新型高效苯乙烯精馏阻聚剂的研究与应用.pdf

齐鲁石油化工.,2013,41(3):188-190
研究与开发
QILU PETROCHEMICAL TEHINOLOGY
新型高效乙烯精馏阻聚剂的研究与应用
管秀君,王申军,马瑞杰,潘清,贾庆龙
(中国石化齐鲁分公可研究院,山东淄博255400)
摘要:采用4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚复配体系作为苯乙烯的精馏阻聚剂,替代原来以2,6-二硝基对甲酚为
主组分的复配阻聚剂,通过优化配方和应用工艺条件,阻聚效率显著提高。工业应用结果表明,与原配方相比焦油日
均产率下降约10%,焦油中聚合物含量减少21%,阻聚剤剂总费用降低6%,焦油流动性也得到明显改善
关键词:苯乙烯精馏阻聚剂应用
中图分类号:TQ314.24文献标识码:B文章编号:1009-9859(2013)03-0188-03
苯乙烯化学性质活浅,易聚合,环境温度下就一起加入到反应器中,在反应器的上方装有冷凝
可发生缓慢的热激发聚合反应,温度越高,聚合速器,用氮气置换系统中的空气,然后把反应系统密
度越快。苯乙烯精馏过程中,为减少其聚合损失,封,加热升温,在适宜的温度下恒温一定时间,取
保证精馏系统的正常进行,必须加人阻聚剂。
样分析苯乙烯中聚苯乙烯含量。按照上述方法对
自苯乙烯单体工业化生产以来,起始采用的单一阻聚剂和复配组分进行阻聚效某评价,确定
精馏阻聚剂为2,4-二硝基苯酚(DNP)。该阻聚复配组分的最佳配比和阻聚剂的最佳用量。
剂毒性大,用量多。随着国内外学者对苯乙烯精1.2分析方法
馏阻聚剂的不断研究与开发,一些低毒高效、环保
萃乙烯中低聚物的分析采用重量法。根据聚
型的阻聚剂开始在苯乙烯生产装置上使用。这些合物含量的高低,准确称取一定量样品,加足够量
阻聚剂多采用2~3种组分复配而成,阻聚效率明的甲醇使苯乙烯中的聚合物完全析出,然后用砂
显高于DNP,使用量大幅减少,从而降低了生产芯漏斗滤出其中的聚合物,将漏斗放置在真空恒
成本。国内苯乙烯装置初期也使用DNP作为温干燥箱中,烘至恒重,称重,按式(1)计算聚合
精馏阻聚剂,随着阻聚剂配方的不断优化和改物含量。
进,厂家开始采用以2,6-二硝基对甲酚(DNPC)
X×10
为主组分的复配阻聚剂,该复配阻聚剂虽然用量
少,阻聚效率高,但是装置的焦油系统操作稳定性
其中:C为聚合物含量,g/kg;W。为漏斗的质
较难控制,焦油的流动性和产量均变化较大,影响量,g;K,为漏斗加聚合物的质量,g;W2为样品的
了焦油的出库和装置的物耗。
质量,g。
在国内外文献调研基础上2-,本文采用了
4,6-二硝基-2-仲丁基苯酚(DNBP)复配体系2结果与讨论
作为苯乙烯的精馏阻聚剂。通过优化配方和应用2.1单组分阻聚剂的阻聚效果考察
工艺条件,新配方用于生产后,苯乙烯聚合物生成
在加热温度120℃、加热时间1.0~2.5h、阻
量比使用原复配阻聚剂减少21%,阻聚剂总费用
降低6%,焦油操作系统趋于稳定。
收稿日期:2013-03-13;修回日期:2013-05-02
作者简介:营秀君(1966-),女,高级工程师。1987年毕业
于华东理工大学有机化工专业,2005年取得浙江大学化学工
试验部分
程专业硕士学位。現在中国石化齐鲁分公司研究院化学工
1.1试验方法
程研究所从事有机化工研究工作。电话:0533-7589617;F
按一定配比和用量称量好阻聚剂,与苯乙烯
mail:jianxiujun(@sohu.como
第3期
营秀君,等,新型高效苯乙烯糈馏阻棗剂的研究与应用
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聚剂含量0.6g/kg的试验条件下,对DNPC、DN-阻聚剂的阻聚效果明显优于单一缓聚剂DNBP和
BP以及商品牌号为628D和?-01的阻聚剂进DNPC。两阻聚剂复配可以延长阻聚剂的诱导期,
行了评价,考察其阻聚效果随时间的变化情况,所也能够使诱导期后聚合速率降低,从而起到减少
得试验结果如图1所示。
聚合物的作用,起到所谓的协同作用。
在加热温度120℃、评价时间1h的条件下,
D864
使用复配阻聚剂的聚合物生成量小于0.5g/kg,
- DNPC
e12
而使用DNBP阻聚剂的聚合物生成量达到2.5g
kg,复配阻聚剂的协同作用显著。
36
如4
2.3复配阻聚剂配比的影响
2
1030507090110130150
在阻聚剂含量为0.6g/kg、加热温度为120℃
加热时间/min
的评价条件下,以628D和DNBP、628D与DNPC为
图1单一阻聚剂的阻聚效果随时间的变化
主要组分,通过改变二者的质量配比,考察复配阻
聚剂在加热时间1.5h和2.0h条件下的阻聚效果
根据对聚合反应的抑制程度,阻聚剂可以分变化情况,所得对比试验结果如图3所示。
为真阻聚剂和缓聚剂。真阻聚剂是非常有效地防
止聚合反应的添加剂,它的存在延缓了聚合反应
m(DNBP):m(628D)、1.5h
m(DNPC):m(628D)、1.5h
的进程,加入真阻聚剂会产生诱导期,在诱导期内
m(DNBP):m(628D)、2.0h
(DNPC):m(628D)、2.0h
可使聚合完全停止,诱导期结東后,才能开始正常
的聚合;缓聚剂的效率则较低,只使一部分自由基
终止,而使聚合反应减慢,聚合进度显著降低。因
如血
此,把真阻聚剂与缓聚剂复配使用,既可以延长聚
合诱导期,也能够使诱导期后的聚合速率降低,从
0101,52,5,3
4.55.5
而起到减少聚合物的作用,起到所谓的协同效
加热时间/min
应
图3不同阻聚剂配比对阻聚效果的影响
由图1可以看出,DNBP和DNPC是典型的
绶聚剂,628D和ZJ01是典型的真阻聚剂,就单
由图3可以看出,随DNBP(DNPC)与628D
阻聚剂来讲,DNBP的阻聚效果要优于DNPC,质量配比的增加,聚合物含量呈明显增加趋势,即
628D与ZJ01的阻聚性能相当。
复配阻聚剂的阻聚效果随之逐渐下降,尤其是当
2.2复配阻聚剂和单一阻聚剂阻聚效果比较
复配阻聚剂的配比高于4时,苯乙烯中的聚合物
在阻聚剂含量0.6g/kg、复配阻聚剂DNBP/含量呈现大幅度提高。加热时间的长短对聚合物
628D配比(质量比)为3:1的条件下,考察了不的生成量影响也比较大,1.5h的试验结果明显优
同时间,复配阻聚剂和单一缓聚剂对苯乙烯的阻于2h
聚效果,试验结果列于图2。
628D的价格比DNBP高3倍,同时为了保证
体系中含有足够的作为缓聚剂的DNBP的含量,
16--DNBP
需要从聚合物生成量和阻聚剂成本两方面考察
14H-DNPC
以精馏生产1t苯乙烯为基准,苯乙烯、628D、DN
8
BP、DNPC的年内平均价格分别以1、10、3.3、3.1
如4
万元/t计,对比结果见表1。其中阻聚剂总含量
0.6g/kg,加热时间1.5h。
1030507090110130150
加热时间/min
综合图3和表1,可以得出m(DNBP):m
图2复配阻聚剂与单一阻聚剂效果比较