一种利用工业废碳四中烯烃制备正丁烯聚合物的方法，按照三氯化铝、卤代烃、三氟化硼的摩尔比为１∶０．５～０．８∶０．８～１．０，有机溶剂质量为上述三氯化铝质量的１．７～４．５倍取料制备络合引发剂，取上述制备的络合引发剂，其加入量为工业废碳四重量的０．９％～７．０％进行聚合反应，得到粗正丁烯聚合物，称重；选用环己烷为稀释剂，其用量为粗正丁烯聚合物质量的０．８～１．５倍；采用浓度１０．０％烧碱溶液为终止剂，其用量为按络合引发剂中三氯化铝摩尔数的２．０～５．０倍取料常压蒸馏即为正丁烯聚合物产品。优点是采用了活性较高的络合引发剂，即使废碳四原料中正丁烯含量较低，也可将其中９０％以上的烯烃聚合为目的产物，聚合后剩余物几乎全部为饱和烷烃，从而大大改善了烧火油对环境的污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
自六十年代以来，碳四烯烃聚合技术突飞猛进，重碳四中丁二烯用于制备顺丁橡 胶，轻碳四中异丁烯用于制备不同分子量的聚异丁烯和甲基叔丁基醚。发展较迅速的是以 混合轻碳四为原料生产聚异丁烯和甲基叔丁基醚，目前国内这两种产品生产能力已分别接 近10万吨和200万吨。相比之下，正丁烯聚合工艺技术及工业化进度相对缓慢。近些年来，随着表面活性剂和润滑油添加剂的发展，对长链烯烃、重链烯烃等产品 的需求日益增长。传统的蜡裂解工艺虽然可以生产出优质、长链、线性a烯烃，但我国石蜡 资源匮乏，且物耗能耗较高，因此这条工艺路线从原料及成本上就没有竞争力。人们开始寻 找其它制备长链烯烃工艺方法和产品，以代替价格昂贵的长链a烯烃。利用工业废碳四中 烯烃为原料合成正丁烯聚合物工艺就是在这种背景下开展的科研项目。当前国内炼油厂气体分馏装置中的轻碳四通常用来生产甲基叔丁基醚或聚异丁 烯，通过生产这些产品将轻碳四中异丁烯吃掉，剩余的副产尾气(工业废碳四)一般作为液 化燃料气出售。由于其中仍含有一部分正丁烯等烯烃，因此在烧火过程中不易完全燃烧，常 伴有大量黑烟，既浪费能源，又影响环保。本专利技术旨在将上述“工业废碳四”中的烯烃进一 步回收利用，聚合成长链烯烃——正丁烯聚合物产品，以满足国内长链烯烃的需求。未聚合 组分主要是饱和的异丁烷和正丁烷，这一部分饱和烃可作为脱氢原料进一步深加工或作为 清洁燃料油商品直接出售。正丁烯聚合物同聚异丁烯产品一样有着十分广泛的用途。由于正丁烯聚合物从分 子链段结构上较聚异丁烯侧链少，更类似线性长链烯烃，因此更适合作为亲油基组分应用 于石油添加剂和表面活性剂制品中。
技术实现思路
本专利技术主要目的是以聚异丁烯和甲基叔丁基醚装置尾气中烯烃为原料，生产正丁 烯聚合物系列产品，再用其中分子量400-600部分代替长链烯烃与苯烷基化，制备优质长 链重烷基苯，从而解决多年来一直困扰国产磺酸盐质量问题。(国内无优质长链重烷基苯产品)当然，正丁烯聚合物还可以用于其它领域，例如，将其马来化后可制备多种有机中 间体，再进一步制备诸多下游产品，如乳化剂、防锈剂等。另外，加氢后还可制备合成油、特 种工业用油等。本专利技术是这样实现的1、引发剂制备取料按照三氯化铝、卤代烃、三氟化硼的摩尔比为1 0.5 0.8 0.8 1.0，所用有 机溶剂质量为上述三氯化铝质量的1. 7 4. 5倍取料；其中所说的卤代烃是指二氯乙烷或二溴乙烷；其中所说的三氟化硼是指三氟化硼乙醚络合物；其中所说的有机溶剂是指苯或甲苯；1、1、烷基铝溶液制备将苯或甲苯溶剂倒入安装有温度计、搅拌浆、回流冷凝器的500ml四口烧瓶中。在 加热搅拌状态下，向四口烧瓶中加入三氯化铝，维持温度50 80°C，全部加完后继续搅拌0.5h。用注射器将二氯乙烷或二溴乙烷缓慢加入上述四口烧瓶内，并继续保持温度在 50 80°C，搅拌2h，烷基铝溶液制备完成，称重，备用。1、2络合引发剂制备在室温下用注射器将三氟化硼乙醚络合物缓慢滴入上述制备好的烷基铝溶液中， 滴加过程中温度不超过80°C，滴加完毕后在50 80°C下恒温2 5h，络合引发剂制备完 成，待用。1、3、络合引发剂特点原料易得、成本低、活性高，由于是液体方便工业操作。2、正丁烯聚合物制备取上述制备的络合引发剂，其加入量为工业废碳四重量的0. 9% 7. 0%。其中所说工业废碳四，系指聚异丁烯尾气或甲基叔丁基醚尾气；采用二种制备装置2、1、其一是将带有搅拌的四口烧瓶置入冷阱中，分别安装好温度计、加料插底管、 加引发剂针管和排气管；将冷阱浴槽的温度设置为_18°C _25°C，把聚异丁烯尾气或甲基 叔丁基醚尾气从插底管缓慢通入四口瓶中，四口瓶内温度不高于-12°C，使通入的聚异丁烯 尾气充分液化；待气体全部通完后，缓慢向其中加入络合引发剂；维持四口瓶中的液体温 度不高于_12°C，反应lh 1. 5h，终止聚合反应，得到粗正丁烯聚合物，称重；选用环己烷为粗正丁烯聚合物稀释剂，其用量为粗正丁烯聚合物质量的0.8 1.5 倍；采用浓度10. 0%烧碱溶液为终止剂，其用量为按络合引发剂中三氯化铝摩尔数的2.0 5. 0倍取料；向四口瓶中加入浓度10%的烧碱溶液和环己烷，搅拌0. 5h后将四口瓶中所有物 料放入250ml分液漏斗中；室温下水洗物料至中性或近中性；排尽分液漏斗下层水相，上层 油相放入500ml三口瓶中进行常压蒸馏；以6 7°C /5min的温升速率进行加热，使物料从 常温逐步升到160°C，保持物料温度，当分馏器顶无馏出时，结束常压蒸馏；继续维持物料 温度160°C，改常压为减压蒸馏，当系统真空度达到754mm汞柱，保持这一状态直到分馏器 顶无馏出为止；停止减压蒸馏，称量收集到的减压馏分记为低聚物量，三口瓶中的剩余物料 即为正丁烯聚合物产品；称重、计算收率。2、2、其一是向带有搅拌、温度传感器和冷却系统的不锈钢压力釜中加入聚异丁烯 尾气和络合引发剂溶液，设定搅拌转速为200转/min 300转/min ；用lh时间将聚异丁 烯尾气和引发剂加入釜内；物料加入后调节冷却水保持温度在14 27°C，恒温lh后终止 聚合反应，得到粗正丁烯聚合物，称重；选用环己烷为粗正丁烯聚合物稀释剂，其用量为粗正丁烯聚合物质量的0.8 1.5 倍；采用浓度10. 0%烧碱溶液为终止剂，其用量为按络合引发剂中三氯化铝摩尔数的2.0 5. 0倍取料；向釜内加入10%的烧碱溶液和环己烷，搅拌0.5h后搜集未反应气体，釜系统降至 常压；将釜内物料放入1000ml分液漏斗中；室温下水洗物料至中性近中性；排尽分液漏斗 下层水相，上层油相放入500ml三口瓶中进行常压蒸馏；以6 7。C /5min的温升速率进行 加热，使物料从常温逐步升到160°C，维持物料温度160°C，当分馏器顶无馏出时结束常压 蒸馏；继续维持物料温度160°C，改常压为减压蒸馏，当系统真空度达到754mm汞柱，保持这 一状态直到分馏器顶无馏出为止；停止减压蒸馏，称量收集到的减压馏分记为低聚物量，三 口瓶中的剩余物料即为正丁烯聚合物产品；称重、计算收率。本专利技术的优点在于，采用了活性较高的络合引发剂，即使废碳四原料中正丁烯含 量较低，也可将其中90%以上的烯烃聚合为目的产物，聚合后剩余物几乎全部为饱和烷烃 (清洁能源)，从而大大改善了烧火油对环境的污染。具体实施例方式下面将通过实施例对本专利技术做进一步说明在聚合反应中，聚合产物分子量大小由多种因素所决定的。在其他外界条件相同 的条件下反应温度越高，聚合链段越短，聚合产物的分子量就越小，反之亦然；反应体系 中引发剂加入量越多，聚合体系的活性中心就多，聚合产物的分子量就越小，反之亦然。因 此，聚合过程中可通过选择不同聚合条件来控制产品聚合度，达到需要的聚合物分子量。本 专利技术的目的产物分子量控范围在300 900之间。采用本专利技术所提供的正丁烯聚合物制备 方法正丁烯转化率大于90%，聚合物收率大于85%。有关计算见下(1) (2)式转化率=(正丁烯聚合物克数+低聚物克数)/废碳四中正丁烯进料克数一(1)产品收率=正丁烯聚合物克数/废碳四中正丁烯进料克数一一 (2)低聚物收率=低聚物克数/废碳四中正丁烯进料克数一一(3)本制备本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用工业废碳四中烯烃制备正丁烯聚合物的方法，其特征在于， ａ、引发剂制备取料： 按照三氯化铝、卤代烃、三氟化硼的摩尔比为１∶０．５～０．８∶０．８～１．０，所用有机溶剂质量为三氯化铝质量的１．７～４．５倍取料； 其中所说的卤代烃是指二氯乙烷或二溴乙烷； 其中所说的三氟化硼是指三氟化硼乙醚络合物； 其中所说的有机溶剂是指苯或甲苯； ｂ、烷基铝溶液制备 将苯或甲苯溶剂倒入安装有温度计、搅拌浆、回流冷凝器的５００ｍｌ四口烧瓶中；在加热搅拌状态下，向四口烧瓶中加入三的烧碱溶液和环己烷，搅拌０．５ｈ后搜集未反应气体，釜系统降至常压；将釜内物料放入１０００ｍｌ分液漏斗中；室温下水洗物料至中性近中性；排尽分液漏斗下层水相，上层油相放入５００ｍｌ三口瓶中进行常压蒸馏；以６～７℃／５ｍｉｎ的温升速率进行加热，使物料从常温逐步升到１６０℃，维持物料温度１６０℃，当分馏器顶无馏出时结束常压蒸馏；继续维持物料温度１６０℃，改常压为减压蒸馏，当系统真空度达到７５４ｍｍ汞柱，保持这一状态直到分馏器顶无馏出为止；停止减压蒸馏，称量收集到的减压馏分记为低聚物量，三口瓶中的剩余物料即为正丁烯聚合物产品。氯化铝，维持温度５０～８０℃，全部加完后继续搅拌０．５ｈ； 用注射器将二氯乙烷或二溴乙烷缓慢加入上述四口烧瓶内，并继续保持温度在５０～８０℃，搅拌２ｈ，烷基铝溶液制备完成，称重，备用； ｃ、络合引发剂制备 在室温下用注射器将三氟化硼乙醚络合物缓慢滴入上述制备好的烷基铝溶液中，滴加过程中温度不超过８０℃，滴加完毕后在５０～８０℃下恒温２～５ｈ，络合引发剂制备完成，待用； ｄ、正丁烯聚合物制备： 取上述制备的络合引发剂，其加入量为工业废碳四重量的０．９％～７．０％；其中所说工业废碳四，系指聚异丁烯尾气或甲基叔丁基醚尾气； 采用二种制备装置： 其一、将带有搅拌的四口烧瓶置入冷阱中，分别安装好温度计、加料插底管、加引发剂针管和排气管；将冷阱浴槽的温度设置为－１８℃～－２５℃，把聚异丁烯尾气或甲基叔丁基醚尾气从插底管缓慢通入四口瓶中，使通入的聚异丁烯尾气充分液化；待气体全部通完后，缓慢向其中加入络合引发剂；维持四口瓶中的液体温度不高于－１２℃，反应１ｈ～１．５ｈ，，终止聚合反应，得到粗正丁烯聚合物；称重； 选用环己烷为粗正丁烯聚合物稀释剂，其用量为粗正丁烯聚合物质量的０．８～１．５倍； 采用浓度１０．０％烧碱溶液为终止剂...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：禹培根，郭鹏飞，袁汉民，
申请(专利权)人：锦州康泰润滑油添加剂有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]
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