12-Amaliy mashg’ulot. Aromatik uglevodorodlarni alkillash texnologiyasi. Parafinlarni alkillash texnologiyasi

12-Amaliy mashg’ulot. Aromatik uglevodorodlarni alkillash texnologiyasi. Parafinlarni alkillash texnologiyasi.

Alkillash jarayoni tavsifi. Organik va ayrim noorganik moddalar molekulalari tarkibiga alkil guruhini kirish jarayoni alkillash deb ataladi. Amalda alkillash olefin uglevodorodini parafin uglevodorodlari bilan bog'lanish jarayonidir, masalan,

C_nH_2n+2+ C_mH_2m → C_n+tnH_2(n+m+1)
Ushbu reaksiyalar organik sintez sanoatida amaliy ahamiyatga egadir. Monomerlar, yuvish vositalari va boshqa shu kabi moddalar ishlab chiqarishda alkillash jarayonlari oraliq bosqich hisoblanadi. Alkillash mahsulotlarini ishlab chiqarish yildan-yilga oshib borayapti. Jumladan, AQSh da bir yilda 4 mln. tonnadan ortiq etilbenzol, 1,6 mln. tonna izopropilbenzol, 0,4 mln. tonna yuqori molekulali alkilbenzollar, 4 mln. tonna glikol va boshqa moddalar olinayapti. Buning uchun yiliga 30 mln. tonna izoparafm alkilati, 1 mln. tonna tret-butilen efiri qayta ishlanmoqda.
Alkillash jarayoni katalizatorlari sifatida protonli va aprotonli kislotalardan foydalaniladi. Benzolni olefin va spirtlar bilan alkilashda proton kislotalari keng qo'llaniladi, jumladan, ularning faolligini quyidagi qator bo'yicha ko'rish mumkin: HF>H₂SO₄>H₃PO₄ Benzolni alkillash katalizatori sifatida qo'llaniladigan Lyuis kislotalari faollik bo'yicha quyidagi qatorni tashkil qiladi:

AlBr₃>AlCl₃>FeCl₃>ZnCl₄>TaCl₅>BF₅>UCl₄>TiCl₃>WCl₆>CdCl₅> ZnCl₂>SnCl₂>TiCl₄>BeCl₂>SbCl₅>HgCl₂>BiCl₃>AsF₃

Katalizatorlar faolligi, selektivligi va barqarorligi quyidagi omillar: temperatura, bosim, alkilovchi agentlar tabiati va strukturasi bilan bog'liq. Alkillashda qattiq va suyuq katalizatorlardan foydalaniladi. Qattiq geterogen katalizatorlarini qo'llash maqsadga muvofiqdir, chunki bu holda reaksiya mahsulotlarini katalitik sistemalardan ajratish osonlashadi, natijada xomashyoni tayyorlashga, reaksiya massasini yuvish va neytrallash, tozalash, oqova suvlarni neytralshga ketgan sarf-xarajatlar kamayadi.
Oxirgi vaqtlarda benzolni olefin va spirtlar bilan aikillash uchun sintetik seolitlar keng qo'llanilmoqda, ularning umumiy formulasi:
M_x/nA1_XSi_yO_2(X+y) → Z H₂O
bu yerda, M-metall; n-oksidlanish darajasi; x-Al-atomlari soni; u-Si-atomlari soni; Z-suv molekulalari soni.
Geterogen katalizatorlar ishtirokida eilbenzolni propilen bilan aikillash uchun quyidagi geterogen katalizatorlar qo'llaniladi: metall oksidlari va tuzlar asosidagi fosfor-kislotali katalizatorlar, BF₃ bilan modifikatsiyalangan oksidlar, amorf alyumosilikatlar, seolitlar va kationitli katalizatorlar qo'llaniladi. Qattiq katalizatorlar qo'llash texnologik sxemani soddalashtiradi, jarayonni avtomatlashtirish imkonini yaratadi, jihozlarni korroziyalanish muammosini hal qiladi, reaksiya mahsulotlarini ajratishni osonlashtiradi. Ushbu katalizatorlarni regeneratsiyalash (qayta tiklash) va ulardan ko'p marta foydalanish mumkin. Endi seolitli va kationitli katalizatorlar ishtirokida aikillash texnologiyasi bilan tanishamiz.