Алкилирование

Алкилирование - это процесс присоединения алкильной группы к молекуле, в нефтепереработке - реакция изобутана с лёгкими олефинами с образованием высокооктанового компонента бензина. Полученный продукт, алкилат, ценится за чистое горение и высокое октановое число без вредных присадок.

Реакция идёт в присутствии сильной кислоты в качестве катализатора - серной или фтороводородной. Изобутан соединяется с пропиленом или бутиленами, образуя разветвлённые углеводороды бензинового ряда, близкие к эталонному изооктану. Эти молекулы устойчивы к детонации и потому особенно полезны для современного топлива.

Процесс ведут при низких температурах с большим избытком изобутана, который подавляет побочные реакции олефинов между собой. Кислота и углеводороды не смешиваются, поэтому реакторы интенсивно перемешивают эмульсию, а затем кислоту отделяют и возвращают в цикл.

Алкилат - один из лучших компонентов бензина: он не содержит ароматики, серы и олефинов, имеет высокое октановое число и низкую испаряемость. Его добавляют в товарный бензин для повышения качества, особенно при производстве топлив, отвечающих строгим экологическим нормам, где доля ароматики ограничена.

Сырьём для алкилирования служат газы каталитического крекинга - бутилены и пропилен - и изобутан. Так процесс связывает между собой разные установки завода в единую цепочку, превращая лёгкие газы в ценное жидкое топливо.

Работа с агрессивными кислотами требует особых мер безопасности, прежде всего на фтороводородных установках. Поэтому развиваются технологии алкилирования на твёрдых кислотных катализаторах и ионных жидкостях, избавляющие от оборота опасных жидких кислот.

В широком смысле алкилирование - целый класс реакций органического синтеза: алкильные группы присоединяют к ароматическим кольцам и другим молекулам. Так, алкилированием бензола получают этилбензол и изопропилбензол - предшественники стирола и фенола, ключевых веществ для производства полимеров.