Риформинг

Дегидроизомеризация пятичленных нафтенов

Дегидроизомеризация метилциклопентана явилась предметом многих исследований, которые нашли отражение в обзорных статьях [5, 18] и обсуждены в работе [33]. Значительно меньше данных о том, как протекает эта реакция при превращении других алкилциклопентанов   [2, 38].

Таблица 1.3.  Дегидроизомеризация алкилциклопентанов [2]

Условия    катализатор — платина   на  фторированном   оксиде   алюминия,.   350 °С,    pH2 0,5 МПа;  объемная скорость   1  ч-1.  

Исходный углеводород

Образовавшиеся углеводороды

доля, %  (от исход­ного)

состав

Этилциклопентан

50

100% толуола

Пропилциклопентан

61

100% этилбензола

Бутилциклопентан

63

100% пропилбензола

1 -Метил-2-этилциклопентан

40

15% этилбензола, 55% о-ксилола, 30% м-ксилола

1 -Метил-3-этилциклопентан

53

15%    этилбензола?   60%    м-ксилола, 25% п-ксилола

1-Метил-2-пропилциклопентан

49

15% пропилбензола, 60% о-метилэтил-бензола, 25% м-метилэтилбензола      

1 -Метил-3-пропилциклопентан

59

15% пропилбензола, 60% м-метилэтил­бензола, 25% п-метилэтилбензола

1,2-Диэтилциклопентан

44

65%   о-метилэтилбензола,   35%   м-ме-тилэтилбензола 

1-Пропил-2-бутилциклопентан

52

60%   о-дизамещенных  бензолов,   40% м-дизамещенных бензолов

1-Метил-1-этилциклопентан

27

100% о-ксилола

Изопропилциклопентан

40

100% о-ксилола

1,4-Диметил-2-бутилциклопен-тан

53

10%   метилэтилбензола, 60%   псевдо-кумола, 30% мезитилена

1,2-Диметил-З -этилциклопентан

34

15%   гемимеллитола,   70%   псевдоку-мола, 15% метилэтилбензола

1,2,4-Триметил-З -этилцикло­пентан

34

40% дурола, 50% изодурола, 10% ди-метилэтилбензолов

трет-Бутилциклопентан

34

20%    кумола,    20%    гемимеллитола, 60% псевдокумола

 

Изучалась [2] дегидроизомеризация алкилциклопентанов С7—С9 на алюмоплатиновом катализаторе в мягких условиях (350 °С; 0,5 МПа), при которых реакция протекает достаточно селективно, а состав и строение получаемых ароматических углеводородов зави­сят от состава и строения исходных алкилциклопентанов (табл. 1.3).

Проведенные исследования показали, что преимущественное расширение циклопентанового кольца происходит за счет метиленовой, а не метильной группы:

расширение циклопентанового кольца происходит за счет метиленовой, а не метильной группы

Существует определенная взаимосвязь между расположением алкильных групп в алкилциклопентанах и получаемых ароматиче­ских  углеводородах.  Так,   из   1,3-метилалкилциклопентанов  получают главным образом мета-замещенные (см. выше), а из 1,2-метил-алкилциклопентанов орто-замещенные бензола:

из 1,3-метилалкилциклопентанов  получают мета-замещенные, а из 1,2-метил-алкилциклопентанов орто-замещенные бензола

Скорости дегидроизомеризации зависят от характера замещаю­щих алкильных групп и их взаимного расположения в алкилциклопентанах. Вероятно эти зависимости играют определенную роль и для дегидроизомеризации алкилциклопентанов при более высоких температурах (500 °С), свойственных процессу каталитического риформинга. Однако вследствие интенсивной изомеризации углеводородов в условиях этого процесса, состав образующихся алкилбензо-лов значительно меньше зависит от состава и строения исходных алкилциклопентанов. Например, если при дегидроизомеризации н-пропилциклопентана при 350 °С получают только этилбензол (табл. 1.3), то в случае осуществления реакции при 480 °С, наряду с этим углеводородом образуются также изомеры ксилола   [34].