Giáo Trình Công Nghệ Hóa Dầu - Nhiều Tác Giả phần 2

Cation (CH3)3C+ này thúc đẩy quá trình theo cơ chế chuỗi ion. Thành phần các isome phụ thuộc vào độ bền của các cacbocation trung gian và vận tốc phản ứng trao đổi của chúng với i-butan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo Trình Công Nghệ Hóa Dầu - Nhiều Tác Giả phần 2 o Cacbocation mới tạo thành dễ bị chuyển vị nội phân tử với sự di chuyển vị trí của H và các nhóm CH 3- và cuối cùng, các cacbocation này tác dụng với iso-butan sẽ tạo ra hỗn hợp các iso-octan và ter - butylcation: (2 bước này được biểu diễn chung như sau) CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 - C - CH+ - CH CH3 - C - CH2 - CH CH3 CH3 CH3 CH3 2,2,4-trimetylpentan CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 - C+ - CH - CH CH3 - CH - CH - CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 (CH3)3CH 2,3,4-trimetylpentanCH3 - C - CH - CH+ - CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 (CH3)3C+ C+ - CH2 CH3 - C - CH - CH2 CH3 - C - CH3 CH3 CH3 CH3 2,2,3-trimetylpentan CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 - C+ - C - CH2 CH3 - CH - C - CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 2,3,3-trimetylpentan Cation (CH3)3C+ này thúc đẩy quá trình theo cơ chế chuỗi ion. Thành phầncác isome phụ thuộc vào độ bền của các cacbocation trung gian và vận tốc phản ứngtrao đổi của chúng với i-butan. • Các phản ứng phụ: o Phản ứng alkyl hóa nối tiếp - song song Các sản phẩm trung gian iso octylcation cũng có khả năng phản ứng với cácolefin tạo ra các parafin cao phân tử : + (CH3)3CH C8H17+ + C4H8 C12H25+ + (CH3)3C+ C12H26 o Phản ứng phân huỷ Trong các alkylat thu được bao giờ cũng có mặt các parafin thấp và cao phântử với số nguyên tử Cacbon không là bội số so với số nguyên tử cacbon trongnguyên liệu ban đầu. Ví dụ, khi alkyl hóa i-butan bằng các buten thì alkylat chứa 6÷10%hydrocacbon C5 - C7 và 5÷10% hydrocacbon C9 hoặc cao hơn. o Phản ứng trùng hợp Phản ứng này xảy ra do sự trùng hợp cation của olefin hình thành cácpolyme thấp phân tử có chứa nối đôi. + C4H8 + H+ 2 C4H8 C8H16 C12H24 .... • Tỉ lệ giữa i-parafin và olefin: Khi sử dụng lượng dư i-parafin so với olefin sẽ hạn chế toàn bộ các phản ứngphụ và có ảnh hưởng tốt đến hiệu suất alkylat, tăng hàm lượng sản phẩm mongmuốn, tăng chỉ số octan của sản phẩm và giảm tiêu hao xúc tác. Tuy vậy cũngkhông nên dùng lượng dư quá lớn i-parafin vì khi đó chi phí tái sinh sau phản ứngsẽ rất cao. Tỉ lệ mol tối ưu trong trường hợp này giữa i-parafin và olefin là từ 4:1 đến6:1. • Thiết bị phản ứng Hỗn hợp phản ứng là hệ hai pha được phân tán vào nhau nhờ cánh khuấy hayhệ thống bơm phân tán. Có hai loại thiết bị phản ứng sử dụng khác nhau bởi phương pháp giải nhiệt: o Loại làm lạnh bên trong bởi amoniac lỏng (hoặc propan): phản ứng được thực hiện trong thiết bị alkyl hóa có gắn máy khuấy công suất lớn và các ống làm lạnh. Trong các ống này tác nhân giải nhiệt sẽ bốc hơi nhờ nhiệt sinh ra của phản ứng . Hơi của nó sẽ được ngưng tụ sau đó và trở về trạng thái lỏng ban đầu. o Loại làm lạnh bằng cách cho bốc hơi lượng i-butan dư : phương pháp này hiệu quả hơn nhờ điều khiển nhiệt độ dễ dàng hơn. Loại thiết bị này được chia thành nhiều khoang nhỏ bởi các vách ngăn, mỗi khoang đều có bộ phận khuấy riêng biệt. Buten được đưa vào từng khoang một cách riêng rẽ, do vậy thực tế nồng độ của nó là rất nhỏ, điều này cho phép hạn chế các phản ứng phụ. Còn a.H2SO4 và i-C4H10 được đưa vào khoang thứ nhất ở bên trái, sau đó nhũ tương sẽ chảy từ từ qua vách ngăn vào khoang thứ hai và tiếp tục như vậy. Khoang áp cuối sẽ làm nhiệm vụ t ...