Олефины в продуктах синтеза
Олефины составляют наибольшую часть продуктов синтеза в потоке взвешенного порошкообразного катализатора. Первоначально при синтезе образуются в основном а-олефины, которые частично превращаются в олефины с двойной связью в середине молекулы или в парафины. Установить индивидуальный состав олефинов трудно, это осуществимо только для соединений с небольшим числом атомов углерода — приблизительно до С6. Некоторые результаты синтеза в потоке взвешенного порошкообразного катализатора и в псевдоожиженном слое сопоставлены в табл. 44 [44, 285, 286]. И в том и другом продукте содержатся, по существу, одинаковые соединения. Однако в то время как распределение по числу атомов С и структура цепи почти одинаковы, имеются четкие различия в соотношении олефин : парафин и в содержании отдельных олефинов. При синтезе в потоке катализатора в продуктах обнаруживается большее содержание парафинов, и, что особенно существенно, содержание н-олефинов следует оценивать с учетом того, что в этом процессе протекала изомеризация, а-олефинов в олефины с двойной связью внутри молекулы. При синтезе в псевдоожиженном слое в продуктах преобладают н-олефины-1.
Содержание олефинов в продуктах синтеза, несомненно, зависит от условий реакции и свойств катализатора. На основании различных данных [131, 285] на рис. 147 представлена графическая зависимость среднего содержания олефинов в углеводородах, полученных при синтезе в потоке взвешенного порошкообразного катализатора, от числа атомов С. Во фракции С2 обычно содержание олефинов мало и особенно сильно зависит от свойств катализатора и условий реакции. Оно составляет ≈ 60% в начальный период и
Таблица 44. Состав углеводородов С4— С6, полученных ФТ-синтезом в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (А) и в псевдоожиженном слое катализатора (Б)
Углеводород | Содержание, % (масс.) от фракции с данным числом атомов С | Углеводород | Содержание, % (масс.) от фракции с данным числом атомов С | ||
| А | Б |
| А | Б |
Фракция С4 | 2-Этилбутен-1 | Следы | 0,5 | ||
Изобутан | 1,2 | 2,0 | 2,3-Диметилбутан | 0,1 | 0,9 |
н-Бутан | 26,5 | 12,2 | 2-Метилпентан | 2,8 | 1,4 |
Изобутилен | — | 8,4 | З-Метилпентан | 3,4 | 4,5 |
Бутен-1 | } 38,1 | 69,8 | н-Гексан | 17,9 | 8,1 |
цис-Бутен-2 |
| 3,5 | н-Гексен-1 | } 41,8 | 62,2 |
транс-Бутен-2 | 17,3 | 4,1 | 2-Метилпентен-1 |
| 2,8 |
Фракция С5 | З-Метилпентен-1 | 11,6 | 2,6 | ||
| 4-Метилпентен-1 |
| 8,0 | ||
| 2-Метилпентен-2 | 0,2 | 1,5 | ||
Изопентан | 8,3 | 4,3 | 3-Метил-цис-пен-тен-2 | 0,3 | 1,0 |
З-Метилбутен-1 |
| 9,8 | |||
н-Пентан | 22,9 | 8,3 | З-Метил-транс-пентен-2 | 1,0 | Следы |
2-Метилбутен-1 | 6,6 | 4,9 |
|
|
|
2-Метилбутен-2 | 2,4 | 0,6 | 4-Метил-цис-пен-тен-2 | 0,3 | » |
Пентен-1 | 34,1 | 68,6 | |||
цис-Пентен-2 | 10,5 | 1,5 | 4-Метил-транс- пентен-2 | 0,6 | 0 |
транс-Пентен-2 | 14,6 | 1,5 |
|
|
|
Циклопентан | 0,6 | 0,1 | цис-Гексен-2 | 7,6 |
|
Циклопентен | — | 0,4 | транс-Гексен-2 | 9,2 | 1,3 |
Фракция Сб | цис-Гексен-3 | 2,1 |
| ||
| транс-Гексен-3 | } 0,9 |
| ||
| Метилциклопентан |
|
| ||
2,3-Диметилбу тен-1 | Следы | 0,9 | Метилциклопентен | Следы | 1,5 |
|
|
| Циклогексан | » | 0,2 |
2,3-Диметилбутен-2 | Следы | 1,4 | Циклогексен | » | Следы |
|
|
| Бензол | 0,2 | 1,0 |
Рис. 147. Зависимость содержания олефинов в углеводородах, получаемых ФТ-сннтезом в потоке взвешенного порошкообразного железного катализатора, от числа атомов С во фракции [131, 285].
снижается в процессе работы до 25%. Во фракциях с большим числом атомов С содержание олефинов в процессе работы катализатора изменяется не столь значительно.
Ниже приведено содержание а-олефинов (в % мольн.) во фракциях н-олефинов, полученных в потоке взвешенного порошкообразного катализатора (А) и в псевдоожиженном слое (Б):
Фракция | А [285] | Б [286] | Фракция | А [285] | В [286] |
с4 | 76 [112] | 90 | с8 | 75 | _ |
с5 | — | 96 | с9 | 76 | _ |
с6 | 66 | 98 | С10 | 75 | _ |
C7 | 73 | — | С,, | 72 | — |
Селективность по а-олефинам стремились повысить за счет уменьшения вторичных реакций изомеризации олефинов.