聚异丁烯项目建议书讲解讲课讲稿

聚异丁烯项目建议书

一、项目概况

聚异丁烯(PIB)是异丁烯的均聚物，由于制备方法及工艺条件不同，聚异丁烯的分子量可在不同的范围内变化。由于其具有优良的化学稳定性、耐臭氧，耐紫外线及优异的电绝缘性，同时无毒、无味、无色，且与聚乙烯、石蜡和沥青有着良好的相容性，广泛应用与各种润滑油粘度指数改进剂、粘合剂、密封胶、添隙材料、电绝缘材料、橡胶和塑料的改进剂、各种石蜡和沥青的改进剂、食品添加剂、汽油的清净剂等。分子量比较低的聚异丁烯主要作为润滑油添加剂、粘虫剂、电器电缆绝缘油、密封腻子、粘接剂、增塑剂、软化剂、颜料分散剂、墨水增粘剂、金属防锈剂、皮革浸渍剂、马路标志漆等；分子量比较高的聚（异）丁烯主要用作润滑油指数改进剂、粘合剂、不干胶、压敏胶、密封材料、口香糖基料、防水卷材、减震材料、吸能材料、防护材料等。其中高端基聚异丁烯(末端位置是一个亚乙烯基双键的聚异丁烯，简称HRPIB)是指平均分子量500-5000，端基烯羟含量

大于60%的聚异丁烯产品，这种聚异丁烯具有很高的反应活性，可以通过比较简便的工艺就能引入适当的基团，可以作为制备润滑油和燃油的无灰分散剂及清净剂的原料。

二、市场情况

自1873年俄国Bytnepo.M首次使异丁烯在BF作用下聚合成聚异丁烯后，国外纷纷投入力量进行对聚异丁烯的开发，1940年巴斯夫首次建立6000吨／年聚异丁烯生产装置以来，美国、法国、俄罗斯、日本陆续进行了PIB商品生产。据不完全统计，目前世界PIB生产能力已超过100万吨／年。

我国最早聚异丁烯生产厂家只有兰化公司添加剂厂、锦州石化公司和大庆石化化纤厂。生产的产品主要用来生产粘度指数改进剂和聚异丁烯丁二酰亚胺无灰分散剂，用于粘度指数改进剂的聚异丁烯牌号有T603、T603A、T603B、

T603C、T603D，T603按相对分子量大小分1号和2号两种。为了满足出口白油粘度指数改进剂聚异丁烯的需要，吉化公司研究院开发了无色聚异丁烯生产工艺，并进行了工业

化生产。1999年锦州石化公司合资成立了锦州精联润滑油添加剂有限公司新建了3万吨聚异丁烯生产装置。

我国聚异丁烯生产厂家情况单位：吨

我国聚异丁烯总生产能力为44kt/a，具体情况如上表，除吉化公司2000吨/年装置采用纯异丁烯聚合，其余都采用混合碳四为原料。生产的聚异丁烯共有26个牌号，消费领

域主要是润滑油、粘合剂和高聚物，各领域消费现状与预测如下：

目前，高端基聚异丁烯仅美国、英国、德国、俄罗斯等国家生产，而国内尚无生产厂家。生产虽然只有几年，但由于其反应活性高、分子量分布窄、不含氯，燃烧后不产生残渣，不会产生蓝色烟雾；不含氯，燃烧时不会生成对环境有害的二恶英，具有许多普通聚异丁烯所没有的独特优势，其在润滑油、燃料添加剂方面的应用越来越受到欢迎，尤其在近几年引起广泛关注的燃油清洁（清净）剂方面，随着人们环保意识的提高及环保法规的严格。高端基聚异丁烯将显示出更为明显的作用，高端基聚异丁烯用于制备润滑油、燃料

分散剂和清净剂其市场潜力极大。国内润滑油及燃油的无灰分散剂年消耗量约9～15万吨，国内总产量约3万吨，每年所需高端基聚异丁烯2万吨，全部依赖进口，聚异丁烯产品有广阔的市场前景。

此外，聚异丁烯的下游产品聚异丁烯酸甘油酯可作为多功能润湿剂的主要成分，具有高效保水、润滑作用，能为人体及人体器官敏感、细腻的粘膜提供充足水分，保持滑润，在日用化工领域应用前景也十分广阔。

三、项目工艺路线

1、工艺选择

异丁烯聚合是典型的阳离子反应，一般使用的催化剂是路易斯酸，工业化最常见的是三氯化铝和三氟化硼催化体系，其中利三氯化铝催化剂体系生产聚异丁烯的产量最大，通常，采用混合C4馏分或以纯异丁烯为原料，在三氯化铝、烷基氯化铝或三氟化硼催化下制备得到的聚异丁烯含有小于10%的端亚乙烯基，分子量分布（M w/M n）为2～7。α-烯烃含量大于60%的高端基聚异丁烯在制备润滑油、燃料分散剂和清洁剂中能很好反应，高端基聚异丁烯转化率、产品收率大大提高，而且不用氯气，使产品的环境明显改善。近几年，在提高α-烯烃含量方面研究较多，从而使异丁烯合成技术得到不断发展，下表是近几年的专利技术。

本项目采用大庆石化公司研究院研制的新型三氟化硼催化体系，利用乙烯裂解或炼油催化裂化混合碳四为原料，通过适宜的聚合及后处理等工艺合成高端基聚异丁烯。

大庆石化公司研究院开发的高端基聚异丁烯技术特点：原料适应性强：无论是选用纯异丁烯为原料，还是选用乙烯裂解或炼油催化混合碳四为原料，都可以合成出高端基聚异丁烯；

技术适应性广：利用现有的普通聚异丁烯装置，通过采用新型催化体系，调整适宜的工艺条件，就可生产；

分子量可控：只需调整部分聚合工艺参数，就可合成出不同分子量（500-2300）的高端基聚异丁烯；

产品外观颜色号，无色透明，且成本低。

2、工艺流程

原料氢化异构化1-丁烯异构化聚合反应

洗涤蒸馏提纯

3、工艺简述

在聚合前，将原料进行氢化异构化预处理，氢化C4混合原料中的炔属化合物和二烯，异构化原料中1-丁烯。在第一反应器中进行丁二烯的氢化，在第二应器中进行1-丁烯的异构化。氢化异构化预处理生成的产品具有1-丁烯的含量比初始C4混合原料至少低20%，优选至少低70%。聚合催化剂为含有至少一种卤化物的常规阳离子催化剂，优选BF3催化剂或衍生物或预先制成的BF3的络合物。以聚合原料的异丁烯量为准，所用聚合催化剂的量在0.001wt%～10wt%范围内，优选0.005wt%～10wt%。适宜在温度为-100～100℃（优选-40～40℃）和压力为10～5000kPa条件下进行聚合反应。通过添加过量的碱性物质（如氨气、氨水溶液或氢

氧化钠水溶液）终止聚合反应。在未反应的C4单体蒸发之后，用蒸馏水或去离子水洗涤粗反应物几次除去剩余的无机物，再真空蒸馏去轻（低）聚合物。

4、技术指标

产品外观为无色或水白色；平均分子量在

700-2300范围，分布指数＜2.5；活性聚异丁烯分子量活性端基含量＞70%。

四、安全环保评价

生产装置区为甲级防火、二类防爆。

BF3体系聚异丁烯生产过程中不产生废渣。生产中的废水（含少量硼酸）可送到污水厂处理；产生的废气（异丁烯、己烷等）可在高点排放；废液可作为燃料。

五、材料供应情况

混合碳四大庆石化公司

原料要求：

异丁烯含量:≮22%