二異丁烯反應(yīng)精餾生產(chǎn)過程控制策略設(shè)計(jì)

陳自浩張自生周金波李長明李 洪高 鑫?李鑫鋼

(1.天津大學(xué)化工學(xué)院,精餾技術(shù)國家工程研究中心,天津 300072;2.中國石油蘭州化工研究中心,蘭州 730060)

二異丁烯(DIB)是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品,其可以加氫得到異辛烷作為良好的汽油添加劑,還可以作為重要化工產(chǎn)品辛基酚和異壬醇的生產(chǎn)原料[1-3]。二異丁烯產(chǎn)品的獲得可以通過C4輕烴中的異丁烯二聚反應(yīng)得到,而在這個(gè)反應(yīng)過程中還會(huì)出現(xiàn)其他很多副反應(yīng),最終得到疊合油而得不到高純的二異丁烯產(chǎn)品[4]。在現(xiàn)階段的研究和工業(yè)應(yīng)用中如美國UOP 公司、CDTech 公司、中國石化石油化工科學(xué)研究院和中國石化齊魯分公司研究院等主要都是利用C4輕烴合成疊合油[5-10]。為了強(qiáng)化和改進(jìn)二異丁烯的生產(chǎn)過程,Chen 等[11]通過模擬的方法以C4輕烴為原料,叔丁醇為阻聚劑建立了異丁烯二聚反應(yīng)精餾工藝流程,在得到符合要求的疊合油品的同時(shí)得到了99%二異丁烯產(chǎn)品。而對(duì)于一個(gè)工藝過程真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,需要開發(fā)相應(yīng)的控制方案來保證生產(chǎn)過程中各個(gè)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

反應(yīng)精餾技術(shù)通過將化學(xué)反應(yīng)與傳質(zhì)分離過程耦合到一個(gè)設(shè)備中,使反應(yīng)和分離能夠同時(shí)進(jìn)行,進(jìn)而突破可逆反應(yīng)體系的化學(xué)平衡限制,達(dá)到提高目標(biāo)產(chǎn)品的收率和選擇性的目的[12-14]。目前已被廣泛用于各種酯化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、連串反應(yīng)和酯交換反應(yīng)等各類化工生產(chǎn)體系中[15-19]。由于反應(yīng)精餾是將反應(yīng)和分離技術(shù)耦合,其非線性程度增大,因此過程的控制難度增加[20-22]。……