Alkilálás Oktánszám növelés. Alkilálás Oktánszám növelés.

Az előadások a következő témára: "Alkilálás Oktánszám növelés. Alkilálás Oktánszám növelés."— Előadás másolata:

1

2 Alkilálás Oktánszám növelés

3 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)

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

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

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

7 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.

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

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

10 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, ETBE etilén tercier butil észter

11 Aromás alkilezés

12 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.

13 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.

14 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.