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1-己烯是生产高性能高密度聚乙烯(HDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)的重要共聚单体,也是增塑剂的重要原料。自UCC公司于20世纪90年代初期公开了以铬金属作为活性中心的乙烯三聚制1-己烯专利后,乙烯三聚制1-己烯的研究得到了广泛关注。相比其他1-己烯生产技术,乙烯三聚制1-己烯工艺具有较大的优势,代表了1-己烯生产技术的发展方向。本文目的是针对乙烯三聚制1-己烯工艺进行研究。 首先在专利和文献资料的基础上,通过大量的催化剂组分筛选和配比研究,确定了采用由中心金属铬、含氮配位体、烷基金属和卤化物组成的四元催化剂,进行乙烯选择性三聚反应,取得了较好的结果。催化剂活性达到2×105g/(g.Cr·h),产品中1-己烯的选择性达到90%以上,这些指标已跨入国际先进水平。 在催化剂研究取得较好结果的基础上,进行了乙烯三聚制1-己烯技术的中试研究。首先依据乙烯三聚反应的特点,对反应器的形式和结构进行了论证和选择,确定采用传质传热效率较高,抗挂胶能力强的环管反应器,并确定了中试规模为500t/年,对产物分离方案进行了比较,确定了两塔组合的分离方案。 经过中试装置运行后,针对运行过程中出现的问题对装置进行了改造,并进行了反应条件改进研究,分别考察了催化剂用量、反应温度、反应压力及停留时间对反应结果的影响,优化了反应条件。装置最佳运行条件:反应温度,120℃、反应压力:5.0MPa、停留时间15-30min、系统进料组成:乙烯:庚烷:催化剂(Cr)=1:2:3.6×10-6(wt)。 总之,在小试基础上进行了中试研究,并对中试装置的工艺条件进行了优化,成功实现了中试技术的开发,为实现乙烯三聚制1-己烯技术的国产化提供了可能。