高磊(寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院， 寧夏 銀川 750021)

聚α-烯烴是在潤(rùn)滑油市場(chǎng)上具有重要地位的一類(lèi)烴潤(rùn)滑劑，廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、機(jī)械、汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用等行業(yè)[1]。目前，工業(yè)上聚α-烯烴的生產(chǎn)主要采用烯烴齊聚法和烯烴共聚法[2-5]。本文對(duì)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)進(jìn)行了研究。雖然很多高等院校對(duì)此聚合反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，但是對(duì)于1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)的計(jì)算機(jī)模擬報(bào)道較少。本文采用化工流程模擬軟件Aspen Polymer對(duì)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)進(jìn)行了模擬，并確定了加氫反應(yīng)的最佳操作條件。

1 計(jì)算機(jī)模擬

(1)反應(yīng)建模 本研究采用間歇反應(yīng)器模塊(RBatch)對(duì)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)進(jìn)行研究，物性方法采用有規(guī)雙液方程(NRTL)和Flory–Huggins (FH)模型組合的Poly NRTL模型。反應(yīng)初始進(jìn)料量為200 L，1-辛烯齊聚物和催化劑的投料體積比為200∶1，反應(yīng)溫度為45℃，壓力為0.8MP。

(2)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)工藝流程

圖1 Aspen Polymer模擬1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)的工藝流程圖Fig.1 The process fl ow diagram of the hydrogenation of 1-Octene oligomer simulated by Aspen Polymer

2 結(jié)果與討論

(1)反應(yīng)溫度對(duì)加氫反應(yīng)的影響 1-辛烯齊聚物和催化劑的投料體積比為200∶1，反應(yīng)壓力0.8MP。改變間歇反應(yīng)器的溫度，考察反應(yīng)溫度對(duì)收率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，開(kāi)始時(shí)收率隨著反應(yīng)溫度的增大而增大，至一定溫度后收率開(kāi)始下降。反應(yīng)溫度優(yōu)選45℃。

(2)反應(yīng)壓力對(duì)加氫反應(yīng)的影響 1-辛烯齊聚物和催化劑的投料體積比為200∶1，反應(yīng)溫度45℃。改變間歇反應(yīng)器的壓力，考察反應(yīng)壓力對(duì)收率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，隨著反應(yīng)壓力的增加，加氫產(chǎn)物的收率上升，反應(yīng)壓力為0.8MP時(shí)，加氫產(chǎn)物的收率沒(méi)有顯著增加。反應(yīng)壓力優(yōu)選0.8MP。

(3)原料配比對(duì)加氫反應(yīng)的影響 反應(yīng)溫度45℃，反應(yīng)壓力0.8MP。改變間歇反應(yīng)器的投料比，考察1-辛烯齊聚物和催化劑的不同投料體積比對(duì)收率的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，配料比為200∶1時(shí)加氫產(chǎn)物的收率最大。考慮工業(yè)化的效率和經(jīng)濟(jì)上的合理性，將配料比定為200∶1是比較合適的。

圖2 反應(yīng)溫度對(duì)加氫反應(yīng)的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on hydrogenation

圖3 反應(yīng)壓力對(duì)加氫反應(yīng)的影響Fig.3 Effect of reaction pressure on hydrogenation

圖4 原料配比對(duì)加氫反應(yīng)的影響Fig.4 Effect of ingredients ratio on hydrogenation

3 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)流程模擬軟件Aspen Polymer Plus對(duì)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)進(jìn)行了研究。得出以下結(jié)論:①選取1-辛烯齊聚物和催化劑的投料體積比為200∶1，反應(yīng)壓力0.8MP、反應(yīng)溫度45℃對(duì)1-辛烯齊聚物加氫反應(yīng)工藝過(guò)程是比較合適的。②計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與工業(yè)實(shí)際相符。

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