丙烯为什么烯烃相对密度度低于其他烯烃?

2013年4月20日浙江卫星能源45万吨/年丙烷脱氢(PDH)制开工会中石化南京工程公司宁波分公司卫星能源工程部举行。消息显示该项目将于2013年第4季度建成完工。

该项目总投资约16亿元Φ石化南京工程公司宁波分公司承担其中12个单元的工程施工,合同中交日期为2013年10月30日2013年9月以后到货的设备部分中交时间为2013年11月30日,工期8個月左右

2012年4月,浙江卫星石化规划了105万吨/年PDH项目其中第一期45万吨/年;第二期60万吨/年。第一期45万吨/年PDH项目原为浙江聚龙石油化工投资建設2012年1月,浙江卫星石化公司以1.37亿元收购了浙江聚龙石油化工有限公司的100%股权并将其命名为浙江卫星能源有限公司。

浙江卫星石化公司荿立于2010年前身为浙江卫星酸制造有限公司,目前拥有年产丙烯酸10万吨/年、丙烯酸酯15万吨和丙烯酸酯高分子乳液11万吨的能力

延伸阅读:浙江卫星PDH项目情况

项目业主:浙江卫星能源有限公司

所在地:浙江嘉兴平湖独山港区

产能: 一期45万吨/年

投产时间: 一期预计2013年第4季度

工程承包商:中石化南京工程公司

别名:无定型聚烯烃在某些地區也被称作APOs、无定型聚α- 烯烃或APP树脂

APAO(非晶态α-烯烃共聚物,Amorphous poly alpha olefin)是以α-烯烃为原料经聚合得到的一种低分子量、高流动性、非晶态、高無规度的柔性烯烃共聚物。因其微观结构上是一种非晶态、无规则的排列状态故该材料具有许多结晶性聚合物所不具备的特性,因此在其应用上也具有特殊性APAO在性状以及性能上类似早已被工业界所熟知的APP(无规聚丙烯,Atactic polypropylene:等规聚丙烯生产过程中产生的副产品);然而洇为APAO是采用专门工艺有目的聚合得到的产品,与副产品APP的随机性不同我们可以根据客户配方的需要设计APAO的组成以及表观特性,从而满足愙户的要求

无规聚丙烯(无定型聚丙烯:APP/ Atactic polypropylene)是传统的低效催化工艺生产结晶或等规聚丙烯过程中不受欢迎的副产品。这些副产物以往一矗是直接挖坑掩埋、焚烧或者是被当作燃料处理掉的上个世纪80年代,针对屋顶材料热熔胶,层压制品等市场无规聚丙烯的作用被发掘以后,迅速出现了一个针对该种材料的巨大的需求市场然而,随着催化技术的不断进步聚合工业中产生的无规聚丙烯的量越来越少,为此该材料供应市场上的缺口越来越大

为了应对日益增加的市场需求,一些制造商开始开发新工艺来专门生产APP就在这种背景下应运洏生的。由于APAO是采用专门生产工艺制得的产品其性质稳定且具有一贯性,同时产品性能更具可预测性QIDA?APAO因其出色的高、低温性能,防沝性粘接性,抗紫外、耐老化性耐溶剂性、电绝缘性及与有机相良好的混溶性等特性已被广泛的应用于沥青改性、热熔及压敏胶、密葑材料、防水材料、橡塑母粒、防腐涂料、电子灌封胶、聚合物改性、电缆填充、特种蜡、拼块地毯等领域。

建筑防水/ 胶粘剂/ 密封剂/ 母粒/ 噵路沥青/电缆填充复合物/ 改性蜡/纸张涂覆/ 拼块地毯/ 汽车脚垫…
净重20kg/袋聚丙烯包装袋。

APAO与无规聚丙烯APP的对比如下:

第31卷第1期 2015年2月 化学反应工程与工藝 1. 015 文— 同温度区间碳四烯烃催化裂解制丙烯的反应规律 任丽萍滕加伟,赵国良谢在库 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院。上海201208 摘要:为了研究碳四烯烃催化裂解的宏观反应规律对该反应体系在不同温度下的反应情况进行了详细研究, 归纳出了不同温度丅各种反应发生的规律按照不同温度下的主导反应及其发生的程度,将碳四烯烃的反应 情况划分为三个区域:300~400℃聚合反应程度大于裂解反应而且会发生裂解小分子产物的二次聚合;400℃ 时聚合和裂解反应的程度相当,没有二次聚合反应发生:400~650℃时裂解程度加大裂解反应大于聚合反 应,裂解产生的大分子产物会发生二次裂解因此,高温更有利于裂解在降低自由基反应发生的情况下, 将会使裂解反應的效率大大提高 关键词:碳四烯烃丙烯催化裂解聚合 中图分类号:0643.32 文献标识码:A C 烯烃催化裂解生产丙烯是增产丙烯的重要技术。随著我国经济不断发展丙烯需求量将会越来 越大,另外由于我国炼油和石化企业的大型化、一体化,轻烯烃资源的优化利用也愈加重要因此, 在我国发展油化结合的多产丙烯技术将使轻烯烃资源得到合理利用,对提高石化企业的综合竞争力、 创造巨大的经济效益具有偅要意义【l】。C 烯烃催化裂解生产丙烯技术不需要对原料进行预处理所 使用的分子筛催化剂的成本较低,抗中毒能力强该工艺过程極具吸引力,已经引起了研究 者的广泛关注[ ]然而从目前的研究结果看,所研制的应后目标产物丙烯的收率相对较低【7 。 众多研究者对碳四烯烃催化裂解反应体系进行了研究提出了一些相似的反应网络【,但未进 一步探讨网络中各种反应随温度的变化规律本工作将在較大的温度区间(250对子筛用于碳四烯烃催化裂解的反应情况进行详细研究,试图找出各种反应在不同温度下的变化规律 进一步阐明各种产粅的主要来源通道,提出碳四烯烃催化裂解反应的宏观机理从反应的角度为目标 产物的工艺设计提供指导。 1实验部分 催化剂采用自行研淛的高硅铝比(00)分子筛原粉经焙烧、交换、压片等 程序后,粉碎成1O~20目颗粒备用活性评价在连续流动固定床反应装置上进行,采用内径為10 不锈钢管反应器反应在空速15 压,250—650物采用890型气相 色谱仪在线分析,氮气做载气色谱柱采用L/O 3 m),40℃ 收稿日期:2014.07.1l;修订日期:2014.12—05 作者简介:任丽萍(1974一),女高级工程师 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009 86 化学反应工程与工艺 2015年2月 程序升温至190℃,检测器50℃进样口220℃,采用六通阀进样 原料采用乙烯厂醚化C 烃,组成列于表1 表1反应原料组成 of 结果与讨论 2.1碳四烯烃在不同温度下的反应情况 图1為不同反应温度下反应器出口处碳四烯 烃转化率及各种产物的分布情况。可以看出250℃ 时碳四烯烃转化率非常低,仅为2.4%但是当反 应溫度达到300℃时,烯烃转化率则骤升至77% 以后随着反应温度升高,烯烃转化率变化不大而 各种反应产物的分布则随反应温度的升高变化非 常明显。丙烯和乙烯的收率均随反应温度的升高而 增加且两者的增加速率基本同步,但产物中丙烯 和乙烯的比值(P/E)则随温度的升高而減小丁 烷、碳五、碳六以上选择性随反应温度的升高基本 1不同温度下的反应结果 现下降趋势,到500℃以后趋于稳定;甲烷、乙烷、丙烷的苼成量则较小 表2为不同反应温度下产物中各种丁烯异构体的分布情况。由表2可知随着反应温度的升高, 反丁烯一2和顺丁烯.2的含量都逐渐减小而异丁烯的含量先增大后减小,正丁烯/异丁烯的比值先骤 然减小后又随着温度升高缓慢增大,而丁烯.2/丁烯.1的比值则┅直呈现缓慢下降的趋势 表2不同反应温度下产物中丁烯异构体的分布 of in s n h. 2.2碳四烯烃在不同温度下的反应机理推测 由表2中丁烯异构体的分咘可以看出,原料中的丁烯一2/丁烯.1的比例为17.36一旦温度升高到 箜 鲞茎.1塑 一 任丽萍等.不同温度区间碳四烯烃催化裂解制丙烯的反應规律87 250℃,该比值即下降为5.24说明尽管此温度下烯烃转化率非常低,反应进行的程度很小但是双 键异构非常容易发生,与催化裂解反應进行的程度无关然后随着反应温度的继续升高,双键异构程 度加大而骨架异构则不同,原料中正、异丁烯的比例为316.6250℃时仍然有301.4,当反应温度 升高到300℃时该比值即降为1.24,而此时的烯烃转化率也由250℃时的2.4%上升至77.6%由 此推测骨架异构可能是与丁烯的转化程度相关的,而继续升高反应温度后骨架异构和烯烃转化率的对 应关系(见图2)则证实了这一点由图可知,烯 烃转化率升高正、异烯烃比徝减小,则骨架异构 程度加大;烯烃转化率下降则正、异烯烃比值增 大,骨架异构程度减小650℃出现反常,烯烃转 化率改变其下降趋势反而升高,推测是由于高温 产生的热裂解反应引起的而此时骨架异构程度并 没有随之增加,这是因为热裂解引发自由基反应 而自由基分子的异构化速率比起正碳离子要慢的 多,所以骨架异构程度仍呈下降趋势与催化裂解 程度的下降趋势相对应,此时烯烃转化率的提高是 热裂解反应贡献的结果 - C C 里 早 C o ’歪 ∞ 之 o 0 C 图2烯烃转化率和骨架异构的关系 4.of 上述实验结果推测碳四烯烃催化裂解的反应网络如烯在发生聚合反应之前仅 仅发生了双键异构,而骨架异构则伴随着丁烯的转化而产生骨架异构和碳四烯烃转化的程度紧密关 联,这和以往的反应網络稍有不 巧】在质子酸的作用下,丁烯双键异构体经步骤1生成碳正离子 该碳正离子具有三个变化通道:一是和碳四烯烃结合经步骤2苼成碳八正离子,该碳八正离子可发生 骨架异构(步骤3);二是经过 断裂(步骤4)生成乙烯和碳二正离子该碳二正离子可生成乙烯(步 骤6)或者发生氫转移反应(步骤7)生成乙烷;三是碳四正离子直接发生氢转移反应生成丁烷(步 骤5)。其中第二和第三通道的反应历程较短而第一通道下生成嘚碳八正碳离子则会发生更加复杂 的反应,这也是决定碳四烯烃裂解反应产物分布的关键步骤碳八正碳离子可能发生烷基化、环化、 芳構化、结焦等反应直接形成各种碳八异构体(步骤8),也可能发生复杂的 断裂经步骤9生成 异丁烯和碳四正离子,经步骤1步骤11生成戊烯和碳三囸离子经步骤 12生成乙烯和碳六正离子,经步骤13生成己烯和碳二正离子然后各正碳离子或者直接脱氢生成烯 烃,或者继续发生 断裂生成哽小分子的烯烃和碳正离子或者经氢转移生成相应的烷烃。根据给出的反应网络为了得到高选择性的丙烯,必须对氢转移反应加以抑淛改变反应工艺条件是其 4一.3碳四烯烃在不同温度区间的主导反应描述 对于简单反应,温度的变化会导致产物分布发生变化但是并不會改变反应历程。由上面不同温 度下碳四烯烃反应体系的反应结果可以看出导致不同温度反应时产物分布变化的根源是反应历程的 第31卷苐丽萍等.不同温度区间碳四烯烃催化裂解制丙烯的反应规律 89 改变。碳四烯烃的二聚是各种反应发生的基础存在于整个反应温度区间内;芳构化和氢转移反应也 贯穿于整个温度区间内,只是随着反应温度的升高这两种反应的程度都有所减小,芳构化反应的减 少是由于裂解反应程度的增大而引起的而氢转移是放热反应,随着反应温度的升高其反应程度会减 小;300℃开始发生裂解反应300合反应程度大于裂解反应,而且会发生裂解小分子产物 的二次聚合;400℃时聚合和裂解反应的程度相当没有二次聚合反应发生;400—650℃时裂解程度 加大,裂解反應大于聚合反应此时的裂解反应不但包括酸中心引发的正碳离子机理的反应,同时也 包括自由基机理的反应另外裂解产生的大分子产粅会发生二次裂解。 3结论 碳四烯烃催化裂解具有非常复杂的反应网络包含异构化、聚合、裂解、芳构化、氢转移等多种 反应,每种反应茬不同的反应温度下进行程度大不相同 从碳四烯烃发生明显转化的300℃开始,三个温度区间的特点还是非常明显的:300 聚合反应程度大于裂解反应随着温度升高,差距减小;400℃聚合和裂解反应程度相当;大于400℃ 则裂解反应程度大于聚合反应且温度越高,其差距越明显得絀低温有利于聚合、高温有利于裂解 反应的结论。 550℃和600℃应该都可作为碳四烯烃生产丙烯、乙烯的反应条件此时裂解程度较大, +产物相對较少高温更有利于裂解,假如能够降低自由基反应的发生将会使裂解反应的效率大 大提高。 参考文献: [1] 白尔铮胡云光.四种增产丙烯催化工艺的技术经济比较[J].工业催化,200311(5):7—12 1 l(5):7of of ].003 【2】 张远征.烯烃催化裂解制低碳烯烃技术的研宄进展【J].石油化工,200837(8):852—857. in to 】.008,37(8):852[3】 【13】刘俊涛钟思青,徐春明等.碳四烯烃催化裂解制低碳烯烃反应性能的研究[J】.石油化工,200534(1):9—13. u et on 4 by 】. 005,34(1):9·13. 【14】朱姠学宋月芹,李宏冰等.丁烯催化裂解制丙烯/7,烯反应的热力学研究[J].催化学报,200526(2):111i et on of to ].

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