催化裂化C5醚化研究

以脱除杂质后催化裂化汽油中C5馏分为原料,S-54型大孔磺酸正离子交换树脂为催化剂,将C5馏分与甲醇进行醚化反应制备了甲基叔戊基醚。结果表明,在压力为1.2 MPa,甲醇/叔戊烯(摩尔比)为1.0~1.2,空速为3.0 h-1,反应温度为70.0~80.0℃的条件下,叔戊烯转化率约为60%。     

异戊烯醚化反应过程研究

采用稳定汽油C5为原料与工业甲醇混合,在一定温度和压力条件下,通过装有阳离子型磺酸树脂催化剂的筒式膨胀床双反应器进行醚化反应,考察了实验条件对反应转化率的影响.在一阶反应器操作参数：反应器入口温度70℃,反应压力1.0MPa,反应空速6～8 h^-1,循环比为2,醇烯摩尔比为1.2;二阶反应器的操作参数：反应器入口温度50℃,反应空速1.0～1.2 h^-1条件下进行了100h考察试验.结果表明,该反应比较平稳,一阶反应器的平均转化率在53%以上,二阶反应器的平均转化率在70%以上,异戊烯生成TAME具有很高的选择性,大于99%.     

催化裂化轻汽油中C5组分醚化宏观动力学研究

进行了催化裂化轻汽油(HK~75℃)中C5烯烃与甲醇反应生成甲基叔戊基醚的宏观动力学研究,在消除外扩散影响的前提下,得出轻汽油中C5烯烃醚化的反应速率方程和其他动力学参数,并对所建的动力学模型进行了实验检验。结果表明:在不同的液体空速及反应温度下,叔戊烯醚化转化率计算值与实验值的相对误差均小于5%,所建模型高度显著,可实现对实际工艺操作过程的模拟。     

炼厂混合C5馏分的醚化

以炼厂气混合C5馏分为原料进行醚化试验。根据混合C5馏分中有23％的叔碳异戊烯的情况,在小型试验装置上将混合C5与甲醇作原料,用D005A大孔阳离子交换树脂作催化剂,在温度65℃、压力0．5MPa、甲醇／叔戊烯摩尔比为1．1、叔戊烯空速0．5h^-1条件下醚化合成甲基叔戊基醚,叔戊烯中2－甲基－1－丁烯和2－甲基－2－丁烯的转化率分别为92．54％和62．45％,醚化后的混合物料总烯烃含量降低了17．96个百分点,研究法辛烷值比原料混合C5高3．65个单位。     

裂解C5馏分的催化加氢研究

通过对裂解C5馏分加氢催化剂的研制及其加氢试验，考察了反应温度、空速、入口双烯值等主要工艺条件对反应的影响规律，并对各工艺条件进行了优化，提出裂解C5馏分适宜的加氢工艺条件为：总空速小于55h^-1，反应器入口温度50-70℃，入口双烯值O．05-0．08g／g，压力2．8MPa，氢油体积比为15—20。在此工艺条件下，得到的加氢产品辛烷值(MON)超过80，可作为汽油调和剂使用。     

催化裂化C5轻汽油组分醚化新型催化剂的性能研究

采用离子交换法制备了Pd/D005树脂催化剂,对催化裂化C5馏分中戊二烯的选择性加氢和叔戊烯与甲醇的临氢醚化反应进行了研究。结果表明该催化剂具有较好的加氢活性和选择性及醚化活性,戊二烯转化率达97.67%,TAME收率达67.21%。经过2112h的稳定性试验,TAME收率基本保持不变,表明该催化剂活性稳定,可以长周期运转。     

裂解C5馏分的利用综述

综合分析了国内外裂解C5的利用情况,以及研究开发方面的动向。针对目前国内裂解C5资源利用率低,经济效益差的现状,结合国内乙烯工业的发展情况,提出了国内裂解C5馏分资源利用的建议。     

利用裂解装置抽余C5馏分制备TAME

探索了以抽余C5馏分为原料与甲醇醚化制TAME的过程。试验表明，在国产催化剂D54型大孔阳离子交换树脂存在下，在反应温度60℃、体积空速2．4h-1、甲醇异戊烯摩尔比1．00、反应压力0．2MPa的条件下，抽余C5馏分中的异戊烯可与甲醇反应生成醚，异戊烯的转化率达63．26％，TAME的选择性可达99．61％。     

裂解碳五醚化反应动力学的研究

分析了异戊烯醚化生成甲基叔戊基醚（TAME）的反应机理及相关的反应动力学模型,以甲醇和乙烯裂解碳五为原料进行醚化反应,分别求得R—E模型、L—H模型的动力学参数。通过对比两模型拟合效果,得出L—H模型有更好的拟合效果,并以建立的L—H模型估算醚化反应在不同空速下的最佳反应温度,以期为工业反应器设计和工艺参数的选择提供参考。     

碳五馏份醚化多功能催化剂的研究

采用自制多功能催化剂,对处理后的裂解碳五馏份与甲醇反应制甲基叔戊基醚的过程进行了研究。适宜的条件是反应温度６０℃,液空速１０ｈ－１,ｎ（甲醇）／ｎ（异戊烯）＝１０。催化剂不仅具有良好的醚化功能,而且具有加氢、双键移位的功能,使异戊烯转化率达到７０％,生成的甲基叔戊基醚质量分数为３５％～３７％。     

裂解碳五馏分热二聚反应本征动力学的研究

以中国石化北京燕山分公司提供的裂解碳五馏分为原料,采用高压反应釜考察了不同搅拌转速(200,400,600,700,800 r/min)对热二聚反应的影响。实验结果表明,在搅拌转速为700 r/min时已基本消除了外扩散对热二聚反应的影响。在此前提下进行了不同反应条件下的热二聚反应实验,采集了40~100℃之间7个温度点、反应时间为0~10 h的动力学数据。根据裂解碳五馏分热二聚反应的特性进行了一定的简化假设,建立了热二聚反应本征动力学模型,通过实验数据的最优化处理,求得了环戊二烯自二聚反应、双环戊二烯解聚反应、异戊二烯自二聚反应、环戊二烯与异戊二烯共二聚反应以及环戊二烯与1,3-丁二烯共二聚反应的动力学模型参数。实验值和模型计算值的比较结果表明,所建立的模型准确可靠。     

裂解碳五馏分分离技术的研究进展

随着乙烯工业的快速发展和对合成橡胶及合成树脂的需求增大,裂解碳五馏分的分离利用已愈来愈引起人们的重视。介绍了国内外裂解碳五馏分分离技术的研究进展,着重叙述了萃取精馏法分离异戊二烯、热二聚法分离环戊二烯等工艺,并简要介绍了近年来开发的新型工艺,提出优化现有工艺、开发新型萃取剂、引入催化加氢除炔等是今后碳五馏分分离技术发展的新方向。     

裂解C_5反应精馏工艺的模拟计算

对裂解C5馏分反应精馏工艺建立了数学模型,利用Aspen Plus流程模拟软件对反应精馏工艺进行了模拟计算。分析了理论塔板数、进料板位置、回流比及塔板停留时间对精馏过程的影响,得出了裂解C5馏分反应精馏分离的工艺指标最优值。计算结果表明,最佳工艺条件为:理论塔板数为100~120块,进料板位置为第22~26块塔板,回流比为10~15,塔板停留时间为10~15 s。根据选定的工艺条件,在进料流量为18 750.0 kg/h、进料温度为60℃、进料位置为第24块塔板、全塔理论塔板数为100块、回流比为10、塔板停留时间为10 s的条件下,异戊二烯的收率可达98.15%,环戊二烯的转化率达93.23%,双环戊二烯(DCPD)选择性达98.75%,DCPD的收率为92.07%,达到了裂解C5馏分反应精馏工艺的指标要求。     

国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展

对国内C5馏分分离技术的研究进行了综述。介绍了异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯分离方法的研究进展,重点介绍了以二甲基甲酰胺、乙腈或N-甲基吡咯烷酮为萃取剂的萃取精馏法分离异戊二烯的过程。分析了反应精馏技术、C5馏分的加氢分离工艺、一段萃取工艺、共沸超精馏/萃取精馏耦合工艺以及后热二聚C5分离工艺等新型工艺的特点。指出优化工艺流程、开发反应精馏技术、引入催化加氢除炔或全加氢技术等新型分离技术是今后国内C5馏分分离技术发展的方向。     

利用抽余碳五馏份制备TAME

探索了以抽余Ｃ５为原料经与甲醇醚化制ＴＡＭＥ的过程。试验表明，在国产催化剂Ｄ５４型大孔阳离子交换树脂存在下，在反应温度６０℃、ＬＨＳＶ２．４ｈ－１、甲醇／异戊烯物质的量比１．００、反应压力０．２ＭＰａ的条件下，抽余Ｃ５中的异戊烯可与甲醇反应生成醚，异戊烯的转化率达６３．２６％，ＴＡＭＥ的选择性可达９９．６１％。     

裂解碳五馏分选择加氢催化剂的研究

对裂解碳五馏分中双烯烃选择加氢为单烯烃的工艺及其催化剂进行了研究。采用鼓泡床反应器对制备的镍系催化剂进行了评价,考察了反应压力、液态空速、氢气与双烯烃的摩尔比和入口温度对镍系催化剂选择加氢性能的影响。实验结果表明,在入口温度为常温、反应压力1.5～3.0MPa、氢气与双烯烃的摩尔比1.5～1.9、液态空速2～4 h~(-1)、返回物料与新鲜物料的体积比为3的工艺条件下,加氢后物料中双烯烃的质量分数小于0.5%,双烯烃的转化率大于98%,单烯烃的选择性大于90%。经过1 000 h的催化剂稳定性实验考核表明,制备的镍系催化剂具有良好的稳定性;经加速失活后,再生后催化剂的性能基本恢复。     

分离环戊二烯的热二聚和反应精馏工艺的模拟计算

分别对裂解 C_5中环戊二烯(CPD)分离的热二聚和反应精馏工艺建立数学模型,利用 Aspen Plus 流程模拟软件对热二聚和反应精馏工艺进行模拟。模拟结果表明,反应精馏工艺与热二聚工艺(反应温度90℃,反应时间3.5 h)相比,异戊二烯(IP)聚合损失率从热二聚的3.22%降低到1.91%,减少40.68%,CPD 与 IP 的共聚体和 CPD 与间戊二烯(PD)的共聚体(X3)的生成量从11.55 kg/h 降低到7.46 kg/h,减少35.41%,IP 自二聚体和 PD 自二聚体(X2)的生成量从0.83 kg/h 降低到0.23 kg/h,减少72.29%,双环戊二烯选择性从96.12%提高到97.49%。在 IP 分离装置中,反应精馏塔可代替热二聚反应器和预脱重塔,减少 IP损失,降低进入萃取单元的 CPD 的量,减少胶质生成。