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目錄
技術(shù)說明
1.異丁烯疊合項(xiàng)目背景
2.異丁烯疊合技術(shù)簡介
3.異丁烯疊合反應(yīng)機(jī)理
4.異丁烯疊合反應(yīng)工藝流程說明
5.異丁烯疊合反應(yīng)影響因素
6.疊合烯烴加氫反應(yīng)影響因素
7.異丁烯疊合反應(yīng)工藝條件
8.異丁烯疊合催化劑保證值
9.疊合反應(yīng)催化劑說明
10.資質(zhì)資料
異丁烯疊合技術(shù)說明
一、異丁烯疊合項(xiàng)目背景 車用乙醇汽油是指在不含MTBE等含氧添加劑的專用汽油組分油中，按體積比加入一定比例（10%）的變性燃料乙醇。
2017年9月7日，國家質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布并同步實(shí)施GB 18351-2015《車用乙醇汽油（E10）》與GB 22030-2015《車用乙醇汽油調(diào)和組分油》兩個標(biāo)準(zhǔn)。隨后的9月13日，國家發(fā)改委等15部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》的通知，確定2017年起在東北等多省市推廣使用乙醇汽油，到2020年全國基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。目前，遼寧、吉林、黑龍江、河南、安徽和廣西6個省份為“全封閉”推廣乙醇汽油，原則上這6個省份所有加油站全部提供乙醇汽油，不得夾雜普通汽油。而江蘇、湖北、河北、山東和廣東為“半封閉”推廣乙醇汽油。
燃料乙醇、MTBE都是含氧的汽油清潔添加劑。最新標(biāo)準(zhǔn)要求乙醇汽油中不得人為加入含氧化合物，即MTBE、醚后輕汽油等醚化組分將不能作為汽油調(diào)和組分。業(yè)內(nèi)人士擔(dān)憂，全國范圍推廣乙醇汽油后，將使MTBE和輕汽油醚化市場將受到重大影響。此外，燃料乙醇辛烷值較高，含氧量也較高，也將對正在推廣的烷基化油市場產(chǎn)生一定的影響。
隨著《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》的推廣實(shí)施，現(xiàn)有的MTBE生產(chǎn)裝置需要考慮裝置利用和異丁烯的應(yīng)用等問題。目前，異丁烯的******用處是利用MTBE裝置進(jìn)行改造，通過異丁烯疊合技術(shù)來生產(chǎn)二異丁烯（異辛烯）；二異丁烯再加氫生產(chǎn)異辛烷。
異辛烷與MTBE 相比，雖然辛烷值（RON=100，MON=100）有所降低，但蒸氣壓也大大降低；異丁烯疊合法生產(chǎn)的異辛烷與傳統(tǒng)的硫酸（或HF酸）烷基化油相比，辛烷值要高一些，最重要的是其生產(chǎn)條件溫和，對設(shè)備沒有腐蝕；沒有廢酸生成，環(huán)保性好。但異丁烯疊合間接生產(chǎn)烷基化油的成本比傳統(tǒng)的烷基化工藝要高100～200元/噸烷基化油。
異辛烷與MTBE、烷基化產(chǎn)品的性能對比見表1。
表1 異辛烷、MTBE和烷基化產(chǎn)品的比較
| 項(xiàng)目 | 異辛烷 ISOOCTANE |
甲基叔丁基醚 MTBE |
烷基化產(chǎn)品 ALKYLATE |
| 比重，kg/l | 0.70 | 0.75 | 0.70 |
| 研究法辛烷值，RON | 100 | 117 | 96 |
| 馬達(dá)法辛烷值，MON | 100 | 101 | 93 |
| 抗爆指數(shù) | 97.7 | 109 | 94.5 |
| 蒸氣壓,psia | 2.3 | 8～10 | 2.7～4.4 |
二異丁烯產(chǎn)品可以用作制取合成橡膠增粘劑；各種表面活性劑；酚樹脂和環(huán)氧樹脂的改性劑；紫外線吸收劑；阻聚劑；聚氯乙烯穩(wěn)定劑；增塑劑等，也用來生產(chǎn)對辛基酚；樹酯、異壬醇及辛基二苯基胺、叔碳酸、叔辛胺等精細(xì)化學(xué)品的合成原料。二異丁烯目前市場價(jià)格在12000元/噸左右。
二、異丁烯疊合技術(shù)簡介 異丁烯疊合工藝始于20世紀(jì)30年代，具有原料易得、生產(chǎn)流程簡單、產(chǎn)品辛烷值較高、生產(chǎn)過程環(huán)保性好等特點(diǎn)，當(dāng)時(shí)所用催化劑為磷酸-硅藻土。但由于催化劑活性低、壽命短和裝卸困難等缺點(diǎn)，逐步被氫氟酸、硫酸等烷基化工藝所取代。
1、工藝開發(fā)商
1.1 芬蘭Fortum Oy油氣公司和美國凱洛洛·布朗路特（KBR）公司在2000年聯(lián)合開發(fā)了利用現(xiàn)有MTBE裝置改產(chǎn)異辛烷工藝，即NExOCTANE工藝。該工藝改造費(fèi)用較低，而且環(huán)保性好，已在芬蘭工業(yè)化。
1.2 UOP公司也推出了一種稱為InAlk的間接烷基化技術(shù)?？梢詫CC、蒸汽裂解或異丁烷脫氫的異丁烯通過二聚或與碳三、碳五烯烴進(jìn)行疊合，得到分子量較大的異構(gòu)烯烴混合物，然后再加氫生成類似烷基化物的高辛烷值汽油調(diào)和組分。日本鹿島石油公司采用該技術(shù)對MTBE裝置進(jìn)行改造建成56Kt/a的間接烷基化裝置。這也是UOP從1999年啟用的以第三套裝置。
1.3 中國石化北京石科院、上海石化研究院和齊魯石化研究院在1990年后對異丁烯疊合工藝也進(jìn)行了研究、開發(fā)。
2、異丁烯疊合工藝技術(shù)特點(diǎn)
2.1 可以利用原有的MTBE裝置進(jìn)行改造；新增一臺加氫反應(yīng)器；
2.2 異丁烯疊合技術(shù)分為疊合反應(yīng)單元、抑制劑回收單元和烯烴飽和加氫單元等。
2.3 疊合反應(yīng)單元采用樹脂催化劑，操作條件溫和，與合成MTBE條件相近；
2.4 采用反應(yīng)抑制技術(shù)，即在烯烴疊合過程中添加適量的抑制劑，以減少疊合過程中三聚物和高聚物的生成，延長了樹脂催化劑的使用周期；
2.5 疊合反應(yīng)單元采用催化蒸餾技術(shù)，提高丁烯的轉(zhuǎn)化率；
2.6 依據(jù)原料碳四不同采用合適的加氫催化劑，使疊合烯烴高轉(zhuǎn)化率地生成烷烴。
2.7 根據(jù)不同業(yè)主裝置和原料的不同特點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)合適的工藝路線。
三、異丁烯疊合反應(yīng)機(jī)理
疊合反應(yīng)單元是利用混合碳四中異丁烯和正丁烯在樹脂催化劑作用下，進(jìn)行二聚和共二聚反應(yīng)。主要反應(yīng)有：異丁烯二聚、異丁烯與正丁烯共聚、正丁烯二聚等反應(yīng)。
第一步：酸性陽離子離子交換樹脂催化劑（簡化為A--H+）的質(zhì)子在異丁烯雙鍵處可逆加成上去，生成叔丁正碳離子。
第二步：叔丁基正碳離子與另一個異丁烯分子相互作用，生成碳八正碳離子。
第三步：碳八正碳離子的質(zhì)子再傳遞另一個烯烴或質(zhì)子受體時(shí)，就形成了一個二聚物分子，脫離質(zhì)子的位置不同，生成的二聚烯烴結(jié)構(gòu)就不同，因此存在兩種同分異構(gòu)體。
反應(yīng)過程中叔丁基正碳離子也可以與正丁烯結(jié)合生成共聚碳八正碳離子，而且正丁烯也可以質(zhì)子化，生成仲丁基正碳離子，仲丁基正碳離子再與異丁烯或正丁烯分子反應(yīng)。如果生成的二聚離子不穩(wěn)定還可能發(fā)生質(zhì)子遷移或碳骨架改變。再加上脫離質(zhì)子的位置有多種，因此，就導(dǎo)致了二聚產(chǎn)物的多樣性。
二異丁烯疊合反應(yīng)中有幾種反應(yīng)同時(shí)發(fā)生：
1、主反應(yīng)：
主反應(yīng)為異丁烯二聚、正丁烯二聚及異丁烯和正丁烯共聚反應(yīng)等。
2、副反應(yīng)：
2.1 水合反應(yīng)
2.3異丁烯和叔丁醇發(fā)生醚化反應(yīng)等。
為避免副反應(yīng)的發(fā)生，樹脂催化劑必須具有良好的催化反應(yīng)活性和選擇性，并在適宜的工藝條件下，穩(wěn)定操作。
四、異丁烯疊合反應(yīng)工藝流程說明
異丁烯疊合裝置是以裂解等碳四原料進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行異丁烯預(yù)疊合反應(yīng)，再進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)行深度異丁烯疊合反應(yīng)。催化蒸餾塔塔頂未反碳四直接出裝置，可以作為丁烯-1或烷基化生產(chǎn)原料；塔底的二異丁烯（異辛烯）進(jìn)入水洗塔，將在反應(yīng)系統(tǒng)加入的抑制劑進(jìn)行水洗處理，經(jīng)水洗后二異丁烯可以直接出料或進(jìn)入加氫反應(yīng)器進(jìn)行飽和加氫，得到異辛烷產(chǎn)品。含有抑制劑的水洗物料進(jìn)入抑制劑精餾塔進(jìn)行回收處理，抑制劑可以返回反應(yīng)系統(tǒng)繼續(xù)使用。
異丁烯疊合工藝可以分為三個單元：異丁烯疊合反應(yīng)單元、抑制劑回收單元和烯烴飽和加氫單元。
1、異丁烯疊合反應(yīng)單元
主要包括疊合反應(yīng)器和催化蒸餾塔。疊合反應(yīng)器內(nèi)可以使用DH-01專用型樹脂催化劑；催化蒸餾塔內(nèi)反應(yīng)段可以裝填裝填散劑、捆包或CDM-180模塊催化劑。異丁烯和正丁烯在反應(yīng)器中大部分轉(zhuǎn)化，然后進(jìn)入催化蒸餾塔進(jìn)行深度轉(zhuǎn)化。
2、抑制劑回收單元
本單元主要包括抑制劑水萃取塔和抑制劑回收塔兩個設(shè)備。通過水洗從C8烯烴中將抑制劑除去，水洗后含有抑制劑的水溶液進(jìn)入回收塔進(jìn)行回收。水和均循環(huán)使用。C8烯烴進(jìn)入烯烴飽和加氫單元。
3、加氫單元：
本單元包括一個列管式加氫反應(yīng)器。在Co-Mo系加氫催化劑作用下，疊合反應(yīng)生成的烯烴進(jìn)行飽和加氫生成異辛烷。
圖1 異丁烯疊合工藝流程圖
五、異丁烯疊合反應(yīng)影響因素
碳四烯烴疊合的目的是通過反應(yīng)，得到盡可能多的高支鏈度的二異丁烯（DIB，2,4,4-三甲基-1-戊烯和2,4,4-三甲基-2-戊烯）；同時(shí)還會發(fā)生其他二聚和共聚反應(yīng)。疊合反應(yīng)產(chǎn)物的支鏈度越高，其加氫產(chǎn)物的辛烷值就越高。
疊合反應(yīng)條件不同，產(chǎn)物各組分的比例差別較大，因此我們分別考察了抑制劑加入量、反應(yīng)溫度和空速等條件對反應(yīng)的影響，確定******反應(yīng)條件。
1、抑制劑含量對疊合反應(yīng)的影響
在反應(yīng)溫度為60℃，壓力為1.0MPa，空速為2h-1條件下，原料中抑制劑含量對正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率及二聚物選擇性的影響。
圖2抑制劑含量對疊合反應(yīng)的影響
從圖2中可以看出：二聚物的選擇性隨著抑制劑含量的升高而增加。抑制劑的加入量對于反應(yīng)過程非常關(guān)鍵，太少了不利于疊合反應(yīng)的進(jìn)行，太多了又抑制反應(yīng)使得正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率降低。通過實(shí)驗(yàn)確定了合適的抑制劑添加量。
2、反應(yīng)溫度對疊合反應(yīng)的影響
在抑制劑濃度一定，空速為2h-1，壓力為1.0MPa的操作條件下，考察了反應(yīng)溫度對正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率以及對二聚物選擇性的影響。
圖3 反應(yīng)溫度對疊合反應(yīng)的影響
從圖3中可以看出：反應(yīng)溫度越高，正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率越高，而二聚物的選擇性卻隨之下降。溫度升高，有利于疊合反應(yīng)向正方向進(jìn)行，同時(shí)進(jìn)一步疊合生成三聚物、四聚物的可能性也相應(yīng)增加。所以需要選擇適宜的反應(yīng)溫度。
3、空速對疊合反應(yīng)的影響
在反應(yīng)溫度為60℃，壓力為1.0MPa，抑制劑濃度一定的操作條件下，考察了空速對疊合反應(yīng)的影響。
圖4 空速對疊合反應(yīng)的影響
從圖4可以看出：空速對正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率的影響比較明顯，隨著空速的增大，正丁烯、異丁烯轉(zhuǎn)化率迅速下降，而二聚物的選擇性則隨著空速的增加有所提高。
六、疊合烯烴加氫反應(yīng)影響因素
疊合反應(yīng)產(chǎn)物中90%（m/m）以上為烯烴，作為汽油的調(diào)和組分需要經(jīng)過飽和加氫轉(zhuǎn)化為烷烴。我公司對加氫催化劑和溫度、空速、壓力、氫比等不同工藝條件進(jìn)行了評價(jià)，篩選出合適的Co-Mo系加氫催化劑和較佳工藝條件。
七、異丁烯疊合反應(yīng)工藝條件
我公司在完成異丁烯疊合反應(yīng)小試和中試的條件下，設(shè)計(jì)的異丁烯疊合反應(yīng)工藝包工藝條件如下：
1、疊合反應(yīng)器工藝條件
表2疊合反應(yīng)器工藝條件表
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
| 反應(yīng)溫度，℃ | 50～85 |
| ******反應(yīng)溫度，℃ | 55～70 |
| 空速，h-1 | 0.5～1.5 |
| ******空速，h-1 | 0.5～0.8 |
| 壓力，MPa | 0.7～1.2 |
2、催化蒸餾塔工藝條件
表3催化蒸餾塔工藝條件表
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
| 塔頂溫度，℃ | 55～65 |
| 反應(yīng)段上部溫度，℃ | 60～70 |
| 反應(yīng)段下部溫度，℃ | 65～75 |
| 塔底溫度，℃ | 190～198 |
| 壓力，MPa | 0.65～0.70 |
| 回流比 |
1.0 |
3、加氫反應(yīng)器工藝條件
表4加氫反應(yīng)器工藝條件表
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) |
| 反應(yīng)溫度，℃ | 260～280 |
| 液相空速，h-1 | 1.0～1.5 |
| 反應(yīng)壓力，MPa | 1.5～2.0 |
| 氫油比 | 400 |
八、異丁烯疊合催化劑保證值
在裝置原料C4和操作參數(shù)相對穩(wěn)定的情況下，我公司保證DH-01、CDM-180模塊和加氫催化劑滿足以下要求：
1、異丁烯疊合反應(yīng)單元
1.1采用固定床和催化蒸餾技術(shù)
異丁烯總轉(zhuǎn)化率≥90%；
正丁烯轉(zhuǎn)化率≥ 39%；
C8烯烴總選擇性≥93%，
二異丁烯選擇性≥70%。
1.2 疊合反應(yīng)器內(nèi)催化劑DH-01使用壽命≥4000小時(shí)；
CDM-180模塊使用壽命≥3年。
2、加氫單元
2.1加氫反應(yīng)器內(nèi)疊合烯烴總轉(zhuǎn)化率≥94%；加氫后產(chǎn)物中的烯烴含量小于5%（m/m）。
2.2加氫反應(yīng)器內(nèi)催化劑使用壽命≥2年。
九、疊合反應(yīng)催化劑說明
DH-01樹脂催化劑適用于各種工藝條件：
醚化反應(yīng)器類：列管式反應(yīng)器、筒式固定床、混相膨脹床、外循環(huán)固定床等工藝。
催化精餾塔類：散裝醚化蒸餾、CDP組件填料、CDM-系列模塊等工藝。
1、DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)及特點(diǎn)
1.1 DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)
表5 DH-01催化劑技術(shù)指標(biāo)
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 |
| 外觀 | 灰褐色不透明球狀顆粒 | 目測 |
| 含水量％ | 50～58 | GB/T5757-2008 |
| 濕視密度 g/ml | 0.75～0.85 | GB/T8331-2008 |
| 濕真密度 g/ml | 1.18～1.28 | GB/T8330-2008 |
| 粒度（0.315～1.25mm）% | ≥95.0 | GB/T5758-2001 |
| 耐磨率％ | ≥95.0 | GB/T12598-2001 |
| 最高耐熱溫度℃ | 120 | Q/DMT064-2017 |
| 出廠型式 | 氫型 | Q/DMT064-2017 |
1.2 DH-01樹脂催化劑產(chǎn)品特點(diǎn)
DH-01是我公司根據(jù)異丁烯疊合反應(yīng)工藝特點(diǎn)生產(chǎn)的專用型樹脂催化劑，在其制備過程中，調(diào)整了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，使得高分子聚合物的大孔型結(jié)構(gòu)更有利于C8～C12組分在樹脂顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散效果，在保留其催化活性高、選擇性好的基礎(chǔ)上，提高了產(chǎn)品的抗污染性能，能減輕物料中帶有的膠質(zhì)及低聚物在樹脂催化劑顆粒內(nèi)部的沉積。有效的延長了催化劑的使用壽命。
大孔強(qiáng)酸性樹脂催化劑的制備過程可分為兩個主要階段。首先是制取大孔型的高分子聚合物母體，而后在高聚物的骨架上引入活性基團(tuán)。
樹脂催化劑的母體都是采用懸浮聚合的方法，在混合單體中加入一定數(shù)量的引發(fā)劑和致孔劑，制得具有大孔網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的苯乙烯—二乙烯苯共聚物，經(jīng)篩分后，選取適宜的粒度進(jìn)行磺化反應(yīng)，在共聚物骨架上引入磺酸基團(tuán)（-SO3H），再經(jīng)后處理即可得到大孔強(qiáng)酸性樹脂催化劑。
DH- 01產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)
⑴交換容量高、具有較高的轉(zhuǎn)化率和使用壽命
交換容量指標(biāo)表征催化中心的多少。DH-01樹脂催化劑交換容量指標(biāo)達(dá)到5.0mmol/g以上，催化活性及使用壽命顯著提高。
理論研究認(rèn)為，異丁烯疊合反應(yīng)中樹脂催化劑大3.1mmol/g以上的交換容量為“有效交換容量”，所以交換容量高的樹脂催化劑具有催化活性高和使用壽命長的特點(diǎn)。
?、瓶捉Y(jié)構(gòu)合理、選擇性好、低溫活性好。
樹脂催化劑的孔結(jié)構(gòu)對其催化性能有著至關(guān)重要的影響。提高催化劑的反應(yīng)活性（特別是低溫反應(yīng)活性），要求在催化劑顆粒內(nèi)部應(yīng)有盡量多相互貫通的孔體系，而不希望產(chǎn)生很多的封閉孔或半封閉的穴。大孔徑有利于催化劑物料擴(kuò)散，但卻使催化劑的比表面積減小，催化活性中心密度降低，反應(yīng)物與催化活性中心接觸的幾率下降；小孔徑使催化劑的比表面積增大，增加催化活性中心的密度，雖然反應(yīng)物與催化活性中心的接觸增加了，但不利于物料擴(kuò)散。
通過優(yōu)選致孔劑和優(yōu)化制造工藝，使DH-01樹脂催化劑具有******的孔結(jié)構(gòu)、******的催化性能，異丁烯疊合反應(yīng)的低溫反應(yīng)活性和使用壽命達(dá)到理想狀態(tài)。由于異丁烯疊合反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此降低溫度有利于反應(yīng)。低溫反應(yīng)也有利于降低能耗，也對樹脂催化劑的使用壽命有利。
?、莾?yōu)異的耐溫性和熱穩(wěn)定性
樹脂催化劑的耐溫性和穩(wěn)定性直接影響其使用壽命。DH-01樹脂催化劑可以耐120℃的高溫，具有良好的穩(wěn)定性。這些優(yōu)點(diǎn)可以保證催化劑具有較長的使用壽命。
異丁烯的疊合反應(yīng)是放熱反應(yīng)。開車初期，可能由于一些特殊原因，可能造成催化劑床層有短期超溫現(xiàn)象發(fā)生。超溫對樹脂催化劑的確有影響，但短期超溫對樹脂催化劑的轉(zhuǎn)化率影響不大，應(yīng)盡快采取措施使裝置恢復(fù)正常，避免高溫操作，就能保證其具有較長的使用壽命。
?、韧晟频纳a(chǎn)條件保證樹脂催化劑的質(zhì)量穩(wěn)定
樹脂催化劑的顆粒度及外觀控制是生產(chǎn)工藝及操作水平的問題。本公司完善的生產(chǎn)設(shè)備及科學(xué)的工藝，可以按用戶需求調(diào)整粒度范圍。我公司完善的質(zhì)量保證體系，使DH-01樹脂催化劑生產(chǎn)穩(wěn)定、顆粒均勻。
1.3 DH-01催化劑失活原因及注意事項(xiàng)
1.3.1 DH-01催化劑失活原因
⑴原料中所含雜質(zhì)（金屬陽離子、堿性物質(zhì)和硫醇硫醚等物質(zhì)）所造成的。
與金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng)：R—SO-3H++M+→R—SO-3M+H+
堿性氮化合物的中和反應(yīng)：R—SO-3H+ + NH3 →R—SO-3NH4+
⑵孔道堵塞
異丁烯的多聚反應(yīng)產(chǎn)物體會堵塞孔道，阻礙物料與催化劑活性基團(tuán)的接觸。
?、腔撬峄鶊F(tuán)脫落
樹脂催化劑在較高溫度，有水的情況下，樹脂上的磺酸基有可能會緩慢脫落。
R-SO-3H+ + H2O → R-H + H2SO4
1.3.2 DH-01催化劑使用注意事項(xiàng)
?、胚M(jìn)入反應(yīng)器的碳四原料中金屬離子和堿性氮等雜質(zhì)≤2PPm；
?、贫N含量≤0.2 %；
?、菄?yán)格控制反應(yīng)溫度，在保證轉(zhuǎn)化率的前提下，應(yīng)選用較低的反應(yīng)溫度，以保證催化劑的使用壽命。異丁烯多聚物的生成嚴(yán)重影響催化劑的活性和使用壽命。
?、瓤刂圃系乃莺浚悦飧邷叵略斐纱呋瘎┗撬峄鶊F(tuán)的脫落。
2、CDM-180催化精餾模塊
CDM-系列催化精餾模塊是我公司開發(fā)的最新產(chǎn)品，具有優(yōu)異的“催化反應(yīng)”和“組份分離”的雙重功能，性能優(yōu)于催化蒸餾組件，是其更新?lián)Q代產(chǎn)品。
CDM-系列催化精餾模塊將催化劑裝用絲網(wǎng)包裹、縫合使催化劑不外露，再與結(jié)構(gòu)特殊的填料混裝，組成CDM-系列催化精餾模塊。由于填料具有良好的徑向擴(kuò)散能力，可有效提高催化反應(yīng)中的氣液傳質(zhì)能力。在模塊中裝放不同類別的催化劑，可用于相應(yīng)的反應(yīng)過程。其中CDM-180應(yīng)用于異丁烯疊合反應(yīng)；CDM-140應(yīng)用于MTBE反應(yīng)；CDM-150應(yīng)用于輕汽油醚化反應(yīng)；CDM-141應(yīng)用于叔丁醇脫水反應(yīng)等領(lǐng)域。
2.1 模塊催化劑技術(shù)性能指標(biāo)
表6CDM-180模塊催化劑物化性能表
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 |
| 元件高度，mm | 200±5 | 量尺測量 |
| 元件容重，kg/m3 | 250～450（或根據(jù)使用需求） | 稱重 |
| 內(nèi)裝催化劑 | DH-01型 | Q/DMT 064-2017 |
| 催化劑裝填量(Kg/m3) | ≥200 | Q/DMT 005-2016 |
| 不銹鋼絲網(wǎng)材質(zhì) | 316L | GB/T 20878-2007 |
| 不銹鋼菱形板材質(zhì) | 316L | GB/T 20878-2007 |
2.2 CDM系列催化精餾模塊技術(shù)特點(diǎn)
?、潘鲏航档?；
?、茪庖和看螅?br />
?、莻髻|(zhì)效率高；
⑷催化劑不易泄露；
⑸氣液分布更均勻；
?、誓K使用壽命≥3年，預(yù)期可以達(dá)到4～5年；
⑺裝置的總能耗控制在較低的水平；比捆包催化劑低5%的蒸汽消耗；
?、叹哂胁僮鲝椥源蟮奶攸c(diǎn)，操作負(fù)荷可以拓寬為50％～150％。
2.3 CDM系列催化精餾模塊應(yīng)用業(yè)績
表7 CDM系列催化精餾模塊應(yīng)用業(yè)績表
| 序號 | 公司名稱 | 裝置名稱 | 裝置規(guī)模 （萬噸/年） |
模塊型號 | 應(yīng)用時(shí)間 |
| 1 | 寧夏寶眾幫化工有限公司 | MTBE | 3 | CDM-140 | 2015年 |
| 2 | 廣西玉柴石化有限公司 | MTBE | 6 | CDM-140 | 2016年 |
| 3 | 東營華聯(lián)石油化工廠有限公司 | MTBE | 5 | CDM-140 | 2016年 |
| 4 | 洛陽煉化宏力化工有限責(zé)任公司 | MTBE | 8 | CDM-140 | 2018年 |
| 5 | 東營華聯(lián)石油化工廠有限公司 | 輕汽油醚化 | 28 | CDM-150 | 2016年 |
| 6 | 中石油遼河石化公司 | 輕汽油醚化 | 15 | CDM-150 | 2017年 |
| 7 | 中石油錦州石化公司 | 輕汽油醚化 | 40 | CDM-150 | 2017年 |
| 8 | 中化泉州石化有限公司 | 輕汽油醚化 | 160 | CDM-150 | 2017年 |
| 9 | 浙江信匯合成新材料有限公司 | 叔丁醇脫水 | 12 | CDM-141 | 2016年 |
| 10 | 萬華化學(xué)（煙臺）石化有限公司 | 叔丁醇脫水 | 8 | CDM-141 | 2016年 |
| 11 | 菏澤華立新材料有限公司 | 叔丁醇脫水 | 9 | CDM-141 | 2017年 |
2.4相關(guān)專利技術(shù)介紹
相關(guān)專利技術(shù)主要包括超低壓降開窗導(dǎo)流填料片及規(guī)整填料、具有較低壓降的催化精餾填料、盤式組裝的袋裝催化精餾填料等專利技術(shù)，詳細(xì)內(nèi)容見下表：
表8CDM-系列模塊相關(guān)專利技術(shù)
| 編號 | 專利名稱 | 專利號 | 類型 | 發(fā)明人 |
| 1 | 盤式組裝的袋裝催化精餾填料 | 201710056218.2 | 發(fā)明 | 天津大學(xué)， 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 2 | 盤式組裝的袋裝催化精餾填料 | 201720096848.8 | 實(shí)用新型 | 天津大學(xué)， 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 3 | 一種催化精餾模塊 | 201720676926.1 | 實(shí)用新型 | 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 4 | 一種催化精餾模塊 | 201720816420.6 | 實(shí)用新型 | 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 5 | 一種應(yīng)用醚化反應(yīng)的 催化精餾模塊 |
201710879435.2 | 發(fā)明 | 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 6 | 一種應(yīng)用醚化反應(yīng)的 催化精餾模塊 |
201721238424.7 | 實(shí)用新型 | 丹東明珠特種樹脂有限公司 |
| 7 | 一種超低壓降開窗 導(dǎo)流填料片及規(guī)整填料 |
201210258581.X | 發(fā)明 | 天津大學(xué) |
| 8 | 一種具有交替流動結(jié)構(gòu) 的催化精餾填料 |
201210348018.1 | 發(fā)明 | 天津大學(xué) |
| 9 | 一種具有較低壓降的 催化精餾填料 |
201310694565.X | 發(fā)明 | 天津大學(xué) |
| 10 | 一種開窗導(dǎo)流填料片及填料 | 201210142037.9 | 發(fā)明 | 天津大學(xué) |
3、加氫催化劑
3.1 加氫催化劑技術(shù)指標(biāo)
表9加氫催化劑技術(shù)指標(biāo)
| 項(xiàng)目 | 指標(biāo) | 試驗(yàn)方法 |
| 外觀 | 淺藍(lán)色條狀 | 目測 |
| 外形尺寸 | Φ3x5～10 | |
| 堆密度，kg/l | 0.6～0.8 | HG/T2780-2009 |
| 平均側(cè)壓強(qiáng)度，N/cm | ≥80 | |
| 比表面積，m2/g | 200±50 | |
| 比孔容，ml/g | 0.4±0.1 | |
| 平均孔半徑，nm | 5～6 | |
| CoO含量，%（m/m） | 2.3%±0.5% | SH/T0345-1992 |
| MoO3含量，%（m/m） | 12%±1% | SH/T0344-1992 |