C5石油树脂的合成技术

C５石油树脂的合成技术

于涛刘海同

(大庆石油学院，安达，151400)

武兴彬孙立欣

(大庆市石油化工总厂，大庆市，163714) (大庆市林源石油化工总厂)

提要论述了C

５

原料油经热聚、分离出来的轻组分经催化聚合工艺

制得浅色C

５石油树脂。试验中对C

５

石油树脂的聚合工艺、催化剂的失活

和脱除及C

５

石油树脂的精制等工艺条件进行了研究。

关键词C

５石油树脂，C

５

馏分，热聚，聚合工艺，催化剂的失活和

脱除

Synthetize and Application for C５Petroleum Resin Yu Tao,Liu Haitong Wu Xingbin (Daqing petroleum institute,Anda,151400)(Daqing general petrochemical

works,Da Qing,163714)

Sun Lixin(Daqing Linyuan general chemical woks)

Abstract The paper detailly discusses light fractions which are separated from C５raw material after heat polymerizing.Light-coloured C５peiroleum resin is made from ligh fraction by catalytic polymerizing.This paper also deals with technological conditions for washing and separating of the catalyst,refining and analysing for C５petroleum resin.

Key words petroleum resin,C

５

fraction,heat

polymerizing,polymerizing technology,washing and separating of catalyst

C

５

石油树脂主要用途有胶粘剂和橡胶的增粘剂、油墨、纸张上浆剂、胶粘带、热熔胶及各种涂料的添加剂等［1］。

大庆石油化工总厂的35万t/a乙烯装置，副产C

５

馏分约3.3万t/a。

1998年总厂乙烯装置将扩建到48万t/a，届时C

５

产量为4.1万t/a。如何利用这部分资源，以提高经济效益，这是一个亟待解决的问题。

以大庆石油化工总厂C

５馏分为原料，合成浅色C

５

石油树脂和双环戊

二烯石油树脂，这将为C

５

馏分的综合利用创出一条新路。

1 试验方法

C

５

石油树脂的聚合工艺主要可分为原料精制、聚合反应、洗涤与减压蒸馏等4部分。其工艺流程如下：

在装有回流冷凝器、温度计、电动搅拌器的容器中，加入适量的催和一定量的甲苯，搅拌约20～30 min，待水浴温度≤5℃化剂无水AlCl

３

轻组分原料(开始慢，逐渐提高滴加速度)，约3 h滴加时，开始滴加C

５

完毕。然后在一定温度下反应3～4 h。

洗涤脱活后的聚合液，在真空度≮4×10３ Pa下进行真空蒸馏，当釜内聚合液温度达到300～310 ℃(视产品软化点要求而定)时，维持20～30 min，停止加热，釜内料液温度降至200 ℃时关闭减压系统，并将液

石油树脂产品。

料放出、冷却、成形，即为C

５

2 试验结果和讨论

2.1 原料的精制

馏分的组成十分复杂，其中含量较高利用价值较大的有3种：异C

５

戊二烯质量含量15 %～20 %、环戊二烯质量含量12 %～17 %和间戊二烯

馏分中的活质量含量10 %～20 %，其含量随着原料的重质化而增加。C

５

性组分约占70%左右。

馏分中环戊二烯质量含量＞1 %时，国内外实践经验表明：如果C

５

聚合反应得到的树脂色相＞7。若使C

石油树脂色相≤7，则需将环戊二

５

石油树脂。这是因为环戊二烯易形成不溶性凝烯脱除，方可制得浅色C

５

石油树

胶，使C

５

馏分再进脂色相升高［2］。所以，首先要将原料进行精制，精制的C

５

行聚合反应，精制的方法通常是热聚合。

2.1.1 原料的热二聚在C

馏分的诸多单体中，环戊二烯活性较高，

５

而且热聚性能最好，在受热时环戊二烯易发生二聚生成双环戊二烯，而双环戊二烯的沸点很高，易与线型烯烃分离。故可采用热聚法脱环戊二烯。

热聚压力、温度对石油树脂的色相(Gardnar级)、软化点和收率等性能的影响参见表1。

表1 热聚条件(温度、压力)对树脂性能的影响

试验结果表明，热聚温度和压力是影响石油树脂色相的关键因素。

热聚时的温度、压力越高，树脂色相越低，但树脂的收率和软化点均较低。只有在适当的热聚条件下，才能使树脂的色相低，而软化点和收率较高［3］。

原料经蒸馏切割得到轻组2.1.2 轻重组分的分离与利用热聚后的C

５

分(≤70 ℃)和重组分。利用轻组分进行聚合可制得浅色C

石油树脂，

５

其技术指标可达到：色相＜7(50 %甲苯溶液的Gardnar级)；软化点为

石油树脂的软80～100 ℃。若在聚合溶液中加入微量的添加剂，可使C

５

化点提高到80～120 ℃。

在重组分中基本都是饱和烃类或双聚烯烃等大分子。如果将＞70 ℃的馏分经反应釜高温聚合，再经减压蒸馏可得到双环戊二烯树脂。如果考虑到这部分石油树脂收率低，能源消耗量较多时，可直接将这部分重组分用作汽油调合组分。或者，将重组分的烷烃蒸馏切割成6＃溶剂油。釜底残余部分大多是双环戊二烯及其他重组分，经热聚、减压蒸馏等手段制成双环戊二烯树脂。

2.2 聚合工艺

原料油，切割出＜70 ℃的馏分并在间歇装置内进行聚热聚后的C

５

合，制成浅色的石油树脂。聚合反应温度对C

石油树脂性能有很大影响。

５

反应温度与树脂性能的关系如表2所示。

表2 聚合反应温度对树脂性能的影响

随着聚合反应温度的升高，树脂的收率增加，但树脂的软化点下降，色相变化不明显。

开始投料与投料过程的温度≤5 ℃，最高不能超过10 ℃。聚合反

轻组分料液应温度控制在20～25 ℃。而且，要严格控制投料速度，C

５

投加速度对树脂性能影响很大，如表3所示。

表3 聚合反应投料速度对树脂性能的影响

轻组分的投加速度，特别是在开始时的投加速度，试验结果表明，C

５

对树脂色相影响很大。投加速度过快，会生成大量凝胶，得到的树脂色相很深，严重影响树脂的性能。投加时间控制在2.5～3.0 h为宜。