Alkilálás Oktánszám növelés

Fluid katalitikus krakkolás (FCC) Cél: értékes fehérárú frakciók előállítása katalitikus krakkolással Alapanyag: (kénmentesített) vákuumpárlat Üzemi paraméterek: 540°C, 2-3 bar, tkontakt=1-2 mp Hőszínezet: endoterm Katalizátor: zeolit-Al2O3 mátrixban Termékek: benzin (50%), olefines PB, gázolaj, maradék (MCB)

A benzinhozam növelése I. (katalitikus krakkolás) Vákuumgázolaj Könnyű paraffinos olaj 48ö - 550 0C Krakkbenzin Krakkgázolaj Krakkgázok katalizátor Krakkolódás Izomerizáció

A benzinhozam növelése II. (Hidrogén-fluoridos alkilálás) HF, 38 0C Krakkgázok (C4-frakció) Alkilátbenzin 6-10 szénatomszámú izomer szénhidrogének Bután Izobután Butén Izobutén

Izooktán előállítása Al-oxid hordozós Pt katalizátorral sav jelenlétében 150 – 200 oC Izobutén + izobután Izooktán

Hidrogén-fluoridos alkilálás Célja: a benzinhozam további növelése, a katalitikus krakkolás melléktermékéből, a krakkgázból. Az eljárás lényege, hogy a krakkgáz nagy mennyiségben tartalmaz izobutánt, butént és egyéb kis szénatomszámú olefint. Az olefinmolekulák erős sav jelenlétében (HF) protonálódnak, karbokationok képződnek belőlük. A karbokationok az olefinekkel és az izobutánnal is reakcióba léphetnek és ionos láncreakció jöhet létre, melynek során nagyobb szénatomszámú(C7-C10) izomer paraffinok képződnek, melyek már jó minőségű motorhajtó anyagok. *A proton pozitív töltésű atomi részecske. Ha egy szénhidrogén-molekula valamely szénatomjához proton kapcsolódik, akkor pozitív töltésű ion, ún. karbokation képződik.Ez a folyamat a protonálódás.

A reakció végtermékeként képződő alkilátbenzin oktánszáma 96-98, és a reakció igen kedvező hőmérsékleten (38 fok) játszódik le, ami az eljárás költségeit csökkenti.

Benzin keverőkomponens gyártás MTBE oktánszám javító és égésfokozó Alkilát benzin jó oktánszámú műbenzin finomítói C4 frakcióból Mindkét eljárásban savas katalízis!

metil-tercier-butiléter, MTBE (összegképlete C5H12O) illékony, gyúlékony, színtelen, jellegzetes szagú, vízzel nem elegyedő folyadék. benzin adalékként 1-2%-ban használják az oktánszám növelésére, a szénmonoxid kibocsátás csökkentésére. Illékony, ezért gyorsan párolog a nyitott tartályokból és a szennyezett felszíni vizekről, gőze általában kimutatható a levegőben. Vízben sokkal jobban oldódik (5-7%), mint a szénhidrogének, ezért a talajba kerülve sokkal gyorsabban szétterjed, és könnyen szennyez be nagy területeket, pl. az üzemanyagtöltő állomások környékén. Átmenetileg megkötődik az üledék vagy talaj szemcséin. Napsütés hatására gyorsan lebomlik, de a felszín alatti szennyezettség tartósan megmarad. Növényekben, állatokban nem akkumulálódik jelentősen. Gőzének belégzése orr- és torok-nyálkahártya irritációt, fejfájást, hányingert okoz. Lenyelése az emésztő rendszer, máj, vese és idegrendszer károsodását okozhatja. rákkeltő hatása nem bizonyított. Az ivóvízben megengedett koncentráció (Amerikai Környezetvédelmi Hatóság, EPA) 3 mg/L, a munkahelyi levegőben megengedett koncentráció (American Conference of Governmental Industrial Hygienists, ACGIH) 40 ppm. (Forrás: Amerikai Toxikus Anyagok és Betegségek Regisztere, ATSDR, www.atsdr.cdc.gov) ETBE etilén tercier butil észter

Aromás alkilezés

Friedel Crafts reakcióknak nevezzük a Lewis savakkal (AICl3, ZuCl2 , Fe Cl3, BF3, TiCl4 stb.) katalizált alkilező illetve acilező reakciókat. A reakció szubsztrátuma valamilyen aromás karakterű vegyület, amely az úgynevezett aktív komponens Lewis savas komplexével reagált a reakció során. A szubsztrátum szerkezete jelentős mértékben befolyásolja annak reakciókészségét.

Alkilezéshez ritkán használnak különleges készülékeket Alkilezéshez ritkán használnak különleges készülékeket. Általában keverős, visszafolyó hűtővel és adagoló berendezéssel felszerelt készülékek használhatók amennyiben a reakció atmoszferikus nyomáson megy. Amennyiben a reakciót nyomás alatt kell végezni: Közönséges középnyomású autoklávokat használnak. A gőzfázisú alkilezési folyamatokat általában csőköteges katalitikus reaktorokban, vagy töltetes reaktorokban végzik. A szerkezeti anyag a közeg kémhatásától függően változó. Általában acél, vagy zománcozott készülékek használatosak.

A molszám csökkenéssel járó reakciók esetén a nyomás növelése gyorsítja a reakciót (L’Chateliér-Brown elv). Gyakran alkalmazzák a nyomás növelést olyan esetben is amikor nincs molszám változás. Ilyenkor részben a magasabb hőmérséklet elérése forráspont növekedés által (reakciósebesség növelés) és részben a jobb oldékonyság biztosítása a cél.