摘要:随着石油化工工业的迅速发展,乙烯产能不断扩大,石油树脂的生产与应用研究使石油化工的副产物c5馏分得以充分利用。石油树脂应用的新领域在不断的开发,尤其是生产无色的加氢石油树脂,是今后几年石油树脂的发展方向。我国的c5石油树脂产业正处于起步发展阶段,在c5石油树脂应用的研究方面,只有加强上、下游之间的密切联系才能加快我国石油树脂的应用步伐。充分利用丰富的资源发展c5石油树脂及改性c5石油树脂,使C5石油树脂生产规模化,改性C5石油树脂品种化、系列化,为国内c5石油树脂的发展打开一个崭新的局面。
关键词:C5石油树脂;加氢;C5石油树脂;生产;应用
1C5石油树脂的制备技术
1.1原料的要求C5馏分组成十分复杂,除含有二十多种C5组分外,还含有一定数量的C4和c6以及对合成有阻碍作用的双环戊二烯。因此,需先对C5馏分进行切割嘲。(1)双环戊二烯聚合易形成凝胶,粘连催化剂及助色离子团,而使树脂的色相加深;双环戊二烯含量高也是水洗过程中产生乳化的原因,当双环戊二烯的含量高于10%时,会生成大量的胶体,而使实验无法进行。所以C5原料中双环戊二烯的含量越少越好,以小于2%为宜。(2)间戊二烯含量的增加树脂的软化点增高;异戊二烯的含量增加易形成铰链结构,使树脂的软化点降低;间戊二烯与异戊二烯比例为1:1为宜。单烯烃含量的增加树脂的色相变浅;单烯烃与双烯烃的比例以1.5:1~1:1为宜。(3)C5原料中C4+C6的含量以小于5%为宜。
1.2工艺路线国内c5石油树脂制备采取的工艺流程虽存在有差别,但其工艺流程图大致可总结如图所示。
将切割后的C5原料在高温下处理,使环戊二烯经过二聚,分离出二聚物后再进行聚合,聚合使用A1C13(Friedel-Crafts)催化剂;然后进行中和、洗涤、电脱盐后处理和闪蒸溶剂回收,最后制成石油树脂【1】。
1.3催化剂工业上目前主要制备石油树脂的主要工艺是催化聚合工艺,通常采用Friedel-Crafts催化剂(如BF3和A1C13)。C5石油树脂生产大都采用纯的无水A1C13或BF3乙醚配合物为催化剂。这种类型的的催化剂催化活性太高,加之阳离子催化聚合反应为放热反应,若反应热不能及时移出,使反应温度过高,不仅增加反应物料的挥发损失,降低聚合收率,也使反应速率增大,使石油树脂产品色泽加深,
影响产品质量,同时会生成大量凝胶,使树脂收率和软化点降低,且色泽也深。近年来,在改进催化剂方面研究者做了很多工作。
1.4催化剂的脱除针对原水洗脱除聚合液中BF,工艺存在的问题,权培丰㈤将物理水洗工艺改为中和过滤工艺。在聚合液中加入适量生石灰与BF。中和,生成钙盐ca(BF4)2,将含有盐渣的悬浊液通过压滤机滤掉盐渣,盐渣干燥后可作为生产磷肥的原料或用于土建工程,大幅度减轻了水污染及土壤污染等问题。另有报道,采用亚磷酸酯(如亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯和亚磷酸三苯酯等)作为催化剂的反应终止剂。过滤脱除催化剂残余灰分。以此取代了传统的碱洗和水洗,利于解决废水污染环境问题,并能提高产品质量。
2加氢C5石油树脂的生产
C5石油树脂加氢的目的是使其中的双键和部分苯环饱和,并脱除C5树脂在聚合过程中残留的卤化物,以改善其光热稳定性,降低色度,提高软化点,通过加氢还可以改善其与聚乙烯的互容性,使配制的粘接剂粘着力和色相都有显著提高㈣。由于c5石油树脂相对分子质量小,软化点低和含有较多的不饱和烯烃,其在热稳定性、强耐酸性、耐溶剂性等方面存在不足,通常不能单独作为材料使用。为了克服石油树脂的这些缺陷,国外从20世纪70年代就对石油树脂进行加氢改性的研究,通过对不饱和键的加氢饱和,减少残余的双键,从而增强树脂的氧化稳定性,降低产品的色泽,同时还可以改善石油树脂的粘合性、耐候性和相溶性等。
加氢主要有浆态、固定床、喷淋塔3种方法,可采用一段或两段加氢工艺。其生产方法是将石油树脂溶于环己烷或矿物油等溶剂中,加人负载在氧化铝或硅藻土上的镍或铝催化剂,在加热状态下通入氢气进行加氢反应,其反应产物经蒸馏后即得到加氢改性石油树脂。
此外还可采用加成法对石油树脂进行溴化改性,溴化后的石油树脂在相对分子质量、玻璃化转变温度、热稳定性和阻燃性等方面都有一定的提高。
4结束语
介绍了c5石油树脂结构和主要特性以及生产C5石油树脂的制备技术,综述了C5石油树脂的改性和改性后的应用情况,指出了C5石油树脂综合利用的途径及发展方向,对我国℃5石油树脂的发展提出了具体建议。
参考文献:
[1]林浩.c5石油树脂的研究及应用[J].合成树脂及塑料,2006,23(2):81—84.
[2]王福善,李亮,李茸,等.乙烯裂解c5馏分的热聚合过程[J]兰州大学学报(自然科学~.)2007,43(5):74—77
论文作者:于阳
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/29
标签:树脂论文; 石油论文; 催化剂论文; 馏分论文; 工艺论文; 含量论文; 双键论文; 《基层建设》2020年第2期论文;