技术领域
本发明涉及有机化学技术领域，具体涉及一种丙烯二聚物的制备方法，特别涉及一种以磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂为催化剂的丙烯二聚物制备方法。
背景技术
石油炼制与丙烷脱氢制丙烯，都存在丙烷与丙烯的分离，同时由于丙烯的量的增加，对丙烯的新的应用开发也是现在需要解决的问题，通过丙烯二聚制备己烯，再通过醚化得到高辛烷值的汽油组分，同时在丙烯二聚时产生的三聚物也是高辛烷值的汽油。通过丙烯二聚同时也得到己烯类化学中间体，广泛用于医药行业。
现在丙烯二聚物一般是用丙烯与催化剂(三丙基铝)混合，经压缩和加热后进入二聚反应器，在150-200℃及20MPa压力下进行反应。丙烯转化率为60-95%，
本发明利用石油炼制或丙烷脱氢的丙烯与丙烷混合物，在磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂的催化作用下制备丙烯二聚物，在较低温度和较低压力下进行丙烯二聚。
发明内容
技术方案
一种丙烯二聚物的制备方法，将丙烯-丙烷混合物、溶剂通过装有磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂反应器中，控制温度85-105℃，催化剂浓度为物料7%-10%（重量比），反应压力为1.0-1.8MPa,反应后产物进入除C3组分塔，将C3组分与二聚物、三聚物、溶剂分离，塔顶为C3组分，塔釜为二聚物、三聚物、溶剂；除C3组分塔塔顶的C3组分进入C3组分分离塔，分离出丙烷，塔顶的丙烯与丙烷混合物返加反应器套用；除C3组分塔塔釜的二聚物、三聚物、溶剂进入溶剂蒸馏塔，塔顶分离出溶剂，溶剂回反应器套用，塔釜为二聚物与三聚物；将溶剂蒸馏塔釜物料进入二聚物分离塔，塔顶得到二聚物，塔釜为三聚物；其中所述的磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂在苯环上具有两个磺酸基。
所述的溶剂为异戊烷或正戊烷。
所述的磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂具有如下结构式：
制备方法：
所述的固定床反应器为直流反应器。
所述的溶剂与丙烯的重量比为0.5：1-5：1，优选2：1-3：1。
所述的丙烯丙烷混合物丙烯的重量含量为40%-80%，优选50%-70%。
所述的二聚物主要组分为反式-3-甲基-2-戊烯、2，3-二甲基-2-丁烯、2-甲基-2-戊烯、2-甲基-1-戊烯。
所述的除C3组分塔釜温度70-75℃，塔顶压力0.5-0.6MPa。
所述的C3组分分离塔釜温度50-60℃，塔顶压力1.1-1.2MPa。
所述的溶剂蒸馏塔釜温度65-75℃，塔顶压力0.05-0.1MPa。
所述的二聚物分离塔釜温度85-90℃，塔顶压力0.01-0.05MPa。
发明的优点与效果
本发明使用的催化剂为磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂在苯环上具有两个磺酸基。降低在丙烯制备丙烯二聚物的反应温度与压力，反应温度为85-105℃，反应压力低于2.0MPa,反应单程转化率80%-90%，总的转化率达到99%。
附图说明
图1由丙烯制备丙烯二聚物的工艺流程图
其中1-固定床反应器2-除C3组分塔3-C3组分分离塔4-溶剂蒸馏塔5-二聚物分离塔。
具体实施方式
实施例1
将20kg/h的丙烯含量50%的丙烯-丙烷混合物、40kg/h的异戊烷进入直流式反应器，反应器中装有磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂催化剂，催化剂浓度为8%,控制反应温度85-105℃,反应压力为1.6-1.8MPa。
将反应产物进到除C3组分塔底部，蒸馏除去C3组分，塔釜温度70-75℃，塔顶压力0.5-0.6MPa。塔顶的C3组分进入C3组分分离塔分离丙烯与丙烷，塔顶为丙烯含量大于60%的丙烯-丙烷混合物，塔底产物是丙烷。塔釜温度50-60℃，塔顶压力1.1-1.2MPa。
除C3组分塔底釜料进入溶剂蒸馏塔，塔顶蒸出溶剂异戊烷，回到反应器套用。塔釜温度65-75℃，塔顶压力0.05-0.1MPa。
溶剂蒸馏塔釜的丙烯二聚物、三聚物进到二聚物分离塔，塔顶得到丙烯二聚物，塔底得到丙烯三聚物。塔釜温度85-90℃，塔顶压力0.01-0.05MPa。
丙烯单程转化率85%，全部丙烯转化率99%，单程丙烯二聚物与三聚物的重量比为2.5：1-4：1。二聚物中主要组分的重量含量为：反式-3-甲基-2-戊烯30.2%、2，3-二甲基-2-丁烯29.8%、2-甲基-2-戊烯15.5%、2-甲基-1-戊烯10.9%。
实施例2
将20kg/h的丙烯含量80%的丙烯-丙烷混合物、60kg/h的异戊烷进入直流式反应器，反应器中装有磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂催化剂，催化剂浓度10%,控制反应温度85-105℃,反应压力为1.5-1.8MPa。
将反应产物进到除C3组分塔底部，蒸馏除去C3组分，塔釜温度70-75℃，塔顶压力0.5-0.6MPa。塔顶的C3组分进入C3组分分离塔分离丙烯与丙烷，塔顶为丙烯含量大于60%的丙烯-丙烷混合物，塔底产物是丙烷。塔釜温度50-60℃，塔顶压力1.1-1.2MPa。
除C3组分塔底釜料进入溶剂蒸馏塔，塔顶蒸出溶剂异戊烷，回到反应器套用。塔釜温度65-75℃，塔顶压力0.05-0.1MPa。
溶剂蒸馏塔釜的丙烯二聚物、三聚物进到二聚物分离塔，塔顶得到丙烯二聚物，塔底得到丙烯三聚物。塔釜温度85-90℃，塔顶压力0.01-0.05MPa。
丙烯单程转化率80%，全部丙烯转化率99%，单程丙烯二聚物与三聚物的重量比为2.5：1-4：1。二聚物中主要组分的重量含量为：反式-3-甲基-2-戊烯30.2%、2，3-二甲基-2-丁烯29.8%、2-甲基-2-戊烯15.5%、2-甲基-1-戊烯10.9%。
实施例3
将20kg/h的丙烯含量60%的丙烯-丙烷混合物、50kg/h的异戊烷进入直流式反应器，反应器中装有磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂催化剂，催化剂浓度8%,控制反应温度85-105℃,反应压力为1.6-1.8MPa。
将反应产物进到除C3组分塔底部，蒸馏除去C3组分，塔釜温度70-75℃，塔顶压力0.5-0.6MPa。塔顶的C3组分进入C3组分分离塔分离丙烯与丙烷，塔顶为丙烯含量大于60%的丙烯-丙烷混合物，塔底产物是丙烷。塔釜温度50-60℃，塔顶压力1.1-1.2MPa。
除C3组分塔底釜料进入溶剂蒸馏塔，塔顶蒸出溶剂异戊烷，回到反应器套用。塔釜温度65-75℃，塔顶压力0.05-0.1MPa。
溶剂蒸馏塔釜的丙烯二聚物、三聚物进到二聚物分离塔，塔顶得到丙烯二聚物，塔底得到丙烯三聚物。塔釜温度85-90℃，塔顶压力0.01-0.05MPa。
丙烯单程转化率80%，全部丙烯转化率99%，单程丙烯二聚物与三聚物的重量比为2.5：1-4：1。二聚物中主要组分的重量含量为：反式-3-甲基-2-戊烯30.2%、2，3-二甲基-2-丁烯29.8%、2-甲基-2-戊烯15.5%、2-甲基-1-戊烯10.9%。
实施例4
将20kg/h的丙烯含量40%的丙烯-丙烷混合物、20kg/h的异戊烷进入直流式反应器，反应器中装有磺酸型聚苯乙烯阳离子树脂催化剂，催化剂浓度为9%,控制反应温度85-105℃,反应压力为0.8-1.0MPa。
将反应产物进到除C3组分塔底部，蒸馏除去C3组分，塔釜温度70-75℃，塔顶压力0.5-0.6MPa。塔顶的C3组分进入C3组分分离塔分离丙烯与丙烷，塔顶为丙烯含量大于60%的丙烯-丙烷混合物，塔底产物是丙烷。塔釜温度50-60℃，塔顶压力1.1-1.2MPa。
除C3组分塔底釜料进入溶剂蒸馏塔，塔顶蒸出溶剂异戊烷，回到反应器套用。塔釜温度65-75℃，塔顶压力0.05-0.1MPa。
溶剂蒸馏塔釜的丙烯二聚物、三聚物进到二聚物分离塔，塔顶得到丙烯二聚物，塔底得到丙烯三聚物。塔釜温度85-90℃，塔顶压力0.01-0.05MPa。
丙烯单程转化率90%，全部丙烯转化率99%，单程丙烯二聚物与三聚物的重量比为2.5：1-4：1。二聚物中主要组分的重量含量为：反式-3-甲基-2-戊烯30.2%、2，3-二甲基-2-丁烯29.8%、2-甲基-2-戊烯15.5%、2-甲基-1-戊烯10.9%。