丙烯低聚合的研究

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原料丙烯中的杂质对聚合反应的影响

原料丙烯中的杂质对聚合反应的影响

聚丙烯生产过程中,原料对聚丙烯产品质量造成的影响因素主要存在于丙烯精制、催化剂选择、功率工艺优化等方面。

为提高聚丙烯产量,确保聚丙烯质量符合后期深加工标准,需对原料丙烯内杂质种类、数量等使聚合反应出现的变化进行细致分析与试验研究。

1 聚丙烯生产以及原料丙烯国内聚丙烯生产多应用液相本体法,所应用的催化剂与传统催化剂相比,具有高效性与稳定性的优势,但也对原料丙烯中杂质含量提出了更高要求[1]。

原料丙烯多来源于炼厂分离与石油裂解,虽然生产成本较低,但内含杂质较多,需进行后期的精炼加工处理。

对于丙烯聚合反应而言,丙烯中的一氧化碳、二氧化碳、丙二烯等均可使催化剂活性下降,致使聚合反应不充分。

因此为切实提升聚丙烯生产质量,需深入研究丙烯中杂质的含量以及种类。

2 原料丙烯杂质对催化剂影响的分析2.1 影响原理原料丙烯中的杂质以及惰性物质可直接影响到催化剂的活性,导致催化剂中毒,无法在聚合反应中发挥作用[2]。

目前丙烯聚合反应所使用的催化剂为高效催化剂,其对于丙烯材料中的微量杂质更为敏感,因此需细致分析催化剂失活原因,对催化剂内的杂质进行精制处理。

2.2 水分子影响原料丙烯中的水分子会使催化剂失去应有活性,如水含量不断增大,会使催化剂的消耗量不断提升,最终导致产品内的灰分增大,使产品质量无法得到根本上保障。

采用固液反应装置对丙烯中水分子进行试验研究,并对催化剂活性进行评估。

结果发现,当原料内的水含量增多时,催化剂的寿命不断缩短,因此为延长催化剂活性寿命,需将原料内的含水量控制在最低限度之内。

2.3 碱性化合物影响在原料丙烯中,不仅包括烃类杂质,还会在常温状态下形成气态的甲胺、二甲胺等物质,这些物质均属于碱性化合物[3]。

经过试验研究,这些碱性化合物对催化剂的影响极大,是催化剂快速失活。

造成此种现象的原因是由于聚丙烯聚合反应内催化剂为酸性物质,在遇到碱性化合物时,极易发生中和反应,造成催化剂失去原有特性,。

2.4 丁二烯含量的影响原料丙烯中的丁二烯含量对于催化剂的影响并不明显,在使用自配丙烯与裂解丙烯过程中,催化剂的使用寿命不会发生显著变化,但也会造成聚丙烯质量与后期应用要求不符,因此仍需受到相关工作人员的严格管控。

丙烯聚合反应的方程式

丙烯聚合反应的方程式

丙烯聚合反应引言丙烯聚合反应是一种重要的化学反应,用于制备聚丙烯。

聚丙烯是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用领域,如包装材料、纤维、管道等。

本文将详细介绍丙烯聚合反应的方程式、反应机理、催化剂和影响因素等内容。

反应方程式丙烯聚合反应的化学方程式如下:nCH2=CH-CH3 → (-CH2-CH(CH3)-)n在这个反应中,n表示重复单元的数量,(-CH2-CH(CH3)-)表示重复单元。

反应机理丙烯聚合反应是一种链增长型聚合反应。

它主要分为以下几个步骤:1.起始步骤:在催化剂存在下,丙烯分子中的双键被打开,生成自由基。

这个自由基可以来自催化剂或者其他起始物质。

2.传递步骤:自由基与另一个丙烯分子发生反应,将自己的自由基转移给该分子。

3.分支步骤:自由基与其他物质发生反应,引发出分支链的生成。

4.终止步骤:自由基与其他物质发生反应,导致聚合链的终止。

整个聚合过程中,起始步骤和传递步骤是主要的反应步骤。

分支步骤和终止步骤对于聚合链的长度和分子量有重要影响。

催化剂丙烯聚合反应中常用的催化剂包括过渡金属配合物、锂化合物等。

其中,最常用的催化剂是Ziegler-Natta催化剂和Phillips催化剂。

Ziegler-Natta催化剂是一类由过渡金属配合物和铝烷组成的复合物。

它可以在低温下高效催化丙烯聚合反应,并控制聚合产物的结构和分子量。

这种催化剂具有高活性、高选择性和长寿命等优点。

Phillips催化剂是一类由钛氯化物和铝烷组成的复合物。

它可以在高温下进行丙烯聚合反应,并产生高分子量的聚丙烯。

这种催化剂具有较高的聚合速率和较长的催化寿命。

影响因素丙烯聚合反应的产率和聚合产物的性质受多种因素的影响,包括温度、催化剂浓度、起始物质浓度、溶剂选择等。

1.温度:温度是丙烯聚合反应中重要的控制因素。

较高的温度会提高聚合速率,但也可能导致副反应的发生。

较低的温度可以提高聚合产物的分子量。

2.催化剂浓度:催化剂浓度与聚合速率密切相关。

丙烯酰胺水溶液聚合实验报告

丙烯酰胺水溶液聚合实验报告

丙烯酰胺水溶液聚合实验报告摘要:本实验通过在水溶液中进行丙烯酰胺聚合反应,探究了丙烯酰胺的水溶液聚合特性。

实验结果表明,丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应,形成聚丙烯酰胺。

引言:聚丙烯酰胺是一种重要的高分子材料,在水处理、油田开发、纺织品加工等领域具有广泛应用。

其水溶液聚合方法简单、成本低廉,因此备受研究者关注。

本实验旨在通过对丙烯酰胺水溶液聚合反应的研究,深入了解该反应的特性。

实验方法:1. 实验材料准备a. 丙烯酰胺b. 水c. 过硫酸铵d. 氯化亚铁e. 硝酸银f. 醋酸g. 玻璃仪器:烧杯、移液管、搅拌棒等2. 实验步骤a. 将一定质量的丙烯酰胺溶解于适量的水中,得到丙烯酰胺水溶液。

b. 在丙烯酰胺水溶液中加入过硫酸铵作为引发剂,控制温度,并搅拌均匀。

c. 观察水溶液的颜色变化和粘度变化。

d. 取适量的聚合液滴于硝酸银溶液中,观察是否产生沉淀反应。

e. 用醋酸对聚合液进行中和处理,观察是否产生沉淀反应。

实验结果:1. 丙烯酰胺水溶液经过聚合反应后,呈现出浑浊的乳白色液体。

2. 随着聚合时间的增加,丙烯酰胺水溶液的粘度逐渐增大。

3. 将聚合液滴于硝酸银溶液中,观察到产生了白色沉淀,证明聚合液中存在氯离子。

4. 用醋酸对聚合液进行中和处理,观察到产生了白色沉淀,证明聚合液中存在银离子。

讨论:根据实验结果可以得出以下结论:1. 丙烯酰胺能够在水溶液中发生聚合反应,形成聚丙烯酰胺。

2. 过硫酸铵在水溶液中起到引发剂的作用,引发丙烯酰胺的聚合反应。

3. 聚合液中存在氯离子和银离子,可能是由于丙烯酰胺的原料或引发剂中含有这些离子而导致。

结论:通过本实验我们成功地在丙烯酰胺水溶液中实现了聚合反应,并观察到了聚丙烯酰胺的形成。

该实验结果对于深入研究丙烯酰胺的水溶液聚合特性具有重要意义,并为丙烯酰胺的应用提供了实验基础。

致谢:感谢实验中给予我指导和帮助的老师和同学们的支持。

低分子量聚丙烯酸的合成

低分子量聚丙烯酸的合成

为 了保 证 织 造 顺 利 进 行 和 生 产 高 质 量 纺 织 品 .经 纱 上 浆 是
必 不 可少 的一 道 工 序 , 随着纺织品质量不断提高 、 高 速织 机使 用
比例 不 断 扩 大 。 经 纱 上 浆 工 序 突 显 出其 重 要 性 。浆料 是 浆 纱 工 艺 最核心的部分 , 淀粉 、 P V A 和 丙 烯 酸 类 浆 料 被 称 作 是 经 纱 上 浆 工
丙 烯 酸 聚 合 符 合 一 般 的 游离 基 聚合 反 应 规 律 , 在聚合时放热 , 而
水 溶 液 聚 合 法 有 平 稳 散 热 的优 点 , 容易控 制. 通 过 控 制 引 发 剂 用
究阶段产 品单一 , 品质差 , 随着工 艺进一步改进 , 丙 烯 酸 类 浆 料
研 究 趋 于 成熟 , 性能方面有所提高 , 最 终 形 成 了 现 在 粘 度 稳 定 性 较好 的浆 料 。与 国 外 研究 应 用 水 平 相 比 , 国 内产 品 在 Fra bibliotek存 在着 很
个研究发展方向。
三、 合成 原 理 和 方 法 及 实验 室制 备 装 置 本 实 验 所 合 成 的聚 丙 烯 酸 .是 用 于 制 备 低 分 子 量 的 聚丙 烯 酸浆 料 。丙 烯 酸单 体 化 学 性 质 活 泼 , 极易聚合 . 可 以通 过本 体 、 溶
的较 理想 的流动性 和粘度 ,可通 过三方 面来 实现① 应用分子量

艺 中 的三 大 主 浆 料 。共 聚 单 体 一 般 为 丙 烯 酸 、 丙烯酞胺 、 丙 烯 酸
甲脂 、 丙烯酸盐 、 醋 酸 乙烯 脂 、 丙 烯 晴 等 。聚 丙烯 酸 类 浆 料 的 优 点 是: 亲水 性 强 , 对 疏 水 性 纤 维 具 有 很 好 的粘 附 性 , 容易退浆 , 不 易 结皮 , 再者对环境污染较小。但其致命的弱点是吸湿性强 、 再 粘 性大 , 所 以一 般 只能 作 辅 助 浆料 使 用 。聚 合 物 的 分 子量 是 影 响 丙 烯 酸 浆 料 的流 动性 和粘 度 这 两 项 指 标 的重 要 因 素 。 为 获 得 浆 料

亚硫酸氢钠引发丙烯酰胺聚合反应的研究

亚硫酸氢钠引发丙烯酰胺聚合反应的研究

Abstract本发明涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法,包括以下步骤:(1)配制一定浓度的丙烯酰胺水溶液;(2)加入预先配制好的NaHSO3溶液和MRn溶液,在混合溶液中,丙烯酰胺浓度为8-16%,NaHSO3浓度为0.010-0.075%,MRn浓度为1.0×10-4-1.5×10-3mol/L,其中M为Cu2+、Fe2+、Mn2+、Zn2+、Ni2+或Co2+,R为SO4 2-、Cl-或CH3COO-,n为1或2;(3)在20℃-50℃温度下,于空气氛中静置反应至少2小时;(4)用无水乙醇或丙酮沉淀产物。

该方法克服了传统氧化还原引发体系的弊端,简化了聚丙烯酰胺的制备方法。

CN1176125CChinaDownload PDF Find Prior Art SimilarOther languagesEnglishInventor胡星琪李富生Current AssigneeSouthwest Petroleum UniversityPriority to CNB021137676A2003-02-19Publication of CN1397571A2004-11-17Application granted2004-11-17Publication of CN1176125C2022-05-21Anticipated expirationStatusExpired - Fee RelatedInfoCited by (2)Legal eventsSimilar documentsPriority and Related ApplicationsExternal linksEspacenetGlobal DossierDiscussDescription用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法技术领域本发明涉及一种新的丙烯酰胺的聚合方法,特别是涉及用后过渡金属-亚硫酸氢钠体系引发丙烯酰胺聚合的方法。

实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合

实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合

实验4_丙烯酰胺的水溶液聚合
丙烯酰胺是一种功能性单元,用于合成各种多功能的材料。

其在生物材料,药物载体,新能源,高分子材料和能源存储材料等方面有着广泛应用。

丙烯酰胺的水溶液聚合是一种在水中发生聚合反应的反应方式。

它是将两个或多个丙
烯酰胺单体分子结合起来,形成多聚物的绿色合成方法。

原位分子聚合反应可以在水溶液
中进行,也可以在乙醇中进行,用途比较广泛。

实验4:丙烯酰胺的水溶液聚合实验,主要用于揭示丙烯酰胺的水溶液中聚合反应的
机理。

该实验首先准备了酸性的己二酸酐溶液,再将丙烯酰胺单体加入溶液中,调整pH值
7.0至8.0,恒定温度。

当反应完成时,检测两个加料量比,采用氢原子吸收测定其聚合率。

通过试验,发现丙烯酰胺的水溶液聚合反应的聚合率和加料量比、pH值和反应温度的变化等因素有关。

当溶液温度增加时,聚合反应的反应程度会加快,但高温比较高时反应终止;当pH
值下降时,聚合反应的速率也会增加,而大量的氢离子可以促进物质的聚合;另外,加料
量比也是影响反应速率的原因,若加料量比偏小,聚合反应会比较缓慢,而加料量比偏大时,反应会有加速作用。

通过该实验,可知丙烯酰胺水溶液聚合反应的反应过程是十分复杂的,而且受温度、pH值及加料量比的影响很大。

理解其聚合机理,有利于改进丙烯酰胺工艺,提高生产产品的质量,提高生产效率。

聚丙烯生产技术 聚丙烯聚合影响因素

由于杂质对聚合反应的上述影响,所以 在反应介质中要严格控制杂质含量。
聚丙烯生产技术
6
高聚物生产技术
二、工艺条件对聚合反应的影响
影响聚合反应的工艺条件主要有催化 剂的加入量、反应温度、反应时间等。
1、催化剂的影响
(1)主Ti催化剂的影响
主钛加入速率超过正常量,则随Ti/C3= 比的增加,等规度↑,停留时间不变的情况 下,转化率↑;催化剂的得率↓。
聚丙烯生产技术
2
高聚物生产技术
2、杂质与烷基铝组份不反应,但是 选择吸附(被配位)在活性中心上
导致催化剂暂时失活;当解吸时,催化 剂活性复原。这类杂质有乙炔等。必须注意, 乙炔类杂质从一个活性中心上解析出来,同 时又可能重新吸附到另一个活性中心上,使 之失去活性。因此,从总体效果来看,它仍 然严重影响催化剂活性。
聚丙烯生产技术
11
高聚物生产技术
3、反应时间的影响
当其它反应条件不变时,催化剂得率随着 反应时间的增加而提高。但是对具体装置而言 反应时间受到装置生产负荷要求的制约,装置 生产负荷越高,反应时间相应缩短,催化剂得 率降低。在装置高负荷生产的条件下,一般通 过尽可能提高反应聚合物淤浆密度来保证催化 剂得率。但反应聚合物淤浆密度的提高受到反 应撤热以及反应器循环条件的制约,因此从一 定程度上,对某一具体装置,提高生产负荷要 以损失催化剂得率为代价。
聚丙烯生产技术
13
聚丙烯生产技术
3
高聚物生产技术
3、杂质不仅和活性中心,而且还和 烷基铝组分反应
当烷基铝化合物的浓度过分增加时,杂 质对聚合活性的影响程度变小。依据这一点, 当反应介质中含有超过技术规格的杂质含量 时,在一定程度上,可以用多加烷基铝的办 法维持反应正常进行。这类杂质有CO2、 H2O、ROH、O2、H2S等。

丙烯酰胺实验报告

一、实验目的1. 了解丙烯酰胺聚合反应的基本原理。

2. 掌握丙烯酰胺聚合实验的操作步骤。

3. 通过实验观察丙烯酰胺聚合反应的现象,并分析影响聚合反应的因素。

二、实验原理丙烯酰胺(Acr)是一种水溶性单体,在催化剂的作用下,通过自由基聚合反应形成聚合物。

丙烯酰胺聚合反应的原理如下:Acr + O2 → Acr-O·(自由基)Acr-O· + Acr → Acr-O-Acr(链增长)Acr-O-Acr + Acr → Acr-O-Acr-Acr(链增长)...Acr-O-Acr-Acr... + Acr-O· → [Acr-O-Acr-Acr...]-O·(聚合)三、实验仪器与试剂1. 仪器:反应瓶、搅拌器、恒温水浴锅、分光光度计、电子天平、移液器、量筒、滴定管等。

2. 试剂:丙烯酰胺(Acr)、甲叉双丙烯酰胺(Bis)、过硫酸铵(AP)、N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TEMED)、蒸馏水、丙酮等。

四、实验步骤1. 准备反应溶液:按照实验要求,准确称取一定量的丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N,N',N'-四甲基乙二胺,用蒸馏水溶解,配制成一定浓度的反应溶液。

2. 聚合反应:将反应溶液转移到反应瓶中,置于恒温水浴锅中,在一定温度下进行聚合反应。

3. 观察反应现象:在反应过程中,注意观察溶液的颜色变化、黏度变化等。

4. 聚合物分离:反应结束后,将反应溶液转移到离心管中,离心分离聚合物。

5. 聚合物溶解:将聚合物用丙酮溶解,配制成一定浓度的聚合物溶液。

6. 测定聚合物浓度:利用分光光度计测定聚合物溶液的吸光度,根据标准曲线计算聚合物浓度。

五、结果与讨论1. 反应现象:在聚合反应过程中,溶液的颜色逐渐变深,黏度逐渐增大,说明聚合反应顺利进行。

2. 影响因素分析:(1)温度:温度对聚合反应速率有显著影响。

温度越高,反应速率越快,但过高温度会导致聚合物分子量降低。

丙烯酰胺的聚合

丙烯酰胺的聚合1 丙烯酰胺的基本特性丙烯酰胺是一种无色透明的液体,具有低粘度和易挥发的特点。

它的化学式为C3H5NO,分子量约为71。

丙烯酰胺易水解,在水中自发地聚合形成高分子聚合物,即聚丙烯酰胺(PAM)。

聚丙烯酰胺是一种具有优异性能的高分子化合物,广泛应用于油田、水处理、土壤改良等领域。

2 聚合反应的机理丙烯酰胺的聚合反应是一种自由基聚合反应。

聚合反应通常分为三个步骤:起始阶段、传递阶段和终止阶段。

起始阶段:通常使用自由基引发剂(如过氧化物)对丙烯酰胺进行活化,生成自由基;传递阶段:由于丙烯酰胺的高亲核性,可以与自由基发生加成反应,形成较长链的丙烯酰胺聚合物;终止阶段:由于聚合反应中自由基的不断生成和消耗,反应在特定条件下经历终止阶段,形成具有不同分子量的聚合物。

3 聚丙烯酰胺在水处理中的应用聚丙烯酰胺在水处理中是一种广泛应用的高分子药剂。

它具有吸附、絮凝、过滤的特性,可用于降低水中的浑浊度和COD值,减少悬浮颗粒的排放和水质改善。

聚丙烯酰胺的使用需要根据水源特性和处理标准进行不同的选择和配置。

4 聚丙烯酰胺在土壤改良中的应用聚丙烯酰胺还可以作为土壤改良剂使用。

它具有保水、减少土壤侵蚀和提高肥力的作用。

将聚丙烯酰胺与种子混合后定向喷撒在植物根系附近,可提高水分的平均供应量,增加植物生长所需的水分量。

此外,聚丙烯酰胺的吸附作用可以减少土壤中对养分的流失和排放。

5 聚丙烯酰胺在油田中的应用丙烯酰胺在油田生产过程中也有着广泛的应用。

塞水、废水处理等领域都离不开聚丙烯酰胺的使用。

在油井水驱过程中,聚丙烯酰胺作为一种水密封剂,可有效地堵住水沟、防止水侵袭油层。

在钻井泥浆的处理过程中,聚丙烯酰胺可以作为增稠剂、抗砂剂,提高泥浆的粘度和稳定性。

6 总结随着人们对于环境保护和资源利用的重视,聚丙烯酰胺作为一种优秀的高分子母体逐渐受到广泛关注和应用。

在水处理、土壤改良和油田等领域,聚丙烯酰胺具有着越来越重要的应用价值和前景。

实验3丙烯酰胺的水溶液聚合

丙烯酰胺水溶液聚合一、实验目的1、掌握溶液聚合的方法及原理。

2、学习如何正确的选择溶剂。

3、掌握丙烯酰胺溶液聚合的方法。

二、实验原理与本体聚合相比,溶液聚合体系具有粘度低、搅拌和传热比较容易、不易产生局部过热、聚合反应容易控制等优点。

但由于溶剂的引入,溶剂的回收和提纯使聚合过程复杂化。

只有在直接使用聚合物溶液的场合,如涂料、胶粘剂、浸渍剂、合成纤维纺丝液等,使用溶液聚合才最为有利。

进行溶液聚合时,由于溶剂并非完全是惰性的,对反应要产生各种影响,选择溶剂时要注意其对引发剂分解的影响、链转移作用、对聚合物的溶解性能的影响。

丙烯酰胺为水溶性单体,其聚合物也溶于水,本实验采用水为溶剂进行溶液聚合。

与以有机物作溶剂的溶液聚合相比,具有价廉、无毒、链转移常数小、对单体和聚合物的溶解性能好的优点。

聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂,水溶性好, 广泛应用于石油开采、选矿、化学工业及污水处理等方面。

合成聚丙烯酰胺的化学反应简式如下:O^-NHn O=C-NH.链引发:引发剂活性集团的形成:K2S2q — 2Ksq带电引发离子与丙烯酰胺作用生成活性中心:O HKSO4 + H2C—CHC——- O3SO CH r COC—NH2O HII 〜,丄OH+ H2C—CH C NF2 一HO CH2 COC—NH20--C —NH 2 O c —NH 26SO —C&-CO 二C三、实验药品及仪器N药品:丙烯酰胺、甲醇2过硫酸钾(或过硫酸铵2仪器:三口瓶、球形冷凝管、温度计、搅拌器、烧杯、一次性杯子、玻璃棒 实验装置如下图:四、实验步骤及现象及其解释实验步骤现象现象解释在250ml 的三口瓶中, 中间口安装搅拌器,另外两 口分别装上一个温度计,一 个冷凝管。

链增长:QSO-CF2—C +O C Nf▼ Ch"2— CnCf- CO c Nf O C NF! 链终止:OSQCH? —C O C2 O 3SO —CH ? —C CH 2 C五、实验产品: 在三颈瓶中为无色均相溶液,滴加到25ml乙醇中,振动, 得到棉絮状白色物质。

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丙烯低聚合的研究
低分子烯烃在有机化工领域中应用非常广泛,
由于乙烯、丙烯、丁烯是石油裂解中的主要产物,由
乙烯、丙烯、丁烯通过低聚合成低分子烯烃是一个有
效的途径,因此,本文以丙烯为原料,研究低聚反应
的工艺条件对于其他低分子烯烃的合成提供一定的借
鉴和参考。

摘要:丙烯在硅磷酸催化剂作用下,可以进行低
聚反应合成多种烯烃。本文阐述了磷酸催化剂以硅胶
为载体的制备方法,以及低聚反应适宜的工艺条件,
经研究论证结果为:催化剂须在一定的条件下严格制
备,齐聚反应温度控制在200~230℃,反应压力应>
3.6Mpa,共催化剂水的用量约为进料总量的1~2%左
右。
关键词:丙烯、齐聚反应、壬烯、工艺条件
中图分类号:TQ325.1+4 文献标识码:A 文章编
号:

本文以大庆中蓝石化有限公司的丙烯低聚反应为
实例来介绍丙烯低聚反应的工艺条件,为其它烯烃的
深加工制备与合成过程,提供一些参考。
前已述及,得到低分子烯烃(主要是指C5~C16)
的主要原料是石油裂解的产物(C2=、C3=、C4=),
这些烯烃在水溶性酸作用下才能生成低聚物,发生的
是低聚反应,而水溶性酸必须在一定载体作用下才能
适宜工业化的生产需要。本文以磷酸为催化剂活性物
质,硅胶为催化剂载体,水为共催化剂(活化催化剂)。
通常普遍的认为是硅藻土为载体的寿命没有硅胶为载
体的长,而事实也证明了这一点。据周学良等著的精
细化工产品丛书《催化剂》中介绍,固体酸催化剂几
种型号均以硅藻土为载体,寿命最长约2-3个月。而
且经过了一些特殊加工[4]。而大庆中蓝石化有限公司
生产以硅胶为载体的固体酸催化剂,其使用寿命最短
为2-3个月,最长可达到4-5个月,但是催化剂在
成型过程中的处理有一定的特殊性,每一个环节都很
重要。本文将催化剂的制造列为前一部分,将低聚工
艺条件的研究列为第二部分来进行论述。
一、反应流程与机理
将制备好的催化剂装填在列管式反应器中,均匀
通入丙烯,同步控制一定的共催化剂―水的进料量,
同时,将反应控制在一定的温度、压力范围内,维持
一段时间,反应器出口即有一部分低聚物出现。
二、聚合温度对反应产物分布的影响
在催化剂使用初期阶段,由于活性高,为了延长
催化剂使用寿命,在不影响转化率和选择性的条件下,
应尽可能地降低反应的温度。换句话说,在保证产品
收率的前提下,采用的反应温度不宜过高。随着反应
的进行,活性的下降,收率的降低,应适当逐步提高
反应温度,以确保整体的收率。经表1、表2可以看
出,催化剂初期的最佳反应温度为200~210℃,末期
的反应温度应控制在220~230℃。

表1:催化剂初期温度对产物分布的影响

(实验条件:共催化剂水加入量为进料量1%wt,
反应压力为4.2Mpa)

表2:催化剂末期温度对产物分布的影响

(实验条件:共催化剂水加入量为进料量1%wt,
反应压力为4.2Mpa)
三、聚合压力对反应产物分布的影响
随着反应压力的增加,反应物活性分子易与催化
剂微孔内活性中心进行反应,使反应的选择性和转化
率都将增加。但是,当反应压力过大时,将会增加催
化剂的破碎程度,使反应床层的压降增加,催化剂寿
命将大大降低。下面是表3的一组数据:
表3:压力对产物分布的影响

(实验条件:反应温度225℃,共催化剂水加入
量为进料量1.5%wt)

表3表明,当反应压力低于3.6Mpa时,反应几
乎很难进行下去;当压力在4.0~4.2Mpa区段时,反应
即可得到满意的转化率和收率;压力〉4.2Mpa后,压
力的增加对反应产物分布结果影响不大。
四、共催化剂水量对反应产物分布的影响
共催化剂水的加入主要作用是使固体酸催化剂中
的酸游离出来,激活反应中心。水量过小,游离活性
中心不足,转化率低;水量过大,酸活性中心损失大,
催化剂寿命降低。因此,水量的大小要视反应进料量
的多少而确定。一般取水在进料中所含质量百分比来
确定水的加入量。实验如表4。
表4:共催化剂水的加入量对产物分布的影响

(实验条件:反应温度205℃,反应压力4.2Mpa)
由表4可知,水的适宜加入量为原料总量的1~2%
较为合适。低于此区间,转化率偏低,当大于此区间
时,转化率略有下降,但水量过大时,能够快速地使
催化剂泥化,寿命大大降低。
结论
丙烯低聚反应是生产其他低级烯烃的一个重要途
径,但反应使用的固体磷酸/硅胶催化剂,在制备过程
中要严格控制工艺参数:硅胶烘干过程中温度宜控制
在350℃左右;使用吸附的磷酸溶液浓度为65%wt;
催化剂热处理的温度应控制在220℃。
在低聚反应过程中,催化剂初期的适宜反应温度
200~210℃;末期适宜的反应温度为220~230℃;反应
压力为4.0~4.2Mpa;共催化剂水的加入量占进料总量
的1~2%。

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