[发明专利]一种乙烯齐聚的多釜串联工艺

说明书

本发明公开了一种乙烯齐聚的多釜串联工艺。将反应介质、助催化剂、铁系催化剂以及聚乙烯蜡抑制剂引入第一反应器，在较低温度下进行预反应，待活性开始下降将反应物料引入第2反应器；升高反应温度，使反应能在长时间内维持在较高的活性；依此将反应物料引入第n个反应器，维持反应器在较高温度(T_n‑T_n‑1≥10℃)；反应结束后对产物进行气液固分离与分析。本发明采用的多釜串联反应工艺可以有效避免在反应前期高反应活性引起的飞温造成催化剂失活，保证催化剂在相当长时间内维持在一个较高的活性水平，有效地提高了催化剂的催化效率，显著提高液相α‑烯烃的产量。该反应工艺有利于装置的安全、稳定运行以获得较高的经济效益。

技术领域

本发明设计乙烯齐聚制备高级线性α-烯烃领域，尤其涉及一种增大乙烯齐聚反应活性，提高催化剂催化效率的多釜串联工艺。

背景技术

线性α-烯烃通常是指C4以上的高碳直链端烯烃，是近30年来迅速发展的一种重要有机化工原料，广泛应用于合成润滑油基础油、共聚单体、表面活性剂、增塑剂、杀菌剂、乳化剂等化工产品。例如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯主要用作聚乙烯共聚单体；1-癸烯是合成高级润滑油基础油的原料；C10-C14的α-烯烃可用于生产降凝剂，C14-C18的α-烯烃可用来生产α-烯烃磺酸盐AOS，AOS是重垢低磷洗衣粉的主要成分；C18以上的α-烯烃可直接用作润滑油添加剂及钻井液。近年来，美国、西欧和日本等发达国家和地区消费市场中高功能PE、润滑剂和先进洗涤剂的迅猛发展，导致对α-烯烃的需求量剧增。

线性α-烯烃最初采用石蜡裂解法生产，但石蜡裂解法得到的是含有奇偶碳数的α-烯烃混合物，其中还含有内烯烃、二烯烃、支链烯烃及芳烃等杂质，组成复杂，产品纯度差，难以满足共聚单体、合成表面活性剂等产品的需要。为了制取满足市场需要的高质量α-烯烃产品，欧美等国家逐步开发并发展了乙烯齐聚法，该法是在催化剂存在下，由乙烯单体进行碳链增长反应，得到含有偶数碳原子的α-烯烃产品。随着乙烯齐聚法的发展，石蜡裂解法逐渐被淘汰，到二十世纪，国外石蜡裂解生产装置已全部停产，代之以乙烯齐聚法来制取高质量的α-烯烃产品。

德国专利DE 1443927公开了Gulf公司的一步法工艺，美国专利US 3906053公开了Ethyl公司的两步法工艺，但均没有解决齐聚中生成聚乙烯蜡对反应设备的堵塞等问题。美国专利US 3676523、US 3686351和US 3726938公开了Shell公司的高级α-烯烃生产工艺(Shell Higher Olefin Process)，即SHOP工艺。这是目前世界上公认的最成功的乙烯齐聚工艺，该工艺采用镍系催化剂，产物分布宽，存在大量C20及以上的固体低聚物，严重影响设备操作。该工艺对这部分产物进行异构化并通过与低碳烯烃的交互置换来转换消化，致使工艺路线长能耗高，只有大规模生产时才具有经济效益。欧洲专利EP 177999和日本JP6259225公开了日本出光公司采用茂金属催化剂进行乙烯齐聚制备线性α-烯烃的工艺，该工艺反应压力较高，且生成高聚物，同样容易造成管路堵塞。