高活性聚异丁烯的生产状况及最新合成方法-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

2 26 石 油 化 工 P E T R O C H E MI C AL T E C H N0 L O G Y 2 0 1 4 年第 4 3卷第 2 期 _- L_ I 口 同 活性聚异丁烯的生产状况及最新合成方法 张文学 ，贾军纪 ，黄安平 ，朱博超 ，周 波 ( 1 中国石油 兰州化工研究中心，甘肃 兰州 7 3 0 0 6 0 ； 2 兰州大学 功能有机分子化学国家重点实验室，甘肃 兰州 7 3 0 o o 0 ) 摘要 系统介绍 了国 内外高活性 聚异 丁烯 的生产状况 ，包含 国内外 的生产企业和生产能力 ；简述 了高 活性聚异丁烯在 聚异 丁烯丁二酰亚胺和聚异丁烯胺两个领域的应用情况 ；综述了高活性聚异丁烯的最新合成方法 ； 指出在未来一段时间内，合成 高活性聚异丁烯的催化体系将向高效 、 环保 、 廉价的方向发展，同时分析了高活性聚异丁烯的发展趋势。 关键词 高活性聚异丁烯 ；聚异 丁烯 丁二酰亚胺 ；聚异丁烯胺 文章编号 1 0 0 0 8 1 4 4 ( 2 0 1 4 ) 0 2 0 2 2 6 0 7 中图分类号 T Q 3 2 5 文献标志码 A Re v i e w f o r M a n uf a c t ur i n g Hi g h l y Re a c t i v e Po l y i s O bu t y l e ne a nd t he La t e s t S y nt h e t i c M e t ho d s Z h a n g W e n ) c u e ，J i aJ u n j i ，Hu a n gA n pi n g ，Z h uB o c h a o ，Z h o uB o ( 1 L a n z h o u P e t r o c h e mi c a l R e s e a r c h C e n t e r ， P e t r o C h i n a ，L a n z h o u Ga n s u 7 3 0 0 6 0 ，C h i n a ； 2 S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f Ap p l i e d Or g a n i c C h e mi s t r y ，L a n z h o u U n i v e r s i ty，L a n z h o u Ga n s u 7 3 0 0 0 0 ，C h i n a ) l Ab s t r a c t j T h e ma n u f a c t u r i n g s t a t u s f o r h i g h l y r e a c t i v e p o l y i s o b u t y l e n e w a s i n t r o d u c e d h o me a n d a b r o a d I t s a p p l i c a t i o n i n t h e fie l d s o f p o l y i s o b u t e n y l s u c c i n i mi d e a n d p o l y i s o b u t y l e n e a mi n e wa s s u mma r i z e d a l s o Th e l a t e s t s y n t h e t i c me t h o d s for p r e p a r i n g h i g h l y r e a c t i v e p 0 l y i s 0 b u t y l e n e we r e r e v i e we d Ac c o r d i n g t o t h e a b o v e a n a l y s i s ，t h e d e v e l o p me n t t r e n d s o f t h e c a t a l y s t s y s t e ms f o r s y n t h e s i z i n g h i g h l y r e a c t i v e p o l y i s 0 b u t y l e n e wo u l d b e h i g h e ffi c i e n t ，e n v i r o n me n t a l l y f r i e n d l y a n d l O W c o s t i n t he f u t ur e 1 Ke y wo r d s h i g h l y r e a c t i v e p o l y i s o b u t y l e n e ； p 0 l y i s o b u t e n y l s u c c i n i mi d e ；p o l y i s o b u t y l e n e a mi n e 聚异丁烯是异丁烯经 由阳离子 聚合生成的均 聚物 ，由于具有一些 良好 的性质 ，如在室温下化 学稳定性好 ，可耐 氧 、耐臭氧 、耐氨 、耐碱和耐 酸，耐水性和电绝缘性好 ，因此被广泛应用于商 业 领域 。根据 聚异丁烯的相对分子质量 ，市 场上一般将 其划分为高相对分 子质量聚异 丁烯 、 中相对分子质量聚异丁烯 和低相对分子质量聚异 丁烯 ( L MP I B) 。在L MP I B中以数均相对分子质量 = 1 0 0 0 左右的用量最大 ，约占L MP I B 消费总量 的 8 0 8 5 。 L MP I B主要用来制造密封胶 、润滑油用无 灰分散剂L 9 、汽油清净剂 i o 和黏合剂 1 1 等。其 中，Mn = 5 0 05 0 0 0 、链末端o c 一 双键含量超过6 0 ( X ) 、相对分子质量分布较窄的L MP I B 被称作高活 性聚异丁烯 ( H R P I B) 。与HR P I B 相比，普通L MP I B 链末端6 c 一 双键含量小于1 0 ( X ) ，且相对分子质量 分布较宽 ，在2 7 之间_ 1 。H R P I B 无毒 ，无味 ，具 有良好的耐氧、耐热 、耐化学品、耐紫外线 、耐 酸和耐碱等性能 ，几乎可渗透到普通L MP I B的所 有应用领域 ，其 中，最主要 的应用是替代普通 L MP I B 生产聚异丁烯 丁二酰亚胺 。聚异丁烯丁二 酰亚胺是 目前用途最广 、用量最多的一种无灰分散 剂。它具有良好 的低温分散性和一定的高温分散作 用 ，被广泛应用于汽油添加剂 中 。聚异丁烯丁 收稿 日期 2 0 1 30 91 2 ； 修改稿 日期 2 0 1 3 1 l 一0 4 。 作者简介 张文学 (1 9 8 6 一 )，男 ，甘肃省会宁县人 ，博士后 ， 电话 1 8 1 9 4 1 9 0 9 0 9 ，电邮 s u i y e y ij i a n 1 2 6 c o m。联系人 ：朱博 超 ，电话 0 9 3 1 7 9 8 2 0 4 8 ，电邮 z h u b o c h a o p e t r o c h i n a c o m c n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2期 张文学等 高活性聚异丁烯的生产状况及最新合成方法 二酰亚胺 的合成工艺包含烃化和胺化两步反应。在 烃化过程中 ，普通L MP I B由于其末端 一 双键含量 低，因此需采用氯化烃化工艺，生成的聚异丁烯丁 二酰亚胺中氯残留量高，且该过程中使用了腐蚀性 和毒性极强的氯气，不利于环保 J 。而用H R P I B 替 代普通L MP I B 制备无灰分散剂时，由于其末端 一 双键含量高，因此可采用直接热加合工艺，生产的 无灰分散剂燃烧后无灰，无蓝色烟雾，不会生成二 嗯英等污染物 ，属于环保类产品 。同时H RP I B 也可用作生产多种重要衍生物的中间体 ，因此 H R P I B 的应用得到巨大的发展，有关它的研究仍在 继续 。 本文主要介绍了国内# b H R P I B的生产状况、 H R P I B 在聚异丁烯丁二酰亚胺和聚异丁烯胺领域的 应用情况以及有关HR P I B的最新合成方法。 1 国外H R P I B 生产企业及产能概况 德 国B AS F 公 司是世界上第一个开发出HR P I B 产 品的公 司 。该 公 司于 1 9 9 4 年底 将位 于 比利 时 安特 卫普 的一 套普 通 聚异 丁烯 生产 装 置改 造成 6 0 k t a HR P I B 装置 引，其HR P I B 商品牌号为 “ Gl i s s o p a l ”。随后 ，B AS F 公 司的产 品迅速向全 球市场扩张 ，并开启 了HR P I B 在油品添加剂方面替 代低活性聚异丁烯的历程。 2 0 0 0 年以前 ，B AS F 公司的HR P I B产品占据了 所有相关的美国市场 。为满足美国 日益严格的环保 法规对润滑油和燃料质量 以及对发动机技术的改进 要求 ，美国生产添加剂的公司开始使用新型高效 的清净分散剂 ，这在一定程度上促进了H RP I B的市 场需求。因此在2 0 0 0 年初，美国C h e v r o n 公司采用 B AS F 公司技术，在美国路易斯安那州建成一套6 0 k t a 的H RP I B生产装置 。该装置生产 的HRP I B主要 用作C h e v r o n 公 司 自产的润滑油和燃料油分散剂原 料 。2 0 0 0 年7 月 ，美 国T P I 公司也建成 了一套3 0 k t a 的H R P I B生产装置 。 英国B P 公 司HR P I B的生产能力为1 0 k t a 。 E t 本 石油化学公司也在开发制备HR P I B的技术 ，并计划 将川崎2 0 k t a 聚异丁烯装置改建成H RP I B 装置 。 J 。 韩国大林公司也拥有自己的专利技术，具备一定的 H R P I B 产能，但其产品中卤素的残留量很高 。 2 国内H R P I B 生产企业及产能概况 我国是世界上除德国 、英国外第三个掌握 HR P I B 生产工艺的国家 。我INHR P I B产能近几 年高速发展 ，目前生产能力已达到8 0 9 0k t a ， 不但 摆脱 了对 国外的依赖 ，而且有一定量产品出口到其 他国家。 中国石油吉林石化公司 ( 简称吉林石化公 司) 是我国第一家 自主开发 出合成HR P I B 技术的公司， 并于2 0 0 3 年投人生产。该公司生产 的HR P I B的主要 技术指标均已达到国外同类产品水平 ，其产品现已 打人国际市场 ，出口到十多个 国家 。2 0 1 3 年5 月 2 5 日，该公司的H R P I B 装置顺利完成了3 3 0 0 牌号切 换 。 2 0 0 8 年初 ，山东潍坊滨海石油化工有限公 司 建成投产了1 0 k t a H R P I B 生产装置，其生产技术采 用B F 工艺。该装置是国内第3 套万吨级H R P I B 装 置。该公司的产品已通过B AS F 公司抽样检测 ，质 量优异 ，各项指标均达到要求 。该公司还对HR P I B 的下游产品做了大量开发 ，产品品种众多 ，包含无 灰分散剂 、内燃机油 、胶黏剂 、乳化剂等 。 2 0 1 1 年1 1 月 ，扬子石化一 巴斯夫有限责任公司 ( B AS F YP C 公司 ) 规划 的H RP I B 装置开始投产。 该公司是 目前我 国HR P I B 生产能力最大的公司 ，产 能为5 0 k t a 。山东鸿瑞石油化工有限公司也可生 产一定量的HR P I B L z 3 j ，由于该公 司L MP I B的生产 能力为1 0 k t a ，因此H R P I B的生产能力低于1 0 k t a 。 中国石油大庆石化分公司研究 院从 1 9 9 9 年起 也开展了HR P I B的相关研究工作 ，2 0 0 2 年中试放大 成功 ，其生产的HR P I B 产品的各