Алкилциклопентана

Cтраница 3

Работы по исследовательской теме № 6 Американского нефтяного института ( АНИ), проводившиеся с 1928 г., были посвящены выяснению углеводородного состава нефти месторождения Понка-Сити. До настоящего времени идентифицированы [66] следующие углеводороды: 24 к-алкана, 37 изоалканов, 22 алкилциклопентана, 13 алкилциклогексанов, 40 алкил-бензолов, один алкилциклогептан, шесть бициклических цикланов, восемь бициклических ароматических и восемь циклано-ароматических углеводородов. Эти углеводороды охватывают фракции от Ci до С24 и в общей сложности составляют 44 5 % веса исходной нефти. Так как сложность состава нефти возрастает с повышением молекулярного веса, разделение более тяжелых фракций осуществлено значительно менее полно. [31]

Реакции спаренного отщепления наблюдаются и для полиме-тилциклогексанов: 1 2 4 5-тетраметил -, пентаметил - и гексаметил-циклогексанов. Более того, кольца с большими циклами - циклодо-декан и циклопентадекан - в аналогичных условиях также образуют в основном изобутан, изопентан, алкилциклопентаны и алкилцикло-гексаны, имеющие 7 или 8 углеродных атомов. Очевидно, циклододе-кан и циклопентадекан подвергаются быстрому сжатию кольца на поверхности катализатора, образуя алкилциклопентаны и алкилцикло-гексаны. Полученные изомеры селективно крекируются, давая изобутан и изопентан. По-видимому, гидрокрекинг алкилциклогексанов также протекает весьма сложно и включает скелетную изомеризацию. [32]

В табл. 19 - 3 перечислены парафиновые и циклопарафиновые компоненты фракции нефти, выкипающей в пределах от 40 до 102 С. Из 20 углеводородов, которые составляют самую значительную часть этой фракции, 2 являются нормальными парафинами, 10 - разветвленными парафинами, 6 - алкилциклопентанами и 2 - алкилциклогексанами. Как указывается в главе 24, относительные количества индивидуальных углеводородов любого типа имеют важное значение. [33]

Обычно около 60 - 80 % нафтенов в бензино-лигроиновой фракции содержат пятичленные кольца. Они, за исключением цикло-пентана, имеют сравнительно низкие октановые числа. В ходе процесса алкилциклопентаны легко изомеризуются в циклогек-саны. Несмотря на то, что в состоянии равновесия оолыпе соединений с пятичленными кольцами, равновесие нарушается благодаря быстрому дегидрированию нафтенов с шестичленными кольцами в ароматические соединения. [34]

Так, Б.А. Казанским, А.Л. Либерманом и другими было показано, что алканы над платинированным углем могут замыкаться и в пятичленное циклопентановое кольцо. Оказалось также, что в реакции ароматизации могут вовлекаться и олефиновые, и циклопентановые углеводороды. Олефины образуют циклы, а алкилциклопентаны изомеризуются до соответствующих циклогексанов, которые затем дегидрируются с образованием ароматических углеводородов. [35]

В целом же дегидроциклизация парафинов протекает значительно менее глубоко, чем дегидрогенизация нафтенов. Для объяснения механизма такой реакции было высказано предположение, что вначале образуется пятичленный нафтен, который затем изомеризуется в шестичлен-ный и дегидрируется в ароматический углеводород. Известно также, что в промышленных условиях алкилциклопентаны ароматизируются значительно легче, чем парафины. Если число атомов углерода в парафинах более десяти, скорость дегидроциклизации изопарафинов выше, чем для н-парафинов. [36]

Из цикл она рафинов в бензиновых фракциях найдены только цикло-пентаны и циклогексаны. Циклогептан, найденный в очень малых количествах в бензине из нефти Понка, представляет известное исключение. Из циклопентанов сам циклопентан присутствует в каждой сырой нефти, но в очень малых количествах, в то время как алкилциклопентаны в общем находятся в большом количестве. Напротив, алкилциклогексаны и циклогексаны находятся в сырых нефтях во вполне достаточных количествах. Алкилпарафиновые углеводороды с двумя метальными группами у того же углеродного атома в кольце ( главным образом 1 1-диалкилпарафины) встречаются в меньших количествах, чем изомеры с двумя отдельными метальными группами. [38]

В настоящее время в нефтепереработке существует целый ряд технологических каталитических процессов, в ходе которых в той или иной степени осуществляются различные превращения углеводородов. В качестве примера можно привести каталитический риформинг - один из важнейших современных нефтехимических процессов, с помощью которого осуществляется глубокое изменение углеводородного состава бензинов. Каталитический риформинг позволяет получать в широких масштабах ароматические углеводороды - бензол, толуол, ксилолы. Они образуются в этом процессе путем нескольких реакций: дегидрирования шестичленных нафтенов, С5 - дегидроциклизации алканов в алкилциклопентаны с последующей дегидро изомеризацией и, наконец, Св-де-гидроциклизации алканов. [39]

Влияние температуры на общую степень превращения н-гексана ( / и выход продуктов превращения в присутствии кислого катализатора Pt, Л 2О3.| Влияние температуры на сбщую степень превращения н-гоптапа ( / и выход продуктов превращения в присутствии кислого катализатора Pt / AI2O3. [40]

Чтобы выяснить роль дегидроизомеризации алкилциклопентанов в образовании ароматических углеводородов, были поставлены в тех же условиях опыты с метил -, этил - и 1 2-диметилциклопентанами. Оказалось, что они подвергаются гидрогенолизу, дегидроизомеризации с образованием соответствующих ароматических углеводородов и дегидрированию с образованием циклопентенов и циклопентадиенов. Из н-гексана и метилцикло-пентана получается бензол с близкими выходами. Из 1 2-диметилцикло-пентана выход толуола значительно ниже, а из этшщиклопентана в 1 5 - 2 раза выше, чем из н-гептана. Отсюда следует, что алкилциклопентаны могут служить промежуточными продуктами при ароматизации н-пара-финов, но остается неясным, образуются ли ароматические углеводороды только таким путем или парафины могут превращаться в них и путем С8 - дегидроциклизации. [41]

Страницы: 1 2 3