碳九石油树脂生产技术及进展分析

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前言

C9石油树脂是由石油裂解所副产的C9馏分, 经过预前处理、聚合、蒸馏等工艺而生产的一种热塑性树脂, 它不属于高聚物, 是分子量在300~3000的低聚物。由于其具有较低的酸值, 混溶性好, 耐水, 耐乙醇, 耐化学品, 且化学性能稳定, 作为促进剂、调节剂、改性剂被广泛应用在涂料、油漆、橡胶等行业。利用C9生产石油树脂是化工产业的重要组成部分, 石油裂解也是化工行业的基石, 对推动社会发展有着十分重要的意义。

一、碳九石油树脂生产现状

国外C9石油树脂生产工艺已经相当成熟, 有热聚合、自由基引发聚合、阳离子聚合等工艺, 应用较为广泛的是路易斯酸催化剂。国内该领域的研究起步较晚, 但发展迅速很多研究已经达到工业化水平, 但也有着规模小、产品单一、质量不稳定、原料利用率对、高能耗、重污染等一系例问题亟待克服。我国碳九资源丰富, 目前主要用于燃料和出口, 所以发展碳九石油树脂技术, 是我国化工领域的重中之重, 有利于缓解随着经济发展大量原材料需要进口的难题, 同时也有利于解决经济发展和环境保护的难题。

二、碳九石油树脂生产技术特点比较

生产普通石油树脂一般由三种工艺分别为:引发聚合法、热聚合法、催化聚合法引发聚合法:该工艺无需考虑催化剂的脱除问题, 产生污染少, 得到的产品优良, 产品颜色较浅且发亮, 但该工艺有着反应条件要求较高, 反应时间长, 转化率低, 软化点低的缺陷。

热聚合发:该工艺简单, 树脂颜色浅、发亮, 产品质量优越, 但该工艺只适合于碳五馏分, 适合生产低软点的树脂。

催化聚合:该工艺应用较广泛, 聚合时温度较低, 通常低于100摄氏度, 且聚合时间短, 目前在工业上应用普遍, 但需要大量催化剂, 且催化剂的脱除是难点, 反应对设备有一定的腐蚀性, 有污染物产生, 产品质量不高。

三、碳九石油树脂生产工艺

1. 预处理系统

该系统包括初馏塔和精馏塔两个部分, 初馏塔主要是为了蒸馏出沸点低的馏分, 在常压下, 轻组分蒸出后, 在进行冷凝处理, 成为初馏分油广泛应用于化工轻工业中, 是很好的溶剂。对于剩余的重组分要进入到精馏塔, 进行精炼, 在减压条件下, 提取出碳九成分, 作为聚合物的原料。该系统通过一种能较易于调控塔底温度的导热油系统来控制提供热能。

2. 聚合系统

在15~25摄氏度下, 来发生聚合反应, 但该反应生产产品质量受催化剂和温度的影响, 如随着催化剂用量加大, 产品色度加深, 随着温度增高, 色度也加深。反应停留时间一般控制在1~5个小时, 虽然停留时间越长, 产品得到越多, 但低分子聚合物生成量同样升高, 是滴软化点降低挥发分增多。

3. 洗涤系统

该环节主要是为了脱除反应过程中加入的催化剂, 是催化聚合的重要环节, 该环节主要是利用稀碱水和催化剂中和反应, 来终止反应的进行, 目前工业上广泛采用以热千分之三的比例的液碱溶液洗涤, 并加入破乳剂来避免乳化现象。所以水洗效果的好坏直接影响了产品质量的优劣。

4. 闪蒸系统

该阶段主要经过减压条件下的两次汽提, 利用低压条件下, 来分离轻闪油和重闪油, 来得到质量优良的石油树脂。

四、碳九石油树脂发展前景和建议

利用碳九分馏生产石油树脂, 应当根据原材料和市场需求以及工艺特点, 来做出不同的调整, 达到生产产品品质优良, 生产过程安全, 生产无污染, 生产成本低廉的目标。目前市场上对混溶效果好, 熔点低, 抗水抗酸, 耐乙醇等特点的树脂需求量较大, 因此对该方向的研究应当加大研究力度, 减少对进口技术的依赖。在作出产品工艺开发的同时, 应当及时了解国际市场动向, 开发出具有独特特性的碳九石油树脂, 能满足在不同条件下的需求。努力降低废物的生成, 特别是石油废水对环境的污染, 优化产业结构, 努力保证产品质量的同时兼顾环境效益。

我国在碳九石油树脂发展, 已取得了显著的成绩, 但我国大量的碳九石油树脂质量不稳定, 生产规模也较小, 大量需求还依然依靠进口。在以后的研究中还需要注意以下几个问题。

(1) 加大对大规模生产工艺的研究, 优化生产工艺, 减少污染产生。

(2) 着重强调对催化剂的开发, 减少催化剂的使用, 使产品质量更加优良。

(3) 针对国内发展现状, 开发具有针对性地产品来满足市场需求。

(4) 能根据原料的组成来选择合适的工艺, 降低成本, 提高产率。

(5) 开发出优良的反应器, 来降低反应条件, 减少废水的产生。

结束语

虽然与发达国家相比, 我国的碳九石油树脂技术还将有很长的路要走, 但最近几年国内研究者们对生产工艺和技术设备的努力研究, 极大地推进了石油化工领域大步向前发展。相信在随着科技的进步和社会的发展, 在不远的未来, 我国石油化工行业定能给社会的发展注入新的活力。

摘要：石油化工一直是主导着国家迅速发展的支柱行业, 随着我国经济建设的迅速推进, 对化工产品的需求也越来越大, 特别是乙烯需求量的逐年提升, 引起研究者们对碳九石油的裂解生产工艺的广泛研究。通过裂解碳九, 生产石油树脂, 对其广泛应用的领域有着重要的意义, 也一定程度上推进了我国工业化的进程。文章通过对碳九石油树脂生产技术及特点的讨论, 来分析其发展前景, 并对未来发展方向提出建议。

关键词：碳九石油树脂,裂解,聚合法,催化