II. Các loại xăng và công nghệ sản xuất xăng sạch xăng có trị số octan cao.
e. Cơ sở hoá học của quátrình sản xuất MTBE:
MTBE đợc tạo thành bởi phản ứng cộng hợp metyl alcohol(metanol) vào liên kết đôI hoạt động của iso- butylen
Phản ứng nh sau : CH3 xt CH3 C=CH2 +CH3OH CH3COCH3 CH3 MTBE
Với sự có mặt của một lợng nhỏ xúc tác nhựa trao đổi cation mang tính axit , phản ứng diễn ra nhanh hơn rất nhiều theo số lợng .
Một vài quá trình đợc thiết kế nhằm mang Isobutlen chứa trong raphinat –I ra khỏi vùng phản ứng một cách có hiệu quả , pha raphinat-I là kết quả
của việc tách Iso- butylen từ pha raphinat-I sẽ nhận đợc một hỗn hợp chứa n-buten đợc gọi là pha raphinat =II.
Phản ứng isome hoá n-butan là một phản ứng rất đợc phổ biến nhằm tạo ra iso- butan , một nguyên liệu đợc chuẩn bị
Với số lợng lớn phục vụ cho các phản ứng ankyl hoá trong nhà máy lọc dầu.
Một hớng khác tạo ra iso-butylen là sử dụng quá trình Izôme hoá n- buten.
Các phản ứng sau cho thấy bản chất của quá trình:
Chi phí vốn đầu t cao là do có liên quan đến các thiết bị phản ứng đehyđrô hoá và Izôme hoá :
CH3 xt | xt CH3 CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH C=CH2 + H2 | CH3 n-butan CH3 Iso-butan Iso-butylen xt CH3 CH3CH2CH=CH2 C=CH2 CH3 n-buten1 Iso-butylen
Tert Butyl Alcohol (TBA) đợc sản xuất bởi hãng ARCO và TEXACO của nhà máy sản xuất oxit propylen, đây là một nguồn cung cấp iso-butylen khác. iso-butylen nhận đợc nhờ tách nớc của TBA đợc biểu diễn trong ph- ơng trình sau: CH3 | -H2O CH3 CH3COH C=CH2 | xt CH3 CH3
Mặc dù có nhiều công ty sản xuất MTBE trên thế giới nhng tất cả các hớng sản xuất đều dựa trên quá trình ete hoá ở pha lỏng của iso- butylen và metanol.
Các iso- butylen và các olefin không phân nhánh đều trơ trớc sự tấn công của metanol tức là không phản ứng và đi qua thiết bị phản ứng mà vẫn không thay đổi.
Ngời ta cho rằng những phản ứng cracking và phản ứng alkyl hoá, nguyên nhân tạo thành cốc trên bề mặt xúc tác là do những phản ứng cạnh tranh làm giảm độ chọn lọc, độ chuyển hoá chính.
n-butan hay iso-butan đợc lấy ra từ tự nhiên cũng là nguồn cung cấp iso-butylen. n-butan đợc đồng phân hoá thành Izô butan, sau đó đềhiđrô hoá iso-butan sẽ thu đợc iso- butylen với hiệu xuất cao.
Phản ứng đồng phân hoá n-butan đợc cho dới đây minh hoạ quá trình trên: CH3 xt | CH3CH2CH2CH3 CH3CH | CH3
Phản ứng isome hoá diễn ra tại nhiệt độ thấp(1500C-2000C) và áp suất khoảng 200-400psia ở pha hơi.
Hiđrô, hợp chất clorua hữu cơ, xúc tác chọn lọc cao, hoạt tính cao nh platin hay nhôm đều kích động tới phản ứng. Dới những điều kiện công nghệ nh trên nguyên liệu n-butan đợc chuyển tới cân bằng gần và biến đổi thành Izô butan chỉ với một lần đi qua thiết bị phản ứng.
Quá trình tách hiđrô của iso- butan tạo thành Izô butylen đợc thực hiện ở khoảng nhiệt độ 5400C-7600C, sự chuyển đổi diễn ra ở áp suất thấp phản ứng đợc kích động do xúc tác Cl/ Al.
Hãng UOP sử dụng độc quyền quá trình dùng xúc tác chứa platin. Sản phẩm của quá trình tách loại hiđrô cuối cùng chứa 75-80% Izô butylen và phần còn lại là Izô butan không phản ứng.