C4烯烃选择性叠合工艺的研究

发布时间：2020-04-24 11:25

【摘要】：随着经济的快速发展和人们环保意识的提高,对高辛烷值、低蒸汽压、低硫氮含量汽油的需求量越来越高。从2017年起,我国车用乙醇汽油的相关政策接连出台,作为高辛烷值汽油的添加组分MTBE将无法继续添加到汽油中,导致大批MTBE装置闲置。研究发现选择性叠合工艺可采用原MTBE装置的原料,并对MTBE装置稍加改造即可,可最大程度上利用现有资源减少成本。本文采用大孔磺酸树脂作为催化剂,对混合C4烯烃的选择性叠合工艺进行了大量的实验探究。本文系统地考察了温度、空速及压力等反应条件对混合C4烯烃选择性叠合的影响,通过Na+对DH-2催化剂进行离子交换,调节催化剂的酸量,考察其酸量对叠合效果的影响。同时考察了叔丁醇(TBA)和乙醇抑制剂对C4叠合过程中烯烃转化率及叠合产物分布的影响,从醇烯比、反应温度及空速等方面进行优化得到DIB-ETBE联产工艺的较优工艺条件。实验结果表明:温度降低、空速增大、催化剂酸量降低都会显著降低1-丁烯转化率,提高二聚物C8=的选择性,但同时异丁烯的转化率也会大幅度降低,无法提高目标产物的收率;TBA作为抑制剂时,当TBA添加量为0.5%mol/mo1C4时,异丁烯和1-丁烯的转化率分别降低了1.2%和15.13%,并在一定程度上提高了二聚物的选择性;DIB-ETBE联产工艺较优的条件为反应温度在40～50℃之间,混合空速为3h-1,醇烯比为0.1,异丁烯转化率为90.27%,1-丁烯与异丁烯的低聚产物收率降低到5.3%,目标产物DIB的收率达到48.72%。
【图文】：

图１．邋１逦２０１４－２０１８年我国ＭＴＢＥ的产能情况逡逑Ｆｉｇ．邋１．丨邋Ｔｈｅ邋ｃａｐａｃｉｔｙ邋ｏｆ邋ＭＴＢＥ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ邋ｄｕｒｉｎｇ邋２０１４－２０１８逡逑根据图１．邋１所示，可发现从２０１４－２０１８年我国Ｍｌ＇ＢＥ的产能持续增长，从２０１５年之后，增长率逐渐降低，直到２０１８年，增长率接近为零。２０１７年，国出台了多项与乙醇汽油相关的政策：９月７日，国家发行了《车用乙醇汽

选择性二聚反应生成异辛烯，只有少部分异丁烯与直链烯烃发生共聚反应，反应逡逑剩余的Ｃ４组分可用于下游烷基化装置和１－丁烯装置，生成的产物异辛烯进一步逡逑加氢得到异辛烷。混合Ｃ４烯烃的选择性叠合工艺流程见图１．４。逡逑未．反应ｑ逦逦邋逦邋不凝气逡逑ｒｎ逦＂邋ｆＪ￣￣逦Ｉ逡逑Ｑ逦Ｑ逦Ｑ逦ｆ逦＾逦Ｐ逦（＿逡逑抑Ｗ剂逦＼邋／逦—邋卜丁yU｜上丁烯产品＿邋一逦＼｝＼逡逑Ｘ逦￣—逦Ｌ逦剩余邋Ｃ，进烷邋｜Ｉ—逦Ａ逦Ｌ—逡逑Ａ邋—逦—逦！逦／＿＼ｊ逡逑Ｉ逦Ｙ邋异若烯混合溶液逦１逦＿Ｊ逦ｊｊＭＨ）－邋Ｔ逡逑选抒性＃逦热：馏塔逦抑制剂逦抑？剂逦加？逦脱市塔逦ｓｖｉｆ－ｍ逡逑合反ｓ器逦单取塔逦回收侪逦反应器逡逑图１．４邋Ｃ４选择性叠合技术工艺流程示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１．邋４邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｃ４邋ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ邋ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑国外对异丁烯叠合工艺的研究也比较多，其中法国石油科学研究院在七十年逡逑代后期就己对Ｃ４烯烃的选择性叠合进行了研究［１９］，该工艺技术采用硅酸铝催化逡逑剂对Ｃ４原料中的异丁烯进行催化叠合反应，结果显示异丁烯转化率高达９９％，逡逑而且对正丁烯的转化抑制效果较好，转化率低至１４％，生成的产物选择性较好，逡逑按研究法测得辛烷值为９７，总体反应效果较好，，在荷兰和日本己有两套生产装逡逑置进行工业化生产。不过存在的缺点是催化剂对原料杂志含量的要求很严格
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE624.81

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本文编号：2638910