Процесс алкилирование

Назначение - получение алкилата – высокооктановой добавки к бензинам. Основной реакцией является алкилирование изобутана бутенами:

CH₃

|

СН₃ – СН - СН₃ + СН₂=СНСН₂СН₃ СН₃ – С - СНСН₂СН₃

| |

CH₃ CH₃

В продуктах много и других изомеров разветвленных октанов. По температуре кипения они соответствуют бензинам. Чаще как сырье применяют бутенсодержащую фракцию. Октановое число получаемого алкилата 100-105, Исходный изобутан получают процессом изомеризации, кроме того, его много в газах каталитического крекинга.

Для алкилирования малоактивного бутана требуются катализаторы с очень высокой кислотностью, поэтому пока используются серная кислота (особенно в Европе) и плавиковая (фтористоводородная кислота (в США, новое производство в Кстово). Серная кислота менее опасна, но и дает больше побочных продуктов. Сейчас появляются и первые установки на твердых кислотных катализаторах.

При использовании серной кислоты процесс проводят при температуре 5-25⁰. При более высокой температуре кислота начинает окислять углеводороды. При меньшей температуре сильно возрастает вязкость кислоты, и она хуже диспергируется в углеводородной фазе. Процесс гетерофазный и сильно зависит от диспергирования фаз. Алкилирование сильно экзотермично. Для теплосъема применяют испарение части легкокипящего сырья – изобутана, который берется в большом избытке. Такое соотношение реагентов требуется и для подавления полимеризации бутенов под действием кислот (бутены должны быстро реагировать и не успевать полимеризоваться). Обычно кислота и углеводороды берутся в равных объемах. Время синтеза 20-30 мин. После чего смесь расслаивается и сепарируется. Углеводородный слой промывается водой от кислоты и направляется на перегонку.

Технология с использованием в качестве катализатора HF описана ниже.