齊聚技術開闢異丁烯利用新途徑
國家十五部委聯合發布了2020年後在全國範圍內推廣使用車用乙醇汽油的政策,以MTBE為代表的醚化產品無法作為調和組分加入汽油,至2020年,MTBE將停止使用,作為碳四異丁烯利用的主要途徑,國內MTBE產能已達1750萬噸,MTBE裝置停產後如何對碳四資源尤其是異丁烯進行利用,將是煉化企業面臨的首要問題。
從碳四餾份中製取丁烯-1 時,由於丁烯-1(-6.3 ℃ )和異丁烯(-6.9 ℃ )沸點僅差0.6℃,沸點非常接近,因而不能用通常的精餾法加以分離。工業上利用對異丁烯的選擇性反應使之轉化後加以分離,選擇性齊聚法則是利用異丁烯(2-甲基丙烯)在固體酸催化劑上選擇性的齊聚反應而得以去除的方法。這種方法可取之處在於,反應過程及反應後的產物分離簡單、設備投資少、無腐蝕,還容易製得高純度丁烯-1。
C4餾分的組成比例(w%)
丁烯齊聚-典型的酸催化反應
烯烴齊聚是指一定的烯烴單體在催化作用下聚合生成含一個或多個結構單元重複相連的化合物的反應.丁烯齊聚反應產物主要是二聚體、三聚體和四聚體、五聚體的同分異構體,二聚體、三聚體、四聚體等齊聚產物還可用於生產國內短缺的中高烯烴,三聚體加氧後生成的仲烷基產物可用來生產洗漆劑、潤滑油和香料,或作為合成聚合物相對分子質量調節劑、農藥乳化劑,叔碳酸化合物的原料。
異丁烯齊聚是典型的酸催化反應,所採用的催化劑主要有液體酸催化劑和固體酸催化劑。早期採用液體酸催化劑,產品選擇性差,純度低,而且在工藝上難以實現連續生產,催化劑不易分離,且腐蝕設備,液體酸催化劑的發展和應用受到限制,因此,具有環境友好特點的固體酸催化劑開發與應用成為異丁烯齊聚反應主流。固體酸催化劑主要有固體磷酸催化劑、氧化物和複合氧化物催化劑、分子篩催化劑 、樹脂催化劑 、離子液體催化劑和固體超強酸催化劑等六大類催化體系。
固體磷酸催化劑具有中等強度酸性,催化活性較高,但其齊聚產物以二聚體為主,存在催化劑機械強度低、設備腐蝕和環境汙染等缺點,反應過程中需不斷補加水分以保持催化劑的穩定活性,這導致催化劑易泥化、結塊,使用壽命縮短,廢催化劑卸出困難,失活後不能再生。複合氧化物催化劑和分子篩催化劑都具有較好的催化活性,且具有再生方便的優點;樹脂催化劑具有在溫和反應條件下催化活性高的特點,產物以三聚體為主。
四種高碳烯烴可以選擇
C4烯烴的齊聚物具有不同的用途,不同催化劑,在相同的原料和反應條件下,反應產物也不同,得到的C8 、C12烯烴、C16烯烴、C20選擇性比例不同,應根據市場需求,通過催化劑調變和工藝條件調整,調變目標產物選擇性含量,以二聚體C8烯烴為目標產物,C8烯烴選擇性可以調變到80%以上,二聚體C8烯烴也可以控制著不產,三聚體C12烯烴選擇性可以為 40多% ,四聚體選擇性 為40%,五聚體選擇性為15%以上,以三聚體C12烯烴為目標產物, C12選擇性可以為60%以上。
碳四烯烴通過選擇性齊聚技術獲得C12烯烴,進一步經氫甲醯化反應得到C13醛,最後經加氫三段工藝集成獲得高附加值的C13醇。作為重要的表面活性劑原料應用廣泛,具有生物降解性好,洗淨力強等特點。但目前C13醇的生產關鍵技術仍然掌握在國外企業,國內還不能生產。三異丁烯還是合成叔碳酸化合物理想原料。
因此,齊聚催化劑的選擇,要根據不同的目標產物選用不同的催化體系,兼顧產物用途和催化劑性能,均相催化劑和矽鋁催化劑比較適合於C8烯烴的生產,固體磷酸催化劑、分子篩催化劑也可用於高支鏈度C8 或C12烯烴的生產.
拉出2,4,4-三甲基-1-戊烯-異壬醇產品鏈
異丁烯二聚得到的C8烯烴-異辛烯,為支鏈混合物,含有2,4,4-三甲基-1-戊烯、2,4,4-三甲基-2-戊烯、2,3,4-三甲基-1-戊烯、3,4,4-三甲基-2-戊烯等多種異構體,混合物支鏈為主支鏈為主混合物羰基化反應完全需要的條件更苛刻,得到高純度的異壬醇,還要分離。
異丁烯二聚得到的C8烯烴異辛烯,2,4,4-三甲基-1-戊烯為主要成分,通過萃取精餾實現碳八烯烴的分離,得到高純度的 2,4,4-三甲基-1-戊烯,2,4,4-三甲基-1-戊烯是重要的有機中間體,可用來生產異壬醇及辛基二苯基胺、叔碳酸、叔辛胺等精細化學品的有機合成中間體,還可用於製取合成橡膠增粘劑、各種表面活性劑、酚樹脂和環氧樹脂的改性劑、紫外線吸收劑、阻聚劑、聚氯乙烯穩定劑、增塑劑等。分離出的高純度的2,4,4-三甲基-1-戊烯羰基化合成異壬醇,雖然相比直鏈烯烴羰基化,催化效率相對低,催化劑消耗量也高,轉化率、選擇性相對也低,但是產品以異壬醇為主,異壬醇的純度也高。
採用膦配體和氮雜環卡賓配體雙齒配位的鎳氫化合物,增強了鎳中心的穩定性,催化劑的熱穩定性顯著提高,但與固體磷酸催化劑和沸石分子篩催化劑相比,大多數負載型催化劑催化丁烯齊聚反應單程轉化率較低,齊聚產物的選擇性較低。
關於舉辦首屆烯烴齊聚-高碳醇-異構醇技術與市場論壇的通知
各相關單位:
我國乙烯、丙烯、丁烯的發展,為低碳烯烴齊聚高碳烯烴提供了原料支持,煤制油的發展也產生了部分高碳烯烴,今後高碳烯烴應用會越來越廣泛,其中高碳烯烴羰基化的高碳醇-異構醇是合成表面活性劑、洗滌劑、增塑劑等多種精細化工產品的主要基礎原料,目前,高碳醇-異構醇類表面活性劑、洗滌劑已經在國內實現了生產與應用,但是高碳烯烴-高碳醇-異構醇產業鏈還不能國產化,制約了高碳醇-異構醇類表面活性劑、洗滌劑應用性價比。為此,中國化工報社、石油化工眾創孵化平臺將共同組織召開首屆烯烴齊聚-高碳醇-異構醇技術與應用論壇,論證如何聚智聚勢加快高碳烯烴-高碳醇-異構醇產業化。
一
組織機構
主辦單位:
中國化工報社
石油化工眾創孵化平臺
協辦單位:
山東聯泓新材料科技股份有限公司
二
論壇議題
1.乙烯四聚制1-辛烯工藝與經濟性分析
2.丙烯二聚4-甲基-1-戊烯(4MP1)催化劑與工藝
3.PMP(聚4-甲基1-戊烯)中空纖維膜製造工藝
4.丙烯三聚催化劑和工藝
5.碳四三聚催化劑和工藝
6.鈷基催化劑合成高碳醇-異構醇工藝
7.銠基催化劑合成高碳醇-異構醇工藝
8.溫控相轉移兩相催化高碳烯烴羰基合成高碳醇-異構醇
9.環己烷-1,2-二羧酸二異壬酯的合成工藝
10.新型反應器對高碳醇酯增塑劑酯化工序變革與應用
11.六氫化鄰苯二甲酐法與鄰苯二甲酸二異壬酯法生產DINCH比較
12.仲醇原料與工藝路線
13.仲醇醚在濃縮洗衣液領域應用比較與分析
14.高碳醇-異構醇原料路線:煤制油與烯烴齊聚成本比較
15.異構醇醚類表面活性劑應用濃縮洗衣液存在問題與解決方案
16.合成氣制高碳醇催化劑與工藝產業化進展
三
閉門會
1.異構醇醚、仲醇醚在濃縮洗衣液應用討論會(廣州浪奇、山東潔能、內蒙古伊泰、聯弘新材料等指定公司代表參加)
2.鄰二甲苯液相氧化-酯化與苯酐酯化,苯酐六氫化與鄰苯二甲酸高碳醇酯加氫、鄰苯二甲酸二甲酯與高碳醇酯交換交流會(指定代表參加)
四
參觀
參觀聯泓新材料科技股份有限公司生產裝置
五
時間和地點
時間:2020年8月12日-8月14日(8月12日報到)
地點:山東滕州
六
會議費用
1. 每人收取會務費3800元∕人(含餐飲費、資料費、場地費等);
2. 8月5日之前報名且匯款,優惠至3600元∕人;
3. 住宿統一安排,費用自理。
匯款信息:
單位名稱:中國化工報社
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七
聯繫方式
手機:18612838579(微信)
電話:010- 82032600
郵箱:526441836@qq.com
中國化工報社
2020年6月19日
掃描二維碼報名參會
原標題:《救贖MTBE裝置:碳四三聚四聚》
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