Процесс сернокислотного алкилирования изобутана ББФ

Назначение - получение высокооктановых добавок к авто, авиаБ. Химизм: iC₄H₁₀+C₄H₈= iC₈H₁₈ (изооктан), реакцию проводят в присутствии кислотных кат-ра и мех-м реакции карбоний-ионный. Побоч: а) олигомеризация бутиленов 2C₄H₈® C₈H_18.

Факторы процесса: 1) кач-во сырья - о бычно i-бутан алкилируют бутиленом или пропиленом. Процесс проводят на кислотных каt.. В сырье ограничивают содержание Н₂S и меркаптанов. Обычно в качестве сырья используют ББФ газов КК, иногда ТК, коксования и даже пиролиза, но в них много бутадиена. 2) Каt - мин.кислоты: H₂SO₄ и фосфорную HF (Д:более выс.селективность, выс.выход и кач-во алкилата, прим-е простых реакц-х устр-в, легкая регенерируемость. Н:выс.летучесть и токсичность). Сейчас перспективные каt – твёрдые кислоты (цеолиты). 3) т-ра - процесс низкоt-й, t оптим при сернокислотном алкилировании ≈10⁰С. чем меньше т-ра, тем выше скорость осн.р-ций. Нижний предел огранич-ся тем, что при низкой т-ре повыш-ся вязкость к-ты. Чем выше т-ра, тем выше скорость поб.р-ций. При использовании цеолитов оптим.t=90-100⁰С. 4) Р - Роль Р сводится к переводу газа в жидкую фазу. При t_опт10⁰С Р=1МПа. 5) соотношение кат-ра к сырью =(1…1,2):1.

Схема:Сырьё предварительно охлаждается в ребойлере 2 за счёт испарения циркулирующего i-бутана и || потоками поступает в реакционные зоны реактора 3. Реактор3 – каскадный реактор алкилирования, имеет от 3 до 5 реакционных зон, на некоторых уст-х используют 2 реактора. В первую зону Р-3 подаётся i-бутан и серная кислота, последовательно проходит реакц.зоны и т.о. в каждой зоне создаётся > кратность i-бутана: бутилена, кислота: сырьё. После реакционной зоны смесь поступает в отстойную зону реактора, где происходит осаждение циркулирующей кислоты. После осаждения кислота направляется на смешение с i-бутаном в первую зону. При ↓ концентрации кислоты менее 85% она меняется на свежую. У/в фаза с отстойной зоны кислоты переливается в отстойную зону у/в. С целью нейтрализации кислоты в продукт добавляют щелочь, промывают Н₂О и направляют на блок фракц-ния. Где из смеси последовательно выделяются: в К-5: i-бутан; в К-6: н-бутан; в К-7: лёгкий, тяж.алкилаты. Г/о продукты после Р-3 поступают в каплеотделитель 11, компремируются в компрессоре 8 и после охлажденя поступают в пропановую К-9, где от i-бутана отделяются пропан и лёгкие газы С₁-С₂, образ-ся в реакторе вследствие побочных реакций. i-бутан идет на циркуляцию.

Продукты: i-бутан используется на уст-ке. н-бутан используется в н/х, его изомеризуют или дегидрируют с получением более ценных i-бутана или бутилена. Лёгкий алкилат (целевой продукт) – ценный ком-т авто- и авиаБ, его ОЧ =93 и выше. Тяжёлый алкилат м/б использован качестве ком-в реактивного или ДТ. Это химически стабильный продукт с низкой t застывания.