1.2 Технологические основы процесса олигомеризации этилена

На раздельном осуществлении реакций роста и вытеснения алкильных групп основан двухстадийный метод алюми-нийорганического синтеза а-олефинов. В первый реактор вво­дят триэтилалюминий и этилен, поддерживая температуру 100—130 °С и давление 9 МПа. Полученный продукт направ­ляют во второй реактор, где в атмосфере этилена происходят регенерация триэтилалюминия и образование а-олефинов. Этот процесс проводят термическим (при 280—300°С) или катали­тическим способом в присутствии никеля (диспергированный или на носителях). Недостатком процесса является рециркуля­ция большого количества триэтилалюминия (1 моль на 3 моль полученного олефина), трудность его отделения от фракций олефинов и многостадийность процесса. Зато выход детергент-ной фракции а-олефинов (С₁₀ — Ci₈) достигает 75—80%.

Одностадийный синтез а-олефинов основан на со­вмещении реакций роста и вытеснения, что осуществимо при температуре «200°С, когда их скорости становятся сравнимыми по величине. В этом случае на 1 моль триэтилалюминия обра­зуется до 250 моль а-олефинов и, следовательно, триэтилалю­миний можно брать в каталитических количествах, отказаться от его регенерации и проводить лишь очистку продукта от алюминийорганических соединений.

Получаемый продукт также состоит из смеси олефинов с разной длиной цепи. Средняя степень олигомеризации в этом случае зависит от соотношения скоростей роста и вытеснения цепи. Так, при повышении температуры и снижении давления этилена средняя степень олигомеризации падает, и наоборот. Функция молекулярно-массового распределения олефинов при одностадийной олигомеризации значительно шире, чем при двух-стадийной. В результате выход детергентной фракции олефинов составляет лишь 45—50 % при значительном количестве фрак­ций <С₈(20—30%) и ^С₂₀(30—20%).

Совмещение реакций роста и вытеснения ведет к побочному образованию разветвленных олефинов за счет участия в росте цепи не только этилена, но и постепенно накапливающихся α-олефинов:

Для подавления этой побочной реакции необходим избыток этилена, в связи с чем процесс ведут под давлением 20—30 МПа, а степень конверсии этилена ограничивают в пределах 60—70 %. Другой путь, способствующий снижению выхода разветвленных олефинов, — проведение высокотемпературной олигомеризации в аппарате, гидродинамический режим которого близок к мо­дели идеального вытеснения, чему лучше всего удовлетворяют трубчатые реакторы, охлаждаемые кипящим водным конденса­том. При таких условиях содержание во фракциях разветвлен­ных олефинов составляет 2—6 % и олефинов с внутренней двой­ной связью 2—3 % .