温度对聚α-烯烃合成减阻剂的影响

研究了起始温度、出料温度、通冷媒温度、停冷媒温度对聚α-烯烃合成减阻剂减阻率的影响,结合室内模拟环道评价装置和凝胶渗透色谱仪,测定了聚合物的减阻性能及相对分子质量和相对分子质量分布。结果表明,在起始温度3℃、出料温度9℃、通冷媒温度20℃、停冷媒温度10℃条件下,聚合物重均相对分子质量可达3×106,减阻率[ρ(聚合物)＝5g/m3]大于27%。     

α-烯烃合成减阻剂的研究

在管输流体中加入减阻剂是提高输送能力的有效方法。以α-烯烃为原料，利用正交试验法确定减阻高聚物α-烯烃的最优配方和合成条件，分析了主催化剂、助催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合产物的影响程度，制定出可行的试验方案。在优化条件下合成的减阻剂，对于对0号柴油，流体雷诺数6000，添加量10μg／g时，减阻效果优于同类产品。     

α-烯烃合成减阻剂的研究

在管输流体中加入减阻剂是提高输送能力的有效方法。以α-烯烃为原料,利用正交试验法确定减阻高聚物α-烯烃的最优配方和合成条件,分析了主催化剂、助催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对聚合产物的影响程度,制定出可行的试验方案。在优化条件下合成的减阻剂,对于对0号柴油,流体雷诺数6000,添加量10μg/g时,减阻效果优于同类产品。     

TiCl_4／Al(i-Bu)_3催化α-烯烃合成原油减阻剂

研究了TiCl4含量不同的两种TiCl4／Al(i-Bu)3催化剂的配比、起始反应温度、后续反应温度对聚合物性能的影响。采用凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振(1H NMR)法对聚合物进行了表征,结合实验室内模拟环道评价装置测定了聚合物的减阻率、抗剪切性能。实验结果表明,在TiCl4含量不同的两种TiCl4／Al(i-Bu)3催化剂的质量比为1:1、起始反应温度为3℃、后续反应温度为10-20℃的条件下合成的聚合物,经GPC测定,其重均相对分子质量达到4．54×106,相对分子质量分布宽度指数接近 2．9;1H NMR测定结果表明该聚合物是典型的聚烯烃类化合物,纯度达到98％以上。该聚合物在柴油中有良好的溶解性,减阻率达到28．9％,经一次高强度机械剪切后其减阻率减少20％-30％,经5次高强度机械剪切后剩余减阻率为8％,可用于工业原油的输送。     

聚α-烯烃蜡的合成

研究了以1-十六烯和1-十八烯为原料,采用实验室制备的Ziegler-Natta负载型催化剂及市售三乙基铝（TEAl）助催化剂,通过本体聚合的方法,在常压下制备低规整度的聚α-烯烃蜡。考察了不同聚合条件如主催化剂浓度、铝钛摩尔比、聚合温度、聚合时间以及加入外给电子体二苯基二甲氧基硅烷（DDS）对共聚物的粘均相对分子质量和收率的影响。实验结果表明,在主催化剂浓度为1.5 g/L、铝钛摩尔比30、反应温度50 ℃、反应时间90 min的条件下,制备的聚α-烯烃蜡粘均相对分子质量为4 012,滴熔点58.2 ℃,闪点240 ℃,运动粘度4 600 mm2/s,吸油值32.5 g/100 g。     

茂金属催化混合α-烯烃制备高粘度PAO

采用茂金属催化体系rac-Et(1-Ind)2ZrCl2/Al(i-Bu)3/[Me2NHPh]+[B(C6F5)4]-催化由费托合成而来的混合α-烯烃聚合，考察了Zr/烯摩尔比、Al/Zr摩尔比、反应温度和反应时间对产物粘度及其分子量的影响。在最优条件下，转化率可达97.3%。采用了13C NMR和1H NMR表征产物结构，不同碳数烯烃在不同反应条件下的转化率由GC测得。最优条件下的聚合产物具有高粘度指数（262）和低分子量分布（1.95），可作为理想的润滑油基础油的原料。     

甲基丙烯酸酯与α-烯烃的聚合

通过对引发剂、反应温度、反应时间的考察,得到了甲基丙烯酸酯与α-烯烃聚合反应的条件,适宜的反应条件是甲基丙烯酸C4-8酯：甲基丙烯酸C10-56酯：α-烯烃=30：30：40、反应温度为15℃、反应时间15h、引发剂用量为5％、甲基丙烯酸酯的滴加时间为4h。     

TiCl4/Al(Et)3催化混合C10烯烃合成中黏度PAO基础油的研究

以TiCl4为主催化剂,混合C10烯烃为原料,Al(Et)3为助催化剂,环己烷为溶剂,催化混合C10烯烃聚合制备中黏度PAO基础油,探究溶剂极性、反应温度、催化剂用量、铝钛摩尔比、反应时间对聚合转化率与产品性能的影响.结果显示:在以环己烷为溶剂、TiCl4催化剂用量为混合C10烯烃的3.0％(质量分数)、Al/Ti摩尔比为1.0、反应温度为85℃、时间为3.0 h时,混合C10烯烃的转化率最高为63.29％,100℃黏度为27.11 mm2/s,黏度指数为124,倾点为-45℃.聚合产物性能满足中黏度PAO基础油的使用要求,提升了混合C10烯烃的高附加值.     

混合α-烯烃的聚合及聚合产物对原油的减阻性能

本文讨论了石蜡裂解C_9—C_(13) α-烯烃聚合的一些特点,获得的聚合物组成与单体组成基本一致,且受转化率影响较小。聚合速率曲线为衰减型,聚合初期速率衰减较快。在较低预聚合温度和较高单体浓度时可获得较高的分子量。所得聚合物即使在低添加浓度时,对新疆克拉玛依原油也有较高的减阻效率。     

高分子减阻剂共聚物的合成与表征

采用本体聚合法,以TiCl4／MgCl2-Al(i-Bu)3 为催化剂对1-辛烯/1-十二烯的长链α-烯烃进行共聚,考察不同的聚合条件对减阻率的影响,来提高二元聚合物的减阻率,最终确定最佳工艺条件。聚合物环道减阻测试的结果表明,当1-辛烯在反应物中体积分数为33%左右时,减阻率高达52.3%,通过凝胶色谱、1H-NMR、IR等方法对聚合物进行表征,证明用该方法可以制得重均相对分子质量为6.58×106 ,数均相对分子质量为2.41×106,相对分子质量分布宽度指数为2.73的原油用聚合物减阻剂,聚合较完全。     

聚长链α-烯烃减阻性能的影响因素研究

利用室内环道评价装置考察了聚长链α-烯烃减阻剂的溶解时间、雷诺数、加剂浓度、黏均相对分子质量和高聚物的抗剪切能力对减阻性能的影响。结果表明：聚合物的减阻率随溶解时间的延长而增大,达到一定值后趋于稳定;聚合物的凝聚状态以及颗粒的分散程度对减阻剂的溶解能力影响较大;加剂浓度在15 mg/L时减阻率达到最大值,加剂浓度与减阻率的关系基本符合Virk经验公式;存在最佳雷诺数,雷诺数大于或小于最佳雷诺数时,减阻能力减弱,直至无效;在一定的相对分子质量范围内,黏均相对分子质量与减阻率呈线性关系,相对分子质量越大,减阻率越好;聚合物经过齿轮泵剪切后会使减阻率急剧下降,经过管壁的初次剪切也会使减阻率下降40%左右。     

以新型固体酸(γ-Al2O3)-AlCl2为催化剂的α-烯烃聚合的新催化技术

研究了固载的AlCl3催化剂对α-烯烃聚合反应的催化性能.分别考察了催化剂用量、反应温度以及反应时间对反应性能及产物运动粘度的影响,并比较了用不同碳链α-烯烃的反应性能.结果表明,该催化剂对α-烯烃聚合反应具有较好的催化性能.     

费-托蜡裂解混合α-烯烃齐聚制备润滑油基础油

以费-托蜡裂解产物120～170℃馏分为原料,采用银离子络合萃取法进行提纯精制;以精制后的混合α-烯烃为原料,BF_3为催化剂,正丁醇为引发剂制备聚α-烯烃(PAO)合成润滑油基础油。考察了反应压力、反应温度、反应时间和引发剂用量对PAO性能的影响。实验结果表明,精制后α-烯烃纯度由63.56%(w)提高到95.25%(w);在反应压力0.4 MPa、反应温度25℃、反应时间3 h、引发剂用量0.1%(w)的条件下,PAO的收率为97.16%,100℃的运动黏度为6.05 mm~2/s,黏度指数为146,倾点为-62℃,产物中三聚体和四聚体含量为70.45%(w),支化度为0.159 5。     

原油高效减阻剂的制备及其性能

采用本体聚合方法,以TiCl4/Al(Et)2Cl为催化体系,C10～C14长链α-烯烃为单体,合成了原油管输高效减阻剂,对该减阻剂的制备、后处理等工业化方法进行了探讨。对聚合物进行了FTIR、1HNMR、XRD、TG表征,对浆料进行了减阻性能测试。结果表明,该聚合物为无定型半透明弹性体,相对分子质量410×104,最初分解温度300℃。将聚合物冷冻粉碎后,可配制出质量分数为47%、凝点低于-50℃、流动性较好、难挥发的高碳醇基减阻剂浆料。当减阻剂在柴油中的质量浓度为0.01kg/m3时,减阻率可达40.1%。     

α-烯烃组成对PAO性质影响的研究

烯烃原料组成是影响PAO合成油性能的关键因素,文章以三氟化硼为催化剂对不同平均碳数组成的α-烯烃聚合进行了研究。实验结果表明,混合α-烯烃的平均碳数对聚合产物的性质影响显著:平均碳数越大,黏度指数越高,倾点越低。通过调节混合α-烯烃的平均碳数,可以获得不同产品特点的聚合产物,满足不同的应用需求。     

负载型催化剂的C10烯烃低聚性能

采用固定床反应器考察了HY分子筛、活性氧化铝以及活性白土3种不同载体,三氟甲烷磺酸、AlCl₃等不同活性组分及添加量,反应温度对C₁₀烯烃低聚反应的影响。选择浸渍法将质量分数5%AlCl₃负载到活性白土上,制得C₁₀烯烃低聚反应催化剂。吡啶红外光谱表征催化剂酸性,N₂吸附-脱附分析催化剂比表面积和孔径,采用气相色谱分析产物组成及含量。结果表明：在体积空速6 h^-1、反应温度190 ℃、反应压力1 MPa条件下进行反应,二聚产物收率为40.9%,三聚产物收率为21.7%。白土作为载体相比纯活性组分作催化剂提升了活性组分的利用率,减少污染,产物与催化剂更易分离,从而降低了催化剂分离的成本。     

不同黏度聚α-烯烃合成润滑油基础油的制备

以不同α-烯烃为原料和AlCl3为催化剂制得了不同黏度的聚α-烯烃合成润滑油基础油(PAO)。考察了不同α-烯烃原料和AlCl3用量对PAO的性能及聚合可达的最高温度的影响。实验结果表明,以1-辛烯为原料制得的PAO的运动黏度高于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO;而黏度指数则低于以其混合α-烯烃为原料制得的PAO。以1-辛烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为2%～3%(w)(基于α-烯烃的质量)较适宜;以1-癸烯或12碳烯为原料制备PAO时,选择AlCl3用量为3%(w)较适宜。采用单一α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯为原料时聚合可达的最高温度(200℃)最高;采用混合α-烯烃制备PAO时,以1-癸烯/12碳烯为原料时聚合可达的最高温度(165℃)最高。     

碳五烯烃裂解制取丙烯/乙烯热力学分析及反应性能的研究

采用最小吉布斯自由能法对C2~5烯烃构成的热力学网络进行平衡状态计算,并与ZSM-5催化剂上C5烃催化裂解过程的实验结果进行比较。研究结果表明,乙烯平衡收率随反应温度的升高而增大,尤其在温度高于500℃时增幅增大。压力为0.03 MPa时,在560~580℃内丙烯平衡收率达到最大值42.3%;压力为0.10 MPa时,在630~650℃内丙烯平衡收率达到最大值41.7%。0.03 MPa和0.10 MPa时,C4烯烃平衡组成均在400℃附近达到最大值,分别为43.0%和42.2%。ZSM-5催化剂上C5烃催化裂解产物中C2~5烯烃质量分数随温度的变化表现出与热力学一致的变化规律。C5烯烃裂解过程中热力学因素起主导作用,建议反应压力为0.03 MPa时反应温度选取450~620℃;反应压力为0.10 MPa时反应温度选取480~650℃。     

煤蜡裂解α-烯烃合成PAO基础油及其应用研究

通过蒸汽裂解煤蜡制取α-烯烃,以此为原料在AlCl3／TiCl4复合催化体系下合成聚α-烯烃（PAO）基础油,并通过调和PAO以升级石油型基础油的黏度指数等级。结果表明,在裂解温度为670℃,停留时问为2．5s,水蜡质量比为0．16的条件下,裂解α-烯烃单程收率为28．4％;在催化剂用量（占原料的质量分数）为3％,聚合温度为80℃,聚合时间为3h的条件下,合成PAO的收率为73．27％,其在40,100℃的运动黏度分别为54．75,8．77mm2／s,黏度指数为138．0,凝点为-48℃,主要性质接近FOX公司的PA0—8产品指标;当合成PAO的调和比（占基础油的质量分数）为30％时,石油型基础油的黏度指数由60．7增大至96．0。     

乙烯/1-十二烯共聚物的制备及减阻性能评价

采用溶液聚合法,以TiCl4/MgCl2为主催化剂、Al(i-Bu)3为助催化剂、乙烯和1-十二烯为聚合单体、正己烷为溶剂,制备了二元聚合物减阻剂。室内环道减阻性能评价结果表明,在1L反应釜内,1-十二烯和正己烷总体积为600mL、聚合温度为-2℃时,最优共聚条件为主催化剂用量0.4g、n(Al)/n(Ti)=80、V (1-十二烯)/ V (正己烷)=2/3、m(1-十二烯)/m(乙烯)=912,合成的聚合物减阻率为45.45%。采用13C-NMR、XRD对聚合物结构和结晶度进行表征,结果表明,乙烯单体的引入使聚合物的结晶性明显降低,有助于提高减阻剂在油品中的有效浓度,降低减阻剂溶液的用量。