Синтез компонентов моторного топлива на основе ступенчатой полимеризации олефинов

Топливо для карбюраторных двигателей должно обладать высокими ОЧ. Получение таких топлив возможно путем компаундирования (добавление к базовым бензинам высокооктановых у/в). Высокооктановые изоалканы получают (в основном) полимеризацией олефинов с последующим гидрированием полимеров. Также можно получить алкилированием олефинами i-бутана. Ступенчатая полимеризация олефинов приводит к получению низкомолекулярных полимеров (смесь димеров, тримеров). В промышленности процесс ведется в присутствии фосфорнокислотного катализатора при температурах 120 - 200ºС и при давлении 2 – 6 МПа (в зависимости от олефина). Рассмотрим механизм реакции ступенчатой полимеризации олефинов на примере изобутилена: ▪ Протон катализатора присоединяется к молекуле олефина и образуется карбокатион: ▪ Карбокатион присоединяется к другой молекуле олефина с образованием трет-октильного карбокатиона:

▪ Этот карбокатион может стабилизироваться, а может присоединиться к другой молекуле изобутилена. Скорость отщепления протона от первичного атома углерода проходит на порядки быстрее, чем от вторичного, поэтому этим определяется соотношение изооктиленов в продуктях реакции:

24. Олефины (алкены)

Газообразные этиленовые у-ды (этилен, пропилен, бутилены) находятся в газах терм и кат переработки неф­ти. Газы тер крекинга под давлением (крекинг жидкофазный, 470-520⁰C, давление 20-50 атм) содержат 20-25% об. олефинов и газы пиролиза (800-900⁰C, давление около I атм) содержат 40- 50% об олефинов. При сравнении этих данных видно, что с ↓ дав­ления процесса содержание олефинов в газах ↑.

Жидкие продукты процессов терм и кат пере­работки нефти содержат также знач. Кол-ва олефинов. Так, бензины терм крекинга содержат 30-35% олефинов, бен­зины кат крекинга — до 10% олефинов. У-ды с двойной связью, содержащиеся в нефтепродуктах, можно подразде­лить на следующие группы:

1) олефины нормального и изостроения;

2) циклоолефины (циклогексен, циклопентен и их гомологи);

3) ароматические у-ды с двойной связью в боковой цепи (стирол, инден, их гомологи).

Алкены — C₁-C₄ — газы; C₅-C₁₇ — жидкости. Остальные — твер­дые вещества.