Главная -> Словарь

Алкилированием нафталина

Назначение процесса — производство высокооктанового изо — компонента бензинов С — алкилированием изобутана бутиленами и пропиленом. Целевой продукт процесса — алкилат, состоящий практически нацело из изопарафинов, имеет высокое октановое число . Октановое число основного компонента алкилата — изооктана принято, как известно, за 100.

Хотя полимеризация газообразных олефинов в жидкие углеводороды была известна еще 80 лет назад, практический интерес к этому вопросу возник лишь в течение последних 30 лет. Интенсивное научное исследование привело к разработке нескольких промышленных процессов каталитической полимеризации газообразных олефинов нормального строения в ценные жидкие углеводороды, используемые в качестве моторного топлива и для производства авиационного бензина. Последний получается комбинированием процессов полимеризации и гидрогенизации, а также алкилированием изобутана предварительно полученными полимерами. Так, например, во время второй мировой войны комбинированием полимеризации с гидриррванием или алкилированием получали октаны с разветвленными цепями, которые были важными компонентами некоторых сортов высокооктановых авиационных бензинов.

2,3-диметилбутан был также получен алкилированием изобутана этиленом при 60° в присутствии фтористо-водородного раствора моногидрата фтористого бора, приготовленного насыщением 30—60%-ного водного раствора фтористо-водородной кислоты фтористым бором .

В продуктах, полученных алкилированием изобутана бутеном-4 при —15° в присутствии бромистого алюминия, триметилпентаны не обнаружены1 . Жидкий продукт, выкипавший ниже 125°, состоял из 0,6% вес. изопентана, 0,8% диметилбутанов, 1,2% диметилпентанов, 23,9% 2,4-диметилгексана и 73,5% 2,3-диметилгексана.

Различие продуктов, получаемых алкилированием изобутана двумя различными бутиленами в присутствии хлористого алюминия, легко объясняется цепным механизмом алкилирования . Алкилирование бутеном-1 включает образование диметилгексил-катиона , который подвергается изомеризации до образования октана в результате взаимодействия с изопентаном:

* Термическим алкилированием изобутана'этиленом одно время получали высокооктановый компонент — неогексан.

В промышленном процессе алкилирования получение высокооктанового компонента бензина проще и дешевле, чем в применявшемся ранее процессе каталитической полимеризации бутиленов с последующим гидрированием димера в изооктан. Замена селективной полимеризации бутиленов каталитическим алкилированием изобутана бутиленами помимо указанных ранее преимуществ исключала необходимость расхода водорода. При этом в производство

Сформулированные положения стимулировали постановку дальнейших работ с целью изучения возможности замены существующего промышленного способа получения высокооктановых компонентов бензинов путем алкилирования изобутана бутиленами, в котором в качестве катализаторов используются серная и фтористоводородная кислоты. Совместно с К. И. Патриляком исследованы особенности процесса алкилирования изобутана бутиленами на поликатионно-декатионированном цеолите типа X. Установлено существование периода разработки катализатора, зависимости протекания процесса от условий активации катализатора, пульсирующего характера процесса в отдельных зонах катализатора по высоте слоя, неодинаковой алкилирующей способности бутиленов, изомеризации бутилена-1 в бутилен-2. Развиты теоретические представления о природе активных центров Льюиса и связанных с ними физико-химических свойствах поликатионно-декатионированны х цеолитов типа X и Y. Эти работы послужили научной основой получения изооктана алкилированием изобутана бутиленами в присутствии цеолитных катализаторов. Промышленная реализация процесса позволит перевести алкилирование в число процессов с безотходной технологией.

Алкилирование изопентана олефинами по сравнению с алкилированием изобутана изучено менее подробно.

Одним из важнейших компонентов высокооктановых бензинов является изооктан, получаемый каталитическим алкилированием изобутана низшими олефинами, главным образом бутенами. На качество алкилата влияет положение двойной связи в олефине: октановое число алкилата, полученного из изобутана и бутена-1, составляет 126, для алкилата из изобутана и изобутена 152, для алкилата из изобутана и бутена-2 155. Однако олефиновые фракции, получаемые при переработке нефти, обычно содержат главным образом сс-олефины. Так, в бутан-бутено-вой фракции каталитического крекинга отношение суммы бутенов-2 и изобутена к бутену^-1 меньше 2. Подвергая эту фракцию структурной изомеризации в соответствующих условиях, можно повысить это отношение до 3—6, существенно увеличив таким образом содержание целевых бутенов-2. '

Алкилированием изобутана бутиленом получают высококачественные алкилбензины. ч .

Зависимость выхода смазочного масла, получаемого алкилированием'нафталина хлоркогазином, от весового соотношения исходных компонентов

Парафлоу представляет собой высокомолекулярный жирио-аромг тический углеводород, получаемый алкилированием нафталина хлорированным парафином в присутствии хлористого алюминия.

Алкилнафталины обычно получают алкилированием нафталина спиртами, непредельными углеводородами и алкилгалогенида-ми в присутствии различных катализаторов: серной, фосфорной и галогеноводородных кислот, хлоридов алюминия, цинка и железа, фторида бора и его молекулярных соединений.

Алкилированием нафталина хлоралканами получают «пара-флоу» — депрессоры, добавляемые к смазочным маслам для понижения температуры застывания:

Взаимодействием нафталина с этилбензолом или с этиленом в присутствии м-ксилола и хлорида алюминия можно получать 2-этилнафталин и далее 2-винилнафталин . Полимеры 2-ви-нилнафталина и сополимеры со стиролом имеют достаточно высокую механическую прочность и теплостойкость, 2-винилнафталин применяется также в производстве ионообменных смол. Окислением 2,6-диметилнафталина получают 2,6-нафталиндикарбоно-вую кислоту — сырье для полиэфирных волокон более термо- и водостойких, чем полиэтилентерефталат . Алкилированием нафталина хлоралканами производятся «парафлоу» — депрессоры, понижающие температуру застывания смазочных масел. Нафталин может использоваться также в качестве сырья для синтеза антра-хинона .

Синтез маловязких масел алкилированием нафталина бутиловым и изоамиловым спиртами был осуществлен К. Павелкиным . С. Вигинс получил смазочные масла алкилированием бензола и нафталина хлорпарафином. Результаты других работ в этом направлении рассматриваются ниже.

Алкилированием нафталина и производных нафталина пентенами или диизобутиленом в присутствии безводного хлористого алюминия или шлама хлористого алюминия и дальнейшей дистилляцией после отделения алюминиевого комплекса можно получить масло крайне низкого индекса вязкости —237. Такие масла находят применение как масла специального назначения .

Алкилированием нафталина хлоралканами получают «пара-флоу» — депрессоры, добавляемые к смазочным маслам для понижения температуры застывания:

5. Алкилнафталины получают жидкофагным алкилированием нафталина в присутствии катализатора кислотного типа. Наибольшее распространение получили катализаторы на основе хлористого алюми-ния и фтористого водорода. За рубежом с целью совершенствования процесса алкилирования начали применять эти катализаторы в микроколичествах. Для отечественной промышленности более целесообразно применять типичные гетерогенные катализаторы: цеолиты, алюмосиликаты и катеониты, в работе с которыми в стране имеется большой

Настоящий обзор посвящен вопросам получения алкилнафталинов, их свойствам и областям применения. Рассмотрены методы получения алкилнафталинов жидкофазным алкилированием нафталина высшими оле-финами в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса и современных гетерогенных катализаторов, даются сравнительные оценки различных методов синтеза этих продуктов. В обзоре приведены физико-химические свойства индивидуальных, и технических алкилнафталинов.

Алкилированием нафталина хлоралка-нами производятся «парафлоу» — депрессоры, понижающие температуру застывания смазочных масел. Нафталин может использоваться также в качестве сырья для синтеза антрахинона.