本技術(shù)屬于化工生產(chǎn),尤其涉及一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、α-烯烴是一種端烯類產(chǎn)品,是生產(chǎn)高性能聚烯烴的重要共聚單體,也是生產(chǎn)高端潤滑油、增塑劑、表面活性劑等精細(xì)化學(xué)品的重要原料。近年來,α-烯烴的需求量快速增長(zhǎng),進(jìn)口量大增,高效生產(chǎn)α-烯烴具有非常重要的意義。
2、目前,α-烯烴主流的生產(chǎn)工藝有:乙烯齊聚、煤制油產(chǎn)物抽提、費(fèi)托合成油萃取分離以及石蠟裂解等,其中,乙烯齊聚法具有線性化程度高以及產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為最主要的工業(yè)生產(chǎn)方法。現(xiàn)有技術(shù)中,利用乙烯聚合制備α-己烯和α-辛烯的方法,依然存在著:人工成本高、能耗大以及容易堵塞管道的問題。
3、因此,研發(fā)出一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中,α-烯烴的生產(chǎn)工藝存在著人工成本高、能耗大以及容易堵塞管道的技術(shù)缺陷,成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對(duì)有技術(shù)中,α-烯烴的生產(chǎn)工藝存在著人工成本高、能耗大以及容易堵塞管道的技術(shù)缺陷,提供一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。
2、本技術(shù)提供了一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置,所述生產(chǎn)裝置包括:原料預(yù)處理單元、反應(yīng)單元、終止反應(yīng)單元以及分離純化單元,所述原料預(yù)處理單元、反應(yīng)單元、終止反應(yīng)單元和分離純化單元依次連接;
3、所述反應(yīng)單元包括:反應(yīng)器和閃蒸器,所述反應(yīng)器反應(yīng)完成后進(jìn)入閃蒸器蒸出烯烴原料重新進(jìn)入所述反應(yīng)器。
4、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述原料預(yù)處理單元用于各反應(yīng)原料的脫水凈化和/脫氧凈化。
5、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述分離純化單元包括:過濾部、第一溶劑凈化部以及第二溶劑凈化部,經(jīng)過所述終止反應(yīng)單元的反應(yīng)混合體系經(jīng)所述過濾部去除固態(tài)雜質(zhì)后,通過所述第一溶劑凈化部脫去反應(yīng)產(chǎn)物α-烯烴,再通過所述第二溶劑凈化部對(duì)反應(yīng)溶劑進(jìn)行脫水凈化和/或脫氧凈化和/或除雜凈化,所述第二溶劑凈化部的出口與所述反應(yīng)單元連接。
6、本技術(shù)還提供了一種利用以上任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)裝置進(jìn)行α-烯烴制備的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法為:
7、步驟一、聚合反應(yīng):乙烯、催化劑、助劑以及溶劑凈化后混合,發(fā)生聚合反應(yīng),得第一產(chǎn)物;
8、步驟二、閃蒸:所述第一產(chǎn)物閃蒸,分離氣相乙烯重新進(jìn)行聚合反應(yīng),所得液態(tài)混合物為第二產(chǎn)物;
9、步驟三、反應(yīng)終止:所述第二產(chǎn)物與終止劑混合,得第三產(chǎn)物;
10、步驟四、分離純化:所述第三產(chǎn)物經(jīng)分離純化,得α-烯烴產(chǎn)品;
11、其中,所述溶劑的沸程為120℃~287℃,所述溶劑的閃點(diǎn)為25℃~135℃。
12、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述溶劑的沸程為140℃~220℃,所述溶劑的閃點(diǎn)為30℃~80℃。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中,以質(zhì)量百分比計(jì),所述溶劑包括:正構(gòu)烷烴1~30%、異構(gòu)烷烴35%~70%以及環(huán)烷烴35~70%。
14、在其中一個(gè)實(shí)施例中,以質(zhì)量百分比計(jì),所述溶劑包括:正構(gòu)烷烴5~20%、異構(gòu)烷烴35%~50%以及環(huán)烷烴35~50%。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述正構(gòu)烷烴選自:正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷、正十四烷、正十五烷以及正十六烷中的任意一種或多種;
16、和/或,所述異構(gòu)烷烴選自:異壬烷、異癸烷、異十一烷、異十二烷、異十三烷、異十四烷、異十五烷以及異十六烷中的任意一種或多種;
17、和/或,所述環(huán)烷烴選自:三甲基環(huán)己烷、四甲基環(huán)己烷、乙基異丙基環(huán)己烷、二丙基環(huán)己烷、丙基丁基環(huán)己烷、二甲基二異丙基環(huán)己烷、異丁基異戊基環(huán)己烷以及二甲基二丁基環(huán)己烷中的任意一種或多種。
18、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述正構(gòu)烷烴選自:正壬烷、正癸烷、正十一烷、正十二烷、正十三烷以及正十四烷中的任意一種或多種;
19、和/或,所述異構(gòu)烷烴選自:異壬烷、異癸烷、異十一烷以及異十二烷中的任意一種或多種;
20、和/或,所述環(huán)烷烴選自:三甲基環(huán)己烷、四甲基環(huán)己烷、乙基異丙基環(huán)己烷、二丙基環(huán)己烷、丙基丁基環(huán)己烷以及二甲基二異丙基環(huán)己烷中的任意一種或多種。
21、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述正構(gòu)烷烴選自:正壬烷、正癸烷、正十一烷以及正十二烷中的任意一種或多種。
22、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述終止劑選自:乙醇、丙醇、丁醇、辛醇、異丙醇、異辛醇、異辛酸、乙二醇、丙三醇以及水中的任意一種或多種;
23、和/或,所述終止劑的投料量為所述催化劑投料量的5%~70%。
24、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述終止劑選自:乙醇、異辛醇、異辛酸、乙二醇、丙三醇以及水中的任意一種或多種。
25、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述終止劑為水。
26、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述催化劑包括;主催化劑和助催化劑;
27、所述主催化劑為:已知的用于烯烴聚合的pnp、pccp、pnsip、np、npn以及nnn任意一種或多種結(jié)構(gòu)的單齒或多齒結(jié)構(gòu)的配體配位的鉻系或者鈦系催化劑;
28、例如,以下結(jié)構(gòu)的配體配位的鉻系或者鈦系催化劑:
29、
30、其中,r1和r1'均選自烷基、烷氧基、芳基、氨基、巰基、氫原子或含有鹵素的取代基。r2、r3、r4和r4'均選自烷基、烷氧基、芳基、氨基、巰基或氫原子;或如專利cn116553993a中實(shí)施例1、實(shí)施例2等公開的催化劑。
31、所述助催化劑為選自:烷基鋁氧烷、烷基鋁與硼酸鹽的混合物、改性烷基鋁氧烷以及鹵代烷基鋁中的一種或多種。
32、在其中一個(gè)實(shí)施例中,以摩爾份計(jì),助催化劑金屬al與主催化劑金屬cr或ti的摩爾比為(300~600):1。
33、在其中一個(gè)實(shí)施例中,以摩爾份計(jì),助催化劑金屬al與主催化劑金屬cr或ti的摩爾比為(400~500):1。
34、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述助劑選自:氫氣、鹵代烴、烷基鋁、烷基鋰以及烷基鋅中的任意一種或多種。
35、在其中一個(gè)實(shí)施例中,步驟一中,所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為30℃~150℃,所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)壓力為2mpa~10mpa。
36、在其中一個(gè)實(shí)施例中,步驟一中,所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為30℃~100℃,所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)壓力為3mpa~6mpa。
37、在其中一個(gè)實(shí)施例中,步驟一中,所述聚合反應(yīng)的反應(yīng)溫度為40℃~80℃。
38、本技術(shù)還提供了一種包括以上任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)裝置或以上任意一項(xiàng)所述的生產(chǎn)方法在制備α-己烯和/或α-辛烯中的應(yīng)用。
39、綜上所述,本技術(shù)提供了一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置,本技術(shù)還提供了一種利用上述生產(chǎn)裝置進(jìn)行α-烯烴制備的生產(chǎn)方法,為:聚合反應(yīng)、閃蒸、反應(yīng)終止以及分離純化:其中,聚合反應(yīng)所使用溶劑的沸程為120℃~287℃,溶劑的閃點(diǎn)為25℃~135℃。本技術(shù)還提供了一種上述生產(chǎn)裝置或上述生產(chǎn)方法在制備α-己烯和/或α-辛烯中的應(yīng)用。本技術(shù)提供的技術(shù)方案中,通過選用特定范圍沸程和閃點(diǎn)的混合溶劑,對(duì)聚合反應(yīng)制得的聚合產(chǎn)物溶解能力更強(qiáng),聚合產(chǎn)物充分溶解于溶劑不會(huì)附著在反應(yīng)裝置和連接管路中,不會(huì)堵塞,還有利于傳熱從而有效降低能耗,制備工藝簡(jiǎn)單,混合溶劑不用重新分離即可回收循環(huán)利用,可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn),有效降低了人工成本。本技術(shù)提供的一種制備α-烯烴的生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)方法及其應(yīng)用,解決了現(xiàn)有技術(shù)中,α-烯烴的生產(chǎn)工藝存在著人工成本高、能耗大以及反應(yīng)器和反應(yīng)管道容易堵塞的技術(shù)缺陷,也降低了產(chǎn)物中乙烯的含量。