Необходимость глубокой переработки тяжелых сортов нефти приводит к росту производства углеводородных газов. Образующиеся бутаны не всегда находят эквивалентный рынок сбыта. В работе рассмотрена возможность получения путем окисления промышленной изобутановой фракции смеси оксигенатов с высоким октановым числом. Реакцию осуществляли как в отсутствие, так и в присутствии катализаторов, в качестве которых испытаны Au/Silicalite-1 и Cu/SiO2. Исследовано влияние факторов, позволяющих снизить образование нежелательных примесей (гидропероксидов, пероксидов, кислот). Целевым продуктом является трет-бутиловый спирт (ТБС), который получается с селективностью 64–69 % при конверсии бутанов 55–69 %. ТБС имеет октановое число 113 ед. ОЧИ. Наряду с ТБС в ходе окисления образуется спирты и кетоны с октановым числом 106–115 ед. ОЧИ. Лучший результат получен при осуществлении процесса в присутствии катализатора Cu/SiO2. С единицы объема реакционного пространства в присутствии катализатора снимается на 18 % больше ТБС и в 2,9 раза больше кетонов, чем при окислении без катализатора. Суммарная производительность по продуктам, пригодным для использования в качестве высокооктановых компонентов, достигает 40 г/(л·ч), а октановое число этой смеси составляет ≈111 ед. ОЧИ. Смесь оксигенатов на основе ТБС обладает более низкой летучестью по сравнению с метил-трет-бутиловым эфиром, что особенно важно для стабильности бензинов в летнее время года.
The necessity of deep conversion of heavy oil gives rise to an increase in the production of hydrocarbon gases. The formed butanes are not always marketable. In the paper, the possibility of the production of high-octane oxygenate mixture via oxidation of the industrial isobutene fraction is discussed. The reaction was conducted in the absence and in the presence of catalysts such as Au/Silicalite-1 and Cu/SiO2. The factors were studied that allowed the formation of undesirable impurities (hydroperoxides, peroxides, acids) to be minimized. The target product was tert-butyl alcohol (TBA); it was produced at the selectivity of 64–69 % at the butane conversion of 55–69 %. RON number of TBA is 113. Along with TBA, alcohols and ketones with RON 106–115 were produced. The best result was obtained with the Cu/SiO2; in the presence of this catalyst the yield of TBA was 18 % higher and the yield of ketones was as high as 2.9 times of the yields obtained by the noncatalytic reaction. The total yield of products to be used as high-octane reached 40 g/L·h, while RON was ca. 111 of this mixture. The mixture of TBA-based oxygenates are less volatile than methyl-tert-butyl alcohol that is of particular importance to provide gasoline stability in summertime.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.