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異丁烯疊合技術(shù)說(shuō)明

目錄

技術(shù)說(shuō)明

1.異丁烯疊合項(xiàng)目背景
2.異丁烯疊合技術(shù)簡(jiǎn)介
3.異丁烯疊合反應(yīng)機(jī)理
4.異丁烯疊合反應(yīng)工藝流程說(shuō)明
5.異丁烯疊合反應(yīng)影響因素
6.疊合烯烴加氫反應(yīng)影響因素
7.異丁烯疊合反應(yīng)工藝條件
8.異丁烯疊合催化劑保證值
9.疊合反應(yīng)催化劑說(shuō)明
10.資質(zhì)資料  

異丁烯疊合技術(shù)說(shuō)明

一、異丁烯疊合項(xiàng)目背景

  車用乙醇汽油是指在不含MTBE等含氧添加劑的專用汽油組分油中,按體積比加入一定比例(10%)的變性燃料乙醇。
  2017年9月7日,國(guó)家質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布并同步實(shí)施GB 18351-2015《車用乙醇汽油(E10)》與GB 22030-2015《車用乙醇汽油調(diào)和組分油》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。隨后的9月13日,國(guó)家發(fā)改委等15部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》的通知,確定2017年起在東北等多省市推廣使用乙醇汽油,到2020年全國(guó)基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。目前,遼寧、吉林、黑龍江、河南、安徽和廣西6個(gè)省份為“全封閉”推廣乙醇汽油,原則上這6個(gè)省份所有加油站全部提供乙醇汽油,不得夾雜普通汽油。而江蘇、湖北、河北、山東和廣東為“半封閉”推廣乙醇汽油。
  燃料乙醇、MTBE都是含氧的汽油清潔添加劑。最新標(biāo)準(zhǔn)要求乙醇汽油中不得人為加入含氧化合物,即MTBE、醚后輕汽油等醚化組分將不能作為汽油調(diào)和組分。業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂,全國(guó)范圍推廣乙醇汽油后,將使MTBE和輕汽油醚化市場(chǎng)將受到重大影響。此外,燃料乙醇辛烷值較高,含氧量也較高,也將對(duì)正在推廣的烷基化油市場(chǎng)產(chǎn)生一定的影響。
  隨著《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》的推廣實(shí)施,現(xiàn)有的MTBE生產(chǎn)裝置需要考慮裝置利用和異丁烯的應(yīng)用等問(wèn)題。目前,異丁烯的******用處是利用MTBE裝置進(jìn)行改造,通過(guò)異丁烯疊合技術(shù)來(lái)生產(chǎn)二異丁烯(異辛烯);二異丁烯再加氫生產(chǎn)異辛烷。
  異辛烷與MTBE 相比,雖然辛烷值(RON=100,MON=100)有所降低,但蒸氣壓也大大降低;異丁烯疊合法生產(chǎn)的異辛烷與傳統(tǒng)的硫酸(或HF酸)烷基化油相比,辛烷值要高一些,最重要的是其生產(chǎn)條件溫和,對(duì)設(shè)備沒(méi)有腐蝕;沒(méi)有廢酸生成,環(huán)保性好。但異丁烯疊合間接生產(chǎn)烷基化油的成本比傳統(tǒng)的烷基化工藝要高100~200元/噸烷基化油。
  異辛烷與MTBE、烷基化產(chǎn)品的性能對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 異辛烷、MTBE和烷基化產(chǎn)品的比較

項(xiàng)目 異辛烷
ISOOCTANE
甲基叔丁基醚
MTBE
烷基化產(chǎn)品
ALKYLATE
比重,kg/l 0.70 0.75 0.70
研究法辛烷值,RON 100 117 96
馬達(dá)法辛烷值,MON 100 101 93
抗爆指數(shù) 97.7 109 94.5
蒸氣壓,psia 2.3 8~10 2.7~4.4

  二異丁烯產(chǎn)品可以用作制取合成橡膠增粘劑;各種表面活性劑;酚樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的改性劑;紫外線吸收劑;阻聚劑;聚氯乙烯穩(wěn)定劑;增塑劑等,也用來(lái)生產(chǎn)對(duì)辛基酚;樹(shù)酯、異壬醇及辛基二苯基胺、叔碳酸、叔辛胺等精細(xì)化學(xué)品的合成原料。二異丁烯目前市場(chǎng)價(jià)格在12000元/噸左右。

二、異丁烯疊合技術(shù)簡(jiǎn)介

  異丁烯疊合工藝始于20世紀(jì)30年代,具有原料易得、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單、產(chǎn)品辛烷值較高、生產(chǎn)過(guò)程環(huán)保性好等特點(diǎn),當(dāng)時(shí)所用催化劑為磷酸-硅藻土。但由于催化劑活性低、壽命短和裝卸困難等缺點(diǎn),逐步被氫氟酸、硫酸等烷基化工藝所取代。
1、工藝開(kāi)發(fā)商
  1.1 芬蘭Fortum Oy油氣公司和美國(guó)凱洛洛·布朗路特(KBR)公司在2000年聯(lián)合開(kāi)發(fā)了利用現(xiàn)有MTBE裝置改產(chǎn)異辛烷工藝,即NExOCTANE工藝。該工藝改造費(fèi)用較低,而且環(huán)保性好,已在芬蘭工業(yè)化。
  1.2 UOP公司也推出了一種稱為InAlk的間接烷基化技術(shù)。可以將FCC、蒸汽裂解或異丁烷脫氫的異丁烯通過(guò)二聚或與碳三、碳五烯烴進(jìn)行疊合,得到分子量較大的異構(gòu)烯烴混合物,然后再加氫生成類似烷基化物的高辛烷值汽油調(diào)和組分。日本鹿島石油公司采用該技術(shù)對(duì)MTBE裝置進(jìn)行改造建成56Kt/a的間接烷基化裝置。這也是UOP從1999年啟用的以第三套裝置。
  1.3 中國(guó)石化北京石科院、上海石化研究院和齊魯石化研究院在1990年后對(duì)異丁烯疊合工藝也進(jìn)行了研究、開(kāi)發(fā)。
2、異丁烯疊合工藝技術(shù)特點(diǎn)
  2.1 可以利用原有的MTBE裝置進(jìn)行改造;新增一臺(tái)加氫反應(yīng)器;
  2.2 異丁烯疊合技術(shù)分為疊合反應(yīng)單元、抑制劑回收單元和烯烴飽和加氫單元等。
  2.3 疊合反應(yīng)單元采用樹(shù)脂催化劑,操作條件溫和,與合成MTBE條件相近;
  2.4 采用反應(yīng)抑制技術(shù),即在烯烴疊合過(guò)程中添加適量的抑制劑,以減少疊合過(guò)程中三聚物和高聚物的生成,延長(zhǎng)了樹(shù)脂催化劑的使用周期;
  2.5 疊合反應(yīng)單元采用催化蒸餾技術(shù),提高丁烯的轉(zhuǎn)化率;
  2.6 依據(jù)原料碳四不同采用合適的加氫催化劑,使疊合烯烴高轉(zhuǎn)化率地生成烷烴。
  2.7 根據(jù)不同業(yè)主裝置和原料的不同特點(diǎn),可以設(shè)計(jì)合適的工藝路線。

三、異丁烯疊合反應(yīng)機(jī)理
  疊合反應(yīng)單元是利用混合碳四中異丁烯和正丁烯在樹(shù)脂催化劑作用下,進(jìn)行二聚和共二聚反應(yīng)。主要反應(yīng)有:異丁烯二聚、異丁烯與正丁烯共聚、正丁烯二聚等反應(yīng)。
  第一步:酸性陽(yáng)離子離子交換樹(shù)脂催化劑(簡(jiǎn)化為A--H+)的質(zhì)子在異丁烯雙鍵處可逆加成上去,生成叔丁正碳離子。
1
  第二步:叔丁基正碳離子與另一個(gè)異丁烯分子相互作用,生成碳八正碳離子。

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  第三步:碳八正碳離子的質(zhì)子再傳遞另一個(gè)烯烴或質(zhì)子受體時(shí),就形成了一個(gè)二聚物分子,脫離質(zhì)子的位置不同,生成的二聚烯烴結(jié)構(gòu)就不同,因此存在兩種同分異構(gòu)體。
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  反應(yīng)過(guò)程中叔丁基正碳離子也可以與正丁烯結(jié)合生成共聚碳八正碳離子,而且正丁烯也可以質(zhì)子化,生成仲丁基正碳離子,仲丁基正碳離子再與異丁烯或正丁烯分子反應(yīng)。如果生成的二聚離子不穩(wěn)定還可能發(fā)生質(zhì)子遷移或碳骨架改變。再加上脫離質(zhì)子的位置有多種,因此,就導(dǎo)致了二聚產(chǎn)物的多樣性。
  二異丁烯疊合反應(yīng)中有幾種反應(yīng)同時(shí)發(fā)生:
1、主反應(yīng):
  主反應(yīng)為異丁烯二聚、正丁烯二聚及異丁烯和正丁烯共聚反應(yīng)等。

                 
2、副反應(yīng):
  2.1 水合反應(yīng)



  2.3異丁烯和叔丁醇發(fā)生醚化反應(yīng)等。
  為避免副反應(yīng)的發(fā)生,樹(shù)脂催化劑必須具有良好的催化反應(yīng)活性和選擇性,并在適宜的工藝條件下,穩(wěn)定操作。

四、異丁烯疊合反應(yīng)工藝流程說(shuō)明
  異丁烯疊合裝置是以裂解等碳四原料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行異丁烯預(yù)疊合反應(yīng),再進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)行深度異丁烯疊合反應(yīng)。催化蒸餾塔塔頂未反碳四直接出裝置,可以作為丁烯-1或烷基化生產(chǎn)原料;塔底的二異丁烯(異辛烯)進(jìn)入水洗塔,將在反應(yīng)系統(tǒng)加入的抑制劑進(jìn)行水洗處理,經(jīng)水洗后二異丁烯可以直接出料或進(jìn)入加氫反應(yīng)器進(jìn)行飽和加氫,得到異辛烷產(chǎn)品。含有抑制劑的水洗物料進(jìn)入抑制劑精餾塔進(jìn)行回收處理,抑制劑可以返回反應(yīng)系統(tǒng)繼續(xù)使用。
  異丁烯疊合工藝可以分為三個(gè)單元:異丁烯疊合反應(yīng)單元、抑制劑回收單元和烯烴飽和加氫單元。

1、異丁烯疊合反應(yīng)單元
  主要包括疊合反應(yīng)器和催化蒸餾塔。疊合反應(yīng)器內(nèi)可以使用DH-01專用型樹(shù)脂催化劑;催化蒸餾塔內(nèi)反應(yīng)段可以裝填裝填散劑、捆包或CDM-180模塊催化劑。異丁烯和正丁烯在反應(yīng)器中大部分轉(zhuǎn)化,然后進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)行深度轉(zhuǎn)化。

2、抑制劑回收單元
  本單元主要包括抑制劑水萃取塔和抑制劑回收塔兩個(gè)設(shè)備。通過(guò)水洗從C8烯烴中將抑制劑除去,水洗后含有抑制劑的水溶液進(jìn)入回收塔進(jìn)行回收。水和均循環(huán)使用。C8烯烴進(jìn)入烯烴飽和加氫單元。

3、加氫單元
  本單元包括一個(gè)列管式加氫反應(yīng)器。在Co-Mo系加氫催化劑作用下,疊合反應(yīng)生成的烯烴進(jìn)行飽和加氫生成異辛烷。

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圖1 異丁烯疊合工藝流程圖

五、異丁烯疊合反應(yīng)影響因素
  碳四烯烴疊合的目的是通過(guò)反應(yīng),得到盡可能多的高支鏈度的二異丁烯(DIB,2,4,4-三甲基-1-戊烯和2,4,4-三甲基-2-戊烯);同時(shí)還會(huì)發(fā)生其他二聚和共聚反應(yīng)。疊合反應(yīng)產(chǎn)物的支鏈度越高,其加氫產(chǎn)物的辛烷值就越高。
  疊合反應(yīng)條件不同,產(chǎn)物各組分的比例差別較大,因此我們分別考察了抑制劑加入量、反應(yīng)溫度和空速等條件對(duì)反應(yīng)的影響,確定******反應(yīng)條件。

1、抑制劑含量對(duì)疊合反應(yīng)的影響
  在反應(yīng)溫度為60℃,壓力為1.0MPa,空速為2h-1條件下,原料中抑制劑含量對(duì)正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率及二聚物選擇性的影響。

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圖2抑制劑含量對(duì)疊合反應(yīng)的影響

  從圖2中可以看出:二聚物的選擇性隨著抑制劑含量的升高而增加。抑制劑的加入量對(duì)于反應(yīng)過(guò)程非常關(guān)鍵,太少了不利于疊合反應(yīng)的進(jìn)行,太多了又抑制反應(yīng)使得正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率降低。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了合適的抑制劑添加量。

2、反應(yīng)溫度對(duì)疊合反應(yīng)的影響
  在抑制劑濃度一定,空速為2h-1,壓力為1.0MPa的操作條件下,考察了反應(yīng)溫度對(duì)正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率以及對(duì)二聚物選擇性的影響。

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圖3 反應(yīng)溫度對(duì)疊合反應(yīng)的影響

  從圖3中可以看出:反應(yīng)溫度越高,正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率越高,而二聚物的選擇性卻隨之下降。溫度升高,有利于疊合反應(yīng)向正方向進(jìn)行,同時(shí)進(jìn)一步疊合生成三聚物、四聚物的可能性也相應(yīng)增加。所以需要選擇適宜的反應(yīng)溫度。

3、空速對(duì)疊合反應(yīng)的影響
  在反應(yīng)溫度為60℃,壓力為1.0MPa,抑制劑濃度一定的操作條件下,考察了空速對(duì)疊合反應(yīng)的影響。

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圖4 空速對(duì)疊合反應(yīng)的影響

  從圖4可以看出:空速對(duì)正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率的影響比較明顯,隨著空速的增大,正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率迅速下降,而二聚物的選擇性則隨著空速的增加有所提高。

六、疊合烯烴加氫反應(yīng)影響因素
  疊合反應(yīng)產(chǎn)物中90%(m/m)以上為烯烴,作為汽油的調(diào)和組分需要經(jīng)過(guò)飽和加氫轉(zhuǎn)化為烷烴。我公司對(duì)加氫催化劑和溫度、空速、壓力、氫比等不同工藝條件進(jìn)行了評(píng)價(jià),篩選出合適的Co-Mo系加氫催化劑和較佳工藝條件。

七、異丁烯疊合反應(yīng)工藝條件
  我公司在完成異丁烯疊合反應(yīng)小試和中試的條件下,設(shè)計(jì)的異丁烯疊合反應(yīng)工藝包工藝條件如下:

1、疊合反應(yīng)器工藝條件

表2疊合反應(yīng)器工藝條件表

項(xiàng)目 指標(biāo)
反應(yīng)溫度,℃ 50~85
******反應(yīng)溫度,℃ 55~70
空速,h-1 0.5~1.5
******空速,h-1 0.5~0.8
壓力,MPa 0.7~1.2

2、催化蒸餾塔工藝條件

表3催化蒸餾塔工藝條件表

項(xiàng)目 指標(biāo)
塔頂溫度,℃ 55~65
反應(yīng)段上部溫度,℃ 60~70
反應(yīng)段下部溫度,℃ 65~75
塔底溫度,℃ 190~198
壓力,MPa 0.65~0.70
回流比

1.0

3、加氫反應(yīng)器工藝條件

表4加氫反應(yīng)器工藝條件表

項(xiàng)目 指標(biāo)
反應(yīng)溫度,℃ 260~280
液相空速,h-1 1.0~1.5
反應(yīng)壓力,MPa 1.5~2.0
氫油比 400

八、異丁烯疊合催化劑保證值
  在裝置原料C4和操作參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定的情況下,我公司保證DH-01、CDM-180模塊和加氫催化劑滿足以下要求:
1、異丁烯疊合反應(yīng)單元
  1.1采用固定床和催化蒸餾技術(shù)
  異丁烯總轉(zhuǎn)化率≥90%;
  正丁烯轉(zhuǎn)化率≥ 39%;
  C8烯烴總選擇性≥93%,
  二異丁烯選擇性≥70%。
  1.2 疊合反應(yīng)器內(nèi)催化劑DH-01使用壽命≥4000小時(shí);
  CDM-180模塊使用壽命≥3年。
2、加氫單元
  2.1加氫反應(yīng)器內(nèi)疊合烯烴總轉(zhuǎn)化率≥94%;加氫后產(chǎn)物中的烯烴含量小于5%(m/m)。
  2.2加氫反應(yīng)器內(nèi)催化劑使用壽命≥2年。

九、疊合反應(yīng)催化劑說(shuō)明
  DH-01樹(shù)脂催化劑適用于各種工藝條件:
  醚化反應(yīng)器類:列管式反應(yīng)器、筒式固定床、混相膨脹床、外循環(huán)固定床等工藝。
  催化精餾塔類:散裝醚化蒸餾、CDP組件填料、CDM-系列模塊等工藝。

1、DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)
  1.1 DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)

表5 DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目 指標(biāo) 試驗(yàn)方法
外觀 灰褐色不透明球狀顆粒 目測(cè)
含水量% 50~58 GB/T5757-2008
濕視密度 g/ml 0.75~0.85 GB/T8331-2008
濕真密度 g/ml 1.18~1.28 GB/T8330-2008
粒度(0.315~1.25mm)% ≥95.0 GB/T5758-2001
耐磨率% ≥95.0 GB/T12598-2001
最高耐熱溫度℃ 120 Q/DMT064-2017
出廠型式 氫型 Q/DMT064-2017

1.2 DH-01樹(shù)脂催化劑產(chǎn)品特點(diǎn)
  DH-01是我公司根據(jù)異丁烯疊合反應(yīng)工藝特點(diǎn)生產(chǎn)的專用型樹(shù)脂催化劑,在其制備過(guò)程中,調(diào)整了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,使得高分子聚合物的大孔型結(jié)構(gòu)更有利于C8~C12組分在樹(shù)脂顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散效果,在保留其催化活性高、選擇性好的基礎(chǔ)上,提高了產(chǎn)品的抗污染性能,能減輕物料中帶有的膠質(zhì)及低聚物在樹(shù)脂催化劑顆粒內(nèi)部的沉積。有效的延長(zhǎng)了催化劑的使用壽命。
  大孔強(qiáng)酸性樹(shù)脂催化劑的制備過(guò)程可分為兩個(gè)主要階段。首先是制取大孔型的高分子聚合物母體,而后在高聚物的骨架上引入活性基團(tuán)。
樹(shù)脂催化劑的母體都是采用懸浮聚合的方法,在混合單體中加入一定數(shù)量的引發(fā)劑和致孔劑,制得具有大孔網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的苯乙烯—二乙烯苯共聚物,經(jīng)篩分后,選取適宜的粒度進(jìn)行磺化反應(yīng),在共聚物骨架上引入磺酸基團(tuán)(-SO3H),再經(jīng)后處理即可得到大孔強(qiáng)酸性樹(shù)脂催化劑。

SAM_0174

DH- 01產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)
 ?、沤粨Q容量高、具有較高的轉(zhuǎn)化率和使用壽命
  交換容量指標(biāo)表征催化中心的多少。DH-01樹(shù)脂催化劑交換容量指標(biāo)達(dá)到5.0mmol/g以上,催化活性及使用壽命顯著提高。
  理論研究認(rèn)為,異丁烯疊合反應(yīng)中樹(shù)脂催化劑大3.1mmol/g以上的交換容量為“有效交換容量”,所以交換容量高的樹(shù)脂催化劑具有催化活性高和使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。
 ?、瓶捉Y(jié)構(gòu)合理、選擇性好、低溫活性好。
  樹(shù)脂催化劑的孔結(jié)構(gòu)對(duì)其催化性能有著至關(guān)重要的影響。提高催化劑的反應(yīng)活性(特別是低溫反應(yīng)活性),要求在催化劑顆粒內(nèi)部應(yīng)有盡量多相互貫通的孔體系,而不希望產(chǎn)生很多的封閉孔或半封閉的穴。大孔徑有利于催化劑物料擴(kuò)散,但卻使催化劑的比表面積減小,催化活性中心密度降低,反應(yīng)物與催化活性中心接觸的幾率下降;小孔徑使催化劑的比表面積增大,增加催化活性中心的密度,雖然反應(yīng)物與催化活性中心的接觸增加了,但不利于物料擴(kuò)散。
  通過(guò)優(yōu)選致孔劑和優(yōu)化制造工藝,使DH-01樹(shù)脂催化劑具有******的孔結(jié)構(gòu)、******的催化性能,異丁烯疊合反應(yīng)的低溫反應(yīng)活性和使用壽命達(dá)到理想狀態(tài)。由于異丁烯疊合反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此降低溫度有利于反應(yīng)。低溫反應(yīng)也有利于降低能耗,也對(duì)樹(shù)脂催化劑的使用壽命有利。
  ⑶優(yōu)異的耐溫性和熱穩(wěn)定性
  樹(shù)脂催化劑的耐溫性和穩(wěn)定性直接影響其使用壽命。DH-01樹(shù)脂催化劑可以耐120℃的高溫,具有良好的穩(wěn)定性。這些優(yōu)點(diǎn)可以保證催化劑具有較長(zhǎng)的使用壽命。
  異丁烯的疊合反應(yīng)是放熱反應(yīng)。開(kāi)車初期,可能由于一些特殊原因,可能造成催化劑床層有短期超溫現(xiàn)象發(fā)生。超溫對(duì)樹(shù)脂催化劑的確有影響,但短期超溫對(duì)樹(shù)脂催化劑的轉(zhuǎn)化率影響不大,應(yīng)盡快采取措施使裝置恢復(fù)正常,避免高溫操作,就能保證其具有較長(zhǎng)的使用壽命。
 ?、韧晟频纳a(chǎn)條件保證樹(shù)脂催化劑的質(zhì)量穩(wěn)定
  樹(shù)脂催化劑的顆粒度及外觀控制是生產(chǎn)工藝及操作水平的問(wèn)題。本公司完善的生產(chǎn)設(shè)備及科學(xué)的工藝,可以按用戶需求調(diào)整粒度范圍。我公司完善的質(zhì)量保證體系,使DH-01樹(shù)脂催化劑生產(chǎn)穩(wěn)定、顆粒均勻。

1.3 DH-01催化劑失活原因及注意事項(xiàng)
  1.3.1 DH-01催化劑失活原因
 ?、旁现兴s質(zhì)(金屬陽(yáng)離子、堿性物質(zhì)和硫醇硫醚等物質(zhì))所造成的。
  與金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng):R—SO-3H++M+→R—SO-3M+H+
  堿性氮化合物的中和反應(yīng):R—SO-3H+ + NH3 →R—SO-3NH4+
  ⑵孔道堵塞
  異丁烯的多聚反應(yīng)產(chǎn)物體會(huì)堵塞孔道,阻礙物料與催化劑活性基團(tuán)的接觸。
  ⑶磺酸基團(tuán)脫落
  樹(shù)脂催化劑在較高溫度,有水的情況下,樹(shù)脂上的磺酸基有可能會(huì)緩慢脫落。
  R-SO-3H+ + H2O → R-H + H2SO4
  1.3.2 DH-01催化劑使用注意事項(xiàng) 
 ?、胚M(jìn)入反應(yīng)器的碳四原料中金屬離子和堿性氮等雜質(zhì)≤2PPm;
 ?、贫N含量≤0.2 %;
 ?、菄?yán)格控制反應(yīng)溫度,在保證轉(zhuǎn)化率的前提下,應(yīng)選用較低的反應(yīng)溫度,以保證催化劑的使用壽命。異丁烯多聚物的生成嚴(yán)重影響催化劑的活性和使用壽命。
 ?、瓤刂圃系乃莺浚悦飧邷叵略斐纱呋瘎┗撬峄鶊F(tuán)的脫落。

2、CDM-180催化精餾模塊
  CDM-系列催化精餾模塊是我公司開(kāi)發(fā)的最新產(chǎn)品,具有優(yōu)異的“催化反應(yīng)”和“組份分離”的雙重功能,性能優(yōu)于催化蒸餾組件,是其更新?lián)Q代產(chǎn)品。
  CDM-系列催化精餾模塊將催化劑裝用絲網(wǎng)包裹、縫合使催化劑不外露,再與結(jié)構(gòu)特殊的填料混裝,組成CDM-系列催化精餾模塊。由于填料具有良好的徑向擴(kuò)散能力,可有效提高催化反應(yīng)中的氣液傳質(zhì)能力。在模塊中裝放不同類別的催化劑,可用于相應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程。其中CDM-180應(yīng)用于異丁烯疊合反應(yīng);CDM-140應(yīng)用于MTBE反應(yīng);CDM-150應(yīng)用于輕汽油醚化反應(yīng);CDM-141應(yīng)用于叔丁醇脫水反應(yīng)等領(lǐng)域。

20150915_152940

  2.1 模塊催化劑技術(shù)性能指標(biāo)

表6CDM-180模塊催化劑物化性能表

項(xiàng)目 指標(biāo) 試驗(yàn)方法
元件高度,mm 200±5 量尺測(cè)量
元件容重,kg/m3 250~450(或根據(jù)使用需求) 稱重
內(nèi)裝催化劑 DH-01型 Q/DMT 064-2017
催化劑裝填量(Kg/m3) ≥200 Q/DMT 005-2016
不銹鋼絲網(wǎng)材質(zhì) 316L GB/T 20878-2007
不銹鋼菱形板材質(zhì) 316L GB/T 20878-2007

 

  2.2 CDM系列催化精餾模塊技術(shù)特點(diǎn)
 ?、潘鲏航档?;
 ?、茪庖和看?;
 ?、莻髻|(zhì)效率高;
 ?、却呋瘎┎灰仔孤?;
 ?、蓺庖悍植几鶆?;
 ?、誓K使用壽命≥3年,預(yù)期可以達(dá)到4~5年;
 ?、搜b置的總能耗控制在較低的水平;比捆包催化劑低5%的蒸汽消耗;
 ?、叹哂胁僮鲝椥源蟮奶攸c(diǎn),操作負(fù)荷可以拓寬為50%~150%。
  2.3 CDM系列催化精餾模塊應(yīng)用業(yè)績(jī)

表7 CDM系列催化精餾模塊應(yīng)用業(yè)績(jī)表

序號(hào) 公司名稱 裝置名稱 裝置規(guī)模
(萬(wàn)噸/年)
模塊型號(hào) 應(yīng)用時(shí)間
  1 寧夏寶眾幫化工有限公司 MTBE 3 CDM-140  2015年
  2 廣西玉柴石化有限公司 MTBE 6 CDM-140  2016年
  3 東營(yíng)華聯(lián)石油化工廠有限公司 MTBE 5 CDM-140  2016年
  4 洛陽(yáng)煉化宏力化工有限責(zé)任公司 MTBE 8 CDM-140  2018年
  5 東營(yíng)華聯(lián)石油化工廠有限公司 輕汽油醚化 28 CDM-150  2016年
6 中石油遼河石化公司 輕汽油醚化 15 CDM-150  2017年
7 中石油錦州石化公司 輕汽油醚化 40 CDM-150  2017年
8 中化泉州石化有限公司 輕汽油醚化 160 CDM-150  2017年
9 浙江信匯合成新材料有限公司 叔丁醇脫水 12 CDM-141  2016年
10 萬(wàn)華化學(xué)(煙臺(tái))石化有限公司 叔丁醇脫水 8 CDM-141  2016年
11 菏澤華立新材料有限公司 叔丁醇脫水 9 CDM-141  2017年

 

2.4相關(guān)專利技術(shù)介紹
  相關(guān)專利技術(shù)主要包括超低壓降開(kāi)窗導(dǎo)流填料片及規(guī)整填料、具有較低壓降的催化精餾填料、盤式組裝的袋裝催化精餾填料等專利技術(shù),詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)下表:

表8CDM-系列模塊相關(guān)專利技術(shù)

編號(hào) 專利名稱 專利號(hào) 類型 發(fā)明人
1 盤式組裝的袋裝催化精餾填料 201710056218.2 發(fā)明 天津大學(xué),
丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
2 盤式組裝的袋裝催化精餾填料 201720096848.8 實(shí)用新型 天津大學(xué),
丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
3 一種催化精餾模塊 201720676926.1 實(shí)用新型 丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
4 一種催化精餾模塊 201720816420.6 實(shí)用新型 丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
5 一種應(yīng)用醚化反應(yīng)的
催化精餾模塊
201710879435.2 發(fā)明 丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
6 一種應(yīng)用醚化反應(yīng)的
催化精餾模塊
201721238424.7 實(shí)用新型 丹東明珠特種樹(shù)脂有限公司
7 一種超低壓降開(kāi)窗
導(dǎo)流填料片及規(guī)整填料
201210258581.X 發(fā)明 天津大學(xué)
8 一種具有交替流動(dòng)結(jié)構(gòu)
的催化精餾填料
201210348018.1 發(fā)明 天津大學(xué)
9 一種具有較低壓降的
催化精餾填料
201310694565.X 發(fā)明 天津大學(xué)
10 一種開(kāi)窗導(dǎo)流填料片及填料 201210142037.9 發(fā)明 天津大學(xué)

3、加氫催化劑
  3.1 加氫催化劑技術(shù)指標(biāo)

表9加氫催化劑技術(shù)指標(biāo)

項(xiàng)目 指標(biāo) 試驗(yàn)方法
外觀 淺藍(lán)色條狀 目測(cè)
外形尺寸 Φ3x5~10  
堆密度,kg/l 0.6~0.8 HG/T2780-2009
平均側(cè)壓強(qiáng)度,N/cm ≥80  
比表面積,m2/g 200±50  
比孔容,ml/g 0.4±0.1  
平均孔半徑,nm 5~6  
CoO含量,%(m/m) 2.3%±0.5% SH/T0345-1992
MoO3含量,%(m/m) 12%±1% SH/T0344-1992