Alkylering är införandet av en alkylsubstituent i molekylen av en organisk förening. Typiska alkyleringsmedel är alkylhalider , alkener , epoxiföreningar , alkoholer , mer sällan aldehyder , ketoner , etrar , sulfider , diazoalkaner . Alkyleringskatalysatorer är mineralsyror , Lewis-syror och zeoliter .
Alkylering används i stor utsträckning inom den kemiska och petrokemiska industrin.
Alkyleringsprocessen syftar till att erhålla högoktaniga motorbensinkomponenter från omättade kolvätegaser . Processen är baserad på reaktionen att kombinera en alken och en alkan för att erhålla en alkan med antalet kolatomer lika med summan av kolatomer i den ursprungliga alkenen och alkanen. Eftersom alkaner med en isostruktur har det högsta oktantalet måste råmaterialmolekylerna också ha en isostruktur. Vid oljeraffinering är den mest använda råvaran för alkylering butan - butylenfraktion (BBF), som erhålls i processen för katalytisk krackning .
Typisk sammansättning av BBF från FCC- installationen .
| Komponent | Innehåll, % vikt. |
|---|---|
| propen | 0,5 |
| propan | 1.5 |
| n-butan | tio |
| i-butan | 35 |
| i-butylen | 16 |
| n-buten | 12 |
| t-buten | fjorton |
| z-buten | tio |
| penten | 0,3 |
| i-pentan | 0,6 |
| n-pentan | 0,1 |
Huvudreaktioner :
Biverkningar på grund av föroreningar av propen och normal butylen
Reaktordriftsläge
| Parameter | Menande |
|---|---|
| Temperatur, °C | 38 |
| Tryck, MPa | 0,6 - 1,0 |
| Molförhållande isobutan:butener | 6 - 12 |
| Katalysator | Fluorvätesyra (HF) |
| Volymförhållande mellan y/w och fluorvätesyra | 0,7 - 1,5 |
| Kontakttid för råvara med katalysator, min. | 20 -30 |
Oktantalet för blandningen av reaktionsprodukter (alkylat) är cirka 95, ett viktigt särdrag för lika oktantal enligt motormetoden och forskning bör noteras. Så till exempel har produkten av katalytisk reformering (reformat) ett forskningsoktantal på 95 och ett motoroktantal på 85, medan alkylatet har 95 respektive 92. Denna omständighet gör den till den mest värdefulla komponenten i kommersiella bensiner. Men dess kostnad är också mycket hög. Dessutom finns det en konkurrerande process för att använda BBF - produktion av MTBE .
Råvaran för alkylering, butan-butylenfraktionen (BBF), måste renas från svavelföreningar, som huvudsakligen representeras av merkaptaner. Metoden för rening av BBF från merkaptaner består i alkalisk extraktion av merkaptaner från kolvätefraktionen och efterföljande regenerering av alkali i närvaro av homogena eller heterogena katalysatorer med atmosfäriskt syre med frisättning av disulfidolja. Denna process kallas Merox.