99) Каковы преимущества продукта алкилирования («алкилата») перед другими компонентами моторных топлив?

Алкилат - идеальный компонент для компаундирования с целью получения реформулированных автобензинов. Алкилат был назван в США «жидким золотом» для производства реформулированных бензинов, так как он является высокооктановым компонентом компаундирования и при этом - 1) имеет низкую чувствительность октанового числа по исследовательскому и моторному методам, 2) не содержит олефинов, ароматических углеводородов и бензола, 3) имеет низкое содержание серы, 4) характеризуется низким давлением паров по Рейду, кроме того, 5) получен облагораживанием продуктов нефтепереработки пониженной ценности.

100) Каковы промышленные катализаторы алкилирования?

Для промышленного алкилирования сегодня используют кислотные катализаторы - серную и плавиковую (фтористо-водородную - HF) кислоту.

Выбор катализатора обусловлен хорошей избирательностью, технологичностью применения, рентабельностью, длительностью работы вследствие возможности регенерации.

Использование HF позволяет поддерживать температуру ~ 30-32 °С и давление на уровне 0,7—0,8 МПа.

101) По какому механизму протекают основные реакции алкилирования?

Реакция протекает по карбоний-ионному механизму (с образованием карбоний-иона), и алкилирование олефинов в первую очередь осуществляется наиболее устойчивым - третичным карбоний-ионом, т. е. изобутановым. Вторичные и тем более первичные карбоний-ионы (н-бутан, пентан) не алкилируются с использованием известных сегодня катализаторов.

Гомогенное каталитическое алкилирование изобутаном этилена идет труднее, чем бутилена. Пропилен занимает промежуточное положение между этиленом и бутиленом.

Алкилирование изобутана протекает по карбкатионному механизму.

102) Где протекает реакция алкилирования изобутана олефинами (макрокинетика)?

Основная реакция процесса алкилирования изобутана олефинами, используемого в нефтепереработке, - присоединение бутилена к изобутану:

Реакция протекает главным образом в кислотной фазе

103) Каковы ключевые параметры процесса, влияющие на качество алкилата при сернокислотном алкилировании?

Ключевые переменные параметры, влияющие на качество алкилата на установке сернокислотного алкилирования: 1) температура, 2) качество перемешивания, 3) объемная скорость, 4) концентрация кислоты, 5) концентрация жидкого изобутанового сырья в реакторе (реакторах).

104) Каковы преимущества фтористоводородного алкилирования?

Преимущества фтористо-водородного алкилирования следующие:

1) значительно выше растворимость в HF органической фазы;

2) можно реализовать более высокую ТЕМПЕРАТУРУ алкилирования;

2) легче происходит регенерация катализатора, что снижает его расход;

3) возможно водяное охлаждение реактора (отсутствие холодильного цикла);

4) выше ресурсы алкилирующего агента, так как появляется возможность использования в этом качестве широкой пропилен-бутиленовой фракции.

105) Каковы издержки фтористоводородного алкилирования?

Основные недостатки использования HF: токсичность и коррозионная агрессивность, что требует применения специальных сталей при изготовлении оборудования

106) При каких температурах проводят промышленное алкилирование?

Процесс алкилирования протекает при умеренных температурах (0-30°С) и давлении (0,3-1,2 МПа).

Для промышленного алкилирования использование HF позволяет поддерживать температуру ~ 30-32 °С и давление на уровне 0,7—0,8 МПа.

107) Каково мольное соотношение «изобутан:олефин» в углеводородной смеси, поступающей на алкилирование?

Мольное соотношение «изобутан:олефин» в углеводородной смеси, поступающей на алкилирование, составляет обычно (4-10):1; наиболее часто применяют 6-7-кратный избыток.

108) Что такое МТБЭ и для чего его применяют?

синтез метил-третбутилового эфира (МТБЭ) — высокооктанового компонента моторных топлив, в основе которого лежит процесс О-алкилирования изобутилена метанолом:

По сравнению с алкилатом (ОЧи = 89-96) МТБЭ обладает значительно более высоким октановым числом (ОЧи = 115-135) и низкой температурой кипения, что позволяет повысить октановое число низкокипящих фракций.

109) Каковы стадии и механизм синтеза МТБЭ?

Механизм О-алкилирования во многом схож с механизмом С-алкилирования. Первой стадией является взаимодействие протона с олефином:

• инициирование цепи:

Далее карбкатион реагирует с метанолом, образуя в конечном итоге МТБЭ. Одновременно с этим регенерируется протон:

• продолжение цепи:

Протон в дальнейшем может взаимодействовать с исходным олефином - продолжение цепи, или с анионом катализатора - обрыв цепи:

Н(+) + А(-) ß> HA