А. Т. Сағынаев МҰнай мен газдың физикасы және химиясы
жүктеу/скачать 6,98 Mb. Pdf көрінісі
|
S4
- Бұл бет үшін навигация:
- 14.1.1. Реакцияның термодинамикасы, кинетикасы және механизмі
- 14.2. Изоалкандарды алкендермен алкилдеу
| 14.1.
С 4 -С 5 алкандардың изомерленуі Бензиннің жоғары октанды компоненті бензиннің ең жеңіл бөлігі - С 5 -С 6 фракциясын изомерлеу арқылы алады. Изомерлену процесінің мәні октан саны төмен жеңіл қалыпты алкандарды сәйкес жоғары октанды тармақталған алкан-дарға айналдыру болып табылады. 14.1.1. Реакцияның термодинамикасы, кинетикасы және механизмі Каталитикалық изомерлену реакциясының активтену энергиясы 40 кДж/моль тең. Қалыпты және тармақталған алкандар қоспасының термодинамикалық тепе-теңдігі температура жоғарылаған сайын тармақталмаған және аз тармақталған жағына қарай ығысады. Алкандардың изомерленуі экзотермиялық процесс, алайда бөлінетін жылудың мөлшері көп емес – 6-8 кДж/моль. Катализатор қатысында изомерлену карбкатионды механизм бойынша жүреді. Процестің бірінші сатысы – карбкатионның түзілуі – катализатормен анықталады: 190 Келесі екі сатыда карбкатиондардың изомерленуі арқылы изоалкан түзіледі: Осы звеноның қайталануы нәтижесінде тізбектің өсуі жүреді. Протонның карбкатионнан катализаторға ауысуынан тізбектің үзілуі жүзеге асады. Бифункционалды катализаторда жүретін изомерлену реакциясының механизмін мына сызбанұсқа бойынша көрсетуге болады: алдымен металл катализатордың активті орталығында қалыпты алкандардың дегидрленуі жүреді, сонан соң түзілген алкен қышқылды орталықта карбкатионға айналады және изомерленеді, ақыр соңында тізбек бастапқы алканға ауысып, тармақталған алкан бөлінеді: 14.2. Изоалкандарды алкендермен алкилдеу Бензиннің жоғары октанды компоненті – алкилбензинді тармақталған алкандарды алкендермен алкилдеу арқылы алады. Өндірісте бұл реакцияны H 2 SO 4 немесе HF қатысында жүргізеді. Шикізат ретінде әдетте изобутан, алкендерден қалыпты бутилендер қолданылады. Изобутанның бутилендермен алкилдену реакциясының негізгі өнімдері триметилпентандар . 2,2,4-триметилпентанның (изооктан) октан саны 100 тең деп қабылданған. Изоалкандардың алкендермен алкилдену реакциясының жалпы теңдеуі мынадай: Реакция жылу бөліне жүреді, сондықтан процесті төменгі температурада жүргізген тиімді. Алкилдеу реакциясының механизмі тізбекті карбкатионды. Мысалы, бірінші сатыда бутен-2 қышқыл катализатордың протонымен әрекеттеседі: Екіншілік бутил катион изобутанмен әрекеттеседі: 191 Түзілген үшіншілік бутил катион бастапқы бутен-2 молекуласымен қосылады: Екіншілік октилді карбкатион тұрақты үшіншілік карбкатиондарға изомерленеді: Изомерленген ион бастапқы изобутанмен реакцияға түсіп, изооктандарға және жаңа карбкатиондарға айналады: Тізбектің үзілуі протонның карбкатионнан қышқыл анионына ауысуы арқылы жүзеге асады: Алкилдеу кезінде бірнеше жанама реакциялар жүреді: деструктивті алкилдену, алкендердің полимерленуі және алкендердің катализатормен (қышқылмен) әрекеттесуі. Деструктивті алкилдену аралық карбкатионның -ыдырауы нәтижесінде жүреді және С 5 -С 7 көмірсутектердің түзілуіне әкеледі. Бұл процестің ролі температураға байланысты өседі. Алкендердің полимерленуінен молекулалық массасы С 8 -ден жоғары өнімдер түзіледі. Полимерлену процесін изобутанның артық мөлшерімен басады. Алкендердің катализатормен әрекеттесуі катализатордың концентрациясын және активтілігін төмендетеді. жүктеу/скачать 6,98 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|