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 СН₃СН₂ССН₂СН₃ (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 полиме­ризуются с большей скоростью чем н-алкены.

Состав катализатора (Р ₂ О ₅ на кизельгуре) процесса можно описать общей формулой: Р ₂ О ₅ × SiO₂ × 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 %.

11.4. Применение сжиженных газов и кислородсодержащих
органических веществ в получении карбюраторных топлив

Сжиженные газы имеют октановое число по моторному методу от 93 до 100 пунктов. Достоинством такого топлива является их высокая степень экологичности. Вредные выбросы от двигателей внутреннего сгорания при работе на таком топливе в среднем в 5 раз ниже по углекислому газу и вдвое по углеводородам, чем при работе на бензине.

Еще одним источником карбюраторного топлива являются кислород­со­дер­жащие органические соединения. Среди них следует отметить метило­вый и этиловый спирты, а также простые эфиры, такие как метил­трет­бутиловый (МТБЭ), метилтретамиловый (МТАЭ), диизопропиловый (ДИПЭ) и др. Такие добавки имеют октановые числа от 100 до 130 и даже выше.

Контрольные вопросы

1. Изложите назначение процесса изомеризации алканов С ₄ – С ₆, условия его проведения, химизм и катализаторы.

2. Изложите назначение процесса алкилирования изобутана алкенами, условия его проведения, химизм и катализаторы.

3. Изложите назначение процесса олигомеризации низших алканов, условия его проведения, химизм и катализаторы.