Полимеризация алкенов

Путем олигомеризации низкомолекулярных алкенов на катализаторе получают полимер-бензин. В промышленных условиях осуществление процесса протекает при температурах 190 – 230 ^оС. Давление процесса составляет 6 МПа. Сырьем процесса могут служить пропан-пропиленовая или бутан-бутиленовая фракции – продукты каталитического крекинга или пиролиза. В качестве катализатора в данной технологии используют фосфорную кислоту.

Продуктами полимеризации пропан-пропиленовой фракции являются главным образом изогексаны, имеющие октановое число 81 – 84 по моторному методу (94 – 97 по исследовательскому методу). Продукты полимеризации бутан-бутиленовой фракции – изооктаны – имеют октано­вое число около 100 по исследовательскому методу.

Химизм процесса полимеризации на примере пропилена можно описать следующей схемой:

+

СН₂ = СН – СН₃ + НА (СН₃СНСН₃)А^-; (11.11)

+ +

(СН₃СНСН₃)А^- + СН₂ = СН – СН₃ (СН₃)₂СНСН₂СНСН₃; (11.12)

+ + +

(СН₃)₂СНСН₂СНСН₃ (СН₃)₂СНСНСН₂СН₃ СН₃СНССН₂СН₃. (11.13)

СН₃

+ +

(СН₃)₂ССН(СН₂)₂СН₃ (СН₃)₂СНС(СН₃)₂

Ионы С ₉ и С ₁₂ также подвергаются изомеризации и распадаются с образованием углеводородов с числом атомов углерода, не кратным трем.

О склонности к полимеризации следует сказать, что она возрастает с повышением молекулярной массы алкена, причем изоалкены полимее­ризуются с большей скоростью, чем н-алкены.

Состав катализатора (Р ₂ О ₅ на кизельгуре) процесса можно описать общей формулой: Р ₂ О ₅ S i O ₂ 2 H ₂ O. Активность катализатора, содержащего 57 – 64 % масс. Р ₂ О ₅, зависит от температуры реакции и концентрации влаги в сырье, которая не должна превышать 0,04 %.