我国C5石油树脂生产技术及分析
我国C5石油树脂
生产技术及分析
# 石油树脂 #
C5石油树脂生产工艺主要有热聚合、催化聚合及自由基引发聚合三种方法。
1# 热聚合工艺
热聚合法的工艺特点是不需要任何催化剂,聚合后不需要进行水洗,直接进行脱溶剂,工艺流程短,对设备材质要求不高。其缺点是聚合温度高,控制严格,仅部分DCPD树脂采用。
2 # 催化聚合工艺
催化聚合工艺常用的催化剂有金属卤化物、三氟化硼络合物等,该方法反应速度快,条件温和,是目前工业上应用最为广泛的生产工艺,缺点是合成的石油树脂软化点较高,色相深,催化剂成本较高且对设备有腐蚀性,需要在聚合反应完成后脱除催化剂,生产过程中产生废水,尽管有研究者在开发非水系催化剂脱除工艺,但距工业化还有一定距离。
3# 自由基引发聚合工艺
自由基引发聚合工艺不存在催化剂脱除问题,无废水产生,但反应温度高、时间长、合成的石油树脂软化点低,色相深。
目前,脂肪族(间戊二烯)石油树脂通常采用催化聚合工艺,脂环族(双环戊二烯)石油树脂中除部分DCPD树脂采用热聚合工艺外,大多采用催化聚合工艺。
# 加氢石油树脂 #
由于石油树脂加氢难度大,加氢工艺的操作条件比较苛刻,工艺种类根据生产规模和对产品的要求不同而不同,大体可归纳为浆态加氢工艺、固定床加氢工艺和喷淋式加氢工艺三种。
1# 浆态加氢工艺
浆态加氢工艺过程一般是间歇式,也可以是连续式。将树脂按一定的比例溶解在溶剂中,与带有载体的固体粉末催化剂一起加人具有搅拌器的反应釜中,保持氢压在3.0MPa〜25MPa,反应温度260℃〜300℃,加氢时间4小时。加氢树脂经过滤脱除催化剂,经过闪蒸脱除溶剂,最后加工成型包装。
2 # 固定床加氢工艺
固定床加氢有一段加氢和两段加氢两种工艺。
两段加氢工艺是物料在溶解器中溶于溶剂,溶液经加热与氢气混合进人一段低压加氢反应器,加氢后的物料经冷却分离,分出氢气和氯化氢气体。分离后的物料再经加热,并与氢气混合进人二段高压加氢反应器,反应后的树脂经过精制后送去造粒包装。美国伊士曼公司与兰州石油化工公司石油树脂厂采用该工艺技术。一段加氢与二段加氢工艺流程基本相同,只是一段加氢采用一个中等压力加氢反应器。石油树脂在熔融状态下进人滴流床反应器,反应压力在5.0MPa〜15.0MPa,反应温度260℃〜300℃:,空速1.0h-1〜2.Oh-1反应器温度由反应器外壁的热载体来控制。
3# 喷淋式加氢工艺
喷淋式加氢工艺由日本荒川化学工业公司开发,于1985年实现工业化。工艺过程是将催化剂悬浮在泡罩塔上,采用特殊设计解决了高粘流体流动的问题,从而在低压下能得到较好的加氢效果。这种催化加氢蒸馏是将树脂加氢与产品分离结合起来,不仅简化了流程,节约投资,降低能耗,更重要的是对那些受热力学平衡限制的反应,可通过不断分离产品,破坏化学平衡来提高转化率。三种具有代表性的石油树脂加氢工艺反应条件及优缺点对比详见表4。
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