TW202140138A - 製備聚α-烯烴的裝置和方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種製備聚α-烯烴的裝置和方法。本發明的製備聚α-烯烴的裝置，包括混合單元、微通道反應單元、高壓分離單元、低壓分離單元、氣體循環單元、後處理單元和壓力控制單元，所述混合單元與微通道反應單元、高壓分離單元、低壓分離單元、氣體循環單元依次相連，在微通道反應單元上設置BF3 氣體入口，在混合單元上設置助劑進料入口、烯烴原料入口，所述氣體循環單元與BF3 氣體入口相連，所述低壓分離單元進一步與後處理單元相連，所述高壓分離單元進一步與壓力控制單元、氣體循環單元依次相連。本發明的裝置和方法聚合反應速度快，反應轉化率高，產物選擇性好，適合大規模工業生產。

Description

製備聚α-烯烴的裝置和方法
本發明涉及一種製備聚α-烯烴的裝置和方法，特別涉及一種利用連續法製備聚α-烯烴的裝置和方法。
聚α-烯烴通常是由一種或多種線性α-烯烴在催化劑作用下經過均聚反應聚合而成的。聚α-烯烴經過分離、氫化等化工過程後得到的氫化聚α-烯烴可以用於調製高品質合成基礎油。聚α-烯烴合成基礎油也稱作PAO合成基礎油，具有高黏度指數、超低傾點、極佳的熱及氧化穩定性、高閃點等優異性能，因而具有廣泛用途。PAO合成基礎油按100℃動力黏度劃分代號，主流產品包括PAO4、PAO6、PAO8、PAO10、PAO40、PAO100等，其中100℃動力黏度在4~8 cSt之間的低黏度PAO是用量最大的，主要用於調製各類高檔的發動機油。低黏度PAO的使用可以減少發動機冷轉矩損失，同時可延長換油週期，提高燃料經濟性。
傳統的聚α-烯烴製備方法通常採用路易士酸催化劑系統使α-烯烴發生均聚反應，反應過程中會生成不同聚合度的聚合體。目前，工業上低黏度聚α-烯烴生產所採用的催化劑主要是BF3 -助劑催化劑。典型的生產工藝採用間歇式或連續式攪拌釜反應器。在BF3 -助劑催化α-烯烴的均聚反應系統中，氣相BF3 與液相的助劑、α-烯烴需要充分分散混合，部分溶解形成活性態陽離子催化劑進而引發α-烯烴均聚反應，BF3 溶解與相間質傳決定了宏觀反應速率和轉化率等。另外，如果反應時間過短，則烯烴轉化率往往較低，產品產率不高。如果反應時間過長，則形成的α-烯烴寡聚物會發生導致聚合度增大的二次聚合反應、以及導致黏度指數下降的異構化反應等副反應。
US 4045508A公開了一種連續製備聚α-烯烴的方法，其特徵在於結合了攪拌反應釜與管式反應器，來控制多步驟聚合過程。但該工藝導致寡聚物發生較多的二次聚合反應，三聚體含量大幅度降低。
CN 104370675B公開了一種以連續方式製備聚α-烯烴的方法，該方法將α-烯烴以連續的方式引入玻璃質微通道連續反應器，在存在鋁化合物催化劑和助劑的條件下進行聚合反應得到聚α-烯烴。該工藝的催化劑消耗量大，而且需要較高的反應溫度。
另一方面，在使用三氟化硼或者其錯合物作為催化劑進行反應之後，往往需要將其從產物中脫除。為此通常採用氫氧化鈉水溶液、氨水等鹼性物質與其進行中和反應，然後再進行水洗的方法。但是這種方法會產生很嚴重的環境污染問題，而且催化劑不能回收利用，產生的廢鹼液和含氟廢水、含硼廢水處理難度很大，同時水洗過程會造成水資源的大量浪費。另外隨著國家環保政策的趨嚴，大量污染企業被關停，污染處理未有妥善處理方法的專案無法實施。
到目前為止，人們已經提出了多種三氟化硼的脫除和回收方法，但都存在各種各樣的局限性。
美國專利US 4433197A公開了一種利用SiO2 顆粒在較低溫度下吸附聚合反應溶液中的BF3 ，然後通過低壓加熱的方法重新產生BF3 的方法。美國專利US 2997371 A把聚丙烯腈沉澱在活性炭、活性氧化鋁等惰性顆粒表面，然後用其吸附BF3 ；美國專利US 5846429A公開了使用聚丙烯腈纖維來吸附BF3 ，待吸附飽和之後採用加熱的方式釋放BF3 的方法。中國專利CN 1289344A公開了一種利用金屬氟化物分離回收BF3 的方法，首先金屬氟化物與BF3 發生化學反應生成四氟硼酸鹽實現BF3 分離，然後在高溫加熱條件下使四氟硼酸鹽分解出BF3 。美國專利US 4454366A介紹了利用聚乙烯醇和BF3 形成穩定錯合物從而脫除BF3 的方法。
美國專利US 6939943B2公開了一種利用甲醇、乙醇回收BF3 的方法，其中，在低溫下，將甲醇或者乙醇加入聚合反應液中，BF3 被萃取到醇相中從而分離BF3 。
中國專利CN 1217726A公開了一種電致沉降的分離方法，對聚合液施加電場，使得三氟化硼錯合物與聚合產物分離。
利用三氟化硼錯合物的不穩定性，美國專利US 3929749A採用加熱的方法使聚合液中的錯合物受熱裂解，BF3 氣體溢出實現催化劑的分離。
在以三氟化硼為催化劑成分之一的反應中，起到催化作用的是三氟化硼與配體形成的錯合物。這些三氟化硼錯合物通常選擇特定的配體，而且三氟化硼與配體之間的摩爾比也是特定的。因此要想將該催化劑回收再利用，就需要在不改變三氟化硼與配體之間配位元情況的前提下進行，因為如果配位元情況發生變化，則催化劑的催化活性將會減弱甚至失活。
但無論是利用BF3 與吸附劑錯合的吸附法、利用相似相溶原理的萃取法還是施加電場的電致沉降法亦或是熱裂解法都或多或少的存在著各種問題，比如分離效率不佳，破壞催化劑結構，副反應影響大等不利因素，限制了其在工業放大生產中的應用。
進而，現有技術報導的間歇攪拌釜式反應工藝存在攪拌反應釜體積大，占地多，對工藝參數控制要求往往十分苛刻，工藝操作複雜，需要較長的反應時間和生產週期等不足之處，連續釜式製備工藝雖然能保證批次穩定性但是無法實現理想的轉化率和選擇性，而且這兩種工藝都無法很好地處理產物中的催化劑。因此，本領域需要高轉化率、高選擇性、工藝簡單、投資成本低且安全環保的製備α-烯烴寡聚物的裝置和方法。
需要說明的是，前述背景技術部分公開的資訊僅用於加強對本發明的背景理解，因此它可以包括不對本領域普通技術人員構成已知的現有技術的資訊。
本發明提供一種製備聚α-烯烴的裝置和方法。
具體而言，本發明包括以下方面的內容。
第一方面，本發明提供一種製備聚α-烯烴的裝置。
本發明的製備聚α-烯烴的裝置中，包括混合單元1、微通道反應單元2、高壓分離單元3、低壓分離單元4、氣體循環單元5、後處理單元6和壓力控制單元7，所述混合單元1與微通道反應單元2、高壓分離單元3、低壓分離單元4、氣體循環單元5依次相連，在微通道反應單元2上設置BF3 氣體入口01，在混合單元1上設置助劑進料入口02、烯烴原料入口03，所述氣體循環單元5與BF3 氣體入口01相連，所述低壓分離單元4進一步與後處理單元6相連，所述高壓分離單元3進一步與壓力控制單元7、氣體循環單元5依次相連。優選地，在所述混合單元1上進一步設置有設置BF3 氣體入口。可選地，所述氣體循環單元5與設置於混合單元1上的所述BF3 氣體入口相連。可選地，所述後處理單元6與所述混合單元1連接，以循環回收使用助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料。
根據本發明的裝置，所述混合單元1能夠使進入其中的物料混合均勻(所述混合單元1優選混合器，更優選靜態混合器和/或動態混合器)。所述進入混合單元1中的物料包括助劑進料與烯烴原料，以及任選的循環回收使用的助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料。優選地，所述進入混合單元1中的物料還可以包括BF3 氣體，以使助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體可以在混合單元混合。可選地，所述混合器的結構及參數為：工作溫度為 20~200℃，工作壓力上限不超過20 MPa；所述混合器優選靜態混合器，更優選強化混合的靜態混合器；所述混合器的數量可以是一個或多個。當使用多個混合器時，所述多個混合器之間可以並聯，也可以串聯，或既有並聯、又有串聯的連接方式。所述混合器可以帶熱交換層，也可以沒有熱交換層。所述混合器中可以有填料，也可以沒有填料；所述混合器中的填料可以選自Pall環、陶瓷球、規整填料、波紋填料、金屬絲網或塑膠環。進入混合單元1中的物料包括BF3 氣體時，混合單元1包括將助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體中的任意兩者混合的第一混合器、和進一步將混合物與第三者進行混合的第二混合器；更優選地，混合單元1包括使選自烯烴原料和BF3 氣體中的一種與助劑進料混合的第一混合器、和進一步將混合物與選自烯烴原料和BF3 氣體中的另外一種混合的第二混合器。例如，混合單元1包括使烯烴原料與助劑進料混合的第一混合器、和將混合物與BF3 氣體混合的第二混合器；或者混合單元1包括使BF3 氣體與助劑進料混合的第一混合器、和將混合物與烯烴原料混合的第二混合器；或者混合單元1包括使BF3 氣體、助劑進料與烯烴原料同時混合的混合器。
所述微通道反應單元2能夠使來自BF3 氣體入口01的BF3 氣體、來自混合單元1的助劑進料與烯烴原料和任選的BF3 氣體的混合物料在其中進行微通道反應，優選地，所述微通道反應單元2使來自BF3 氣體入口01的BF3 氣體、來自混合單元1的助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體的混合物料在其中進行微通道反應。優選地，所述微通道反應單元為微通道反應器。所述微通道反應器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個。當採用多個微通道反應器時，所述多個微通道反應器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。
所述高壓分離單元3能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相經由壓力控制單元7進入氣體循環單元5，分離後的液相進入所述低壓分離單元4。所述高壓分離單元3優選高壓分離器。所述高壓分離器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個。當採用多個高壓分離器時，所述多個高壓分離器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。
所述低壓分離單元4能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相進入所述氣體循環單元5，分離後的液相進入所述後處理單元6。所述低壓分離單元4優選低壓分離器。所述低壓分離器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個；當採用多個低壓分離器時，所述多個低壓分離器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。
所述氣體循環單元5能夠回收進入其中的BF3 氣體，並將回收的BF3 氣體通過BF3 氣體入口01輸送至微通道反應單元2循環回收使用。所述氣體循環單元5可以是壓縮機、氣體循環泵和真空泵中的一種或多種。所述壓縮機、氣體循環泵和真空泵的數量可以為一個或多個，使得所述氣體循環單元實現一級循環或多級循環。可選地，所述氣體循環單元5與設置於混合單元1上的BF3 氣體入口相連，以將回收的BF3 氣體輸送至混合單元以與助劑進料、烯烴原料進行混合。
所述後處理單元6能夠對進入其中的物料進行後處理，得到聚烯烴產物。所述後處理單元可以選用吸附裝置、萃取裝置、蒸餾裝置、離心裝置、沉降裝置、鹼洗裝置和水洗裝置中的一種或多種。優選地，所述後處理單元6為沉降裝置或離心裝置。所述沉降裝置或離心裝置能夠將進入其中的物料分離為輕液相和重液相，所述的重液相為助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料，任選地將其返回至混合單元1繼續參與連續反應。所述的輕液相為粗聚烯烴產物，可以對其進行進一步後處理。
所述壓力控制單元7能夠控制微通道反應單元2和高壓分離單元3的壓力，以促進微通道反應的順利進行和高壓分離單元3中物料發生氣液分離的順利進行。所述壓力控制單元7可以是背壓閥、節流閥和減壓閥中的一種或多種。可選地，所述壓力控制單元7能夠各自獨立地控制微通道反應單元2的工作壓力與高壓分離單元3的工作壓力。可選地，所述壓力控制單元7能夠控制微通道反應單元2的工作壓力與高壓分離單元3的工作壓力相同。
根據本發明的裝置，優選地，在低壓分離單元4與氣體循環單元5之間設置氣體淨化單元8，和/或，在壓力控制單元7與氣體循環單元5之間設置氣體淨化單元8。所述氣體淨化單元8能夠乾燥和/或淨化進入其中的BF3 氣體。所述氣體淨化單元8可以選用氣體過濾器、吸附式乾燥器、冷凍式乾燥器和旋風分離器中的一種或多種，優選吸附式乾燥器，其中可以填充填料，所述填料可以為矽膠、無水硫酸鈣、無水氯化鈣和活性炭中的一種或多種。
根據本發明的裝置，可選地，所述微通道反應單元2為一個微通道反應器或多個微通道反應器的組合。所述微通道反應器的結構及參數為：反應通道為並聯的2~10000通道，工作溫度範圍為-70-300℃，允許的最大反應壓力不超過20 MPa，允許的最大熱傳介質壓力不超過10 MPa；無混合插片時流體通道體積為0. 1~20000 L，體積流速為1~50000 L/H。進一步優選反應通道為2~5000通道，更優選2~500通道。例如，反應通道可以為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22等。本發明的微通道反應器中，各反應通道的橫截面積可以為1 mm2 -150 mm2 ，長度可以為50 mm-5000 mm。優選地，在各反應通道中設置可以促進反應物流混合的混合構件，該混合構件為本領域公知的可以促進反應物流混合、增強湍動的構件，其可以為混合碟片、本發明所述的第一混合件、第二混合件。優選地，本發明的微通道反應器具備用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各反應通道的支管。
根據本發明的裝置，優選的微通道反應器(以下有時也稱為本發明的優選微通道反應器)包括：
殼體003；在所述殼體003中沿第一方向依次排列並連通的進料區023、混合區008、反應區009和收集區024，其中，所述殼體003設置有與所述進料區023連通的進料管002和與所述收集區024連通的出料管001，所述混合區008中設置有沿所述第一方向延伸的混合通道014；
流體分佈管017，所述流體分佈管017從所述殼體003外部延伸到所述混合通道014中，所述流體分佈管017位於所述混合通道014中的一端連接有流體分佈器016；
所述進料管002連接於所述混合單元1，能夠用於輸入烯烴原料與助劑進料的混合物，所述流體分佈管017連接於BF3 氣體入口01，能夠用於輸入BF3 氣體，所述出料管001連接於高壓分離單元3。
本發明中，所述第一方向為物料的流動方向，其可以為水準方向、豎直方向等。優選為豎直方向，更優選為由下至上的豎直方向。
本發明中，混合區008與進料區023可以通過第一隔板019分隔，第一隔板019上設置有多個通孔，每個通孔對齊於混合通道014，以使混合區008與進料區023連通。
根據本發明的裝置，在所述優選的微通道反應器中：
在本發明的一個實施方式中，所述流體分佈器016為選自具有微孔的粉末燒結體、中孔泡沫材料、絲網、具有微型條縫或微孔的管中的至少一者。
優選地，所述流體分佈器為具有微孔的圓柱形的粉末燒結體。
在本發明的一個實施方式中，所述流體分佈器016的橫截面積為0.01 cm2 -200 cm2 ，長度為1 mm-2000m。所述混合通道的橫截面為圓形，優選地，所述混合通道的橫截面積為0.05 cm2 -400 cm2 ，長度為50 mm-5000 mm。本發明中，混合通道014的長度和橫截面積均大於流體分佈器016的長度和橫截面積。
在本發明的一個實施方式中，所述混合區中設置有1~100個(優選1~50個，更優選2~10個)所述混合通道，所述流體分佈管017包括從所述殼體外部延伸到所述進料區中的主管以及從所述進料區延伸到每個所述混合通道014中的支管，在支管末端連接有流體分佈器016。
在本發明的一個實施方式中，所述混合通道014中，在所述流體分佈器016的下游設置有第一混合件015。
在本發明的一個實施方式中，所述第一混合件015中設置有沿第一方向交替排列連通的主流部和支流部，所述主流部中設置有單個的主流路，所述支流部中設置有多個支流路。所述支流部的下游設置有連通於多個支流路的收集腔。所述第一混合件可以由沿第一方向排列的多個板件(數量可以為2~100個，優選2~50個，更優選10~30個)(厚度約為0.2 mm-10 mm)拼接形成，每個板件上形成為對應於主流路0001、支流路0002以及收集腔0003的孔、腔等結構，便於加工製造。
在本發明的一個實施方式中，所述混合區可以包括設置在所述殼體中的第一熱交換腔013，所述混合通道設置在所述第一熱交換腔中，所述殼體上設置有與所述第一熱交換腔連通的第一熱交換介質入口004和第一熱交換介質出口005。
在本發明的一個實施方式中，所述第一熱交換腔與所述混合通道的容積比為2-50；優選地，所述第一熱交換腔與所述混合通道的容積比為5-30。在混合區008中，混合通道014與第一熱交換腔013彼此隔離不連通，但彼此之間可以實現熱傳導，混合通道014可以採用導熱性能良好的管件。
在本發明的一個實施方式中，所述混合區和所述反應區之間設置有過渡區020，所述過渡區設置有沿第一方向排列連通的截面恒定的穩定通道021和截面逐漸擴大的擴散通道022，所述穩定通道連通於所述混合通道，所述擴散通道連通於所述反應區。
在本發明的一個實施方式中，所述穩定通道上連接有延伸到所述殼體外部的排料管018。
在本發明的一個實施方式中，所述擴散通道中設置有具有篩孔或條縫的擴散板。
在本發明的一個實施方式中，過渡區020的兩端分別設置具有通孔的隔板，以分別與混合區008(主要為第一熱交換腔013)和反應區009(主要為第二熱交換腔012)隔離，並通過各隔板上的各通孔分別連通於各個混合通道014和各個反應通道010，擴散通道022和穩定通道021可以為設置在兩個隔板之間的管件。
在本發明的一個實施方式中，所述反應區中設置有多個沿第一方向延伸的、經由穩定通道021和擴散通道022與所述混合通道連通的並聯的反應通道。所述反應通道的橫截面為圓形、矩形、三角形中的至少一種。反應通道的數目例如為2~10000通道，優選為2~5000通道，更優選為2~500通道。
在本發明的一個實施方式中，所述反應通道中設置有第二混合件，所述第二混合件包括沿所述第一方向延伸的基條和連接於所述基條並橫向於所述基條延伸的齒部；所述齒部為三角形、弓形、波浪形、螺旋形中的至少一種。優選地，所述齒部為三角形，在所述三角形鄰近所述基條的一條邊上，其中一個角連接於所述基條，另一個角與所述基條相距0.01 mm-20 mm。
在本發明的一個實施方式中，每個所述反應通道中各自獨立地設置有多個(數量可以為2~100個，優選2~50個，更優選10~30個)層疊間隔的所述第二混合件，所述第二混合件的所述齒部彼此交錯設置。
優選地，所述反應通道的橫截面為矩形，所述齒部在所述矩形的一組對邊之間延伸。
在本發明的一個實施方式中，所述反應通道的橫截面積為1 mm2 -150 mm2 ，長度為50 mm-5000 mm，所述反應通道之間的最小間距為1 mm-50 mm，所述第二混合件的厚度為0.1 mm-3 mm，相鄰的所述齒部的間距為1 mm-50 mm，優選地，所述反應通道的長度為100 mm-3000 mm，所述反應通道之間的最小間距為3 mm-30 mm，所述第二混合件的厚度為0.2 mm-2 mm，相鄰的所述齒部的間距為1.5 mm-20 mm。
在本發明的一個實施方式中，所述反應區可以設置有位於所述殼體中的第二熱交換腔012，所述反應通道設置在所述第二熱交換腔中，所述殼體上設置有與所述第二熱交換腔連通的第二熱交換介質入口006和第二熱交換介質出口007。
在本發明的一個實施方式中，所述第二熱交換腔與所述反應通道的容積比為2-50；優選地，所述第二熱交換腔與所述反應通道的容積比為5-30。
在本發明的一個實施方式中，第二熱交換腔012可以主要由殼體003形成，並且兩端分別為反應區009與收集區024之間的第二隔板025以及與過渡區020的隔板。
本發明的製備聚α-烯烴的裝置能夠用於通過連續法合成聚α-烯烴合成油，並且具有反應速度快、反應轉化率高、產物選擇性好的優點。
本發明的採用了優選的微通道反應器的製備聚α-烯烴的裝置可以實現反應系統的連續高效混合，能夠保持流體近似塞流的流動，盡可能保證反應流體停留時間的一致性，避免由於停留時間分佈造成的不理想的產物選擇性。
第二方面，本發明提供一種製備聚α-烯烴的方法。
本發明的製備聚α-烯烴的方法，包括：使烯烴原料和助劑進料在混合單元混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地進入微通道反應單元，在微通道反應單元發生聚合反應後形成中間物料進入高壓分離單元，所述中間物料在高壓分離單元發生第一次氣液分離，分離後的液相進入低壓分離單元，在低壓分離單元中發生第二次氣液分離，在低壓分離單元中分離出的液相進入後處理單元，經後處理單元處理後得到聚烯烴產物；在高壓分離單元和低壓分離單元分離出的氣相(BF3 氣體)進入氣體循環單元，回收BF3 氣體循環回收使用。優選地，在混合單元中進一步進料BF3 氣體，使BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料在混合單元進行混合，而後使混合物料、BF3 氣體各自獨立地進入微通道反應單元。可選地，使經後處理單元處理後得到的包含助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料的重液相循環至混合單元。
在本發明的一個實施方式中，在混合單元中進料BF3 氣體的情況下，BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料的混合順序沒有特別限定，可以是使BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料中的任意兩者混合後，再與第三者混合的混合方式，也可以是使三者同時混合的混合方式。例如，可以將BF3 氣體和助劑進料混合形成錯合物後，再與烯烴原料混合，也可以將助劑進料與烯烴原料混合後，再與BF3 氣體混合，還可以將BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料同時混合。
在本發明的一個實施方式中，所述烯烴原料中的烯烴為選自C3 ~C20 的α-烯烴中的一種或多種，優選為C5 ~C15 的α-烯烴中的一種或多種，更優選為C7 ~C14 的α-烯烴中的一種或多種。例如，可以為壬烯、癸烯等製備PAO合成基礎油常用的烯烴。
在本發明的一個實施方式中，所述烯烴原料中可以進一步包含C5 ~C20 的烷烴和/或C1 ~C20 的含氧化合物作為溶劑。所述C5 ~C20 的烷烴相對於所述烯烴原料的總質量，質量分數可以為0~80%，優選0.5~50%，最優選1~30%。所述C1 ~C20 的含氧化合物相對於所述烯烴原料的總質量，質量分數可以為0~20%，優選0~10%，最優選0.001~5%。所述C5 ~C20 的烷烴可以為正構鏈烷烴、異構鏈烷烴和環烷烴中的一種或多種；所述C1 ~C20 的含氧化合物可以為正構醇、異構醇和酮中的一種或多種。所述C3 ~C20 的α-烯烴與C5 ~C20 的烷烴、C1 ~C20 的含氧化合物的混合物(即烯烴原料)可以選用費托烯烴原料。
在本發明的一個實施方式中，所述助劑進料可以為常用的可以作為BF3 的給電子體的助劑，可以為選自碳原子數為1~20的醇、碳原子數為1~20的醚、碳原子數為1~20的醛、碳原子數為1~20的酮、碳原子數為1~30的酯、碳原子數為1~20的羧酸和碳原子數為1~20的酚中的一種或多種，優選碳原子數為1~10的醇，更優選碳原子數為3~5的醇，例如可以選用正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇和異戊醇中的一種或多種。
根據本發明的方法，所述混合單元能夠使進入其中的物料混合均勻，優選選用混合器，更優選選用靜態混合器和/或動態混合器。所述進入混合單元中的物料包括助劑進料與烯烴原料，以及任選的循環回收使用的助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料。優選地，進入混合單元中的物料還可以包括BF3 氣體，以使助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體可以在混合單元混合，此時，如上所述，BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料的在混合單元中的混合順序沒有特別限定。所述混合單元優選混合器，所述混合器的結構及參數優選為：其中工作溫度為 20~200℃，工作壓力上限不超過20 MPa；所述混合器優選靜態混合器，更優選強化混合的靜態混合器。所述混合器的數量可以是一個或多個。當使用多個混合器時，所述多個混合器之間可以並聯，也可以串聯，或既有並聯、又有串聯的連接方式。所述混合器可以帶熱交換層，也可以沒有熱交換層；所述混合器中可以有填料，也可以沒有填料；所述混合器中的填料可以選自Pall環、陶瓷球、規整填料、波紋填料、金屬絲網或塑膠環。進入混合單元中的物料包括BF3 氣體時，混合單元包括將助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體中的任意兩者混合的混合器、和進一步將混合物與另外一者進行混合的混合器；更優選地，混合單元包括使選自烯烴原料和BF3 氣體中的一種與助劑進料混合的混合器、和進一步將混合物與選自烯烴原料和BF3 氣體中的另外一種混合的混合器。例如，混合單元包括使烯烴原料與助劑進料混合的混合器、和將混合物與BF3 氣體混合的混合器；或者混合單元1包括使BF3 氣體與助劑進料混合的混合器、和將混合物與烯烴原料的混合器；或者混合單元包括使BF3 氣體、助劑進料與烯烴原料同時混合的混合器。
所述微通道反應單元能夠使BF3 氣體、助劑進料與烯烴原料的混合物料在其中進行微通道反應，優選地，所述微通道反應單元使來自BF3 氣體入口的BF3 氣體、來自混合單元的助劑進料、烯烴原料和任選的BF3 氣體的混合物料在其中進行微通道反應。優選地，所述微通道反應單元為微通道反應器。所述微通道反應器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個。當採用多個微通道反應器時，所述多個微通道反應器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。所述微通道反應單元可以使用在上述第一方面內容中敘述的任意一種微通道反應器。所述微通道反應器的結構及參數優選為：反應通道為並聯的2~10000通道，工作溫度範圍為-70-300℃，允許的最大反應壓力不超過20 MPa，允許的最大熱傳介質壓力不超過10 MPa；無混合插片時流體通道體積為0.001~20000 L，體積流速為1~5000 L/H。進一步優選反應通道為2~5000通道，更優選2~500通道。例如，反應通道可以為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22等。本發明的微通道反應器中，各反應通道的橫截面積可以為1 mm2 -150 mm2 ，長度可以為50 mm-5000 mm。優選地，在各反應通道中設置可以促進反應物流混合的混合構件，該混合構件為本領域公知的可以促進反應物流混合、增強湍動的構件，其可以為混合碟片、本發明所述的第一混合件、第二混合件。優選地，本發明的微通道反應器具備用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各反應通道的支管。
所述高壓分離單元能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相經由壓力控制單元進入氣體循環單元，分離後的液相進入所述低壓分離單元。所述高壓分離單元優選高壓分離器。所述高壓分離器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個。當採用多個高壓分離器時，所述多個高壓分離器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。
所述低壓分離單元能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相進入所述氣體循環單元，分離後的液相進入所述後處理單元。所述低壓分離單元優選低壓分離器。所述低壓分離器的數目可以為一個或多個，優選一個、兩個、三個、四個、五個或六個；當採用多個低壓分離器時，所述多個低壓分離器之間可以串聯，也可以並聯，也可以既有並聯、又有串聯。
所述氣體循環單元能夠回收進入其中的BF3 氣體，並將回收的BF3 氣體輸送至微通道反應單元循環回收使用。所述氣體循環單元可以是壓縮機、氣體循環泵和真空泵中的一種或多種。所述壓縮機、氣體循環泵和真空泵的數量可以為一個或多個，使得所述氣體循環單元實現一級循環或多級循環。可選地，所述氣體循環單元將回收的BF3 氣體輸送至混合單元以與助劑進料、烯烴原料進行混合。
所述後處理單元能夠對進入其中的物料進行後處理，得到聚烯烴產物。所述後處理單元優選為吸附裝置、萃取裝置、蒸餾裝置、離心裝置、沉降裝置、鹼洗裝置和水洗裝置中的一種或多種。優選地，使所述後處理單元得到的包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料的重液相返回至混合單元繼續參與連續反應。
所述壓力控制單元能夠控制微通道反應單元和高壓分離單元的壓力，以促進微通道反應的順利進行和高壓分離單元中物料發生氣液分離的順利進行；所述壓力控制單元可以是背壓閥、節流閥和減壓閥中的一種或多種。可選地，所述壓力控制單元能夠各自獨立地控制微通道反應單元的工作壓力與高壓分離單元的工作壓力。可選地，所述壓力控制單元能夠控制微通道反應單元的工作壓力與高壓分離單元的工作壓力相同。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，所述烯烴原料進入混合單元的速度是10~5000 L/H，優選20~4000 L/H，更優選40~2500 L/H。所述助劑進料進入混合單元的速度是0.01~1000 L/H，優選0.1~800 L/H，更優選0.2~500 L/H。所述進入微通道反應單元的BF3 氣體(包括初始注入的BF3 氣體和任選的循環回收使用的BF3 氣體)的進氣速度是5~200000 L/H，優選50~100000 L/H，更優選100~50000 L/H。一般來說，控制所述BF3 氣體進入微通道反應單元的進氣速度為一個固定值或處於一個數值範圍，可以根據循環回收使用的BF3 氣體的量來調節初始注入的BF3 氣體的量，只要二者的總量為該固定值或處於該數值範圍即可。在混合單元中進一步進料BF3 氣體的情況下，BF3 氣體進入混合單元的速度是4~180000 L/H，優選45~90000 L/H，更優選90~45000 L/H。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，優選地，所述微通道反應單元內的反應溫度為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述微通道反應單元內的反應壓力為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。所述烯烴原料在微通道反應單元中的停留時間為1~3600秒，優選10~1800秒，更優選15~1000秒。微通道反應單元中，所述助劑進料、烯烴原料、BF3 氣體的總量之間的質量比為1：1~1000：1~500(優選1：1 ~ 500：1 ~200，最優選1：10 ~250：1.5~ 100)。當微通道反應單元為上述的微通道反應器時，所述助劑進料、烯烴原料、BF3 氣體的總量之間的質量比是指所有原料進料到微通道反應器中時的原料的質量比，即，可以是緊鄰流體分佈器下游的物料中各反應原料的比例。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，所述高壓分離單元優選高壓分離器。所述高壓分離器的壓力可以為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。所述高壓分離器的溫度可以為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述高壓分離器的體積可以為0.1~20000 L，優選0.2~2000 L。
在本發明的一個實施方式中，所述低壓分離單元優選低壓分離器。所述低壓分離器的壓力可以為-0.1~1 MPa，優選-0.1~0.9 MPa，更優選-0.1~0.1 MPa。所述低壓分離器的溫度可以為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述低壓分離器的體積可以為0.1~20000 L，優選0.2~2000 L。
在本發明的一個實施方式中，經所述氣體循環單元循環回收使用的BF3 氣體的壓力可以為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。
在本發明的一個實施方式中，所述壓力控制單元的壓力為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，所述後處理單元中的後處理方法可以為本領域人員所熟知的後處理方法，例如可以為吸附、萃取、蒸餾、離心、沉降、鹼洗和水洗中的一種或多種。所述後處理的方法優選沉降或離心方法，所述沉降方法或離心方法能夠將進入後處理單元的物料分離為輕液相和重液相，所述的重液相為助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料，任選將其返回混合單元後繼續參與連續反應。所述的輕液相為粗聚烯烴產物，可以對其進行進一步後處理。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，優選地，在低壓分離單元與氣體循環單元之間設置氣體淨化單元，和/或，在壓力控制單元與氣體循環單元之間設置氣體淨化單元。所述氣體淨化單元能夠乾燥和/或淨化進入其中的BF3 氣體。所述氣體淨化單元可以選用氣體過濾器、吸附式乾燥器、冷凍式乾燥器和旋風分離器中的一種或多種，優選吸附式乾燥器，其中可以填充填料，所述填料可以為矽膠、無水硫酸鈣、無水氯化鈣和活性炭中的一種或多種。
在本發明的一個實施方式中，根據本發明的方法，在混合單元中，除烯烴原料和助劑進料之外，進一步混合BF3 氣體的情況下，以微通道反應單元中的所有的BF3 總質量計，直接進入微通道反應單元的BF3 氣體與在混合單元中混合的BF3 氣體的質量分配比為100~10:0~90。
根據本發明的方法，進一步優選地，對得到的聚烯烴產物進行分餾、氫化以及任選的調配操作，得到符合黏度等級的聚烯烴產物(合成油)。
通過本發明方法，聚合反應速度快，反應轉化率高，產物選擇性好，適合大規模工業生產。
協力廠商面，本發明提供一種利用第一方面所述的任一裝置製備聚α-烯烴的方法。
本發明的利用第一方面所述的任一裝置製備聚α-烯烴的方法，包括：
使烯烴原料和助劑進料在混合單元1混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應單元2，在微通道反應單元2發生聚合反應後形成中間物料進入高壓分離單元3，所述中間物料在高壓分離單元3中發生第一次氣液分離，分離後的液相進入低壓分離單元4，低壓分離單元4中的液相發生第二次氣液分離，在低壓分離單元4分離後的液相經後處理單元6處理後得到聚烯烴產物；在高壓分離單元3和低壓分離單元4分離出的氣相(BF3 氣體)進入氣體循環單元5，回收BF3 氣體循環回收使用。優選地，在混合單元1中進一步進料BF3 氣體，使BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料在混合單元1進行混合，而後使混合物料、BF3 氣體各自獨立地進入微通道反應單元2。可選地，使經後處理單元6處理後得到的包含助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料的重液相循環至混合單元1。
在本發明的一個實施方式中，所述烯烴原料中的烯烴為選自C3 ~C20 的α-烯烴中的一種或多種，優選為C5 ~C15 的α-烯烴中的一種或多種，更優選為C7 ~C14 的α-烯烴中的一種或多種。例如，可以為壬烯、癸烯等製備PAO合成基礎油常用的烯烴。
在本發明的一個實施方式中，所述烯烴原料中可以進一步包含C5 ~C20 的烷烴和/或C1 ~C20 的含氧化合物作為溶劑。所述C5 ~C20 的烷烴相對於所述烯烴原料的總質量，質量分數可以為0~80%，優選0.5~50%，最優選1~30%。所述C1 ~C20 的含氧化合物相對於所述烯烴原料的總質量，質量分數可以為0~20%，優選0~10%，最優選0.001~5%。所述C5 ~C20 的烷烴可以為正構鏈烷烴、異構鏈烷烴和環烷烴中的一種或多種；所述C1 ~C20 的含氧化合物可以為正構醇、異構醇和酮中的一種或多種。所述C3 ~C20 的α-烯烴與C5 ~C20 的烷烴、C1 ~C20 的含氧化合物的混合物(即烯烴原料)可以選用費托烯烴原料。
在本發明的一個實施方式中，所述助劑進料可以為常用的可以作為BF3 的給電子體的助劑，可以為選自碳原子數為1~20的醇、碳原子數為1~20的醚、碳原子數為1~20的醛、碳原子數為1~20的酮、碳原子數為1~30的酯、碳原子數為1~20的羧酸和碳原子數為1~20的酚中的一種或多種，優選碳原子數為1~10的醇，更優選碳原子數為3~5的醇，例如可以選用正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、正戊醇和異戊醇中的一種或多種。
根據本發明的方法，所述烯烴原料進入混合單元1的速度是10~5000 L/H，優選20~4000 L/H，更優選40~2500 L/H。所述助劑進料進入混合單元1的速度是0.01~1000 L/H，優選0.1~800 L/H，更優選0.2~500 L/H。所述進入微通道反應單元2的BF3 氣體(包括初始注入的BF3 氣體和循環回收使用的BF3 氣體)的進氣速度是5~200000 L/H，優選50~100000 L/H，更優選100~50000 L/H。一般來說，控制所述BF3 氣體進入微通道反應單元2的進氣速度為一個固定值或處於一個數值範圍，可以根據循環回收使用的BF3 氣體的量來調節初始注入的BF3 氣體的量，只要二者的總量為該固定值或處於該數值範圍即可。在混合單元1中進一步進料BF3 氣體的情況下，BF3 氣體進入混合單元1的速度是4~180000 L/H，優選45~90000 L/H，更優選90~45000 L/H。
根據本發明的方法，優選地，所述微通道反應單元2內的反應溫度為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述微通道反應單元2內的反應壓力為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。所述烯烴原料在微通道反應單元2中的停留時間為1~3600秒，優選10~1800秒，更優選15~1000秒。微通道反應單元2內，所述助劑進料、烯烴原料、BF3 氣體的總量之間的質量比為1：1~1000：1~500(優選1：1 ~ 500：1 ~200，最優選1：10 ~250：1.5 ~ 100)。當微通道反應單元2為上述的微通道反應器時，所述助劑進料、烯烴原料、BF3 氣體的總量之間的質量比是指所有原料進料到微通道反應器中時的原料的質量比，即，可以是緊鄰流體分佈器下游的物料中各反應原料的比例。
根據本發明的方法，優選地，所述高壓分離單元3優選高壓分離器。所述高壓分離器的壓力可以為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。所述高壓分離器的溫度可以為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述高壓分離器的體積可以為0.1~20000 L，優選0.2~2000 L。
所述低壓分離單元4優選低壓分離器。所述低壓分離單元4優選低壓分離器，所述低壓分離器的壓力可以為-0.1~1 MPa，優選-0.1~0.9 MPa，更優選-0.1~0.1 MPa。所述低壓分離器的溫度可以為0~120℃，優選10~80℃，更優選20~60℃。所述低壓分離器的體積可以為0.1~20000 L，優選0.2~2000 L。
經所述氣體循環單元5循環回收使用的BF3 氣體的壓力可以為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。
所述壓力控制單元7的壓力可以為0.01~10 MPa，優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa。
通過本發明方法，聚合反應速度快，反應轉化率高，產物選擇性好，適合大規模工業生產。
下面通過實例，並結合附圖，對本發明作進一步的說明。
應當注意的是，在本發明的一些例子中，製備聚α-烯烴的裝置只要能夠控制微通道反應單元的溫度和壓力後就可以實現連續生產，因此並沒有也沒有必要將本發明裝置中所有操作單元的工藝參數或工藝條件列出。
圖1是本發明的製備聚α-烯烴裝置的示意圖，該裝置包括混合單元1、微通道反應單元2、高壓分離單元3、低壓分離單元4、氣體循環單元5、後處理單元6和壓力控制單元7，所述混合單元1與微通道反應單元2、高壓分離單元3、低壓分離單元4、氣體循環單元5依次相連，在微通道反應單元2上設置BF3 氣體入口01，在混合單元1上設置助劑進料入口02、烯烴原料入口03，所述氣體循環單元5與BF3 氣體入口01相連，所述低壓分離單元4進一步與後處理單元6相連，所述高壓分離單元3進一步與壓力控制單元7、氣體循環單元5依次相連。
圖2是本發明的製備聚α-烯烴裝置的示意圖，該裝置是在圖1裝置的基礎上，在壓力控制單元7與氣體循環單元5之間、低壓分離單元4與氣體循環單元5之間設置了共用的一個氣體淨化單元8。
圖3是本發明的製備聚α-烯烴裝置的示意圖，該裝置與在圖2裝置的區別在於，所述後處理單元6與所述混合單元1連接。其中，所述後處理單元6為沉降裝置或離心裝置，所述沉降裝置或離心裝置能夠將進入其中的物料分離為輕液相和重液相，並將重液相(包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料)返回混合單元1繼續進行連續反應。
本發明的微通道反應單元2優選為圖4所示的微通道反應器。
本發明的優選微通道反應器，包括：
殼體003；在所述殼體003中沿第一方向依次排列並連通的進料區023、混合區008、反應區009和收集區024，其中，所述殼體003設置有與所述進料區023連通的進料管002和與所述收集區024連通的出料管001，所述混合區008中設置有沿所述第一方向延伸的混合通道014；
流體分佈管017，所述流體分佈管017從所述殼體003外部延伸到所述混合通道014中，所述流體分佈管017位於所述混合通道014中的一端連接有流體分佈器016。
殼體003為容納反應物及生成物的主要容器，而進料區023、混合區008、反應區009和收集區024即為殼體003內部空間的不同區域(均可以儲存物料)，這些區域沿直線排列，使得反應物(及生成物)沿直線推進。本發明中，將物料的流動方向稱為第一方向。優選地，如圖4所示，殼體003放置為使得所述第一方向為豎直方向，並且進料區023、混合區008、反應區009和收集區024沿從下向上的方向排列。
通過殼體003上的進料管002可以向進料區023中輸入提供第一組反應物料(來自混合單元1的物料)，進料區023具有相對較大的腔體，可以起到儲存第一組反應物料的作用，進料區023中的第一組反應物料可以進入到相鄰的混合區008中，即混合通道014中。流體分佈管017連接於BF3 氣體入口01，由此通過流體分佈管017可以向混合通道014中提供輸入第二組反應物料(單獨進料的BF3 氣體)，以使得在混合區008的混合通道014中，第一組反應物料和第二組反應物料彼此混合。其中，流體分佈管017的出口端設置有流體分佈器016，流體分佈器016可以將第二組反應物料形成更微小的液滴或氣泡，使得第二組反應物料更為均勻地分佈到混合通道014中的第一組反應物料中。其中，所述混合通道014中的混合結構更適用於液相物料與氣相物料的混合，此時，第一組反應物料為液相物料，第二組反應物料為氣相物料，通過流體分佈器016可以將氣相物料形成為分散的微小氣泡，增加與液相物料的接觸面積，同時也可以更大程度地衝擊液相物料，從而提高二者混合的均勻度。
另外，如圖4所示，混合通道014為沿第一方向延伸的腔體，即混合通道014大致為管狀結構，從而允許其中的物料沿第一方向流動，形成穩定的塞流。
本發明提供的優選的微通道反應器通過對混合通道的結構及其中的混合方式進行設計，可以實現反應物料的連續高效混合，同時能夠保持反應流體近似塞流地流動，盡可能保證反應流體停留時間的一致性，避免由於停留時間分佈造成的不理想的產物選擇性。
更具體地，所述流體分佈器016為選自具有微孔的粉末燒結體、中孔泡沫材料、絲網、具有微型條縫或微孔的管中的至少一者。所述具有微孔的粉末燒結體可以通過粉末冶金過程將粉末燒結為具有微孔的結構，所述中空泡沫材料為網路骨架的中空微通道，所述絲網為具有微孔的網狀結構，所述管設置有微型條縫或微孔，以上結構均可以將來自流體分佈管017的流體分散為更小的氣泡或液滴。
優選地，所述流體分佈器016為具有微孔的圓柱形的粉末燒結體，所述混合通道014的橫截面為圓形。流體分佈器016可以為與流體分佈管017的外徑大致相同的結構，流體分佈器016的橫截面形狀與混合通道014的橫截面形狀基本對應，並且流體分佈器016可以與混合通道014同軸設置，從而允許由流體分佈器016分散的流體物料與混合通道014中的物料更為均勻地混合，並且形成穩定、均勻的塞流，避免物料停留時間不一致。
其中，所述流體分佈器016的橫截面積為0.01 cm2 -200 cm2 ，長度為1 mm-2000 mm。所述混合通道014的橫截面積為0.05 cm2 -400 cm2 ，長度為50 mm-5000 mm。所述混合通道014的長度和橫截面積均大於所述流體分佈器016的長度和橫截面積。
另外，所述混合區008中設置有1~100個(優選1~50個，更優選2~10個)所述混合通道014，所述流體分佈管017包括從所述殼體003外部延伸到所述進料區023中的主管以及從所述進料區023延伸到每個所述混合通道014中的支管，在支管末端連接有流體分佈器016。多個混合通道014分別連通於進料區023，將第一組反應物料在混合通道中分為多個部分，起到了分散第一組反應物料的作用，並且使第一組反應物料形成穩定、均勻的塞流。流體分佈管017包括主管和支管，其中，所述主管連接於BF3 氣體入口01，從殼體003與進料區023對應的位置延伸到進料區023中，所述支管從進料區023延伸到混合通道014中。也就是說，流體分佈管017從進料區023延伸到混合通道014中。混合區008與進料區023可以通過第一隔板019分隔，第一隔板019上設置有多個通孔，每個混合通道014對齊各通孔，以使混合區008與進料區023連通。
另外，所述混合通道014中，在所述流體分佈器016的下游設置有第一混合件015。混合通道014中，流體分佈器016的下游是指流體流動方向的下游(即第一方向上流體分佈器016的下游)，即相對於流體分佈器016更靠近反應區009的位置。通過第一混合件015，可以進一步地對流體進行混合，提高兩組物料的混合均勻度。
具體地，所述第一混合件015中設置有沿第一方向交替排列連通的主流部和支流部。所述主流部中設置有單個的主流路0001，所述支流部中設置有多個支流路0002。如圖5所示，所述主流部和所述支流部可以分別設置一個或多個並交替地排列，其中，主流部中僅設置單個主流路0001，而支流部中設置多個支流路0002，流體在主流路0001中匯合，並在每個支流部的支流路0002中分散，通過這樣的匯合-分散過程，可以充分地提高湍動程度，提高流體的混合均勻性。
進一步地，所述第一混合件015中，所述支流部0002的下游設置有連通於多個支流路0002的收集腔0003。如圖5所示，所述收集腔0003的容積(特別是截面積)大於所述主流路0001的容積(特別是截面積)，收集腔0003可以將上游的多個支流路0002匯合在一起，並連通到下一主流路0001或下一級的反應區009或過渡區020。
如圖5所示，顯示了本發明一種實施方式的第一混合件015，其通過沿第一方向排列的多個板件(數量可以為2~100個，優選2~50個，更優選10~30個)(厚度約為0.2 mm-10 mm)拼接形成，每個板件上形成為對應於主流路0001、支流路0002以及收集腔0003的孔、腔等結構，便於加工製造。
另外，所述混合區008包括設置在所述殼體003中的第一熱交換腔013，所述混合通道014設置在所述第一熱交換腔013中，所述殼體003上設置有與所述第一熱交換腔013連通的第一熱交換介質入口004和第一熱交換介質出口005。在混合區008中，混合通道014與第一熱交換腔013彼此隔離不連通，但彼此之間可以實現熱傳導，混合通道014可以採用導熱性能良好的管件。通過向第一熱交換介質入口004提供熱交換介質，並通過第一熱交換介質出口005排出熱交換介質，可以在第一熱交換腔013中形成循環流動的熱交換介質流，實現與混合通道014及其中的流體的熱交換，即實現混合通道014及其中流體的散熱，保證混合通道014中流體混合、溶解產生的熱量及時散發，使得其中的流體處於合適的溫度範圍。
其中，所述第一熱交換腔013與所述混合通道014的容積比為2-50，優選地，所述第一熱交換腔013與所述混合通道014的容積比為5-30。第一熱交換腔013的容積大於混合通道014的容積，以及時地將第一組反應物料和第二組反應物料的混合、溶解所產生的熱傳導出去。
另外，所述混合區008和所述反應區009之間設置有過渡區020，所述過渡區020設置有沿第一方向排列連通的截面恒定的穩定通道021和截面逐漸擴大的擴散通道022，所述穩定通道021連通於所述混合通道014，所述擴散通道022連通於所述反應區009。過渡區020可以將來自多個混合通道014的混合流體在穩定通道021中匯合到一起，實現又一次的均勻混合，然後經由擴散通道022將混合流體輸送到反應區009中。其中，過渡區020設置有穩定通道021和擴散通道022，穩定通道021主要實現流體的匯合及混合，而擴散通道022為喇叭口狀，可以將混合流體進行擴散，例如，可以分散到多個以下所述的反應通道010中。過渡區020的兩端分別設置具有通孔的隔板，以分別與混合區008(主要為第一熱交換腔013)和反應區009(主要為第二熱交換腔012)隔離，並通過各隔板上的各通孔連通於各個混合通道014和各個反應通道010，而擴散通道022和穩定通道021可以為設置在兩個隔板之間的管件。
另外，所述穩定通道021上可以連接有延伸到所述殼體003外部的排料管018。如上所述，穩定通道021具有匯合及混合作用，排料管018可以將穩定通道021中積累的氣泡和物料排出，避免氣泡積累影響混合均勻度以及物料堵塞。排料管018上可以設置閥門件，當需要排出氣泡或物料時打開閥門件即可。
另外，所述擴散通道022中設置有具有篩孔或條縫的擴散板。擴散板可以大致垂直於所述第一方向。擴散通道022中的流體可以流動穿過擴散板上的篩孔或條縫，使得流體被分散開，加強混合流體的均勻度。
所述反應區009中設置有多個沿第一方向延伸的、經由穩定通道021和擴散通道022與所述混合通道014連通的並聯的反應通道010。反應通道010為混合流體提供反應空間，並承載混合流體沿所述第一方向向下一級的收集區024流動，使得混合流體在反應通道010中形成穩定的塞流的同時，發生反應，避免由於停留時間分佈不一致造成的不理想產物。如上所述，反應區009與混合區008之間可以設置過渡區020，多個反應通道010可以連通於擴散通道022，使得擴散通道022中的混合流體均勻地分散到多個反應通道010中。反應通道的數目例如為2~10000通道，優選為2~5000通道，更優選為2~500通道。所述反應通道010的橫截面可以為選自圓形、矩形、三角形形狀的管件中的至少一種。
另外，所述反應通道010中設置有第二混合件011，所述第二混合件011包括沿所述第一方向延伸的基條0004和連接於所述基條0004並橫向於所述基條0004延伸的齒部0005。在第二混合件011中，基條0004為多個齒部0005提供支撐，使得齒部0005可以穩定地保持在反應通道010中，齒部0005大致橫向於反應通道010延伸，可以提高反應通道010中的流體的湍動程度，進而提高反應物料之間的混合均勻性。
其中，所述齒部0005為三角形、弓形、波浪形、螺旋形中的一種。齒部0005可以為各種形狀，只要是橫向於反應通道010延伸、可實現提高流體湍動程度的作用即可。
優選地，所述齒部0005為三角形，在所述三角形鄰近所述基條0004的一條邊上，其中一個角連接於所述基條0004，另一個角與所述基條0004相距0.01 mm-20 mm。齒部0005可以為三角形的板件，並且僅通過一個角與基條0004相連。
優選地，每個所述反應通道010中設置有多個(數量可以為2~100個，優選2~50個，更優選10~30個)層疊間隔的所述第二混合件011，多個第二混合件011層疊間隔設置，相應地，齒部0005也層疊間隔，並且不同第二混合件011的齒部0005交錯設置，使得不同的第二混合件011設置地更為不規則，可以更好地提高反應通道010中流體的湍動程度。
優選地，所述反應通道010的橫截面為矩形，所述齒部0005在所述矩形的一組對邊之間延伸。具體而言，反應通道010包括四個側壁，即兩組相對的平行側壁，基條0004設置在反應通道010的一個側壁處，齒部0005向與之相對的另一個側壁延伸，多個第二混合件011可以更好地適應反應通道010的方柱形的內部腔體結構。
所述反應通道010的橫截面積為1 mm2 -150 mm2 ，長度為50 mm-5000 mm，所述反應通道010之間的最小間距為1 mm-50 mm，所述第二混合件011的厚度為0.1 mm-3 mm，相鄰的所述齒部0005的間距為1 mm-50 mm。
優選地，所述反應通道010的長度為100 mm-3000 mm，所述反應通道010之間的最小間距為3 mm-30 mm，所述第二混合件011的厚度為0.2 mm-2 mm，相鄰的所述齒部0005的間距為1.5 mm-20 mm。反應通道010的最小間距體現了反應區009中反應通道010的密集度。優選地，第二混合件011中，齒部0005為板件，並且可以與基條0004共面，第二混合件011的厚度大致為齒部0005的厚度。
另外，所述反應區009可以設置有位於所述殼體003中的第二熱交換腔012，所述反應通道010設置在所述第二熱交換腔012中，所述殼體003上設置有與所述第二熱交換腔012連通的第二熱交換介質入口006和第二熱交換介質出口007。第二熱交換腔012可以主要由殼體003形成，並且兩端分別為反應區009與收集區024之間的第二隔板025以及與過渡區020的隔板。通過第二熱交換介質入口006和第二熱交換介質出口007，可以將熱交換介質引入第二熱交換腔012中實現對反應通道010的熱交換處理，保證反應通道010中的流體在合適的溫度範圍下反應，避免產生不理想的產物。
另外，第一熱交換腔013和第二熱交換腔012可以彼此串聯並設置在單個熱交換循環流路中，也可以並聯設置在單個熱交換循環流路中，也可以分別設置在兩個不同的熱交換循環流路中。
其中，所述第二熱交換腔012與所述反應通道010的容積比為2-50，優選地，所述第二熱交換腔012與所述反應通道010的容積比為5-30。第二熱交換腔012的容積大於反應通道010的容積，可以及時地將反應通道010中的熱量排出，保證反應通道010處於合適的溫度。
在本發明的具體實施方式中，如無特別說明，在使用優選的微通道反應器時，均採用了優選的結構部件或參數而不必重複敘述。
本發明所述優選的微通道反應器能夠用於合成聚α-烯烴合成油，所述進料管002能夠用於輸入烯烴原料與助劑進料的混合物，所述流體分佈管017能夠用於輸入BF3 氣體。烯烴原料與助劑進料的混合物作為連續相由進料管002進入微通道反應器的進料區023，BF3 氣體(與α-烯烴的重量比為0.1%~4%)作為分散相由流體分佈管017進入反應器的混合通道014中，BF3 以氣體的形式供給，並通過流體分佈器016部分溶解於連續相中，在反應通道010中完成反應的混合流體進入收集區024，最後由出料管001排出。優選地，由所述進料管002輸入烯烴原料、助劑進料與BF3 氣體的混合物。
圖8是本發明的對照裝置示意圖，該裝置與圖1裝置的區別在於僅存在一個高壓分離單元3，沒有低壓分離單元4，所述高壓分離單元3直接與壓力控制單元7連接。
實施例1
使用附圖1所示的裝置進行烯烴原料的聚合。在所述裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為填塞有混合片的普通微通道反應器(非本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥。
在所述裝置中，混合器的結構及參數為：允許工藝流體溫度範圍：20~200℃，工作壓力上限(25℃)：10 MPa；微通道反應器的結構及參數為：並聯8通道，工藝流體溫度範圍：-20~200℃，最大允許的反應壓力：6 MPa，最大允許的熱傳介質壓力：2 MPa，包括兩個溫度探頭用於測定反應系統內溫度，流體通道體積(無混合碟片時)：50 mL，填塞混合片時反應體積30mL，體積流速：3~30 L/H，具有用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各通道的支管；高壓分離器的體積為1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為15L，直徑為50 cm；壓縮機的工作參數為，吸氣壓力：-0.1~0.03 MPa，排氣壓力：10 MPa，容積流量3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-壬烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為52 L/H，1-壬烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器發生第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相經水洗裝置水洗後得到聚烯烴產物，在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經壓縮機循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。BF3 氣體回產率是40%。測試結果如表1所示。
表1
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 3.3
二聚體，% 8.1
三聚體，% 38.9
四聚體，% 28.3
五聚體，% 17.2
≥六聚體，% 4.2
轉化率，% 96.7
對照例1
在實施例1中所使用的裝置去掉低壓分離器，其中的高壓分離器直接與背壓閥、壓縮機依次連接，並且高壓分離器直接與後處理單元的水洗裝置連接。
採用上述裝置進行烯烴原料的聚合。在所述裝置中，混合器的結構及參數為：允許工藝流體溫度範圍：20~200℃，工作壓力上限(25℃)：10 MPa；微通道反應器的結構及參數為：並聯8通道，工藝流體溫度範圍：-20~200℃，最大允許的反應壓力：6 MPa，最大允許的熱傳介質壓力：2 MPa，包括兩個溫度探頭用於測定反應系統內溫度，流體通道體積(無混合碟片時)：50 mL，填塞混合片時反應體積30mL，體積流速：3~30 L/H，具有用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各通道的支管；高壓分離器的體積為1L，直徑為10 cm；壓縮機的工作參數為，吸氣壓力：-0.1~0.03 MPa，排氣壓力：10 MPa，容積流量3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和異丙醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，癸烯的體積流量為 10 L/H，異丙醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度25℃，壓力是4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相經水洗裝置水洗後得到聚烯烴產物，在高壓分離器中分離出的BF3 氣體經壓縮機循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。試驗結果表明，高壓分離器的分離效率較低，BF3 氣體回產率只有20%。系統穩定運行後，從高壓分離器中取少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表2所示。
表2
樣品中烯烴組成分佈 含量
單體，% 2.5
二聚體，% 7.9
三聚體，% 39.1
四聚體，% 28.5
五聚體，% 17.5
≥六聚體，% 4.5
轉化率，% 97.5
對照例2
使用如實施例1所示的製備聚α-烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在所述裝置中，混合器的結構及參數為：允許工藝流體溫度範圍：20~200℃，工作壓力上限(25℃)：10 MPa；微通道反應器的結構及參數為：並聯8通道，工藝流體溫度範圍：-20~200℃，最大允許的反應壓力：6 MPa，最大允許的熱傳介質壓力：2 MPa，包括兩個溫度探頭用於測定反應系統內溫度，流體通道體積(無混合碟片時)：50 mL，填塞混合片時反應體積30mL，體積流速：3~30 L/H，具有用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各通道的支管；高壓分離器的體積為1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為15L，直徑為50 cm；壓縮機的工作參數為，吸氣壓力：-0.1~0.03 MPa，排氣壓力：10 MPa，容積流量3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-壬烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為26 L/H，1-壬烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力是4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器發生第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相經水洗裝置水洗後得到聚烯烴產物，在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經壓縮機循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。BF3 氣體回產率有40%。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表3所示。
表3
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 36.7
二聚體，% 12.1
三聚體，% 25.2
四聚體，% 17.8
五聚體，% 5.1
≥六聚體，% 3.1
轉化率，% 63.3
實施例2
使用附圖2所示的裝置進行烯烴原料的聚合。
在本實施例所使用的裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為填塞有混合片的普通微通道反應器(非本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器。
在所述裝置中，混合器的結構及參數為：允許工藝流體溫度範圍：20~200℃，工作壓力上限(25℃)：10 MPa；微通道反應器的結構及參數為：並聯8通道，工藝流體溫度範圍：-20~200℃，最大允許的反應壓力：6 MPa，最大允許的熱傳介質壓力：2 MPa，包括兩個溫度探頭用於測定反應系統內溫度，流體通道體積(無混合碟片時)：50 mL，填塞混合片時反應體積30mL，體積流速：3~30 L/H，具有用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各通道的支管；高壓分離器的體積為1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為15L，直徑為50 cm；壓縮機的工作參數為，吸氣壓力：-0.1~0.03 MPa，排氣壓力：10 MPa，容積流量3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器為吸附式乾燥器，其有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，1-癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器發生第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相經後處理單元6的水洗裝置水洗後得到最終的聚烯烴產物，在高壓分離器和低壓分離器中分離出的氣相(BF3 氣體)經乾燥器乾燥、壓縮機後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。BF3 氣體回產率是54%。測試結果如表4所示。
表4
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 2.2
二聚體，% 6.1
三聚體，% 40.4
四聚體，% 29.4
五聚體，% 17.4
≥六聚體，% 4.5
轉化率，% 97.8
實施例3
使用附圖3所示的裝置進行烯烴原料的聚合。
在本實施例所使用的裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為填塞有混合片的普通微通道反應器(非本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為沉降裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器；所述混合器、微通道反應器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機、乾燥器同實施例1。
所述沉降裝置能夠將進入其中的物料分離為輕液相和重液相，並將重液相(包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料)返回混合單元1繼續進行連續反應。所述裝置是一個臥式重力沉降裝置，槽體內部是規格為3000 mm×300 mm×1500 mm的長方體容器，內部有聚結斜板和平板，每十塊聚結斜板之後接十塊平板。聚結斜板間距30 mm，傾角30°，斜板長34 mm。平板長30 mm，間距30 mm。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，1-癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器進行第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相進入後處理單元6的沉降裝置，發生沉降分離，分為輕液相和重液相，輕液相為粗聚烯烴產物，經水洗後得到最終的聚烯烴產物，重液相包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料，返回混合單元1。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的氣相經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。錯合物催化劑的回產率是65%，BF3 氣體回產率是75.45%。測試結果如表5所示。
表5
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 2.9
二聚體，% 7.5
三聚體，% 39.1
四聚體，% 28.6
五聚體，% 17.6
≥六聚體，% 4.3
轉化率，% 97.1
實施例4
採用如附圖3所示的製備聚烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在本實施例所使用的裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為填塞有混合片的普通微通道反應器(非本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為離心裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器，乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料；其中的混合器、微通道反應器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機同實施例1。
所述的離心裝置能夠將進入其中的物料分離為輕液相和重液相，並將重液相(包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料)返回混合單元1繼續進行連續反應。
其中所述的離心裝置是管式高速分離機，轉鼓轉速為10~30000r/min，分離度不小於15000G；所述離心分離的溫度為10~60℃，離心停留時間為10~1000s。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，1-癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器發生第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相進入後處理單元6的離心裝置，在離心裝置中，分離出的輕液相為粗聚烯烴產物，經水洗後得到最終的聚烯烴產物，分離出的重液相包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料，返回混合單元1繼續參與連續反應。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的氣相(BF3 氣體)經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。錯合物催化劑的回產率是80%。BF3 氣體總回產率是80.4%。測試結果如表6所示。
表6
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 2.1
二聚體，% 7.3
三聚體，% 39.4
四聚體，% 29.0
五聚體，% 17.6
≥六聚體，% 4.6
轉化率，% 97.9
對照例3
僅使用與實施例4相同的製備聚α-烯烴裝置中的混合器、微通道反應器、離心裝置進行烯烴原料的聚合。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，1-癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度20℃，壓力是4 MPa。從微通道反應器中出來的中間產物直接進入離心裝置中，BF3 氣體不回收。在離心裝置中，分離出的輕液相為粗聚烯烴產物，經水洗後得到最終的聚烯烴產物，分離出的重液相包含助劑進料與BF3 的錯合物以及未反應的烯烴原料，返回混合單元1繼續參與連續反應。錯合物催化劑的回產率是80%，BF3 氣體總回產率是26.4%，取少量聚烯烴產物樣品，採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表7所示。
表7
樣品中烯烴組成分佈 含量
單體，% 3.4
二聚體，% 8.0
三聚體，% 39.1
四聚體，% 28.2
五聚體，% 17.0
≥六聚體，% 4.3
轉化率，% 96.8
實施例5
採用如附圖2所示的製備聚烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在所述裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為圖4所示的優選的微通道反應器(本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器。其中的混合器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機同實施例1。
在所述裝置中，所述微通道反應器包含5個並聯反應通道010，每個反應通道010的橫截面為矩形，橫截面積為20 mm2 ，反應通道010的長度為2000 mm。反應通道010內的第二混合件011具有三角形齒部0005，相鄰齒部0005間距為5 mm。反應通道010內共設置如圖7所示的4層疊加的第二混合件011。反應器包含2個混合通道014，混合通道014的橫截面積為10 cm2 ，長度為800 mm。流體分佈器016為具有微孔的金屬粉末燒結體，平均孔徑為5微米，橫截面積為8.5 cm2 ，長度為150 mm。每個混合通道014內設置3個第一混合件015。
在所述裝置中，高壓分離器的體積為 1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為15L，直徑為50 cm；壓縮機的吸氣壓力為-0.1~0.03 MPa，排氣壓力為10 MPa，容積流量為3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和丁醇在混合器混合後的混合物料通過進料管002、BF3 氣體通過流體分佈管017通入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度20℃，壓力是4 MPa。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。BF3 氣體回產率是54%。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品進行水洗後，採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表8所示。
表8
樣品中烯烴組成分佈 含量
單體，% 0.3
二聚體，% 2.7
三聚體，% 43.0
四聚體，% 31.5
五聚體，% 18.1
≥六聚體，% 4.4
轉化率，% 99.7
對照例4
採用如附圖2所示的製備聚烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在所述裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為圖4所示的優選的微通道反應器(本發明的優選微通道反應器)，但是反應器沒有混合通道014和流體分佈器016，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器。其中的混合器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機同實施例1。
在所述裝置中，微通道反應器包含5個並聯反應通道010，每個反應通道010的橫截面為矩形，橫截面積為20 mm2 ，反應通道010的長度為2000 mm。反應通道010內的第二混合件011具有三角形齒部0005，相鄰齒部0005間距為5 mm。反應通道010內共設置如圖7所示的4層疊加的第二混合件011。
在所述裝置中，高壓分離器的體積為 1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為 15L，直徑為50 cm；壓縮機的吸氣壓力為-0.1~0.03 MPa，排氣壓力為10 MPa，容積流量為3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料通過進料管002、BF3 氣體通過流體分佈管017通入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。BF3 氣體回產率是58%。系統穩定運行後，取壓縮低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品進行水洗後，採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表9所示。
表9
樣品中烯烴組成分佈 含量
單體，% 19.4
二聚體，% 13.2
三聚體，% 23.9
四聚體，% 23.4
五聚體，% 14.5
≥六聚體，% 5.6
轉化率，% 80.6
實施例6
採用如附圖2所示的製備聚烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在所述裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為圖4所示的優選的微通道反應器(本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器。其中的混合器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機同實施例1。
在所述裝置中，微通道反應器包含5個並聯反應通道010，每個反應通道010的橫截面為矩形，橫截面積為20 mm2 ，反應通道010的長度為2000 mm。反應通道010內的第二混合件011具有三角形齒部0005，相鄰齒部0005間距為5 mm。反應通道010內共設置如圖7所示的4層疊加的第二混合件011。反應器包含1個混合通道014，混合通道014的橫截面積為10 cm2 ，長度為800 mm。流體分佈器016為具有微孔的金屬粉末燒結體，平均孔徑為5微米，橫截面積為8.5 cm2 ，長度為150 mm。混合通道014內設置3個第一混合件015。
在所述裝置中，高壓分離器的體積為 1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為 15L，直徑為50 cm；壓縮機的吸氣壓力為-0.1~0.03 MPa，排氣壓力為10 MPa，容積流量為3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料通過進料管002、BF3 氣體通過流體分佈管017通入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。BF3 氣體回產率是55%。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品進行水洗後，採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表10所示。
表10
樣品中烯烴組成分佈 含量
單體，% 4.9
二聚體，% 10.5
三聚體，% 38.2
四聚體，% 27.5
五聚體，% 15.7
≥六聚體，% 3.2
轉化率，% 95.1
實施例7
採用如附圖2所示的製備聚烯烴的裝置進行烯烴原料的聚合。
在所述裝置中，混合單元1為混合器，微通道反應單元2為圖4所示的優選的微通道反應器(本發明的優選微通道反應器)，高壓分離單元3為高壓分離器，低壓分離單元4為低壓分離器，氣體循環單元5為壓縮機，後處理單元6為水洗裝置，壓力控制單元7為背壓閥，氣體淨化單元8為乾燥器。其中的混合器、高壓分離器、低壓分離器、壓縮機同實施例1。
在所述裝置中，微通道反應器包含5個並聯反應通道010，每個反應通道010的橫截面為矩形，橫截面積為20 mm2 ，反應通道010的長度為2000 mm。反應通道010內的第二混合件011具有三角形齒部0005，相鄰齒部0005間距為5 mm。反應通道010內共設置如圖7所示的4層疊加的第二混合件011。反應器包含2個混合通道014，每個混合通道014的橫截面積10 cm2 ，長度為800 mm，每個混合通道014內設置3個第一混合件015。流體分佈器016為中微孔管材料，構成該中微孔管材料網路骨架的中空微通道的橫截面積為8.5 cm2 ，平均孔徑為2微米，長度為150 mm。
在所述裝置中，高壓分離器的體積為 1L，直徑為10 cm；低壓分離器的體積為 15L，直徑為50 cm；壓縮機的吸氣壓力為0.1~0.03 MPa，排氣壓力為10 MPa，容積流量為3m3 /h；背壓閥的壓力為6 MPa；乾燥器的有效容積為10L，底部帶氣體分配器，上層放置矽膠填料。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料通過進料管002、BF3 氣體通過流體分佈管017通入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。在高壓分離器和低壓分離器中分離出的BF3 氣體經乾燥器乾燥、壓縮機壓縮後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。BF3 氣體回產率是54%。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品進行水洗後，採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。測試結果如表11所示。
表11
烯烴組成分佈 含量
單體，% 0.4
二聚體，% 2.8
三聚體，% 43.0
四聚體，% 31.4
五聚體，% 15.6
≥六聚體，% 6.8
轉化率，% 99.6
對照例5
採用與實施例2相同的裝置，其中，在微通道反應器中，不填塞混合片。
將1-癸烯和正丁醇在混合器混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地通入微通道反應器，BF3 通過反應氣體總管進入微通道反應器，BF3 的體積流量為78 L/H，1-癸烯的體積流量為 10 L/H，正丁醇的體積流量為 0.1 L/H。在微通道反應器發生聚合反應，反應溫度為20℃，壓力為4 MPa。形成中間物料後進入高壓分離器，中間物料在高壓分離器中發生第一次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是4 MPa，分離後的液相進入低壓分離器發生第二次氣液分離，分離溫度是20℃，分離壓力是-0.01 MPa。在低壓分離器分離後的液相經後處理單元6的水洗裝置水洗後得到最終的聚烯烴產物，在高壓分離器和低壓分離器中分離出的氣相(BF3 氣體)經乾燥器乾燥、壓縮機後循環回收使用，壓縮機出氣口壓力是4 MPa。系統穩定運行後，取低壓分離器中少量聚烯烴產物樣品，水洗後採用氣相層析法測定產物中各組份的含量。BF3 氣體回產率是53%。測試結果如表12所示。
表12
樣品烯烴組成分佈 含量
單體，% 21.9
二聚體，% 6.1
三聚體，% 25.3
四聚體，% 22.5
五聚體，% 14.9
≥六聚體，% 9.3
轉化率，% 78.1
分別將實施例1-7和對照例1-5的聚烯烴產物進行蒸餾，切割獲得280℃以上的聚α-烯烴合成油，測試100℃動力黏度和黏度指數，測試結果見表13。
表13
性能評定 100℃動力黏度， mm2 /s 黏度指數
實施例1 5.245 145
對照例1 5.212 140
對照例2 3.673 126
實施例2 5.247 145
實施例3 5.244 145
實施例4 5.249 146
對照例3 5.139 139
實施例5 5.711 147
對照例4 4.295 131
實施例6 4.769 136
實施例7 5.603 145
對照例5 4.612 134
通過以上實施例可以看出，通過本發明的製備聚α-烯烴的裝置，可以以高回產率回收BF3 、BF3 錯合物，避免了環境污染的同時，進一步降低反應成本。
另外，由上表可知，利用本發明優選的微通道反應器，可以以高轉化率得到聚α-烯烴合成油。這是由於反應通道010和混合通道014均為沿同一方向設置的管狀結構，使得混合流體能夠沿第一方向形成穩定的塞流，提高混合流體停留時間的一致性，避免或減少不理想產物產生，另外，反應通道10設置有第二混合件011，並且混合通道014中設置有流體分佈器016及第一混合件015，可以進一步提高混合流體的湍動程度，提高混合的均勻度，進一步避免或減少不理想產物產生，提高了目標產物的轉化率。並且，所得的聚α-烯烴合成油具有低動力黏度和高黏度指數。
以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於此。在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，包括各個具體技術特徵以任何合適的方式進行組合，但這些簡單變型和組合同樣應當視為本發明所公開的內容，均屬於本發明的保護範圍。
1:混合單元(優選混合器) 2:微通道反應單元(優選微通道反應器) 3:高壓分離單元(優選高壓分離器) 4:低壓分離單元(優選低壓分離器) 5:氣體循環單元 6:後處理單元 7:壓力控制單元 8:氣體淨化單元 01:BF3 氣體入口 02:助劑進料入口 03:烯烴原料入口 04~09:管線 001:出料管 002:進料管 003:殼體 004:第一熱交換介質入口 005:第一熱交換介質出口 006:第二熱交換介質入口 007:第二熱交換介質出口 008:混合區 009:反應區 010:反應通道 011:第二混合件 012:第二熱交換腔 013:第一熱交換腔 014:混合通道 015:第一混合件 016:流體分佈器 017:流體分佈管 018:排料管 019:第一隔板 020:過渡區 021:穩定通道 022:擴散通道 023:進料區 024:收集區 025:第二隔板 0001:主流路 0002:支流路 0003:收集腔 0004:基條 0005:齒部
圖1是本發明裝置的示意圖。 圖2是本發明裝置優選的示意圖。 圖3是本發明裝置優選的示意圖。 圖4是本發明優選的微通道反應器的示意圖。 圖5是本發明實施方式所述的第一混合件的剖視圖。 圖6是本發明實施方式所述的第二混合件的結構示意圖。 圖7是本發明實施方式所述的多個第二混合件疊加的結構示意圖。 圖8是本發明的對照裝置示意圖。
1:混合單元(優選混合器)
2:微通道反應單元(優選微通道反應器)
3:高壓分離單元(優選高壓分離器)
4:低壓分離單元(優選低壓分離器)
5:氣體循環單元
6:後處理單元
7:壓力控制單元
01:BF3 氣體入口
02:助劑進料入口
03:烯烴原料入口
04~08:管線

Claims (21)

  1. 一種製備聚α-烯烴的裝置，其包括混合單元(1)、微通道反應單元(2)、高壓分離單元(3)、低壓分離單元(4)、氣體循環單元(5)、後處理單元(6)和壓力控制單元(7)，所述混合單元(1)與微通道反應單元(2)、高壓分離單元(3)、低壓分離單元(4)、氣體循環單元(5)依次相連，在微通道反應單元(2)上設置BF3 氣體入口(01)，在混合單元(1)上設置助劑進料入口(02)、烯烴原料入口(03)，所述氣體循環單元(5)與BF3 氣體入口(01)相連，所述低壓分離單元(4)進一步與後處理單元(6)相連，所述高壓分離單元(3)進一步與壓力控制單元(7)、氣體循環單元(5)依次相連，任選地所述後處理單元6與所述混合單元1連接。
  2. 如請求項1所述的裝置，其中， 所述混合單元(1)能夠使進入其中的物料混合均勻(所述混合單元(1)優選混合器，更優選靜態混合器和/或動態混合器)；和/或， 所述微通道反應單元(2)能夠使來自BF3 氣體入口(01)的BF3 氣體、來自混合單元(1)的助劑進料與烯烴原料的混合物料在其中進行微通道反應(所述微通道反應單元(2)優選微通道反應器)；和/或， 所述高壓分離單元(3)能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相經由壓力控制單元(7)進入氣體循環單元(5)，分離後的液相進入所述低壓分離單元(4)(所述高壓分離單元(3)優選高壓分離器)；和/或， 所述低壓分離單元(4)能夠使進入其中的中間物料發生氣液分離，分離後的氣相進入所述氣體循環單元(5)，分離後的液相進入所述後處理單元(6)(所述低壓分離單元(4)優選低壓分離器)；和/或， 所述氣體循環單元(5)能夠回收進入其中的BF3 氣體，並將回收的BF3 氣體通過BF3 氣體入口(01)輸送至微通道反應單元(2)循環回收使用(所述氣體循環單元(5)可以是壓縮機、氣體循環泵和真空泵中的一種或多種)；和/或， 所述後處理單元(6)能夠對進入其中的物料進行後處理，得到聚烯烴產物(所述後處理單元(6)優選吸附裝置、萃取裝置、蒸餾裝置、離心裝置、沉降裝置、鹼洗裝置和水洗裝置中的一種或多種)，任選地，所述後處理單元(6)將其中得到的重液相循環至混合單元(1)；和/或， 所述壓力控制單元(7)能夠控制微通道反應單元(2)和高壓分離單元(3)的壓力(所述壓力控制單元(7)優選背壓閥、節流閥和減壓閥中的一種或多種)。
  3. 如請求項1所述的裝置，其中，所述後處理單元(6)為沉降裝置或離心裝置，所述沉降裝置或離心裝置能夠將進入其中的物料分離為輕液相和重液相，任選將重液相返回混合單元(1)繼續進行連續反應。
  4. 如請求項1所述的裝置，其中，所述壓力控制單元(7)能夠控制微通道反應單元(2)的工作壓力與高壓分離單元(3)的工作壓力相同。
  5. 如請求項1所述的裝置，其中，在低壓分離單元(4)與氣體循環單元(5)之間設置氣體淨化單元(8)，和/或，在壓力控制單元(7)與氣體循環單元(5)之間設置氣體淨化單元(8)，所述氣體淨化單元(8)能夠乾燥和/或淨化進入其中的BF3 氣體(所述氣體淨化單元(8)優選氣體過濾器、吸附式乾燥器、冷凍式乾燥器和旋風分離器中的一種或多種)。
  6. 如請求項1所述的裝置，其中，所述微通道反應單元(2)為一個微通道反應器或多個微通道反應器的組合，所述微通道反應器的結構及參數為：反應通道為並聯的2~10000通道(優選為2~5000通道，更優選為2~500通道)，工作溫度範圍為-70-300℃，允許的最大反應壓力不超過20 MPa，允許的最大熱傳介質壓力不超過10 MPa；無混合插片時流體通道體積為0.1~20000 L，體積流速為1~50000 L/H，優選在各反應通道中設置可以促進反應物流混合的混合構件，優選地，微通道反應器具備用於引入反應氣體的總管和將反應氣體分佈到各反應通道的支管。
  7. 如請求項6所述的裝置，其中，所述微通道反應器包括： 殼體(003)；在所述殼體(003)中沿第一方向依次排列並連通的進料區(023)、混合區(008)、反應區(009)和收集區(024)，其中，所述殼體(003)設置有與所述進料區(023)連通的進料管(002)和與所述收集區(024)連通的出料管(001)，所述混合區(008)中設置有沿所述第一方向延伸的混合通道(014)； 流體分佈管(017)，所述流體分佈管(017)從所述殼體(003)外部延伸到所述混合通道(014)中，所述流體分佈管(017)位於所述混合通道(014)中的一端連接有流體分佈器(016)； 所述進料管(002)連接於混合單元(1)，能夠用於輸入烯烴原料與助劑進料的混合物，所述流體分佈管(017)連接於BF3 氣體入口(01)，能夠用於輸入BF3 氣體， 所述出料管(001)連接於高壓分離單元(3)。
  8. 如請求項7所述的裝置，其中， 所述流體分佈器為選自具有微孔的粉末燒結體、中孔泡沫材料、絲網、具有微型條縫或微孔的管中的至少一者，優選地，所述流體分佈器為具有微孔的圓柱形的粉末燒結體，優選地，所述流體分佈器的橫截面積為0.01 cm2 -200 cm2 ，長度為1 mm-2000m；和/或， 所述混合區中設置有1~100個(優選1~50個，更優選2~10個)所述混合通道，所述流體分佈管包括從所述殼體外部延伸到所述進料區中的主管以及從所述進料區延伸到每個所述混合通道中的支管，在支管末端連接有流體分佈器(優選地，所述混合通道的橫截面為圓形，優選地，所述混合通道的橫截面積為0.05 cm2 -400 cm2 ，長度為50 mm-5000 mm)；和/或， 所述混合通道中，在所述流體分佈器的下游設置有第一混合件；和/或， 所述第一混合件中設置有沿第一方向交替排列連通的主流部和支流部，所述主流部中設置有單個的主流路，所述支流部中設置有多個支流路；和/或， 所述支流部的下游設置有連通於多個支流路的收集腔；和/或， 所述混合區包括設置在所述殼體中的第一熱交換腔，所述混合通道設置在所述第一熱交換腔中，所述殼體上設置有與所述第一熱交換腔連通的第一熱交換介質入口和第一熱交換介質出口；和/或， 所述第一熱交換腔與所述混合通道的容積比為2-50(優選地，所述第一熱交換腔與所述混合通道的容積比為5-30)；和/或， 所述混合區和所述反應區之間設置有過渡區，所述過渡區設置有沿第一方向排列連通的截面恒定的穩定通道和截面逐漸擴大的擴散通道，所述穩定通道連通於所述混合通道，所述擴散通道連通於所述反應區；和/或， 所述穩定通道上連接有延伸到所述殼體外部的排料管；和/或， 所述擴散通道中設置有具有篩孔或條縫的擴散板；和/或， 所述反應區中設置有多個沿第一方向延伸的、經由過渡區與所述混合通道連通的並聯的反應通道(例如為2~10000通道，優選為2~5000通道，更優選為2~500通道)；和/或， 所述反應通道中設置有第二混合件，所述第二混合件包括沿所述第一方向延伸的基條和連接於所述基條並橫向於所述基條延伸的齒部；和/或， 所述齒部為三角形、弓形、波浪形、螺旋形中的至少一種(優選地，所述齒部為三角形，在所述三角形鄰近所述基條的一條邊上，其中一個角連接於所述基條，另一個角與所述基條相距0.01 mm-20 mm)；和/或， 每個所述反應通道中各自獨立地設置有多個層疊間隔的所述第二混合件，所述第二混合件的所述齒部彼此交錯；和/或， 所述反應通道的橫截面為圓形、矩形、三角形中的至少一種(優選地，所述反應通道的橫截面為矩形，所述齒部在所述矩形的一組對邊之間延伸)；和/或， 所述反應通道的橫截面積為1 mm2 -150 mm2 ，長度為50 mm-5000 mm(優選100 mm-3000 mm)，所述反應通道之間的最小間距為1 mm-50 mm(優選3 mm-30 mm)，所述第二混合件的厚度為0.1 mm-3 mm(優選0.2 mm-2 mm)，相鄰的所述齒部的間距為1 mm-50 mm(優選1.5 mm-20 mm)；和/或， 所述反應區設置有位於所述殼體中的第二熱交換腔，所述反應通道設置在所述第二熱交換腔中，所述殼體上設置有與所述第二熱交換腔連通的第二熱交換介質入口和第二熱交換介質出口；和/或， 所述第二熱交換腔與所述反應通道的容積比為2-50(優選地，所述第二熱交換腔與所述反應通道的容積比為5-30)。
  9. 如請求項1所述的裝置，其中，在所述混合單元(1)上進一步設置有設置BF3 氣體入口，此時，由混合單元(1)向微通道反應單元供給助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體的混合物，優選地，混合單元(1)包括將助劑進料、烯烴原料和BF3 氣體中的任意兩者混合的混合器、和進一步將混合物與第三者進行混合的混合器；更優選地，混合單元(1)包括使選自烯烴原料和BF3 氣體中的一種與助劑進料混合的混合器、和進一步將混合物與選自烯烴原料和BF3 氣體中的另外一種混合的混合器。
  10. 如請求項1所述的裝置，其中，氣體循環單元(5)還與設置於混合單元(1)上的BF3 氣體入口相連。
  11. 一種製備聚α-烯烴的方法，包括：使烯烴原料和助劑進料在混合單元混合後的混合物料、BF3 氣體各自獨立地進入微通道反應單元，在微通道反應單元發生聚合反應後形成中間物料進入高壓分離單元，所述中間物料在高壓分離單元發生第一次氣液分離，分離後的液相進入低壓分離單元，在低壓分離單元中發生第二次氣液分離，在低壓分離單元中分離出的液相進入後處理單元，經後處理單元處理後得到聚烯烴產物；在高壓分離單元和低壓分離單元分離出的氣相(BF3 氣體)進入氣體循環單元，回收BF3 氣體循環回收使用，可選地，使經後處理單元處理後得到的包含助劑進料與BF3 的錯合物和未反應的烯烴原料的重液相循環至混合單元。
  12. 如請求項11所述的方法，其中，所述烯烴原料中的烯烴為選自C3 ~C20 的α-烯烴中的一種或多種；任選地所述烯烴原料進一步包含C5 ~C20 的烷烴的混合物和/或C1 ~C20 的含氧化合物(優選所述烯烴原料為費托烯烴原料)； 和/或， 所述助劑進料為選自碳原子數為1~20的醇、碳原子數為1~20的醚、碳原子數為1~20的醛、碳原子數為1~20的酮、碳原子數為1~30的酯、碳原子數為1~20的羧酸和碳原子數為1~20的酚中的一種或多種。
  13. 如請求項11所述的方法，其中，所述烯烴原料進入混合單元的速度是10~5000 L/H(優選20~4000 L/H，更優選40~2500 L/H)；所述助劑進料進入混合單元的速度是0.01~1000 L/H(優選0.1~800 L/H，更優選0.2~500 L/H)；所述進入微通道反應單元的BF3 氣體(包括初始注入的BF3 氣體和任選的循環回收使用的BF3 氣體)的進氣速度是5~200000 L/H(優選50~100000 L/H，更優選100~50000 L/H)。
  14. 如請求項11所述的方法，其中，所述微通道反應單元內的反應溫度為0~120℃(優選10~80℃，更優選20~60℃)；所述微通道反應單元內的反應壓力為0.01~10 MPa(優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa)； 所述烯烴原料在微通道反應單元中的停留時間為1~3600秒(優選10~1800秒，更優選15~1000秒)； 在微通道反應單元中，所述助劑進料、烯烴原料、BF3 氣體的總量之間的質量比為1：1~1000：1~500(優選1：1 ~ 500：1 ~200，最優選1：10 ~250：1.5 ~ 100)。
  15. 如請求項11所述的方法，其中， 所述高壓分離單元為高壓分離器，所述高壓分離器的壓力為0.01~10 MPa(優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa)；所述高壓分離器的溫度為0~120℃(優選10~80℃，更優選20~60℃)；所述高壓分離器的體積為0.1~20000 L(優選0.2~2000 L)；和/或， 所述低壓分離單元為低壓分離器，所述低壓分離器的壓力為-0.1~1 MPa(優選-0.1~0.9 MPa，更優選-0.1~0.1 MPa)；所述低壓分離器的溫度為0~120℃(優選10~80℃，更優選20~60℃)；所述低壓分離器的體積為0.1~20000 L(優選0.2~2000 L)；和/或， 經所述氣體循環單元循環回收使用的BF3 氣體的壓力為0.01~10 MPa(優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa)；和/或， 所述壓力控制單元的壓力為0.01~10 MPa(優選0.01~8 MPa，更優選0.1~6 MPa)。
  16. 如請求項11所述的方法，其中，所述後處理單元中的後處理方法為吸附、萃取、蒸餾、離心、沉降、鹼洗和水洗中的一種或多種(所述後處理方法優選沉降或離心方法，所述沉降方法或離心方法能夠將進入後處理單元的物料分離為輕液相和重液相，任選將重液相返回混合單元繼續進行連續反應)。
  17. 如請求項11所述的方法，其中，在低壓分離單元與氣體循環單元之間設置氣體淨化單元，和/或，在壓力控制單元與氣體循環單元之間設置氣體淨化單元，所述氣體淨化單元能夠乾燥和/或淨化進入其中的BF3 氣體(所述氣體淨化單元優選氣體過濾器、吸附式乾燥器、冷凍式乾燥器和旋風分離器中的一種或多種)。
  18. 如請求項11所述的方法，其中，在混合單元中，除烯烴原料和助劑進料之外，進一步混合BF3 氣體，此時，BF3 氣體進入混合單元的速度是4~180000 L/H，優選45~90000 L/H，更優選90~45000 L/H。
  19. 如請求項18所述的方法，其中，使在高壓分離單元和低壓分離單元分離出的氣相(BF3 氣體)進入混合單元。
  20. 如請求項18所述的方法，其中，以微通道反應單元中的BF3 總質量計，直接進入微通道反應單元的BF3 氣體與在混合單元中混合的BF3 氣體的質量分配比為100~10:0~90，在混合單元中進料BF3 氣體的情況下，使BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料中的任意兩者混合後，再與第三者混合混合，優選地將BF3 氣體和助劑進料混合形成錯合物後，再與烯烴原料混合；或者將助劑進料與烯烴原料混合後，再與BF3 氣體混合；或者將BF3 氣體、烯烴原料和助劑進料同時混合。
  21. 如請求項11所述的方法，其中，利用如請求項1~10中任一項所述的裝置製備聚α-烯烴。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114618413B (zh) * 2022-03-30 2023-07-18 江西炼石环保科技有限公司 一种柱式微通道反应器
CN114904458B (zh) * 2022-05-27 2024-03-26 中国神华煤制油化工有限公司 一种高压聚乙烯装置及压力控制方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997371A (en) 1958-12-01 1961-08-22 Standard Oil Co Recovering of bf3 from admixture with hydrocarbons
US3929749A (en) 1974-03-01 1975-12-30 Du Pont Process for recovering boron trifluoride
US4045508A (en) 1975-11-20 1977-08-30 Gulf Research & Development Company Method of making alpha-olefin oligomers
US4454366A (en) 1982-07-08 1984-06-12 Gulf Research & Development Company Method of recovering and recycling boron trifluoride catalyst
US4433197A (en) 1982-07-08 1984-02-21 Gulf Research & Development Company Removing boron trifluoride from coordination compound contaminants in organic liquids
FI93828C (fi) * 1992-12-31 1995-06-12 Neste Oy Menetelmä olefiiniseoksien oligomeroimiseksi, menetelmällä valmistettu oligomeeri ja sen käyttö
EP0791557B1 (en) 1996-02-20 1999-09-22 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Method for separating and recovering boron trifluoride
CN1217726A (zh) 1997-02-26 1999-05-26 日本石油化学株式会社 三氟化硼配合物的回收方法及利用该方法进行的烯烃低聚物的制造方法
CN1289344A (zh) 1998-10-29 2001-03-28 日本石油化学株式会社 利用金属氟化物除去、回收三氟化硼的方法以及用该三氟化硼制造聚烯烃的方法
KR100787076B1 (ko) 2000-11-17 2007-12-21 바스프 악티엔게젤샤프트 폴리이소부텐의 제조시 삼플루오르화붕소의 탈활성화 및회수 방법
US7084180B2 (en) * 2004-01-28 2006-08-01 Velocys, Inc. Fischer-tropsch synthesis using microchannel technology and novel catalyst and microchannel reactor
JP2009256217A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Showa Denko Kk エポキシ化合物の製造方法
US7772335B1 (en) * 2009-03-27 2010-08-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Light olefin selective oxygenate conversion process using CHA framework type aluminosilicate
US8816034B2 (en) * 2011-01-14 2014-08-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for producing alpha-olefin oligomer
EP2659960A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-06 Global-Synergy Consultancy Services S.L. Gas-to-liquid proccesing system in microreactors
CN104370675B (zh) 2014-08-05 2015-12-30 上海纳克润滑技术有限公司 以连续方式制备聚α-烯烃的方法
CN105152834B (zh) * 2015-06-04 2018-05-29 南京工业大学 微通道反应器中连续制备烯烃和芳烃的方法
CN106635117B (zh) * 2015-10-30 2019-01-08 中国石油化工股份有限公司 一种费托合成反应方法
WO2017187289A1 (en) * 2016-04-25 2017-11-02 Sabic Global Technologies B.V. Process for removing heat from an oligomerization reaction
CN106076237B (zh) * 2016-06-22 2018-06-26 辽宁石油化工大学 列管与固定床耦合微通道烷基化反应器及其应用
CN107519828B (zh) * 2016-06-22 2019-06-11 中国石油化工股份有限公司 采用微通道反应器的烷基化方法及装置
CN107586248A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 上海纳克润滑技术有限公司 一种基于微通道反应进行α‑烯烃齐聚的方法
CN107488242B (zh) * 2017-06-14 2023-08-11 上海新纳克合成材料有限公司 使用微通道反应器和茂金属催化体系聚合线性α-烯烃方法
CN109593151B (zh) * 2017-09-30 2022-04-08 中国石油化工股份有限公司 制备聚α-烯烃的方法和系统、聚α-烯烃及连续反应器
CN109593591B (zh) * 2017-09-30 2022-05-17 中国石油化工股份有限公司 低粘度聚α-烯烃润滑油基础油及其制备方法和系统
CN110624487A (zh) * 2018-06-21 2019-12-31 中国石化工程建设有限公司 一种聚α-烯烃的反应设备和方法
CN208975763U (zh) * 2018-07-05 2019-06-14 中国石油化工股份有限公司 一种多通道微反应器
CN109293858B (zh) * 2018-09-27 2022-04-29 南京工业大学 一种连续流聚合-聚合耦合制备功能化聚烯烃的方法
CN111013511B (zh) * 2018-10-09 2021-11-12 中国石油化工股份有限公司 一种微反应器和系统及石油烃生产低碳烯烃的方法

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