Показники | Каталітичний крекінг - лігроїн

негідрований | гідрований

Тиск, кг / кв.см— | | 210 | 10,5

Авіаційний бензин: бромне число | 63,0 | 1,0 | 3,0

Октанове число

ASTM ( моторний метод ) | 80,5 | 79,9 | 79,4

ASTM ( авіаційний метод ) + 1 куб.см ТЕС / л | 90,6 | 97,7 | 96,1

Сортність на багатій суміші ( середній індикат. тиск ) 1 куб.см ТЕС / л | 174 | 174 | 177

Хоча олефінові вуглеводні можна гідрогенізувати при низьких тисках водню, цей процес відбувається також і при високому тиску, шляхом підбору низькоактивного каталізатора, не здатного вести гідрогенізацію ароматичних вуглеводнів за даних умов. При вивченні розподілу олефінових і ароматичних вуглеводнів за фракціями було знайдено, що при гідрогенізації найсильніше покращення відображається на низькокиплячих фракціях. Їх гідрогенізація показана на мал. 2.

Одержала розвиток також аналогічна гідрогенізація при проміжних (середніх) ти- сках. Був здійснений процес гідрогенізації олефінів і сірчистих сполук у присутності ароматичних вуглеводнів над вольфрамнікельсульфідним каталізатором при тиску 50 ати і температурі 343 С. Висока активність цього каталізатора дозволила вести процес з великою об’ємною швидкістю — 10 об’ємів рідкої сировини / 1 об’ємкаталізатора*- год.

Сірчисті сполуки гідруються значно швидше олефінів. При доведенні ступеня на- сиченості вихідної сировини до бромного числа, рівного 5 - 10, сірчисті сполуки і оле- фіни в основному видалялись при незначному ступені гідрогенізації ароматичних вуг- леводнів. В результаті одержували достатньо стабільний з низьким вмістом сірки осно- вний компонент авіаційного бензину, октанове число якого покращувалось після дода- вання тетраетилсвинцю.

Процес гідрогенізації можна також застосовувати з метою видалення сірки і під- вищення стабільності крекінг - продуктів, які використовуються для одержання авто- мобільних бензинів. На відміну від авіаційних бензинів оцінка октанових чисел автомо- більних бензинів звичайно проводиться у м’якіших умовах і з меншим додаванням тет- раетилсвинцю. В таких умовах бажане збереження більшої частини олефінових вугле- воднів в продукті гідрування. Тому необхідно ретельно контролювати ступень видале -ння сірки і насиченості олефінів, щоб уникнути непотрібних втрат в октановому числі. З мал. 3 помітні деякі збільшення октанового числа для низькокиплячих фракцій при зниженні вмісту сірки до 0,2 % ваг. Проте подальша гідрогенізація веде до зниження октанового числа навіть при додаванні тетраетилсвинцю.

Пояснення до мал. 3

Фракція | Межі кипіння | Сірка, % ваг. | Октанове число ( ASTM )

Без ТЕС | 1 куб.см ТЕС

l | 43,33 - 98,89 | 0,41 | 73,8 | 76,5

ll | 82,22 - 143,33 | 0,66 | 70,4 | 73,3

lll | 143,33 - 187,78 | 1,04 | 66,6 | 69,1

На характер зміни октанового числа гідрогенізату сильний вплив справляє будова олефіну. Наступні дані для індивідуальних сполук показують, що олефіни з розгалудженішою структурою вигідніші при гідрогенізації, ніж менш розгалуджені олефіни.

Октанове число |

Дослідницький метод CFR | Моторний метод ASTM

без ТЕС | з 3 куб.см ТЕС | без ТЕС | з 3 куб.см ТЕС

Октен - 1 | 28,7 | 63,5 | 34,7 | 57,7

н-Октан | <0 | 24,8 | <0 | 28,1

2-метилгептен-1 | 70,2 | 87,9 | 66,3 | 79,6

2-метилгептан | 21,7 | 57,6 | 23,8 | 61,4

2,3-диметилгексен-1 | 96,3— | | 83,6 | 88,1

2,3-диметилгексан | 71,3 | 91,7 | 78,9 | 93,7

2,4,4-триметилпентен-1 | +0,6* | 11* | 86,5 | 88,8

2,2,4-триметилпентан | 100 | +3* | 100 | +3*

* Ізооктан ( 2,2,4 - триметилпентан ) + зазначений об’єм ТЕС

Полімер - бензин

Ненасичені газоподібні вуглеводні, які утворюються під час крекінгу, є цінною сировиною для виробництва високооктанового моторного палива. Вперше їх використали в великому масштабі шляхом полімеризації в рідкий продукт, так званий полімер - бензин ( полімер - дистилят), що має октанове число близько 90. Полімеризацію проводять в присутності фосфорної або сірчаної кислоти; в основному відбувається димеризація. Так, ізобутен перетворюється на димер - ізооктен, який являє собою в основному 2,4,4-триметилпентен-1, який містить близько 20 % 2,4,4-триметилпентену-2; обидва ізомери при гідруванні дають ізооктан:

Октанове число чистого ізооктану рівне 100.

Практично джерелом ізобутену є С4-фракція крекінг - бензину, яка містить, крім того, бутен-1, бутен-2 і бутани ( нормальний і ізобутан ). Ізобутену властива більша спорідненість до сірчаної кислоти, ніж нормальним бутенам, і при пропусканні всієї фракції С4 крізь 65%-ну H2SO4 при 20 - 35 С він вибірково поглинається. Після нагрівання кислого розчину протягом однієї хвилини при 100 С полімеризація закінчується. Одержаний продукт сам по собі кипить за надто високої температури, щоб його можна було безпосередньо використовувати як авіаційне паливо; тому до нього примішують більш леткі вуглеводні. Типовий авіаційний бензин з октановим числом 100 містить близько 40 % ізооктану, 25 % ізопентану, 35 % депентанізованої основної фракції і 1 мл / л тетраетилсвинцю. Доброю добавкою до високооктанового бензину є кумол.

Проте метод полімеризації втратив колишнє значення, оскільки він дає паливо з нижчим октановим числом, ніж інші методи; крім того, високий вміст олефінів у моторному паливі призводить до забруднення повітря.

Алкілування

Другою технологічно важливою реакцією є алкілування алканів олефінами. Ізобу- тан при алкілуванні ізобутиленом дає ізооктан. Таким чином, цей цінний вуглеводень одержується з С4-фракції в одну