用正交實(shí)驗優(yōu)化聚α-烯烴降凝劑聚合工藝

第19卷第3期石化技術(shù)與應用Vol. 19 No. 32001年6月Petrochemical Tachnology& Application研究與開(kāi)發(fā)(148~150)用正交實(shí)驗優(yōu)化聚α-烯烴降凝劑聚合工藝彭俊卿1,成立華2(1甘肅三星石化(集團)股份有限公司甘肅蘭州730060;中國石捕蘭州胸滑油廠(chǎng),甘肅蘭州7300搞要:采用正交實(shí)驗法對影響聚a-嫌烴降凝劑聚合收率和產(chǎn)品質(zhì)量的因素(反應溫度、催化劑和黏度調節劑用量)進(jìn)行了考察,并經(jīng)在3k/a聚a-烯烴降凝劑工業(yè)生產(chǎn)裝量上驗證聚合收率提高5%,產(chǎn)品翁度達到1000mm2/左右關(guān)輸調;聚a-烯烴降凝劑;正交實(shí)驗;聚合工藝;優(yōu)化中圖分類(lèi)號:TE624.8·2文獻標識碼:B文章號:1009-0045(2001)09-0148-03聚a-烯烴降凝劑(T-803)是20世紀70年12原料代由北京石油化工科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的一種潤滑烯烴:蘭煉皂蠟裂解裝量生產(chǎn)的煤油烯油添加劑。蘭州煉化公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)蘭煉)2k/a烴(160-260℃)與柴油烯烴(240~320℃)的混T-803裝置于1989年建成投產(chǎn),由于產(chǎn)品黏度合物;無(wú)水AC2:純度98.5%的工業(yè)品;1催化在3000mm2/左右,剪切穩定性差,而實(shí)際應用劑紫色粉末固體純度不低于96%,日本進(jìn)口;需要黏度在1000mm2/s左右的聚a-烯烴降凝2催化劑:純度不低于9%,美國進(jìn)口;黏度調劑產(chǎn)品21,因而影響它在一些油品中的使用。節劑:純度不低于80%,蘭煉生產(chǎn)。近年來(lái),蘭煉以北京石油化工科學(xué)研究院為依1.3實(shí)驗方法托,對該裝置進(jìn)行改造,在聚合上采用黏度調節先將a-烯烴和無(wú)水ACl3加入到裝有攪拌劑工藝,產(chǎn)品黏度大幅度下降,市場(chǎng)需求量增器和溫度計的三口瓶中,加熱至40~50℃精制1大。1995年裝置生產(chǎn)能力擴大到3比/a,19)年h,除去ACl2廢渣,經(jīng)減壓蒸餾得到精制a-烯實(shí)際生產(chǎn)量達到3425to但在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中,烴;再將糖制a-烯烴加入到另一個(gè)裝有攪拌器豪合收率僅為70%,產(chǎn)品黏度在395~2240mm2/和溫度計的三口瓶中加熱至80-90℃,按規定s范圍內。為了提高聚合收率和產(chǎn)品質(zhì)量,并將量加入1·催化劑、2·催化劑和貓度調節劑,在產(chǎn)品黏度控制在1000m2/8左右,必須對聚合100-150℃下反應3h后,加人質(zhì)量分數為25%工藝進(jìn)行優(yōu)化。的乙二醇反應1h,降溫至85℃后再水洗至中性除去催化劑殘渣,經(jīng)減壓蒸餾分餾出未反應的a1實(shí)驗部分烯烴和烷烴后,即得到豪a-烯烴降凝劑1.1驟合原理14分析方法聚a-烯烴降凝劑以皂蠟裂解生成的a-烯凝固點(diǎn):按GB/T10分析;產(chǎn)品運動(dòng)度:按烴(煤油烯烴和柴油烯烴)為原料在一定的溫cBT265分析;產(chǎn)品灰分:按cB/TS08分析。度壓力和黏度調節劑的存在下,采用齊格勒納塔催化劑囊合制得。其具體的反應方程式可表2結暴與討論示為:2.1影響囊合收率和產(chǎn)品新度的因囊nR-CH=CH2→fRCH-CH2反應通度在低溫下反應,a-燔烴和催化在聚合反應的過(guò)程中,黏度調節劑分子通過(guò)鏈終止和鏈轉移控制a-烯烴的聚合度,從而達到提高聚合收率和降低產(chǎn)品黏度之目的。TyH中國煤化工n-08-09CNMHG人,工覆師第3期彭俊卿等.用正交實(shí)驗優(yōu)化囊a-烯烴降凝劑聚合工藝149劑活性低,反應緩慢,聚合度低,聚合收率和產(chǎn)品豪2L(3正交實(shí)驗果黏度較低,從面影響產(chǎn)品的降凝度;在高溫下反聚合收率度(100℃)綜合應,a-烯烴和催化劑活性高,豪合度高,產(chǎn)品黏實(shí)驗號ABCD度大幅度上升,不利于產(chǎn)品的后處理,產(chǎn)品收率ABcD26,9673較低。2A2BC1D175.催化劑用量T-803聚合反應使用2種健A B C D.化劑。其用量低時(shí),反應不能正常進(jìn)行,棄合收A:B2CD163.4率和產(chǎn)品黏度很低;用量高時(shí),反應劇烈,不利于A(yíng)n B c D 70.548.3產(chǎn)品黏度和灰分的降低聚合收率較低。958.4度訓節劑用量用量大時(shí),產(chǎn)品度較大幅度下降,有利于降低產(chǎn)品灰分,但聚合收率低;A2BC2D27131357.512用量少時(shí),產(chǎn)品黏度和灰分大,聚合收率亦較低綜上所述,反應溫度、催化劑用量和黏度調K23373434節劑用量對秦合收率和產(chǎn)品黏度均有較大的影k23292835響,且它們相互制約、互為條件。所以,聚合收K28242821率和產(chǎn)品黏度是上述4種因素綜合影響的結果。1613614若因素選擇恰當,就能在取得較高聚合收率的前提下控制產(chǎn)品黏度提高產(chǎn)品剪切穩定性同時(shí)主要因素。比較K值按好的因素-位級組合為有利于產(chǎn)品后處理降低產(chǎn)品灰分。A2B1C1D2,與直接比較所得的因素-位級組合不22用正交實(shí)驗優(yōu)化聚合工藝一致,為此,畫(huà)出因章-位級變化趨勢圖,如圖122.1因素與位級的確定所示。根據分析和生產(chǎn)實(shí)際可確定聚合反應的根據上述分析,確定正交實(shí)驗因素-位級見(jiàn)最佳工藝條件為A2B1CD2,即:反應溫度130℃表1。1·催化劑、2催化劑的用量(質(zhì)量分數)分別為0.3%、0.5%,翁度詞節劑的用量(質(zhì)量分數)為衰1因一位10x10-6。1·體化劑2·催化劑茹度調節劑企反應溫度/℃用量/%用量/%用量(因素A)(因素B)(因章C)(因素D)5x10一0.50.7注:催化劑用量、黏度調節刺用量均為質(zhì)量分數0 A, Az A, D, DD B, BB正交實(shí)驗結果分析圖1囊一位最變化趨國根據確定的因素和位級數,選用L(3)正交實(shí)驗(見(jiàn)表2),以聚合收率和產(chǎn)品黏度作為目標2.2.,3工業(yè)試驗考寨值進(jìn)行實(shí)驗。聚合收率由高到低評分為9~1分根據正交實(shí)驗確定的聚合反應最佳工藝條產(chǎn)品黏度與1000mm2/之差由小到大評分為9件,199年10月在3/a棄a-烯烴降凝劑裝量1分,綜合評分為二者評分之和。上進(jìn)行了工業(yè)試驗考察,試驗結果表明:豪合收比較表1中9個(gè)實(shí)驗的綜合評分,2實(shí)驗最率和聲歌度與正亦電驗結肌蘭太相符產(chǎn)品黏高其因素-位級組合為A2B1CD1。計算比較R度平中國煤化工次率平均值為值,RA>RD>R>Rc,反應溫度和黏度調節劑是76.1CNMHG下。石化技術(shù)與應用第19卷22.4生產(chǎn)應用果黏度訓節劑用量對聚合收率和產(chǎn)品黏度影響程1996-1997年,按正交實(shí)驗確定的聚合反應度由大到小的順序是:反應溫度,新度調節劑用最佳工藝條件指導生產(chǎn),統計結果列于表3。量,1催化劑用量,2催化劑用量。b實(shí)驗確定出聚合反應的最佳工藝條件為:囊3合收事和產(chǎn)品化性能反應溫度130℃,1催化劑、2·催化劑用量(質(zhì)量聚合收率分數)分別為03%、0.5%,貓度調節劑用量(質(zhì)年份降薇度度(00C)灰分剪切氌定性量分數)為10×106。指數/%c.用正交實(shí)驗確定的囊合反應最佳工藝條698件指導生產(chǎn),可以控制聚合收率和產(chǎn)品黏度,使1600產(chǎn)品質(zhì)量達到較好水平。99570.318.61292.218.5參考文就L99718.4991.8[1]石化工科學(xué)研究院綜合研究所蠟裂解婚烴合物作滑油降凝劑的研究(第一報)[Z].北京:石油化工科學(xué)研究院綜由表3可知,優(yōu)化后的工藝條件有利于聚合合研究所,1973.10-11收率和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。優(yōu)化后秦合平均收率(2]石油化工科學(xué)研究院綜合研究所蠟襄解烯烴豪合物作洞滑較1993-1995年聚合平均收率提高約5%;產(chǎn)品油降凝劑的研究(第二報)[2]北京石油化工科學(xué)研究院綜平均黏度接近1000mm2/;產(chǎn)品灰分明顯下降合研究所,19415-19平均達到01%以下;產(chǎn)品剪切穩定性明顯提高,(3石油化工科學(xué)研究腦七重N艇用蘭煉皂蠟要解婚烴創(chuàng )備聚烯烴降凝劑補充實(shí)驗報告[Z],北京:石油化工科學(xué)研亮剪切穩定性指數平均降低約5%。院,1988.2-6[4]石油化工科學(xué)研究院綜合新究斷飾州石袖六廠(chǎng)研究所蠟3結論要解知烴聚合物降凝劑中試報告[z]北京:石油化工科學(xué)研蓋在現行工況下,催化劑用量、反應溫度和究院綜合新究所,1958-9Optimization of poly(a-olefin) pour point reducerpolymerization process by orthogonal testENG Jun-qing', CHENG Li-hua?(1. Three Star Petrochemical Lud. Co., Lanchou, 730060, China;2. Lanhou Lube Factory of PetroChina, Lanzhou 730060, China)Abstract: The factors effecting the yield and product quality of poly(a-olefin) pour point roduce polymerization were studied by orthogonal test and was verfied in a 3 kt/a plant. The results showed that the yield increased5%, the viscosity of product reached about 1 000 mm/sKey words: ply(a-olefin)pour point reducer; orthogonal test; polymerization process●讀者·作者編者●下期要目●微納顆粒分散體系的粒度測試分析·促進(jìn)的C-M系耐硫變換僵化劑TR研究●鋁塑復合管用翁合性樹(shù)脂的研制●推雜態(tài)聚苯胺的性能研究●漉合脂肪酰胺及其改性產(chǎn)物性能評價(jià)●三(異辛酸鼒基乙)的合成及應用●HPE聚合釜中聚合物物性的控制●旋沉降離心機扭矩高的罩因分析及改評二浩油倡化彩“工藝反應技術(shù)新進(jìn)展:Ⅱ.渣油催化裂化新工藝的開(kāi)發(fā)●聚合物納米復合材料研究劃中國煤化工擇氧化障解溫料發(fā)展現狀述評(I)CNMHG