裂解C_5馏份热二聚制双环戊二烯

采用分段管式反应器进行裂解Ｃ５馏份热二聚反应的研究。通过工艺条件试验，考查了Ｃ５原料中环戊二烯（ＣＰＤ）浓度、各段反应温度、停留时间等对ＣＰＤ转化率、双环戊二烯（ＤＣＰＤ）收率及选择性的影响。以试验数据为依据，建立了描述热二聚反应的数学模型，并对模型中若干参数进行了回归。应用数学模型对该过程的工艺条件进行优化。

分离环戊二烯的热二聚和反应精馏工艺的模拟计算

分别对裂解 C_5中环戊二烯(CPD)分离的热二聚和反应精馏工艺建立数学模型,利用 Aspen Plus 流程模拟软件对热二聚和反应精馏工艺进行模拟。模拟结果表明,反应精馏工艺与热二聚工艺(反应温度90℃,反应时间3.5 h)相比,异戊二烯(IP)聚合损失率从热二聚的3.22%降低到1.91%,减少40.68%,CPD 与 IP 的共聚体和 CPD 与间戊二烯(PD)的共聚体(X3)的生成量从11.55 kg/h 降低到7.46 kg/h,减少35.41%,IP 自二聚体和 PD 自二聚体(X2)的生成量从0.83 kg/h 降低到0.23 kg/h,减少72.29%,双环戊二烯选择性从96.12%提高到97.49%。在 IP 分离装置中,反应精馏塔可代替热二聚反应器和预脱重塔,减少 IP损失,降低进入萃取单元的 CPD 的量,减少胶质生成。

国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展

对国内C5馏分分离技术的研究进行了综述。介绍了异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯分离方法的研究进展,重点介绍了以二甲基甲酰胺、乙腈或N-甲基吡咯烷酮为萃取剂的萃取精馏法分离异戊二烯的过程。分析了反应精馏技术、C5馏分的加氢分离工艺、一段萃取工艺、共沸超精馏/萃取精馏耦合工艺以及后热二聚C5分离工艺等新型工艺的特点。指出优化工艺流程、开发反应精馏技术、引入催化加氢除炔或全加氢技术等新型分离技术是今后国内C5馏分分离技术发展的方向。

热二聚法分离C_5馏分中的环戊二烯

在立式连续或釜式间歇反应器中对乙烯裂瞬C5原料中的环戊二烯（CPD）进行热二聚，生成双环戊二烯（DCPD）后分离。考察了反应温度和反应时间对CPD热二聚反应转化率和DCPD收率的影响。结果表明，CPD转化率和DCPD收率均随着反应温度的升高和停留时间的延长呈上升趋势；采用釜式间歇反应工艺时，适宜的反应温度为120—130℃、反应时间为12h，此条件下CPD转化率及DCPD收率分别可达到约90％，85％。采用立式连续反应工艺时，适宜的反应温度为100—110℃，反应时间为9h，此条件下CPD转化率和DCPD收率最高分别为88％，78％。工艺过程中应控制原料C5中CPD的质量分数大于10％，C6的质量分数小于3％。

裂解碳五分离装置预处理单元预二聚工艺研究

为提高裂解碳五分离装置的经济效益,对碳五分离装置预处理单元进行了工艺技术改进,添加了预二聚反应器和脱部分异戊二烯(IP)精馏塔,并对预二聚反应条件进行了考察,对工艺技术改进前后的处理效果进行了对比分析。实验结果表明,预二聚反应的较佳条件为反应温度55℃、停留时间6h;在此条件下,环戊二烯(CPD)的转化率约40%,双环戊二烯(DCPD)生成量与异丙烯基降冰片烯(PNB)生成量之比约为20;以150 kt/a碳五分离装置为例,技术改进后每年可分别减少IP和CPD的损失约394.5 t和382.5 t,提高了DCPD的纯度。

裂解C_5馏分中二烯烃热二聚过程的研究

用封管实验方法考察了二聚反应温度、反应停留时间和不同环戊二烯(CPD)含量对C5馏分热二聚过程中各二烯烃组分反应行为的影响.结果表明,当反应温度在115～125 ℃、停留时间2～3 h、CPD质量分数大于17%时,CPD的转化率不小于92%,异戊二烯(IP)、间戊二烯和1,3-丁二烯的转化率分别在7%、1.5%和13%左右,双环戊二烯(DCPD)的收率接近80%,未知共二聚物的总生成量在2.6%左右.C5原料中CPD的含量高,其转化率和DCPD收率也高.C5原料存放一段时间,CPD含量降低后,IP的共二聚反应损失将略有减少.实验数据为工业上热二聚反应分离装置的设计提供了支撑.

二聚-解聚法制备高纯双环戊二烯的技术进展

综述了在制备高纯双环戊二烯过程中二聚和解聚反应的温度、时间和压力对选择性和转化率的影响,给出了最佳操作条件的取值范围。对提高二聚的转化率和选择性、解决解聚过程中的结焦问题而采用的新技术进行了分析介绍。

双环戊二烯二甲酸的合成与表征

利用双环戊二烯（ＤＣＰＤ）加热分解制得环戊二烯（ＣＰＤ），在四氢呋喃中ＣＰＤ与Ｎａ反应得到ＣＰＤＮａ，再与干冰混合、加水溶解、中和、过滤、干燥，即得双环戊二烯二甲酸。考察了ＣＰＤＮａ与干冰混合后放置时间对收率和产物纯度的影响。当混合后放置３０ｈ时，收率大于８０％，纯度大于９９％。并用１Ｈ─ＮＭＲ，ＭＳ测定了该酸的分子结构及两个羧基的位置。

裂解C_5反应精馏工艺的模拟计算

对裂解C5馏分反应精馏工艺建立了数学模型,利用Aspen Plus流程模拟软件对反应精馏工艺进行了模拟计算。分析了理论塔板数、进料板位置、回流比及塔板停留时间对精馏过程的影响,得出了裂解C5馏分反应精馏分离的工艺指标最优值。计算结果表明,最佳工艺条件为：理论塔板数为100~120块,进料板位置为第22~26块塔板,回流比为10~15,塔板停留时间为10~15 s。根据选定的工艺条件,在进料流量为18 750.0 kg/h、进料温度为60℃、进料位置为第24块塔板、全塔理论塔板数为100块、回流比为10、塔板停留时间为10 s的条件下,异戊二烯的收率可达98.15%,环戊二烯的转化率达93.23%,双环戊二烯（DCPD）选择性达98.75%,DCPD的收率为92.07%,达到了裂解C5馏分反应精馏工艺的指标要求。

裂解碳五中环戊二烯热二聚动力学研究

采用不锈钢高压釜对裂解碳五环戊二烯热二聚的工艺条件进行了详细的研究,考察了搅拌速度、聚合温度和聚合时间双环戊二烯收率、异戊二烯损失率的影响.结果表明,当聚合温度大于100℃时,虽然DCPD收率较高,但IP的损失率在13%以上,在综合考虑双环戊二烯收率和异戊二烯损失率情况下,聚合温度应控制在100℃以内,聚合时间控制在10 h以内.建立了裂解碳五中环戊二烯热二聚动力学模型,并结合试验数据,对动力学模型进行了参数估值.经模型检验,所建立的动力学模型是适当的.

极性溶剂中微量环戊二烯的二聚反应

对微量环戊二烯(CPD)在极性溶剂二甲基甲酰胺(DMF)、甲基吡咯烷酮(NMP)和乙腈(ACN)中的二聚反应进行了研究,考察了反应温度、反应时间、溶剂中CPD初始含量对极性溶剂中微量CPD二聚反应的影响,讨论了极性溶剂的溶剂效应,并与非极性C5溶剂中常量CPD二聚反应过程进行了比较。实验结果表明,极性溶剂可以促进微量CPD二聚反应的进行,极性中等且结构简单的DMF对CPD二聚反应的促进作用最大,极性最强的NMP次之,极性最弱的ACN的促进作用最弱。在3种极性溶剂中,反应初始阶段CPD转化率和DCPD收率都随反应时间的延长、反应温度的升高和CPD初始含量的增加而增大;在105～125℃内,反应4 h后CPD的二聚反应趋于平衡。

裂解C_5馏分热聚法脱环戊二烯的研究

采用管式反应器进行裂解C5馏分热二聚反应的研究,考察了原料浓度、反应温度、停留时间等对CPD(环戊二烯)转化率、选择性的影响,将反应产物进行精馏分离得到纯度(质量分数)大于80%的DCPD(双环戊二烯)。以试验数据为依据,建立了C5馏分CPD热二聚反应过程的动力学方程,并对相关参数进行了回归。

异戊二烯在裂解碳五馏分分离过程中损失的原因分析

采用封管合成的方法,对碳五馏分热二聚过程中环戊二烯(CPD)和异戊二烯(IP)的共二聚物及自二聚物进行定性和定量分析,从产物追溯反应物的变化,探讨IP在热二聚过程中的损失原因。结果显示:CPD与IP的共二聚是导致IP损失的主要原因;而在高温度段(110～130℃),IP的自二聚反应是导致高温段IP转化率增加的主要原因。综合上述两个原因,在进行二聚反应装置的设计时应尽量避免CPD与IP的接触,反应应在较低温度和较短停留时间下进行,110℃以下较为适宜。

共沸物进料裂解双环戊二烯实验研究

采用形成共沸物的方法使双环戊二烯(DCPD)与水在较低的温度下共同气化,将水蒸气作为稀释剂引入DCPD的气相裂解过程中。分别考察裂解温度和停留时间对DCPD裂解率和环戊二烯(CPD)收率的影响。结果表明,在实验范围内,DCPD裂解率随裂解温度和停留时间的增加而增大,但CPD收率却是随裂解温度和停留时间的增加先增加然后略有下降。在裂解温度350℃、停留时间1s的条件下,DCPD裂解率大于98%,CPD收率达94%。对实验结果进行了方差分析,为进一步优化操作条件提供了依据。

气相解聚法制取高纯度双环戊二烯的研究

以聚酯级双环戊二烯为原料,在一套100t/a高纯度双环戊二烯的装置上进行了气相解聚-再二聚法生产高纯度双环戊二烯的中试研究。结果表明,经过气相解聚、二聚、精馏试验,确定了最佳工艺条件,解聚收率大于90%,二聚收率为93%,精馏后可获得纯度大于95%和99.5%的两种产品。产品总收率为80%以上,具有良好的工业应用前景。

热塑性弹性体热可逆性交联的解析

从热塑性弹性体发生热可逆性转化的原理(物理的或化学的)和形成交联键的性质,分析了材料热塑流动和冷却固化的相互转化行为。着重介绍了热可逆性共价键交联型热塑性弹性体的合成方法,可逆性共价交联反应及其产物的特性和应用。