[发明专利]纯异丁烯叠合合成制备工艺方法和其叠合应用催化剂

说明书

本专利申请提供了一种纯异丁烯叠合合成制备工艺方法和其叠合应用催化剂。其中的纯异丁烯叠合制备方法，其固定床反应器反应温度60℃‑90℃、压力1.0‑1.5Mpa、于0.5‑4.0h^‑1的空速下叠合反应运行，所述的叠合应用催化剂为共聚树脂球经抽提、干燥、筛分，再经磺化、洗涤制得的阳离子交换树脂催化剂，所述的共聚树脂球由苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、对乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯聚合单体，在交联剂对二乙烯基苯和间二乙烯基苯、致孔剂、引发剂和分散剂参与下悬浮共聚而成。本技术方案具有叠合合成制备选择性高，三聚物及更高聚物含量低于0.5%的技术优点。

技术领域

本专利申请涉及高分子共聚树脂催化剂、其制备方法和其石油化工领域的催化合成应用，尤其涉及混合碳四的异丁烯叠合合成用催化剂和其制备方法。

背景技术

乙醇和MTBE都是含氧的汽油清洁添加剂。但根据国家发改委等十五部委联合发布的《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，要求乙醇汽油中不得人为加入含氧化合物，即MTBE、醚后轻汽油等醚化组分不能再作为汽油的调和组分。因此，原有的MTBE制备系统装置被利用改造的之一技术方向是实施异丁烯叠合工业化生产二异丁烯，即异辛烯。但是，高纯异丁烯叠合合成面临反应剧烈、放热量巨大、三聚等副反应多且反应深度难以控制，特别是易出现聚合热点而烧毁催化剂、并容易发生危险等技术难题，现有技术中缺少适用于高纯异丁烯叠合合成制备用树脂催化剂及混合、安全的制备工艺。

发明内容

本专利申请的发明目的在于以混合碳四为工业叠合原料、实施正丁烯异构化率低、异丁烯转化率高，从而为后续的正丁烯生产获得足够含量原料，使正丁烯生产具有产业化经济效益，提供一种纯异丁烯叠合合成制备工艺方法和其叠合应用催化剂。

本专利申请提供的纯异丁烯叠合合成制备工艺方法技术方案，其主要技术内容是：一种纯异丁烯叠合制备方法，本方法以纯异丁烯为原料，于填装有叠合应用催化剂的固定床反应器中，其特征在于，反应温度为60℃-90℃、反应压力为1.0-1.5Mpa、于0.5-4.0h^-1的空速下叠合反应运行，其中，所述的叠合应用催化剂为共聚树脂球经抽提、干燥、筛分，再经磺化、洗涤制得的阳离子交换树脂催化剂，其中，所述的共聚树脂球由以下聚合单体在致孔剂、引发剂和分散剂参与下悬浮共聚而成：60-80重量份的苯乙烯、20-40重量份的甲基丙烯酸甲酯、6-12重量份的对乙基苯乙烯、4-8重量份的间乙基苯乙烯，其交联剂包括10-15重量份的对二乙烯基苯和8-12重量份的间二乙烯基苯，所述的致孔剂为丙二醇二醋酸酯、引发剂为过氧化苯甲酰、分散剂为明矾。

上述整体技术方案的之一优选项，所述纯异丁烯，浓度不低于99%。

上述整体技术方案的之一优选项，致孔剂用量为单体相总质量的20-30%。

上述整体技术方案的之一优选项，作为磺化基体的共聚树脂球，其干燥后的含水量为5-10%，粒径筛选范围为0.3-0.9mm。

上述整体技术方案的之一优选项，所述的叠合应用催化剂，其含水量为50%±2%。

上述整体技术方案的之一优选项，所述的磺化：共聚树脂球浸没于三氧化硫的二氯乙烷或二氯丙烯饱和溶液磺化剂中，其中共聚树脂球与三氧化硫的质量比为1:2~5，搅拌0.5~2h使共聚树脂球与磺化剂充分混合，之后于温度100℃~120℃中反应8~20h，冷却、水洗至中性。

本专利申请还提供了上述纯异丁烯叠合合成制备工艺方法的叠合应用催化剂，本叠合应用催化剂为共聚树脂球经抽提、干燥、筛分后，经磺化、洗涤制得的阳离子交换树脂催化剂，其中，所述的共聚树脂球由以下聚合单体在致孔剂、引发剂和分散剂参与下悬浮共聚而成：60-80重量份的主单体苯乙烯、20-40重量份的甲基丙烯酸甲酯、6-12重量份的对乙基苯乙烯、4-8重量份的间乙基苯乙烯，其交联剂包括10-15重量份的对二乙烯基苯和8-12重量份的间二乙烯基苯，在致孔剂为丙二醇二醋酸酯、引发剂为过氧化苯甲酰和分散剂为明矾的共聚体系中升温悬浮聚合获得。