В
процесі алкілування ізопарафінов олефінамі як каталізатор
використовується сірчана кислота з концентрацією 88-98%. З процесу виводиться
відпрацьована сірчана кислота з концентрацією 82-85% [1], в якій містяться
розчинені вуглеводні, олігомери, Стабілізатори і пр. Її каталітична
активність у процесі алкілування різко падає, але вона може представляти
інтерес як каталізатор і реагент інших нафтохімічних процесів. У
Зокрема, при барботаже відпрацьованої бутан-бутіленовой фракції (ББФ) з установок
каталітичного крекінгу і сірчанокислотного алкілування через відпрацьовану
сірчану кислоту з концентрацією 82% відзначено поглинання газу та зміна його
складу (табл. 1).
Таблиця 1. Зміна складу ББФ при барботаже
через відпрацьовану сірчану кислоту при температурі 50 С
Компонент
Вміст у газі,% мас.
до поглинання
після поглинання
Пропиляний
Пропан
i-бутан
n-бутан
i + n-Бутень
tr-Бутень
cis-Бутень
3-метілбутен-1
i-пент
0,13
4,15
74,15
4,54
8,88
5,07
2,92
0,06
0,10
0,10
4,40
82,39
6,49
4,00
1,80
1,35
0,03
0,26
В
зміну складу газу звертає на себе увагу помітний витрата бутіленов:
сумарний зміст С4-олефінів зменшується більш ніж на 10% мас. Інші види
олефінів (С3-, C5-) настільки значної зміни не піддаються. Всередині групи
бутіленов найбільшою мірою витрачаються tr-, cis-бyтeни-2. Їх відносне
зміст змінюється на 64,5 та 88%, відповідно. i-, n-Бутень витрачаються
Це, загалом, відповідає відомим
літературними даними: сірчана кислота, що містить розчинені вуглеводні,
більш ефективно вступає у взаємодію з Бутенем-2, ніж з Бутенем-1 і
ізобутеном [2]. Ефективність абсорбції ББФ залежить від температури. На 200 л
пропущеного газу поглинається при 50 С - 20% об., при 120 С - 38% об., при
200 С - 50% об.
При
барботаже ББФ над кислотної фазою утворюється рідкий вуглеводневий шар,
що представляє собою безбарвну рідина з характерним бензиновим запахом.
Вихід рідких продуктів також залежить від температури, однак при підвищенні
температури він зменшується. Розрахунок на найбільш змінюється частина поглиненого
газу - вуглеводні С4 - показує, що на утворення рідких продуктів
витрачається до 50% бутіленов (табл. 2).
Таблиця
2. Вихід рідких продуктів взаємодії ББФ з відпрацьованою сірчаною кислотою
Температура,
Вихід рідких продуктів,% мас.
0 С
на Бутілени у вихідному газі
на поглинені Бутілени
5
12
20
36,40
18,90
17,50
57,30
29,70
27,50
За
даними хроматографічного аналізу в складі рідкого продукту присутні
ізомерні С7С8-вуглеводні, характерні для продуктів сірчанокислотного
алкілування (табл. 3). Їх зміст доходить до 25% мас. Це дозволяє
припустити, що даний продукт може представляти інтерес як високооктановий
компонент моторних палив.
Таблиця
3. Зміст деяких ізопарафінов в продукті взаємодії ББФ з
відпрацьованої сірчаної кислотою
З'єднання
Вміст,% мас.
2,3-Діметілпентан
0,90
2,2,3-Тріметілпентан
0,80
2,2,4-Тріметілпентан
2,80
2,3,3-Тріметілпентан
11,30
2,3,4-Тріметілпентан
2,80
2,3-Діметілгексан
3,10
2,4-Діметілгексан
1,40
2,5-Діметілгексан
2,40
3-Метілгексан
0,20
Решта
частина поглинених бутіленов, ймовірно, витрачається на взаємодію з сірчаної
кислотою з утворенням Стабілізатори.
Продукти
взаємодії сірчаної кислоти з бутіленамі (Стабілізатори) також можуть
представляти певний практичний інтерес, оскільки через них може бути
здійснено синтез простих ефірів по "сірчанокислотному" методу.
