Легкие газообразные углеводороды, образующиеся при каталитическом крекинге, являются высоко ненасыщенными и обычно преобразуются в высокооктановые компоненты бензина в процессах полимеризации или алкилирования. При полимеризации легкие олефины пропилен и бутилен соединяются, или полимеризуются, в молекулы, молекулярный вес которых в два или три раза превышает их первоначальный. В качестве катализатора используется фосфорная кислота на гранулах кизельгура, пористой осадочной породы. Требуется высокое давление, порядка 30-75 бар (3-7,5 МПа), или 400-1 100 фунтов на квадратный дюйм, при температуре от 175 до 230 °C (350-450 °F). Полимерные бензины, полученные из пропилена и бутилена, имеют октановое число выше 90.
Реакция алкилирования также позволяет получить более длинноцепочечную молекулу путем соединения двух более мелких молекул, одна из которых является олефином, а другая — изопарафином (обычно изобутаном). Во время Второй мировой войны алкилирование стало основным процессом для производства изооктана, основного компонента в смеси авиационного бензина.
Два процесса алкилирования, применяемые в промышленности, основаны на использовании различных кислотных систем в качестве катализаторов. При сернокислотном алкилировании концентрированная серная кислота чистотой 98 % служит катализатором реакции, которая протекает при температуре от 2 до 7 °C (35-45 °F). Из-за тепла, выделяемого в ходе реакции, необходимо охлаждение. Октановое число получаемых алкилатов варьируется от 85 до 95.
Фтористоводородная кислота также используется в качестве катализатора для многих установок алкилирования. Химические реакции похожи на те, что происходят в серной кислоте, но можно использовать более высокие температуры (от 24 до 46 °C, или от 75 до 115 °F), что позволяет избежать необходимости в охлаждении. Восстановление фтористоводородной кислоты осуществляется путем дистилляции. При использовании этого высококоррозионного и токсичного вещества необходимо соблюдать строгие меры безопасности.
