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降冰片烯(NB)常溫下為白色透光結(jié)晶，易升華。降冰片烯(NB)主要用于環(huán)烯烴共聚物(COC)合成。COC兼具低密度、低吸濕性、 高透明性、高耐熱性、高折光指數(shù)以及優(yōu)良的加工性等優(yōu)勢(shì)，是近年來(lái)在工業(yè)界引起高度重 視的無(wú)定形熱塑性高分子材料。
降冰片烯是一種重要的共聚單體，可與乙烯、丙烯、苯乙烯等α-烯烴在Ziegler-Natta或 茂金屬催化劑作用下通過非開環(huán)聚合反應(yīng)制備環(huán)烯烴共聚物。環(huán)烯烴共聚物兼具低密度、低 吸濕性、高透明性、高耐熱性、高折光指數(shù)以及優(yōu)良的加工性，是近年來(lái)在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界 引起高度重視的無(wú)定形熱塑性高分子材料，在光學(xué)、電子、醫(yī)藥包裝等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用 前景。
一種降冰片烯的生產(chǎn)方法，該方法采用兩個(gè)串聯(lián)的第一釜式反應(yīng)器和第二釜式反 應(yīng)器，使雙環(huán)戊二烯(DCPD)裂解成環(huán)戊二烯(CPD)，環(huán)戊二烯(CPD)與乙烯發(fā)生Diels-Alder 反應(yīng)轉(zhuǎn)化成降冰片烯(NB)。
1)將配制的雙環(huán)戊二烯(DCPD)、溶劑甲基異丁基酮(MIBK)和阻聚劑(TBC)溶液用 泵從第一釜式反應(yīng)器的底部連續(xù)送入第一釜式反應(yīng)器,開動(dòng)攪拌后通入所需部份乙烯氣 體，使乙烯溶解在溶劑中；其中乙烯與雙環(huán)戊二烯(DCPD)的摩爾比為10～50:1，溶劑甲基異 丁基酮(MIBK)與雙環(huán)戊二烯(DCPD)的重量比為0.5～2.0:1，阻聚劑對(duì)叔丁基鄰苯二酚 (TBC)加入量為雙環(huán)戊二烯(DCPD)質(zhì)量的0.003％，反應(yīng)溫度為170～190℃，通過乙烯壓縮 機(jī)持續(xù)補(bǔ)充反應(yīng)消耗的乙烯，使系統(tǒng)壓力為7～11MPa，物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10～ 120分鐘，并通過設(shè)置在反應(yīng)器側(cè)面的出料口連續(xù)經(jīng)第二釜式反應(yīng)器的底部排入第二釜式 反應(yīng)器；
2)在第二釜式反應(yīng)器中，反應(yīng)溫度為200～220℃，持續(xù)補(bǔ)充反應(yīng)消耗的乙烯，使系 統(tǒng)壓力為7～10MPa，物料在反應(yīng)器中的停留時(shí)間為10～80分鐘，并通過設(shè)置在反應(yīng)器側(cè)面 的出料口連續(xù)排出，排出的反應(yīng)液送入精制系統(tǒng)，進(jìn)行溶劑甲基異丁基酮(MIBK)的回收及 降冰片烯(NB)產(chǎn)品的精制，溶劑甲基異丁基酮(MIBK)循環(huán)使用，精制的降冰片烯(NB)含量 在99.9質(zhì)量％以上。
配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40wt％的雙環(huán)戊二烯甲苯溶液，其中環(huán)戊二烯與雙環(huán)戊二烯質(zhì)量之比為 1:19。即，雙環(huán)戊二烯甲苯溶液由質(zhì)量總濃度為40％的環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯以及作為余量 (即，60％)的甲苯組成，其中環(huán)戊二烯與雙環(huán)戊二烯質(zhì)量之比為1:19。
在常溫條件下，乙烯從第一側(cè)線進(jìn)料口直接輸送至微通道反應(yīng)裝置中，雙環(huán)戊二烯甲苯 溶液分別從第一側(cè)線進(jìn)料口、第三側(cè)線進(jìn)料口和第五側(cè)線進(jìn)料口分三股等量輸送至管式反應(yīng) 裝置中，乙烯體積流量為4.00ml/min，總的雙環(huán)戊二烯甲苯溶液的體積流量為0.45ml/min， 乙烯與雙環(huán)戊二烯甲苯溶液的摩爾比(雙環(huán)戊二烯甲苯溶液按環(huán)戊二烯的基準(zhǔn)來(lái)算，一分子 雙環(huán)戊二烯相當(dāng)于兩分子的環(huán)戊二烯進(jìn)行換算)為1.5。雙環(huán)戊二烯在進(jìn)入反應(yīng)段之前通過預(yù) 熱段加熱預(yù)分解而部分或全部分解為環(huán)戊二烯，預(yù)熱溫度為200℃，預(yù)熱壓力為25MPa。乙 烯與雙環(huán)戊二烯甲苯溶液這二股物料混合后進(jìn)入反應(yīng)段，在微通道內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)溫度為 220℃，反應(yīng)壓力為25MPa，反應(yīng)段停留時(shí)間為4.0min。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷卻段冷卻至室溫、經(jīng) 背壓閥降至常壓后進(jìn)行收集或分析。
經(jīng)氣相色譜分析，相應(yīng)的出口物料中，降冰片烯的含量為24.6％，降冰片烯的選擇性為 99.5％，相應(yīng)的環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為99.7％。
[1] [中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)] CN201510893582.5 一種降冰片烯的生產(chǎn)方法
[2] [中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)] CN201510079196.2 通過微通道反應(yīng)器合成降冰片烯的方法