером і сепаратором. Газ з цієї ємності неперервна забирається компресором 1, стискається до 0,6 МПа і при цьому тиску конденсується у водяному холодильнику 3. У дросельному вентилі 5 знижують тиск до робочого (близько 0,2 МПа), причому частина ізобутану при дроселюванні випаровується і розділяється в ємності 2. Звідти рідкий ізобутан знову прямує в алкілатор, завершуючи холодильний цикл. При безперервній роботі установки в ізобутані накопичується пропан, що утворюється в результаті деструкції вуглеводнів і присутній у невеликій кількості у вихідних вуглеводневих фракціях. Тому в ізобутановая холодильний цикл включений депропанізатор - колона ректифікації 6. У неї відводять частина циркулюючого изобутана після холодильника 3, а ізобутан, очищений від пропану, повертають після дроселювання в ємність 2.
Суміш, що виходить з останньої секції алкілатора 4, містить надлишковий ізобутан, октав, ізобутилен та інші вуглеводні С5 - С7 і вищі. Її подають в сепаратор 7 для відділення залишків сірчаної кислоти. Кислоту повертають у алкілатор, але частина її відводять з системи і замість неї подають свіжу. Вуглеводневий шар з сепаратора 7 нейтралізують 10% -ним розчином лугу в апараті 8 і розділяють отриману емульсію в сепараторі 9. Нейтралізована суміш вуглеводнів направляється на отгонку надлишкового ізобутану в колону ректифікації 10. Щоб для конденсації изобутана можна було використовувати дешевий хладоагент - воду, в колоні підтримують тиск близько 0,6 МПа. У неї ж подають свіжу ізобутановая фракцію. Частина изобутана повертається на зрошення колони 10, а решта кількості після дроселювання надходить у ємність 2 і...
