Derinlemesine ve güzel bir makale "Alkilasyon serisine ilişkin temel bilgi ve gelişme beklentileri, toplanmaya değer!"

Thread Content

Derinlemesine ve güzel bir makale "Alkilasyon serisine ilişkin temel bilgi ve gelişme beklentileri, toplanmaya değer!" Derinlemesine ve güzel bir makale "Alkilasyon serisine ilişkin temel bilgi ve gelişme beklentileri, toplanmaya değer!" 1. Benzinin oktan sayısını arttırmanın yolları. 2) İyonik sıvı alkilasyon teknolojisi. 　　Derinlemesine ve güzel bir makale "Alkilasyon serisine ilişkin temel bilgi ve gelişme beklentileri, toplanmaya değer!" 　　 　　1. Alkilasyon, alkil gruplarının ekleme veya yer değiştirme reaksiyonları kullanılarak organik moleküllere dahil edildiği bir reaksiyon işlemidir. Önemli bir sentetik yöntem olan alkilasyon reaksiyonu, birçok kimyasal üretim prosesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. 　　1. Giriş Alkilasyon, bir alkil grubunun bir molekülden diğerine aktarılması işlemidir. Alkil gruplarının (metil, etil vb.) bileşik moleküllerine dahil edildiği bir reaksiyondur. Örneğin cıva, mikroorganizmaların etkisi altında substratta alkile edilerek metil cıva veya dimetil cıva oluşturulacaktır. Endüstride yaygın olarak kullanılan alkilleyici maddeler arasında olefinler, alkil halojenürler, alkil sülfatlar vb. yer alır. Kurşunun alkilasyon ürünü, tetraetil kurşunun sıklıkla benzin katkı maddesi ve patlama önleyici madde olarak kullanıldığı alkil kurşundur (alkilasyon proses diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir). 　　Şekil 1: Alkilasyon proses diyagramı Standart rafinasyon prosesinde alkilasyon sistemi, alkilat (esas olarak yüksek oktan ve yan zincir alkanlardan oluşan) oluşturmak için düşük moleküler ağırlıklı olefinleri (esas olarak propilen ve bütenden oluşan) bir katalizörün (sülfonik asit veya hidroflorik asit) etkisi altında izobütanla birleştirir. Alkilat, vuruntu önleyici özelliklere sahip olan ve yandığında temiz ürünler üreten bir benzin katkı maddesidir. Alkilatın oktan sayısı kullanılan olefinin tipine ve kullanılan reaksiyon koşullarına bağlıdır. 　　Çoğu ham petrol, doğrudan benzinde kullanılabilen yalnızca %10-40 hidrokarbon içerir. Rafineriler, yüksek molekül ağırlıklı hidrokarbonları daha küçük molekül ağırlıklı, daha uçucu ürünlere dönüştürmek için kırma işlemlerini kullanır. Polimerizasyon reaksiyonu, küçük gaz halindeki hidrokarbonları, benzinde kullanılabilen sıvı hidrokarbonlara dönüştürür. Alkilasyon reaksiyonu, küçük olefinleri ve yan zincirli alkanları, yüksek oktan oranına sahip daha büyük yan zincirli alkanlara dönüştürür. 　　Kırma, polimerizasyon ve alkilasyonu birleştiren bir işlem, ham petrolün %70'ini benzin ürünlerine dönüştürebilir. Alkan siklizasyonu ve naftenik dehidrojenasyon gibi diğer ileri işleme süreçleri aromatik hidrokarbonlar elde edebilir ve ayrıca benzinin oktan sayısını da artırabilir. Modern rafineri işlemleri, girdi ham petrolünü tamamen yakıt bazlı ürünlere dönüştürebilir. 　　Petrol rafinasyon sürecinin tamamında alkilasyon, molekülleri gerektiği gibi yeniden düzenleyebilir ve üretimi artırabilir ki bu çok önemli bir bağlantıdır. 　　2. Reaksiyon Türü Şekil 2: Reaktif alkilasyon reaksiyonları iki tipe ayrılabilir: termal alkilasyon ve katalitik alkilasyon. Termal alkilasyonun yüksek reaksiyon sıcaklığı nedeniyle piroliz gibi yan reaksiyonların meydana gelmesi kolaydır, bu nedenle endüstride katalitik alkilasyon kullanılır. Başlıca katalitik alkilasyonlar şunlardır:: 　　①Yüksek oktanlı benzin bileşenleri elde etmek için izobütanı alkile etmek için izobütilen kullanılması gibi alkanların alkilasyonu ； 　　②Etilenle benzen alkilasyonu gibi aromatiklerin alkilasyonu ； 　　③p-kresolün izobutilen ile alkilasyonu gibi fenollerin alkilasyonu. 　　Alkilasyon aynı zamanda en tipik örnek olan metal alkilasyonuna da işaret edebilir. 　　3. Katalizör Endüstride katalitik alkilasyon işlemi sıvı faz yöntemi ve gaz fazı yöntemi olmak üzere iki türe ayrılabilir ve kullanılan katalizörler birbirinden farklıdır. 　　Sıvı faz alkilasyon katalizörleri esas olarak kullanılır: ①Yaygın olarak kullanılan asit katalizörleri arasında sülfürik asit ve hidroflorik asit bulunur. İzobütanın propilen ve büten ile alkilasyonu şu anda çoğunlukla hidroflorik asit ile yapılmaktadır. Benzenin yüksek karbonlu olefinler veya C10-C18 klorlu alkanlarla alkilasyonunun yanı sıra fenollerin alkilasyonu için çoğunlukla sülfürik asit kullanılır. ②Alüminyum klorür-hidrojen klorür ve bor florür-hidrojen florür gibi Friedel-Crafts katalizörleri, benzenin etilen, propilen ve yüksek karbonlu olefinlerle alkilasyonunun yanı sıra fenollerin alkilasyonunda yaygın olarak kullanılır. 　　Gaz fazı alkilasyon katalizörleri esas olarak kullanılır: ①Diatomit fosfat gibi katı asit katalizörleri, benzenin etilen, propilen, naftalen ve propilen ile alkilasyonu için kullanılır. ； ②Alümina, alümina-silika, magnezyum ve demir oksitler ve aktifleştirilmiş kil gibi metal oksit katalizörleri, benzenin etilen, fenol ve metanol ile alkilasyon reaksiyonunda sıklıkla kullanılır. ③ZSM-5 moleküler elek katalizörleri gibi moleküler elek katalizörleri esas olarak benzen ve etilenin alkilasyon prosesinde kullanılır. 　　4. Proses koşulları Alkilasyon ekzotermik bir reaksiyondur ve reaksiyonun ısısı genellikle 80-120kJ/mol'dür. Bu nedenle reaksiyon ısısının uzaklaştırılması çok önemlidir. Termodinamik açıdan bakıldığında, reaksiyon geniş bir sıcaklık aralığında tamamlanmaya yakın hale getirilebilir ve yalnızca sıcaklık çok yüksek olduğunda bariz bir ters reaksiyon meydana gelir. Sıvı faz reaksiyonlarında kullanılan katalizörler genellikle daha yüksek aktiviteye sahiptir ve reaksiyon daha düşük sıcaklıklarda (0 ila 100°C) gerçekleştirilebilir. Reaktiflerin sıvı fazını korumak ve reaksiyon sıcaklığını ayarlamak için uygun basınç kullanılır. Olefinlerin polimerizasyonunu ve polialkilatların oluşumunu azaltmak için sıklıkla daha yüksek bir alken veya benzen molar oranı (5~14:1) ve daha kısa kalma süresi kullanılır. Benzen ve alkilleyici ajanların endüstride etkili bir şekilde kullanılması amacıyla, polialkilatlar genellikle monoalkilbenzen oluşturmak üzere benzen ile bir alkilasyon reaksiyonuna girmek üzere reaktöre geri dönüştürülür. Hammaddelerdeki asetilen, sülfür ve su, katalizöre zararlıdır ve önceden uzaklaştırılması gerekir. Gaz fazlı alkilasyonda kullanılan katalizör aktivitesi genellikle düşüktür, bu nedenle reaksiyonun daha yüksek bir sıcaklıkta (150~620°C) gerçekleştirilmesi gerekir, basınç genellikle 1.4~4.1 MPa'dır ve stiren-en molar oranı 3~20:1'dir. Hammaddelerdeki sülfürler ve su, katalizörü kolayca zehirleyebilir ve önceden uzaklaştırılması gerekir. 　　5. Reaktör sıvı fazlı alkilasyonu, yatay veya kule reaktöründe gerçekleştirilebilir ve reaksiyon ısısı, reaktördeki (yatay) soğutma tüpü veya buharlaştırmalı soğutma yoluyla uzaklaştırılabilir. Reaktanların ve asidin yeterli oranda karışmasını sağlamak ve belirli bir kalma süresini kontrol etmek için karıştırma, sirkülasyon, saptırma plakaları veya çok aşamalı seri reaktörler kullanılabilir. Katalizör aşındırıcı olduğundan reaktörün korozyona dayanıklı malzeme ile kaplanması gerekir. Gaz fazlı alkilasyon, ekipman için aşındırıcı değildir ve genellikle boru şeklinde sabit yataklı reaktörler veya çok aşamalı soğutulmuş adyabatik reaktörler kullanır. 　　6. Endüstriyel uygulama Petrol rafineri endüstrisinde alkilasyon işlemi esas olarak yüksek oktanlı benzinin harmanlama bileşenlerini üretmek için kullanılır. Örneğin: İzobütan, alkilasyon işleminin en eski uygulaması olan bir alkilat yağı üretmek için propilen veya butilen ile alkile edilir. Benzen, başlangıçta benzin için bir harmanlama maddesi olarak kullanılan ve şu anda fenol ve propilen glikol üretimi için ana hammadde olan kümeni üretmek için propilen ile alkile edilir. Alkilasyon işlemi artık öncelikle çeşitli önemli organik ürünler üretmek için kullanılıyor. Örneğin: Benzen, etilbenzen üretmek için etilen ile alkile edilir ve benzen, sentetik deterjanların hammaddesi olan yüksek karbonlu alkilbenzen üretmek için C10-C18 olefinlerle alkillenir. Ayrıca tolüenin propilen ile alkilasyonuyla elde edilen metil kümen, m-krezol üretmek üzere oksitlenebilir ve izomerleştirilebilir. ； Toluen, vinil toluen üretmek üzere etilen ile reaksiyona girer. Ksilen miski, m-ksilenin izobutilasyonuyla üretilebilir. 1,2,4-trimetilbenzenin metanol veya metil klorür ile alkilasyonu 1,2,4,5-tetrametilbenzen üretebilir. Fenolün izobutilen ile alkilasyonu tert-butilfenol üretebilir ve diizobutilen ile alkilasyonu p-oktilfenol üretebilir. 　　7. Petrol hidrokarbon alkilasyonunun prensibi. Rafineri gazı işleme süreçlerinden biri, yüksek oktanlı benzin bileşenleri üretmek için izobütan ve bütenin (veya propilen, büten ve penten karışımının) bir katalizör (hidroflorik asit veya sülfürik asit veya katı asit (sıvı atık asit veya yüksek geri dönüşüm ve işleme maliyetlerinin neden olduğu çevre kirliliğini önleyebilen araştırma yönü) varlığında) alkilasyon reaksiyonudur. Hammadde olarak izobütan ve büten kullanan ürünün araştırma oktan sayısı (oktan sayısına bakınız) 94'e ulaşabilmektedir. ； Hammadde olarak propilen, butilen ve penten karışımının kullanılması, biraz daha düşük oktan sayısına sahiptir. Alkillenmiş benzin iyi bir hassasiyete, düşük buhar basıncına ve iyi bir kurşun hassasiyetine sahiptir (az miktarda tetraetil kurşun eklemek, benzinin oktan sayısını önemli ölçüde artırabilir). Havacılık benzini ve yüksek kaliteli otomotiv benzini üretimi için ideal bir harmanlama bileşenidir. 　　Tarihçe İkinci Dünya Savaşı sırasında, havacılık benzinine olan talebi karşılamak amacıyla petrol hidrokarbon alkilasyon teknolojisi geliştirildi. 1939'da Anglo-İran Petrol Şirketi sülfürik asidi katalizör olarak kullandı. 1942'de American Global Oil Company ve Philips Petroleum Company, yüksek oktanlı benzin üretmek için petrol hidrokarbon alkilasyon üniteleri inşa etmek için hidroflorik asidi katalizör olarak kullandı. Yüksek oktanlı motor benzinine olan talebin artmasıyla birlikte savaş sonrası yıllarda gelişmeye devam etti. Çin, 1960'larda bir sülfürik asit alkilasyon ünitesi kurdu ve son yıllarda da bir hidroflorik asit alkilasyon ünitesi inşa ediyor. 　　Kullanılan katalizöre bağlı olarak işlem iki türe ayrılabilir: hidroflorik asit alkilasyonu ve sülfürik asit alkilasyonu. 　　Hidroflorik asit alkilasyon prosesi genellikle ham madde ön arıtımı, reaksiyon, ürün fraksiyonlama ve arıtma, asit rejenerasyonu ve üç atık yönetiminden oluşur. Ön arıtmanın amacı, ekipmanın ciddi korozyonunu önlemek için esas olarak ham maddelerin nem içeriğini (20 ppm'den az) kontrol etmektir. Aynı zamanda kükürt, bütadien C2, C6 ve oksijen içeren bileşikler gibi safsızlıkların içeriği de sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir. Hidrokarbonların hidroflorik asit içindeki çözünürlüğü büyük olduğundan, alkilasyon reaksiyonu çok hızlıdır ve temel olarak yalnızca onlarca saniyede tamamlanabilir, dolayısıyla boru şeklinde bir reaktör kullanılabilir. Reaksiyon sıcaklığı 20~40°C ve basınç 0,7~1,2MPa'dır. Yan reaksiyonların ilerlemesini engellemek için büyük miktarda izobutanın reaksiyon beslemesine geri dönüştürülmesi gerekir, böylece izobütan beslemesinin olefin beslemesine hacim oranı (8-12:1) seviyesinde tutulur. Reaksiyonun ısısı asit soğutucu tarafından uzaklaştırılır. Asit rejenerasyonunun amacı temel olarak reaksiyon sırasında oluşan süperpozisyonu ve ham maddelere getirilen suyu ortadan kaldırmak ve hidroflorik asit konsantrasyonunu yaklaşık %90'da tutmak için asitte çözünebilen yağı rejeneratörün tabanından boşaltmaktır. Alkilat yağı, ana ayırma kolonunun tabanından boşaltılır ve geri dönüştürülmüş izobütan, kolonun yan hattından çekilir. Uçak yakıtı üretilecekse, elde edilen alkilatın yeniden damıtılması gerekiyor ve kulenin tepesinden ayrılan hafif alkilat, havacılık benzini bileşeni olarak kullanılıyor. Sistemden boşaltılan hidroflorik asit içeren atık gaz veya atık sıvının arıtılması ve son olarak kalsiyum klorür ile reaksiyona sokularak inert kalsiyum florüre dönüştürülmesi gerekir. Alkillenmiş benzinin her tonunun üretimi yaklaşık 0,4 ila 0,6 kg hidroflorik asit tüketir. 　　Sülfürik asit alkilasyonunun temel süreci hidroflorik asitinkine benzer. Asıl sorun yüksek asit tüketimidir. 1 ton alkilat yağı, 70 ila 80 kg sülfürik asit gerektirir ve yan ürün olarak büyük miktarda seyreltik asit üretilir. Yakınlarda sülfürik asit tesisi veya asit konsantrasyon tesisinin bulunmaması çevrenin ciddi şekilde kirlenmesine neden olacaktır. 　　Sülfürik asit alkilasyonu 2. Sülfürik asit alkilasyonu 1. Genel Bakış Sülfürik asit, olefinlerin alkilasyonunu sağlamak için bir katalizör görevi görür. İki türü vardır: kademeli tip ve kabuk ve tüp tipi. Reaksiyonu daha düşük bir sıcaklıkta tutmak için, ilki, ısıyı absorbe etmek ve soğutmak için reaktanların kendilerinin kısmi buharlaşmasını kullanırken, ikincisi, reaksiyondan sonra atık suyun kısılarak genleştirilmesi ve soğutulması yöntemini kullanır. 　　İki tür sülfürik asit alkilasyonu vardır: merdiven tipi ve kabuk ve tüp tipi. Reaksiyonu daha düşük bir sıcaklıkta tutmak için, ilki, ısıyı absorbe etmek ve soğutmak için reaktanların kendilerinin kısmi buharlaşmasını kullanırken, ikincisi, reaksiyondan sonra atık suyun kısılarak genleştirilmesi ve soğutulması yöntemini kullanır. 　　Çok aşamalı kademeli reaktörün her aşaması, hidrokarbon besleme stoğunu ve sülfürik asidi emülsifiye etmek için bir karıştırıcı ile donatılmıştır. Sülfürik asit ve izobütan reaktörün ilk bölümüne akar ve her bölümden sorunsuzca geçer. Olefinler birkaç parçaya bölünür ve her bölüme sırasıyla girer. 　　Hidrokarbonların bir kısmı reaktörün her bölümünde buharlaşarak reaksiyon tarafından açığa çıkan ısıyı emer ve reaksiyon sıcaklığını düşük tutar. 　　Buharlaşan hidrokarbonlar sıkıştırılır, yoğunlaştırılır ve sıvılaştırılır, ardından propan çıkarılır ve reaksiyon sistemine geri gönderilir. 　　Reaktör, bir emülsiyon oluşturmak üzere sülfürik asit ve hidrokarbonları yüksek hızda sirküle etmek için bir çarklı karıştırıcı ile donatılmıştır. 　　Reaksiyondan sonra asit-hidrokarbon emülsiyonu çökelticiye girer ve ayrılan sülfürik asit, yeniden kullanılmak üzere reaktöre geri dönüştürülür. Çökelticiden ayrılan reaksiyon çıkış suyu, basınç kontrol valfi yoluyla reaktörün ısı borusu boyunca akar ve reaksiyonu daha düşük bir sıcaklıkta tutmak için reaksiyon ısısını absorbe etmek üzere kısmen buharlaştırılır. 　　2. Ana etkileyen faktörler Reaksiyon sıcaklığı: Alkilasyon reaksiyonu daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleştirilir. Sülfürik asit alkilasyon reaksiyonu için uygun sıcaklık 8-12°C'dir. 　　Sülfürik asit konsantrasyonu Sülfürik asit, alkilasyon reaksiyonunda katalizör olarak kullanılır ve konsantrasyonunun reaksiyon üzerinde büyük etkisi vardır. 　　Sülfürik asit konsantrasyonu %99 m'den yüksek olduğunda, SO3 doğrudan izobutan ile reaksiyona girerek asit tüketimini artıracaktır. Konsantrasyon %85m'den düşük olduğunda, katalizörün aktivitesi * * Ekipmanın korozyonu da ciddi olma eğilimindeyken azalır. 　　Bu nedenle uygun sülfürik asit konsantrasyonu %95-96 m'dir. 　　Endüstride reaktöre eklenen taze sülfürik asit konsantrasyonu genellikle %98-99 m'dir. Hammaddelerdeki su içeriği ve yan reaksiyonlarla üretilen suyun seyreltilmesinin yanı sıra sülfat esterleri ve asitte çözünen polimerlerin oluşması nedeniyle, sülfürik asit konsantrasyonu çalışma sırasında kademeli olarak azalacaktır. Sülfürik asit alkilat yağının kalitesini sağlamak ve ekipmanın sülfürik asitten dolayı korozyonunu önlemek için, asit konsantrasyonu %88-90 m'ye düştüğünde atık asit olarak boşaltılması gerekir. 　　Sülfürik asit tüketimi, sülfürik asit alkilasyonunun üretim maliyetinin önemli bir kısmını oluşturur, bu nedenle asit tüketimi mümkün olduğu kadar azaltılmalıdır. 　　Hammaddedeki safsızlık içeriği arttığında asit tüketimi artacaktır. Hammaddedeki olefinlerin propilen ve penten içermesi durumunda asit tüketimi de önemli ölçüde artacaktır. Çok yüksek veya çok düşük sıcaklık, eşit olmayan karıştırma ve dispersiyon gibi uygun olmayan reaksiyon koşulları da asit tüketiminin artmasına neden olacaktır. 　　Bu nedenle asit tüketiminin artmasına neden olan yukarıdaki durumlardan kaçınılmalıdır. 　　Çevreyi korumak ve maliyetleri azaltmak amacıyla cihazdan çıkan atık asitin istenildiği gibi deşarj edilmemesi gerekmektedir. Atık asit, yüksek sıcaklıkta SO2 üretmek için yakma fırınına gönderilmeli ve daha sonra sülfürik asidi geri kazanmak için SO2'yi SO3'e oksitlemeli. 　　Sülfürik asit konsantrasyonunun tespiti çok önemlidir ve Dupont Stracto alkilasyon ünitesi çevrimiçi konsantrasyon analiz araçlarıyla donatılmıştır. 　　Reaksiyon sistemindeki asitin hidrokarbonlara oranı çok küçükse, sülfürik asidin hidrokarbonlara oranı çok küçükse, asit miktarı dispersiyon ve emülsifikasyon sırasında sürekli bir faz oluşturmaya yetmeyecek ve hidrokarbonlar sürekli faz haline gelecektir. Bu, alkilat yağının kalitesini düşürecek ve asit tüketimini artıracaktır. 　　Sülfürik asidin sürekli fazda olmasını sağlamak için endüstride genellikle kullanılan asit-hidrokarbon oranı 1-1.5:1'dir. 　　Sülfürik asidin termal iletkenliği hidrokarbonlarınkinden çok daha yüksek olduğundan, sürekli faz olarak sülfürik asit kullanılması reaksiyon ısısını daha etkili bir şekilde dağıtabilir ve aşırı yerel aşırı ısınma reaksiyon sıcaklıkları nedeniyle ağırlaşan yan reaksiyonları önleyebilir. 　　Asit-hidrokarbon oranı çok büyük olamaz, aksi takdirde hidrokarbonların besleme miktarı azalacak ve cihazın işleme kapasitesi azalacaktır. Aynı zamanda sülfürik asitin artması reaksiyon sisteminin viskozitesini ve yoğunluğunu arttıracak ve karıştırma için gereken enerji tüketiminin artmasına neden olacaktır. 　　İzobütanın olefinlere oranı Asit fazındaki izobütanın konsantrasyonunu arttırmak ve olefinlerin süperpozisyonu gibi yan reaksiyonların ortaya çıkmasını bastırmak için reaksiyon sisteminde yüksek bir alken-olefin oranının korunması gerekir. Endüstriyel reaktör beslemesindeki alken-en oranı genellikle 5-15:1'dir. 　　Alken-en oranını arttırmanın amacı reaksiyon sistemindeki izobütanın saflığını geliştirmek olduğundan, reaksiyon çıkışındaki izobütan konsantrasyonu üretim sırasında çoğunlukla %60-70v'den az olmayacak şekilde kontrol edilir. 　　Sülfürik asitte hidrokarbonların dispersiyonu: Sülfürik asit sürekli fazdır ve hidrokarbonlar dağılmış fazdır. Alkilasyon reaksiyonunun kontrol adımı izobutanın asit fazına kütle transferi olduğundan karıştırma hızının reaksiyon üzerinde daha büyük bir etkisi vardır. 　　Asit hidrokarbonların yoğunluk farkı büyük olduğundan ve sülfürik asidin viskozitesi de büyük olduğundan, reaksiyon sisteminin dağılımını iyileştirmek, kütle transferini ve ısı transfer verimliliğini arttırmak, alkilasyon reaksiyonunu hızlandırmak ve alkilat yağının oktan sayısının artmasına yardımcı olmak için kuvvetli karıştırma gereklidir. 　　Reaksiyon süresi Reaksiyon süresi, karıştırma yoğunluğuna ve iki fazın dağılım durumuna bağlıdır. Genellikle sülfürik asit alkilasyonunun reaksiyon süresi 20-30 dakikadır. 　　Sürenin çok kısa olması durumunda reaksiyon tamamlanmayacak ve alkilat yağının verimi etkilenecektir. 　　Sürenin çok uzun olması hem cihazın işlem kapasitesini düşürecek hem de ürünün kalitesini düşürecek ikincil reaksiyonlara neden olacaktır. 　　3. Alkilasyon reaksiyonu, organik bileşik moleküllerindeki karbon, oksijen ve nitrojene bağlı hidrojen atomlarının alkil gruplarıyla değiştirildiği bir reaksiyondur. Karbon atomu üzerindeki alkilasyon ① Hidrojenin, karbonil grubunun bir karbonu üzerindeki alkilasyonu. Karbonil grubunun a karbonundaki hidrojen zayıf asidiktir. Güçlü bir bazın (sodyum amid, sodyum hidrit gibi) etkisi altında, karbonil grubunun bir karbon atomu, bir karbon alkilasyon ürünü üretmek için bir alkil halojenür ile bir alkilasyon reaksiyonuna girebilir. 　　1. Organik bileşik moleküllerinde karbon, oksijen ve nitrojene bağlı hidrojen atomlarının alkil gruplarıyla değiştirildiği reaksiyonu tanımlayın. 　　2. Karbon atomlarında reaksiyon mekanizması alkilasyonu: 　　①Hidrojenin karbonil grubunun bir karbonu üzerinde alkilasyonu. 　　Karbonil grubunun a karbonundaki hidrojen zayıf asidiktir. Güçlü bir bazın (sodyum amid, sodyum hidrit gibi) etkisi altında, karbonil grubunun bir karbon atomu, bir karbon alkilasyon ürünü üretmek için bir alkil halojenür ile bir alkilasyon reaksiyonuna girebilir.: 　　Homoesterlerin doğrudan alkilasyonu kendi kendine yoğunlaşmaya neden olur ； Polialkilasyon reaksiyonları da meydana gelir. A-karbon monoalkilasyon ürünleri elde etmek için şunu kullanın: * * Pirol ve morfolin gibi ikincil aminler, enaminlere dönüştürülür ve daha sonra aktif alkil halojenürlerle (metil iyodür, benzil halojenür vb.) reaksiyona girerek, alkile edilmiş karbonil bileşikleri elde etmek üzere hidrolize edilebilen ikame edilmiş enaminler oluşturulur.: 　　②Reaktif metilen gruplarının alkilasyonu. 　　İki reaktif grup arasındaki metilen grubu nispeten aktiftir ve sodyum alkoksitin etkisi altında kolayca alkile edilir. Aktif grup nitro, karbonil, ester veya siyano grubu vb. olabilir. Örneğin, ikame edilmiş malonat sentezi ve asetoasetat sentezi: H2C(COOC2H5)2+C2H5O-Na+CH(COOC2H5)2-Na++C2H5OHCH(COOC2H5)2-Na+RXRCH(COOC2H5)2+NaXCH3COCH2COOC2H5+C2H5O-Na+(CH3COCHCOOC2H5)-Na++C2H5OH, burada R bir alkil grubudur ； X halojendir. İkame edilmiş malonat ve asetoasetat kolayca dekarboksile edilir ve hidrolizden sonra ikame edilmiş asetik asit veya aynısına ayrıştırılır. Bu reaksiyon organik sentezde yaygın olarak kullanılır. Bu alkilasyon reaksiyonları susuz koşullar altında gerçekleştirilir. 　　③Faz transfer katalizli alkilasyon. 　　Birbiriyle karışmayan iki sıvı faz sistemindeki reaktanları reaksiyona sokmak için bir faz transfer katalizörü kullanılır. Susuz koşullar altında çalışmaya gerek yoktur. Susuz sodyum alkoksit yerine konsantre sodyum hidroksit sulu çözeltisi kullanılabilir. Reaksiyon koşulları hafiftir ve operasyon basittir. Yaygın olarak kullanılan katalizörler arasında (n-C4H9)4N+HSO4- gibi dördüncül amonyum tuzları (Q+X-), dördüncül fosfor tuzları Cl- veya taç eterler yer alır. Reaktanlar ara yüzeyde alkali ile reaksiyona girerek karbon negatif iyonlar oluşturur. İkincisi, kuaterner amonyum tuzunun katyonuyla bir iyon çifti oluşturur, organik faza aktarılır ve alkil halojenür ile bir alkilasyon reaksiyonuna girer. 　　3. Kimyasal reaksiyon Friedel-Crafts alkilasyon reaksiyonu, kullanılan alkil grubu üçten fazla karbon atomuna sahip düz zincirli bir alkil grubuna sahip olduğunda karbokatyon yeniden düzenlenecektir. 　　4. Aşağıdaki gibi durumlar: Oksijen atomundaki alkile edilmiş sodyum alkoksit, bir alkil halojenür ile reaksiyona girerek bir eter oluşturur; bu, asimetrik eterlerin sentezi için önemli bir yöntemdir.: 　　ROna+R'XROR'+NaX Fenol alkolden daha asidiktir. Sodyum hidroksit, daha sonra alkile edilebilen aromatik oksijen anyonlarının üretilmesi için kullanılabilir. 　　Örneğin: Sülfat diesterleri de yaygın olarak kullanılan alkilleyici reaktiflerdir. Alkil halojenürlerden daha aktiftirler ve hafif reaksiyon koşullarına sahiptirler. Genellikle reaksiyona yalnızca bir alkil grubu katılır. 　　Nitrojen atomundaki alkillenmiş alkil halojenürün belirli bir basınç altında amonyak veya amin ile ısıtılması, birincil, ikincil, üçüncül aminlerin ve hatta dördüncül amonyum tuzlarının bir karışımını üretebilir. Fraksiyonlama yoluyla birincil, ikincil ve üçüncül aminler tek tek ayrılabilir. Reaktiflerin oranlarının ve koşullarının kontrol edilmesi, aminlerden birinin ana ürün olmasını sağlar. 　　N3H + RXH3R + X - H3R + NH3RNH2 + H4 RNH2 + RXR2N2 + X - R2H2 + NH3R2NH + H4 R2NH + RXR3H + 　　4. Alkillenmiş benzin 1. Benzinin oktan sayısını artırmanın yolları Benzinin oktan sayısını artırmaya yönelik mevcut teknolojiler temel olarak katalitik reformasyon teknolojisi, alkilasyon teknolojisi, izomerizasyon teknolojisi ve benzine oktan sayısı iyileştiricinin (anti vuruntu maddesi) eklenmesini içerir. 　　Katalitik reforming, esas olarak benzinin oktan sayısını arttırmak için benzindeki aromatiklerin ve izoparafinlerin miktarını arttırır. Aromatik hidrokarbonlar oktan sayısının artmasına daha fazla katkıda bulunur. Reformasyon yoluyla benzinin oktan sayısını arttırmanın dezavantajı aromatik hidrokarbon içeriğinin ve benzen içeriğinin artmasıdır. 　　Alkillenmiş benzin, izooktan üretmek için büten-1, büten-2 ve izobütilen ile reaksiyona girmek için LPG'deki izobütanı kullanır, dolayısıyla alkillenmiş benzinin bileşenlerinin tümü izooktandır. Yüksek oktan sayısına, iyi hassasiyete, düşük buhar basıncına, geniş kaynama noktası aralığına sahiptir ve aromatikler, kükürt ve olefinler gibi doymuş hidrokarbonlar içermez. İdeal bir yüksek oktanlı temiz benzin bileşenidir. 　　İzomerizasyon, benzinin oktan sayısını arttırmanın en ucuz yöntemlerinden biridir. Hafif düz üretimli naftadaki (C5/6) doğrusal alkanları dallanmış alkanlara dönüştürebilir, böylece benzinin oktan sayısını %10 ila %22 oranında artırabilir. 　　Çeşitli katkı maddeleri, benzinin vuruntu önleme özelliğini önemli ölçüde artırabilir. Örneğin MTBE, geliştirilen ve uygulanan en eski eter oktan iyileştiricisidir. Ancak benzinin bileşenleri (hidrokarbonlar) olmadıkları için kullanım sırasında sıklıkla sorunlara neden olurlar. Aynı zamanda katkı maddelerinin fiyatları da çoğu zaman çok yüksektir. 　　2. Benzinin temel bileşenleri. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki benzinin bileşimi kabaca 1/3 katalitik olarak parçalanmış benzin, 1/3 katalitik olarak dönüştürülmüş benzin ve 1/3 diğer yüksek oktanlı harmanlama bileşenlerinden oluşur. Batı Avrupa'da katalitik olarak parçalanmış benzinin %27'si, katalitik olarak dönüştürülmüş benzinin %47'si, geri kalanı ise esas olarak diğer yüksek oktanlı bileşenlerden oluşur. 　　Ülkemin benzininde katalitik olarak parçalanmış benzinin oranı %75 kadar yüksek olup, reforme edilmiş benzin, alkilat yağı, MTBE vb. oranları çok düşüktür. Benzinin bileşimindeki farklılık, ülkemdeki benzinin kalitesini yabancı ülkelerden önemli ölçüde farklı kılıyor. 　　Ülkemdeki mevcut araç benzininin kalitesiyle ilgili temel sorun, yüksek olefin içeriği ve kükürt içeriğidir. 　　3. Alkillenmiş benzinin özellikleri ağırlıklı olarak izoparafinlerdir, neredeyse hiç olefin ve aromatik hidrokarbon yoktur, kükürt içeriği düşüktür, oktan sayısı yüksektir, oktan sayısı genellikle 95 ila 96, hatta 98'e kadardır. Benzin duyarlılığı düşüktür, oktan sayısı ile motor oktan sayısı arasındaki fark 3'ten azdır, düşük buhar basıncı, daha ucuz yüksek oktan bütan eklenebilmektedir, yanma kalorifik değeri yüksektir ve Yüksek sıkıştırma oranlı motorlarda kullanılabilir. 　　Alkilasyon hammaddesi izoparafin: İzobütan. 　　Alkenler: İzobutilen, 1-buten, cis-2-buten ve trans-2-buten gibi farklı büten izomerlerinin alkilasyon reaksiyonu sonuçları da farklıdır. Katalizör olarak hidroflorik asit kullanıldığında, 2-buten alkilasyon ürününün oktan sayısı en yüksek olur, bunu izobutilen alkilasyon ürünü takip eder ve 1-buten alkilasyon ürünü en düşük oktan sayısına sahiptir. Katalizör olarak sülfürik asit kullanıldığında, 1-butenden elde edilen alkilat yağının oktan sayısı, 2-buten ve izobutilenin alkilasyon ürünlerinin oktan sayısından biraz daha yüksektir. 　　Alkilasyon işleminin ana reaksiyonu: 　　Geleneksel sıvı asit izobütan alkilasyon işleminde, kullanılan katalizöre göre sülfürik asit alkilasyon işlemi ve hidroflorik asit alkilasyon işlemine bölünebilir. 　　Sülfürik asit işlemi şunları içerir:: Stratco, Kellogg, ExxonMobil, ReVAP (Phillips/ExxonMobil), Alkad (UOP/ChevronTexaco) ； 　　Hidroflorik asit yöntemi: UOP, Phillips (Conoco Phillips). 2002 sonu itibariyle dünya çapında ReVAP (Phillips/ExxonMobil) teknolojisini kullanan 107 alkilasyon ünitesi mevcuttu. 　　Şu anda dünya Stratco alkilasyon üretim kapasitesi 25,8 milyon ton/yıl, ExxonMobil'in alkilasyon üretim kapasitesi ise 4,95 milyon ton/yıldır. 　　Sülfürik asit prosesi büyük miktarda atık asit üretir ve ciddi çevre kirliliğine neden olur. ； Hidroflorik asit uçucu ve oldukça toksik bir kimyasaldır. Bir kez sızdırıldığında üretim ortamına ve çevredeki ekolojik çevreye ciddi zararlar verecektir. Her iki proseste de üretim ekipmanlarının korozyonu gibi sorunlar yaşanmaktadır. 　　Bazı benzin bileşenlerinin oktan sayısının beş olması ve alkilasyon teknolojisinin gelişmesi. ABD'nin Mayıs 2016'daki "Kimya Mühendisliği" raporuna göre alkilasyon, önemi giderek artan bir petrol rafine teknolojisidir. Temiz bir benzin harmanlama bileşeni olarak kullanılabilen trimetilpentan izomerleri, yani alkilat yağı üretmek için düşük karbonlu olefinler ve izobütanın reaksiyonunu kullanır. Alkilat, yüksek oktan sayısına sahip, düşük buhar basıncına sahip, düşük kükürt içeriğine sahip, aromatik içermeyen yüksek kaliteli bir benzin bileşenidir. Alkilatlara olan talep, ekonomik büyümenin daha fazla benzin gerektirmesi nedeniyle artıyor. * * Daha sıkı benzin standartlarının uygulanması, harmanlanmış benzinde aromatikler ve olefinler gibi yüksek oktanlı bileşenlerin daha düşük seviyelerini gerektiren standartlar ve yüksek performanslı motorlara duyulan ihtiyaç. 　　Benzinin kükürt içeriğine ilişkin sıkı sınırlamalar, daha şiddetli hidro-işlem gerektirir, bu da benzinin oktan sayısında bir düşüşe neden olur. Alkilat, bitmiş benzinin oktan sayısını artıran yüksek oktanlı, düşük kükürtlü bir harmanlama bileşenidir. Diğer bir faktör ise, alkilasyon için büyük miktarda ucuz hammadde sağlayabilen ABD kaya petrolü yataklarından ucuz bütanın bulunmasıdır. 　　1. Katı asit katalizörü alkilasyon teknolojisindeki ilerleme. Uzun yıllardır geliştirilen katı asit alkilasyon katalizörlerinin, zararlı ve aşındırıcı sıvı asit (hidroflorik asit ve sülfürik asit) katalizörlerinin yerini alabileceğini geçtiğimiz aylarda gördük. Bu yılki AFPM konferansında CB&I Şirketi dünyanın ilk endüstriyel ölçekli katı asit katalizör alkilasyon ünitesinin ilerlemesini tanıttı. Bu ünite, Çin'deki Shandong Huifeng Petrochemical Company'nin bir yan kuruluşu olan Zibo Haiyi Fine Chemical Co., Ltd.'de inşa edildi ve Ağustos 2015'te işletmeye alındı. Cihaz, günde 2.700 varil (yılda 100.000 ton) alkilat üretim kapasitesine sahip, CB&I, Albemarle ve Fin şirketi Neste tarafından ortaklaşa geliştirilen AlkyClean teknolojisini kullanıyor. CB&I, Shandong'da üretilen cihazın şu ana kadar tüm performansının beklenen değerlere ulaştığını söyledi. Üretime sokulduğundan bu yana, alkilat ürünlerinin kalitesinin çok iyi olduğu, araştırma oktan sayısının (RON) 96 ile 98 arasında olduğu ve bu sayının, geleneksel alkilatların araştırma oktan sayısından önemli ölçüde daha yüksek olduğu doğrulandı. Araştırma oktan sayısı, benzin harmanlama bileşenleri olarak alkilatların değerinin önemli bir göstergesidir. 　　AlkyClean teknolojisi, sağlam ve dayanıklı bir sabit yataklı zeolit ​​​​katalizatörü olan Albemarle tarafından geliştirilen AlkyStar katalizörünü kullanır. Bu katalizör, CB&I'nin yeni reaktör prosesi ile birleştiğinde, AlkyClean prosesinin, sıvı asit katalizörü olmadan yüksek kaliteli alkilat ürünleri üretmesini sağlayarak prosesi daha güvenli ve daha güvenilir hale getirir. Son işlem gerektirmediği ve asitte çözünebilen yağ atığı gerektirmediği için çok verimli bir alkilat üretim teknolojisidir. 　　KBR, bu yılın şubat ayında şirketin K-SAAT katı asit alkilasyon teknolojisine yönelik ilk teknoloji transfer sözleşmesinin imzalandığını duyurdu. Dongying Haikeruilin Kimya Şirketi, Dongying Şehrinde bir üretim tesisi inşa etmek için KBR Şirketi ile bir sözleşme imzaladı. KBR patentli teknoloji, temel proses tasarımı, temel ekipman ve katalizörler sağlar. Ünitenin 2017 yılının ilk çeyreğinde üretime geçmesi bekleniyor. 　　K-SAAT işleminde ExSact adı verilen katı bir asit katalizörü bulunur. Bu, şu anda ticari olarak temin edilebilen geliştirilmiş bir zeolit ​​​​katalizatörüdür ve sıvı asit katalizörlerine göre insanlara ve çevreye çok daha az zararlıdır. Bu avantaj ve düşük inşaat yatırımı, Haike Şirketinin geleneksel sülfürik asit alkilasyon teknolojisi yerine K-SAAT sürecini seçme kararını etkileyen ana faktörlerdir. KBR'de katalitik kırma ve alkilasyon teknolojisi müdürü Gautham Krishnaiah, K-SAAT ünitesinin bakım maliyetlerinin düşük olması ve sülfürik asit alkilasyon ünitesinin soğutulmasına gerek olmaması nedeniyle katı asit katalizör alkilasyon ünitesinin işletme maliyetlerinin de daha düşük olduğunu söyledi. Ayrıca ne sıvı asit rejenerasyonu ne de katı atık arıtımı (asit-baz nötrleştirme) gerekli değildir. 　　KBR, bu yeşil kimyasal teknolojiyi geliştirmek için Exelus ile ortaklık kurdu ve KBR artık Exelus'un ExSact katalizörünün tek lisans sahibidir. K-SAAT prosesi, biri alkilasyon işlemi için, diğeri ise rejenerasyon veya yedekleme için olmak üzere iki reaktör kullanır. Katalizör, hidrojen kullanılarak tamamen yenilenir; bu sırada yumuşak kok (yüksek derecede doymamış çeşitli hidrokarbonlar) ve katalizör üzerinde adsorbe edilen kirletici maddeler çıkarılır ve üflenir. 　　Başarılı bir şekilde geliştirilen ExSact katalizörü, birçok açıdan sıvı asit katalizörlerinden ve diğer katı asit katalizörlerinden üstündür. Ürün seçiciliğini arttırmak için katalizörün asit merkezi ve gözenek yapısı optimize edilmiştir. ExSact katalizörleriyle alkilasyon çalışma süreleri diğer katı asit katalizörleriyle karşılaştırıldığında daha uzundur ； Hammadde kaynakları ve bileşenlerinde büyük bir esneklik vardır (etilen, propilen, butilen ve pentenin tümü olefin olarak kullanılabilir). Bunun aksine, sıvı asit alkilasyon prosesi etilen ile alkile edilemez çünkü stabil esterler üretir. Ayrıca KBR'nin katı asit prosesi, ham maddelerdeki nem, kükürt, dienler, oksijenatlar ve nitriller gibi kirletici maddelere karşı oldukça dirençlidir. 　　2. Sülfürik Asit Katalizörü Alkilasyon Teknolojisindeki İlerleme Endüstriyel ölçekte katı asit alkilasyon teknolojisinin ortaya çıkışı, sıvı asit katalizörü alkilasyon cihazlarının yenilikçi uygulamasını artık engelleyemez. DuPont, sülfürik asit alkilasyon teknolojisini bazı benzersiz hammaddelere uyguluyor. Bu yılın mart ayında DuPont, hammadde olarak %100 büten kullanan bir alkilasyon ünitesi sağlamak üzere Çin'deki bir rafineriyle bir sözleşme imzaladığını duyurdu. DuPont'un temiz teknolojiden sorumlu küresel satış müdürü Jeannie Branzaru, DuPont'un yeni alkilasyon alanının uzun süredir kimyasal bir temele sahip olduğunu ve mevcut ekonomik koşulların bütandan alkilat yağı veya "özel alkilasyon" teknolojisi üretimi için uygun olduğunu söyledi. Bu benzersiz işleme süreci daha önce ekonomik değildi. Branzaru, birçok şirketin açık piyasada düşük değerli bütanı ucuza satın alabileceğini, daha sonra bunu bir dehidrojenasyon ünitesinde işleyerek izobutilen elde edebileceğini ve daha sonra izobutileni yüksek değerli alkilat yağı üretmek için bir alkilasyon ünitesine gönderebileceğini söyledi. Ancak DuPont'un teknolojisi bütanla sınırlı değildir ve aynı zamanda çok yüksek konsantrasyonlarda propilen ve %100 penteni de işleyebilir. 　　Çin'in Dalian Hengli Petrokimya Şirketi, Changxing Adası Limanı Sanayi Bölgesi'ndeki yeni bir rafineride üretim üniteleri inşa etmek için alkilasyon ve harcanan asit rejenerasyon (SAR) teknolojisini sağlamak üzere DuPont ile bir sözleşme imzaladı. Hengli Petrokimya Şirketi şu anda projeyi 2018 yılında inşa etmeyi planlıyor ve 2019 yılında üretime geçmesi bekleniyor. DuPont kendi Stratco alkilasyonu ve MECS harcanmış asit rejenerasyon teknolojilerini kullanacak. 　　DuPont teknolojisinin entegre rafinaj ve kimya kompleksinde benimsenmesi, Hengli'nin %100 izobütilen hammadde kullanarak yüksek kaliteli alkilat ürünleri üretmesine olanak tanıyacak. DuPont Stratco Technologies küresel işletme müdürü Kevin Bockwinkel şunları söyledi: "Hengli'nin tesisi benzersiz bir ham madde mevcudiyetine sahip ve bütandan alkilat üreten birimlerin sayısı küresel olarak arttığından, benzin pazarında alkilatlar için yeni bir çağın başlangıcını işaret ediyor." Hengli'nin alkilasyon ünitesi, Stratco kontak reaktöründe DuPont'un XP2 patentli teknolojisini kullanacak. Bockwinkel, XP2 teknolojisinin tasarımının, boru demetinin ısı transfer yüzeyinin çok etkili bir şekilde kullanılmasını sağladığını ve bariz proses avantajları sayesinde alkilat ürünlerinin kalitesini artırdığını söyledi. 　　6. 2016 yılında alkilasyon teknolojisindeki en son gelişmeler Alkilasyon, bir benzin harmanlama bileşeni olan alkilat üretmek üzere bir katalizörün etkisi altında rafineride sıvılaştırılmış gazdaki izobütan ve olefinlerin reaksiyonudur. Alkilatlar, yüksek oktan sayıları, düşük buhar basınçları ve olefin ve kükürt içermemeleri nedeniyle ideal benzin harmanlama bileşenleridir. Bu nedenle alkilasyon teknolojisi, son yıllarda rafineri ve kimya şirketlerinin giderek daha fazla ilgisini çekmektedir. 　　Üretim teknolojisi söz konusu olduğunda, alkilat yağının büyük ölçekli üretimi için halihazırda kullanılan alkilasyon işlemleri esas olarak sülfürik asit yöntemini ve hidroflorik asit yöntemini içerir. Her ne kadar bu iki yöntem yüksek alkilasyon yağı verimine ve iyi seçiciliğe sahip olsa da, sülfürik asit yöntemi büyük miktarlarda atık asit üreterek ciddi çevre kirliliğine neden olmaktadır. ； Hidroflorik asit, sızdırıldığında çevreye ve çevredeki ekosistemlere ciddi zarar verecek uçucu ve son derece toksik bir kimyasaldır. Ayrıca her iki proseste de üretim ekipmanlarının korozyonu gibi sorunlar yaşanmaktadır. 　　Son derece aşındırıcı ve insanlara zararlı olan sıvı kuvvetli asidin büyük eksikliklerinin üstesinden gelmek için, son yıllarda yerli ve yabancı şirketler mevcut geleneksel teknolojileri sürekli olarak geliştirmekte ve mevcut sıvı asit alkilasyon proses teknolojisinin yerini alacak yeni nesil katı kuvvetli asit alkilasyon katalizörleri ve proseslerini aktif olarak geliştirmektedir. 　　1. Geleneksel sıvı asit alkilasyon teknolojisi Şu anda alkile edilmiş yağ üretmek için geleneksel sülfürik asit ve hidroflorik asit alkilasyon işlemleri hala kullanılmaktadır. İstatistiklere göre şu anda dünyada 110'dan fazla sülfürik asit alkilasyon ünitesi ve 120'ye yakın hidroflorik asit alkilasyon ünitesi bulunmaktadır. 　　Hidroflorik asit ve sülfürik asit alkilasyon ünitelerinin genel işleyişi farklı olsa da, iki prosesin reaksiyon mekanizmaları oldukça benzerdir. 1960'larda, katalizör olarak sülfürik asit kullanan alkilasyon birimlerinin sayısı, hidroflorik asit katalizör birimlerinin sayısının üç katıydı. O zamandan bu yana alkilasyon teknolojisi eğilimleri, hidroflorik asit kullanımına ve ardından tekrar sülfürik asit kullanımına doğru kaydı. Bu iki süreç uzun yıllar süren rekabet sonucunda gelişmiş ve kendi özelliklerini oluşturmuştur. 　　1) Hidroflorik asit alkilasyon teknolojisi Hidroflorik asit alkilasyon teknolojisi 60 yılı aşkın bir süredir kullanılmaktadır ve bu süre zarfında bu teknoloji sürekli olarak geliştirilmekte ve iyileştirilmektedir. Sülfürik asit alkilasyon işlemiyle karşılaştırıldığında, hidroflorik asit alkilasyon işlemi daha az yer kaplar, tasarımı basittir ve daha az katalizör tüketir. Ancak aynı zamanda eksiklikleri de vardır; bunlardan en yaygın olanı, izobütan, propan, hidroflorik asit ve florlu bileşikleri ayırma maliyetinin, sülfürik asit alkilasyon teknolojisinden daha yüksek olmasıdır (UOP'nin seri prosesteki iki reaktörü hariç). Ayrıca bu teknolojiyle ilgili daha ciddi bir sorun, hidroflorik asidin zehirli bir gaz olarak atmosfere yayılmasıdır. Hidroflorik asit gazının konsantrasyonu düşük olduğunda gözleri, cildi ve burnu tahriş edebilir. ； Yüksek konsantrasyonlarda hayati tehlike oluşturur. 　　Hidroflorik asit alkilasyon lisans sahibi: UOP ve PHILLIPS (ConocoPhillips) Hidroflorik asit alkilasyonundaki en büyük sorun, ABD çevre koruma departmanı tarafından yasaklanan hidroflorik asit katalizörünün uçuculuğu, aşındırıcılığı ve toksisitesidir. Bu nedenle son 20 yıldır yeni kurulan alkilasyon ünitelerinde hidroflorik asit yöntemi temel olarak kullanılmamaktadır. 　　2) Sülfürik asit alkilasyon teknolojisi Sülfürik asit alkilasyon teknolojisinin atık asit arıtımı ve ekipman korozyonu gibi sorunları olmasına rağmen alkilat yağı üretimi giderek daha fazla ilgi çekmektedir. Bu nedenle yeni teknolojiler geliştirilirken sülfürik asit alkilasyon teknolojisi de sürekli olarak gelişmektedir. Şu anda ana sülfürik asit alkilasyon patent sahipleri arasında DuPont ve LUMMUS bulunmaktadır. Bunlar arasında DuPont teknolojisinin kullanıldığı alkilasyon yeteneği dünyada ilk sırada yer alıyor. DuPont, küresel alkan sülfürik asit alkilasyon pazarının yaklaşık %80'ini oluşturan eksiksiz bir sülfürik asit alkilasyon teknolojisi (STRATCO) ve atık asit rejenerasyon (MECS) teknolojisi setine sahiptir. DuPont teknolojisinin kullanıldığı yurt içi örnek CNOOC Huizhou Rafineri'dir (160.000 ton/yıl, 2009'da işletmeye alınmıştır). Aynı zamanda 2016 yılında inşaatına başlanması planlanan üç yurt içi ünite daha bulunmaktadır. 　　Lummus'un CDAlky sülfürik asit teknolojisi son yıllarda Çin'de yaygın olarak kullanılmaktadır. Üretime alınmış veya üretime sokulmak üzere olan cihazlar arasında;: Shandong Shenchi (200.000 ton/yıl, Mayıs 2013'te işletmeye alındı), Shandong Haiyue (600.000 ton/yıl, Temmuz 2014'te işletmeye alındı), Guangxi Qinzhou Tianheng Petrokimya (200.000 ton/yıl, Nisan 2014'te işletmeye alındı) ve Yuntianhua (240.000 ton/yıl, 2014'te işletmeye alındı) 2016). 　　Sülfürik asit alkilasyonunun en büyük problemi atık asit arıtımı olduğundan alkilasyon ünitesi ile birlikte atık asit rejenerasyon cihazının yapılması gerekmektedir. Yatırım ve işletme maliyetleri hidroflorik asit alkilasyonuna göre daha yüksektir. 　　2. Alternatif alkilasyon teknolojisi Araştırmacılar hidroflorik asit ve sülfürik asit alkilasyon süreçlerini geliştirmeye devam etseler de yüksek inşaat maliyetleri, yüksek asit tüketimi, güçlü aşındırıcılık ve çevre kirliliğinin kolay nedeni gibi mevcut sorunları temelden çözemediler. Bu nedenle temiz ve güvenli alternatif alkilasyon teknolojileri yurt içinde ve yurt dışında aktif olarak geliştirilmektedir. Bunlar arasında katı asit alkilasyon teknolojisi ve iyonik sıvı alkilasyon teknolojisi en önemli ilerlemeyi kaydetmiştir. 　　1) Katı asit alkilasyon teknolojisi Her ne kadar geleneksel sıvı asit alkilasyon teknolojileri şu anda oldukça olgunlaşmış olsa da, güvenlik ve çevre üzerindeki etkileri daha güvenli ve daha çevre dostu proses teknolojilerinin geliştirilmesine ilham vermiştir. 　　Sıvı asit teknolojisiyle karşılaştırıldığında katı asit alkilasyon reaksiyonu koşulları yumuşaktır ve rejenerasyon uygundur. Katı asit alkilasyon reaksiyonu işlemi sırasında olefin süperpozisyonu probleminin çözülmesinden sonra, katı asit alkile edilmiş benzinin özellikleri, sıvı asitle üretilen benzinin özelliklerine eşdeğer olabilir. ； Aynı zamanda katı asit, sıvı asit kadar aşındırıcı değildir ve potansiyel olarak tehlikelidir, ekipman malzemeleri için özel gereklilikleri yoktur ve yüksek proses güvenliğine sahiptir. ； Çevre koruma açısından atık asit arıtımından kaynaklanan olumsuz sorunlar bulunmamaktadır. Bu nedenle, son yıllarda dünyadaki birçok büyük petrol şirketi ve bilimsel araştırma kurumu, katı katalizörlerin araştırma ve geliştirilmesine kendini adamıştır. Daha iyi bilinen teknolojiler arasında LUMMUS'un AlkyClean süreci ve UOP'un Alkyle'ı bulunmaktadır. Ne ve Inalk prosesleri ve TOPSOE'nin FBA prosesi sayesinde yerli bilimsel araştırma kurumu Petrokimya Enstitüsü de alkilasyon katı asit katalizörleri ve ilgili teknolojiler geliştirdi ve son iki yılda Şangay Gaoqiao Petrokimya ve Pekin Yanshan Petrokimya'da endüstriyel yan hat testleri gerçekleştirdi. Şu anda bu teknoloji Sinopec'in teknik değerlendirmesinden geçmiş durumda. 　　Lummus'un AlkyClean prosesinin Finlandiya'daki Fortum rafinerisinde bir tanıtım ünitesi bulunmaktadır. Şubat 2015'te Lummus'un ilk 100.000 ton/yıl katı asit alkilasyon ünitesi Zibo, Shandong'daki Huifeng Petrokimya Grubu'nda inşa edildi ve işletmeye alındı. 　　Katı asit alkilasyon teknolojisi bir miktar ilerleme kaydetmiş olsa da, katı asit alkilasyon teknolojisinin geleneksel sıvı asit teknolojisinin tamamen yerini alması için şimdilik bazı engeller bulunmaktadır. Bunlar arasında, katalizörün devre dışı bırakılması/yenilenmesi sorunları aşılması en zor olanlardır. Aynı zamanda, hammaddelerin uyarlanabilirliği, ekonomik ünite çalışması ve katı asit katalizörlerinin yüksek reaktivitesi ve seçiciliği gibi bir dizi sorunun çözülmesi gerekmektedir. 　　2) İyonik sıvı alkilasyon teknolojisi İyonik sıvılar, hem sıvı asitlerin reaktif bölgelerinin yüksek yoğunluğuna hem de katı asitlerin uçuculuğuna sahip olmadıkları için son yıllarda yaygın bir ilgi görmüştür. Geçmişte zayıf seçicilik ve düşük verim, alkilat üretimi için iyonik sıvı katalizörlerin kullanımını sınırlıyordu. İyonik sıvı alkilasyon teknolojisine odaklanan çok sayıda yeni araştırma çalışması yapılmıştır. Chevron, Shell, Çin Petrol Üniversitesi ve diğer şirket ve kurumlar bu alanda çok sayıda araştırma çalışması yaptı. 　　İyonik sıvı alkilasyon teknolojisinde çözücü ve katalizör olarak iyonik sıvılar kullanılır ve bu teknoloji sülfürik asit ve hidroflorik asitten daha yüksek katalitik performans gösterir. Son yıllarda geliştirilen kompozit iyonik sıvı katalizörler alkilasyon üretiminde büyük potansiyel göstermiştir. 　　PetroChina şu anda iyonik sıvı alkilasyon teknolojisini endüstriyel olarak uygulayan tek şirkettir. Bu teknoloji Çin Petrol Ağır Petrol Üniversitesi tarafından geliştirilmiştir. * * Önemli bir laboratuvar tarafından geliştirilen 120.000 ton/yıl kapasiteli iyonik sıvı katalitik karbon tetraalkilasyon (ILA) ünitesi, 29 Eylül 2013 tarihinde Shandong Deyang Chemical Co., Ltd.'de devreye alındı. İyonik sıvı alkilasyon teknolojisinin başarılı bir şekilde uygulanması, geleneksel konsantre sülfürik asit ve hidroflorik asit alkilasyon işlemlerinin birçok eksikliğinin üstesinden gelmiş ve ülkemdeki ticari benzinin temizlenmesi ve kapsamlı kalite yükseltmesi için yeni bir çözüm sağlamıştır. 　　7. Ülkemin Alkilasyon Endüstrisinin Beklentileri Piyasa ekonomisi koşullarında, kaynaklar yüksek verimli alanlarda yoğunlaşma eğilimindedir. Ülkemin yoğunlaştırılmış çevre yönetimi ve rafine yağ kalitesinin hızla yükseltilmesiyle desteklenen alkillenmiş benzin, ideal bir yağ harmanlama hammaddesi olarak dikkat çekmeye başladı. Alkillenmiş benzin, yüksek oktan sayısı, düşük kükürt içeriği, olefin aromatiklerinin bulunmaması, yüksek yağ verimi ve iyi ekonomik faydalar gibi avantajlara sahiptir. Yüksek kaliteli benzin için tercih edilen hammadde haline geldi ve yerli rafineri endüstrisinin derin işleme pazarını hızla işgal etti. 　　2013 yılında ülkemin alkilasyon ekipmanı, üretim kapasitesinin bir önceki yıla göre %370'e varan oranda artmasıyla, çıkış ağzına benzer bir olay yaşadı. O tarihten bu yana yüksek büyüme trendi devam etti. Şu anda yerli alkilasyon ünitelerinin toplam üretim kapasitesi 14 milyon ton/yılı aşmıştır. Bu yılın başından bu yana ülkemin alkilasyon üretim kapasitesinin büyüme hızı sessizce %10'un altına düştü. Bu, alkilasyon birimlerinin hızlı genişleme döneminin sona erdiği anlamına mı geliyor? 　　Bu yıl alkilasyon üretim kapasitesinin büyüme hızındaki düşüşün ana nedenleri şunlardır:: Birincisi, 2014 yılının ikinci yarısından itibaren petrol, küresel emtia piyasasını aşağı yönlü bir döngüye sürükledi. Emtia fiyatları aydan aya düştü. Aralık 2015 itibarıyla dünyanın başlıca emtia fiyat endeksi, 2008 küresel mali krizi sırasındaki seviyenin altında seyrederek 11 yılın en düşük noktasına geriledi. Özellikle petrolün temsil ettiği enerji ürünlerindeki düşüş dikkat çekti. Piyasada riskten kaçınma yaygınlaştı, alkilat fiyatları da uçurumdan düştü ve birim kar marjları da baskılandı. İkincisi, son yıllarda yoğun yatırım ve alkilasyon ünitelerinin kısa sürede inşa edilmesiyle, talep takibinin yetersiz olması utanç verici bir durumla karşı karşıya kalmıştır. Arz fazlası nedeniyle bir alıcı pazarı oluştu ve genel olarak sektörün pazarlık gücü zayıfladı. Üçüncüsü, alkilasyon üniteleri için gerekli olan ham maddeler nispeten tektir. Alkilasyon üniteleri sıklıkla "yeterince yiyecek bulamama" ikilemiyle karşı karşıya kalır. Eterden sonra C4 gibi hammadde sıkıntısı, yerli alkilasyon ünitesi üretim kapasitesinin büyümesini kısıtlayan önemli bir faktör haline geldi. 　　Şunu da belirtmek gerekir ki, ülkemizde * * Çevre koruma konularına büyük önem verilmesi ve petrol kalitesinin hızlı bir şekilde yükseltilmesinin teşvik edilmesi, alkilasyon yağı talebine büyük bir gelişme alanı açmıştır. Alkilasyon ünitelerinin inşaat onayları artmaya devam etti. Ancak ülkemdeki mevcut alkilasyon ünitelerinin çoğunda katalizör olarak çevre dostu olmayan hidroflorik asit ve sülfürik asit kullanılıyor. Bazı ünitelerde bariz çevre kirliliği sorunları mevcut olup, üretim kapasitesi küçük ve geriye dönük süreçlere sahip üniteler hızla ortadan kaldırılmaktadır. Bu garip bir çember yaratıyor. Alkillenmiş benzin çevre kalitesini iyileştirerek pazar alanı yaratmıştır ancak çoğu alkilasyon ünitesinin proseslerinde çevre kirliliği sorunları bulunmaktadır. 　　Şu anda, alkilasyon üretim kapasitesinin genişletilmesi, düşük nihai çıktı değeri seviyeleri, yetersiz hammadde temini ve yenilik gerektiren teknoloji gibi kısıtlamalarla karşı karşıya kalsa da, ülkemin rafine petrol ürünlerinin kalitesinin yükseltilmesinin hızlandırılması yönündeki genel eğilim altında talep beklentileri iyimser kalıyor. Otomobil tüketiminin ve benzin etiketlemesinin iyileştirilmesinin etkisiyle alkilasyon talebindeki artış, gelecekte de genel endüstrinin büyümesine yön vermeye devam edecek. 　　Büyük teknolojik yenilikler gibi değişkenler dikkate alınmadan, ülkemin benzin talebinin 2016 yılında 120 milyon ton, alkilat talebinin ise 5,4 milyon tona ulaşacağı tahmin ediliyor. Talep açığı yaklaşık 200.000 tona kadar daralacak ve alkilat arz fazlası da azalacak. * * Sonuç olarak, üreticilerin fiyat savaşlarına girme zorunluluğu azalacak, alkilasyon endüstrisinin genel pazarlık gücü artacak ve kârlar artacak. Ülke, 1 Ocak 2017'den itibaren Ulusal 5 benzin standardını uygulayacak. 2017 yılında yurt içi benzin talebinin 129 milyon ton olacağı, alkilat petrol talebinin ise 7,74 milyon tona ulaşacağı tahmin ediliyor. O zamana kadar 600.000 tonun üzerinde bir arz açığı ortaya çıkacak. Şirketler fiyatları artırırken üretimi artırma eğiliminde olacaklar ve bu da alkilat petrolünün fiyatını yükseltecek. Ulusal 6 benzin standardı 2019 yılında ülke çapında uygulanacak. O zamana kadar ülkemin benzin talebinin 145 milyon tona, alkilat talebinin ise 11,6 milyon ila 14,5 milyon tona ulaşması bekleniyor. Piyasadaki arz açığının 3 milyon tonun üzerine çıkması bekleniyor. Rafine edilmiş petrol ürünlerinin kalitesinin kademeli olarak yükseltilmesiyle birlikte arz-talep ilişkisinin değişmesi bekleniyor. Alkilasyon pazarı büyük bir potansiyel içeriyor ve üretim kapasitesi hala artıyor. 　　Ancak alkilasyon ünitelerinin 2015 yılı ve 2016 yılının ilk yarısındaki ortalama çalışma oranlarının %40 ile %55 arasında olduğu göz önüne alındığında, kapasitenin körü körüne genişletilmesi üreticilerin çıkarlarına uygun olmadığı gibi ciddi riskler de taşıyor. Mevcut alkilasyon piyasası mekanizmasına bakılırsa, artan talep kaçınılmaz olarak C4 hammadde fiyatlarını yükseltirken, alkilasyon fiyatlarını da dip seviyenin dışına çıkaracaktır. Alkilasyon fiyatları yükseldiğinde ve şirket karlarında ciddi bir iyileşme görülmediğinde, üreticilerin üretime başlama ve kapasite genişletme hevesi önemli ölçüde artmayacaktır. 　　Talep tarafının iyileşmesi beklenirken, alkilasyon endüstrisinin daha sonraki gelişiminin odak noktası, teknolojik yeniliklere, maliyetlerin azaltılmasına ve verimliliğin artırılmasına kayacak. Daha çevre dostu alternatif alkilasyon teknolojilerinin (katı sülfürik asit alkilasyon teknolojisi, iyonik sıvı alkilasyon teknolojisi) yaygınlaşması, ülkemin alkilasyon endüstrisinin geliştirme kalitesini artırması için kaçınılmaz bir eğilim olacaktır. C4 kaynaklarına sahip şirketler yeni üretim kapasitesi oluşturmak, alkilasyon ekipmanlarını desteklemek ve kendi petrol işleme endüstrisi zincirlerini geliştirmekle daha fazla ilgilenecek. C4 derin işleme şirketleri, mevcut satın alma kanallarını birleştirme, yeni satın alma kanalları geliştirme ve mevcut ekipmanı dönüştürme ve yükseltme konusunda daha istekli olacak.