RU2327677C2 - Method of obtaining branched alkanes - Google Patents
Method of obtaining branched alkanes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327677C2 RU2327677C2 RU2006102751/04A RU2006102751A RU2327677C2 RU 2327677 C2 RU2327677 C2 RU 2327677C2 RU 2006102751/04 A RU2006102751/04 A RU 2006102751/04A RU 2006102751 A RU2006102751 A RU 2006102751A RU 2327677 C2 RU2327677 C2 RU 2327677C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hexane
- pdcl
- rel
- branched alkanes
- mass spectrum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения смеси разветвленных алканов общей формулы СnН2n+2. Получаемые соединения могут найти применение в качестве высокооктановых добавок к моторным топливам.The invention relates to a method for producing a mixture of branched alkanes of the general formula C n H 2n + 2 . The resulting compounds can be used as high-octane additives for motor fuels.
Способностью инициировать различные превращения насыщенных углеводородов в мягких условиях обладают сверхкислоты (HSO3F-SbF5; HF-SbF5; RSO3F-SbF5).Super-acids (HSO 3 F-SbF 5 ; HF-SbF 5 ; RSO 3 F-SbF 5 ) possess the ability to initiate various transformations of saturated hydrocarbons under mild conditions.
Известен способ изомеризации парафиновых углеводородов C4-C8 в присутствии катализатора, представляющий собой композицию фторсульфоновой кислоты и SbF5 или TaF5 в мольном соотношении (1:3). Реакцию проводят при 20-30°С, давлении 7-28 атм и времени контакта 1-3 ч. В зависимости от условий реакции величина конверсии изменяется от 20 до 70%. Пример превращения гексана под действием катализатора HF-SbF5 (или TaF5) в жидкой фазе приведен ниже [пат. США №3594445, опубл. 1971.20.07].A known method of isomerization of C 4 -C 8 paraffin hydrocarbons in the presence of a catalyst is a composition of fluorosulfonic acid and SbF 5 or TaF 5 in a molar ratio (1: 3). The reaction is carried out at 20-30 ° C, a pressure of 7-28 atm and a contact time of 1-3 hours. Depending on the reaction conditions, the conversion value varies from 20 to 70%. An example of the conversion of hexane under the action of the catalyst HF-SbF 5 (or TaF 5 ) in the liquid phase is given below [US Pat. US No. 3594445, publ. 1971.20.07].
Малая доступность суперкислотных систем, необходимость специального оборудования и неудобство в работе существенно ограничивают возможность их применения для изомеризации насыщенных углеводородов. Также требуется решение ряда технологических вопросов, в частности разработки стабильных каталитических систем и способов регенерации дезактивированного сверхкислотного катализатора.The low availability of superacid systems, the need for special equipment, and the inconvenience in operation significantly limit the possibility of their use for isomerization of saturated hydrocarbons. It also requires solving a number of technological issues, in particular, the development of stable catalytic systems and methods for the regeneration of a deactivated superacid catalyst.
Существует метод изомеризации гексана, основанный на применении в качестве катализатора изомеризации хлорида алюминия в присутствии водорода. В реактор загружают 100 г гексана и 35 г AlCl3, после чего в него подают водород под давлением до 140 атм и нагревают до 72°С. По истечении 2 часов анализ продуктов верхнего слоя дает 98% исходного гексана, через 5 ч - 43.3% н-гексана, 21%-изо-С6, 6.8%-продукты состава С7 и более, 28.9% - продукты состава C5 и меньше [Казанский Б.А., Гоникберг М.А., Гаврилова А.Е. Изомеризация алканов в присутствии хлористого алюминия под давлением водорода. Сообщение 1. Изомеризация н-гексана // Изв. АН СССР, Отд. Хим., 1952, 157].There is a method of isomerization of hexane, based on the use of isomerization of aluminum chloride in the presence of hydrogen as a catalyst. 100 g of hexane and 35 g of AlCl 3 are charged into the reactor, after which hydrogen is supplied to it under a pressure of up to 140 atm and heated to 72 ° C. After 2 hours, analysis of the products of the upper layer gives 98% of the starting hexane, after 5 hours - 43.3% of n-hexane, 21% of iso-C 6 , 6.8% of products of composition C 7 and more, 28.9% - products of composition C 5 and less [Kazansky B.A., Gonikberg M.A., Gavrilova A.E. Isomerization of alkanes in the presence of aluminum chloride under hydrogen pressure. Message 1. Isomerization of n-hexane // Izv. USSR Academy of Sciences, Dep. Chem., 1952, 157].
К недостаткам этого метода можно отнести наличие высокого давления, что требует соответствующего аппаратурного оформления, а также увеличен расход катализатора, что делает процесс дорогостоящим.The disadvantages of this method include the presence of high pressure, which requires appropriate hardware design, as well as increased catalyst consumption, which makes the process expensive.
В литературе описан способ каталитической изомеризации гексана под действием комплекса AcBr·2AlBr3 в растворе СН2Br2 при комнатной температуре и атмосферном давлении, соотношение гексан: AcBr·2AlBr3=6-10:1. Основными продуктами этой реакции являются изомеры гексана: 2-метилпентан, 3-метилпентан, 2,3-диметилбутан, 2,2-диметилбутан [Орлинков А.В., Ахрем И.С., Афанасьева Л.В. Изомеризация н-пентана и н-гексана в растворе при комнатной температуре под действием апротонных кислот // ДАН СССР, 1988, т.299, №4, 890-894].The literature describes a method for the catalytic isomerization of hexane under the action of the AcBr · 2AlBr 3 complex in a solution of CH 2 Br 2 at room temperature and atmospheric pressure, the ratio of hexane: AcBr · 2AlBr 3 = 6-10: 1. The main products of this reaction are hexane isomers: 2-methylpentane, 3-methylpentane, 2,3-dimethylbutane, 2,2-dimethylbutane [Orlinkov A.V., Akhrem I.S., Afanasyeva L.V. Isomerization of n-pentane and n-hexane in solution at room temperature under the influence of aprotic acids // DAN SSSR, 1988, vol. 299, No. 4, 890-894].
Недостатком этого метода является использование дорогостоящих бромсодержащих соединений, а также необходимость применения безводного AlCl3, что требует применения специального оборудования для осуществления реакции изомеризации, коррозионная активность AlCl3 требует применения специальных марок сталей, устойчивых к коррозии.The disadvantage of this method is the use of expensive bromine-containing compounds, as well as the need to use anhydrous AlCl 3 , which requires the use of special equipment for the isomerization reaction, the corrosion activity of AlCl 3 requires the use of special grades of steel that are resistant to corrosion.
Авторами предлагается способ получения смеси разветвленных алканов из гексана.The authors propose a method for producing a mixture of branched alkanes from hexane.
Задачей настоящего исследования является разработка одностадийного метода получения смеси разветвленных алканов из гексана общей формулой СnН2n+2, где n=4-10 при атмосферном давлении и температурах, близких к комнатной. Это достигается использованием каталитической системы, состоящей из доступных реагентов: триэтилалюминия, CCl4, и соли переходного металла PdCl2.The objective of this study is to develop a one-stage method for producing a mixture of branched alkanes from hexane with the general formula C n H 2n + 2 , where n = 4-10 at atmospheric pressure and temperatures close to room temperature. This is achieved using a catalytic system consisting of available reagents: triethyl aluminum, CCl 4 , and a transition metal salt of PdCl 2 .
Сущность способа заключается во взаимодействии исходного гексана с Et3Al, и CCl4, в присутствии соли переходного металла PdCl2, взятого в качестве катализатора в атмосфере аргона при атмосферном давлении и температуре 10-60°С в течение 0.5-2 ч. Мольное соотношение гексан:Et3Al:CCl4:катализатор составляет 75:10:20:0.1 соответственно. Во избежание бурной экзотермической реакции реакции между триэтилалюминием и четыреххлористым углеродом смешивание реагентов проводят при несколько пониженной или комнатной температуре 10-20°С, добавляя CCl4 к смеси медленно. Дальнейшую реакцию проводят при комнатной температуре или с небольшим нагревом до 60°С и атмосферном давлении. Время реакции 0.5-2 ч. В качестве растворителя используется исходный гексан. Изучение влияния условий реакции на направление превращения гексана показало, что с повышением температуры наблюдается увеличение скорости превращения исходного углеводорода. При снижении температуры до 10°С существенно уменьшается скорость реакции. Изменение температуры от 10°С до 60°С приводит к незначительному увеличению конверсии гексана с 68 до 75%.The essence of the method consists in the interaction of the starting hexane with Et 3 Al, and CCl 4 , in the presence of a transition metal salt of PdCl 2 , taken as a catalyst in an argon atmosphere at atmospheric pressure and a temperature of 10-60 ° C for 0.5-2 hours. The molar ratio hexane: Et 3 Al: CCl 4 : the catalyst is 75: 10: 20: 0.1, respectively. In order to avoid a violent exothermic reaction between triethylaluminum and carbon tetrachloride, the mixing of the reagents is carried out at a slightly lower or room temperature of 10-20 ° C, adding CCl 4 to the mixture slowly. Further reaction is carried out at room temperature or with slight heating to 60 ° C and atmospheric pressure. The reaction time is 0.5-2 hours. The starting hexane is used as a solvent. A study of the influence of reaction conditions on the direction of hexane conversion showed that an increase in the rate of conversion of the initial hydrocarbon is observed with increasing temperature. When the temperature drops to 10 ° C, the reaction rate decreases significantly. A change in temperature from 10 ° C to 60 ° C leads to a slight increase in the conversion of hexane from 68 to 75%.
Также необходимо отметить, что при пониженной температуре продуктами реакции в основном являются углеводороды С4-С7. При нагревании состав продуктов меняется в сторону образования более тяжелых углеводородов С7-С10.It should also be noted that at a reduced temperature, the reaction products are mainly C 4 -C 7 hydrocarbons. When heated, the composition of the products changes in the direction of the formation of heavier C 7 -C 10 hydrocarbons.
Предлагаемый способ базируется на использовании триэтилалюминия и CCl4, в ходе взаимодействия которых в присутствии каталитических количеств PdCl2 гексан подвергается процессам изомеризации, крекинга, а также наращивания цепи. Предлагаемый способ позволяет быстро и легко проводить активацию гексана в мягких условиях.The proposed method is based on the use of triethylaluminum and CCl 4 , during the interaction of which, in the presence of catalytic amounts of PdCl 2, hexane undergoes isomerization, cracking, and chain building processes. The proposed method allows quick and easy activation of hexane in mild conditions.
Пример. В стеклянный реактор объемом 50 мл, установленный на магнитной мешалке, в атмосфере аргона помещают 10 мл (75 ммоль) гексана, 18 мг (0.1 ммоль) PdCl2, 1 мл (10 ммоль) Et3Al. Затем, для предотвращения бурной реакции, при температуре 10-12°С постепенно добавляют 1.9 мл (20.0 ммоль) CCl4. Реакционную массу нагревают до 60°С и через 0.5 ч. гидролизуют небольшим количеством воды, органический слой пропускают через окись алюминия, затем анализируют методом ГЖХ. Конверсия гексана составляет 75%.Example. In a 50 ml glass reactor mounted on a magnetic stirrer, 10 ml (75 mmol) of hexane, 18 mg (0.1 mmol) of PdCl 2 , 1 ml (10 mmol) of Et 3 Al are placed in an argon atmosphere. Then, to prevent a violent reaction, at a temperature of 10-12 ° C, 1.9 ml (20.0 mmol) of CCl 4 are gradually added. The reaction mass is heated to 60 ° C and after 0.5 hours it is hydrolyzed with a small amount of water, the organic layer is passed through alumina, then analyzed by GLC. The hexane conversion is 75%.
По данным ГХ/МС и сопоставления с банком данных в продуктах реакции идентифицированы следующие углеводороды:According to GC / MS data and comparison with a data bank, the following hydrocarbons were identified in the reaction products:
2-methylbutane
3-methylpentane
2,2-dimethylbutane
2-methylpentane
heptane
2-methylhexane
3.3 dimethylpentane
2,2 dimethylpentane
2,4 dimethylpentane
2,2,3-trimethylbutane
2,5-dimethylhexane
2,4-dimethylhexane
2-methylheptane
3-methylheptane
2,2,5-trimethylhexane
2,2,4-trimethylheptane
Другие примеры, подтверждающие способ, для температур 10°С, 20°С и 40°С приведены в таблице.Other examples confirming the method for temperatures of 10 ° C, 20 ° C and 40 ° C are shown in the table.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102751/04A RU2327677C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Method of obtaining branched alkanes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102751/04A RU2327677C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Method of obtaining branched alkanes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006102751A RU2006102751A (en) | 2007-08-20 |
RU2327677C2 true RU2327677C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=38511552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006102751/04A RU2327677C2 (en) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | Method of obtaining branched alkanes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2327677C2 (en) |
-
2006
- 2006-01-31 RU RU2006102751/04A patent/RU2327677C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДАН СССР, 1988, т.299, №4, с.890-894. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006102751A (en) | 2007-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110319693A1 (en) | Ionic liquid catalyzed alkylation with ethylene in ethylene containing gas streams | |
US4098833A (en) | Regeneration of hydrocarbon conversion catalysts | |
LU82289A1 (en) | SUPPORTED SUPERACID CATALYSTS FOR HYDROCARBON CONVERSION | |
JP4706945B2 (en) | Catalyst comprising a Group 8, 9 or 10 element with excellent accessibility and its use in a paraffin dehydrogenation process | |
JPH05112473A (en) | Method of isomerization of normal paraffin | |
Wang et al. | Isomerization of n-Butane over SO42–/Al2O3–ZrO2 in a Circulated Fluidized Bed Reactor: Prospects for Commercial Application | |
RU2327677C2 (en) | Method of obtaining branched alkanes | |
Motokura et al. | Direct alkylation of benzene with branched alkanes using solid acids: Unexpected product selectivity based on the tertiary carbon position | |
Liu et al. | Reaction performance and disappearance kinetics of n-pentane isomerization catalyzed by chloroaluminate ionic liquid | |
US2404436A (en) | Isomerizing hydrocarbons | |
JP3905147B2 (en) | Process for producing isobutane / isohexane-containing products | |
Miki et al. | The selectivity in ring opening of cyclohexane and methylcyclopentane over a nickel-alumina catalyst | |
US4153637A (en) | Use of ammonia in the formation of aromatic hydrocarbons by dehydroisomerizing alkylcyclopentane with a platinum hydrogen mordenite catalyst | |
Zinurov et al. | Skeletal isomerization of n-pentane in the presence of an AlCl 3-based ionic liquid | |
EP1063012B1 (en) | Novel heteropolyanion containing catalyst usable in paraffin conversion processes | |
EP1008384B1 (en) | Method of preparation of silica supported perfluoroalkylsulfonic acid catalyst system | |
AU701283B2 (en) | Process for upgrading a paraffinic feedstock | |
JP3890513B2 (en) | Process for producing methylcyclopentane-containing hydrocarbons | |
JPS61153141A (en) | Production of solid acid catalyst | |
Abbot et al. | Catalytic reactions of methylcyclopentane on HY zeolite | |
CN115181585A (en) | Alkane isomerization method based on ionic liquid catalysis | |
Mamedova | Similarity between the Mechanism of the Oxidative Dehydrogenation of Ethylbenzene to Styrene and the Isomerization of n-Alkanes | |
NZ541325A (en) | Method of preparing branched alkyl aromatic hydrocarbons using a process stream from an isomerization unit | |
Sanford et al. | Reforming with Carbon Catalysts | |
Alimardanov et al. | Transformations of β-alkylcyclohexane hydrocarbons on modified pentasils with participation of methanol and oxidants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080201 |