碳五石油樹脂裝置聚合工藝研究及優(yōu)化

吳明亮

【摘?要】本文主要介紹了生產(chǎn)碳五石油樹脂工作在實施過程中主要應(yīng)用的材料類型，并充分結(jié)合小試過程、中試階段以及工業(yè)生產(chǎn)程序的具體情況來分析間戊二烯這種加工原料在應(yīng)用環(huán)節(jié)的主要工作原理，將生產(chǎn)階段的所有事項進(jìn)行了詳盡的闡釋，讓更多先關(guān)工作人員能夠深刻了解到石油樹脂的主要聚合原理。另外，為了能夠讓整個聚合流程在后續(xù)的應(yīng)用過程中可以具有更高的參考價值，切實提升石油樹脂聚合工作質(zhì)量和效率，技術(shù)人員隨后將催化劑投放量、化學(xué)反應(yīng)溫度、間戊二烯原料成分構(gòu)成情況等作為影響聚合工藝質(zhì)量的主要考察內(nèi)容，繼而更加詳細(xì)地總結(jié)出在不同生產(chǎn)條件下樹脂產(chǎn)品的性能，這樣能夠為順利使用聚合工藝提供更加富有權(quán)威性的數(shù)據(jù)信息。

【關(guān)鍵詞】碳五石油樹脂;聚合工藝;產(chǎn)品性能

自2015年以來，乙烯的生產(chǎn)效率已經(jīng)呈現(xiàn)出逐步增長的趨勢，依照我國對于石油產(chǎn)業(yè)的要求和規(guī)劃內(nèi)容來看，相關(guān)企業(yè)對乙烯的需求量會變得更高。在隨著我國惠州、古雷、舟山等地?zé)捇惑w化裝置的建成投產(chǎn)，至2025年，中國乙烯產(chǎn)能超過5000萬噸，占全球乙烯產(chǎn)能的22%生產(chǎn)乙烯產(chǎn)品的時候會產(chǎn)生碳五這種副產(chǎn)物，其餾分過程中的產(chǎn)能也會隨之提升。在分析130萬t/a乙烯裝置的時候能夠知曉，每年產(chǎn)出的碳五餾將近12萬噸。就目前的情況下來看，將碳五餾分作為生產(chǎn)原料會產(chǎn)生一定的下游化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的產(chǎn)生能夠切實促使石油化工產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。科學(xué)合理地使用+碳五分離裝置能夠有效得到純度較間戊二烯產(chǎn)品，這種產(chǎn)品作為原料的時候能夠幫助相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)出較高品質(zhì)的石油樹脂，此項技術(shù)也在逐步應(yīng)用到涂料、膠粘劑、路標(biāo)漆、輪胎漆等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

一、聚合工藝的原理

間戊二烯聚合反應(yīng)在進(jìn)行的過程中會使用氯化鋁作為重要的催化劑，氯化鋁能夠在此期間進(jìn)行陽離子的聚合反應(yīng)，反應(yīng)在進(jìn)行過程中還會加入適量的二甲苯作為溶劑。氯化鋁在此期間會率先和二甲苯產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)，隨后產(chǎn)生的絡(luò)合物再和間戊二烯進(jìn)行反應(yīng)，繼而申城碳正離子對。最后以單體的形式不斷增長。

二、裝置聚合工藝實施過程

很多石油化工企業(yè)在經(jīng)營的過程中會更加重視建設(shè)碳五石油樹脂工業(yè)裝置。此種裝置在設(shè)計的時候會使用連續(xù)性的釜式聚合反應(yīng)器，技術(shù)人員在使用釜式聚合反應(yīng)器的時候需要在其中加入溶劑碳五飽和烷烴，并在其中加入氯化鋁物質(zhì)，在使用此反應(yīng)器之前需要進(jìn)行預(yù)熱工作，后續(xù)才可以根據(jù)適應(yīng)情況投入一定質(zhì)量的催化劑，加入后需要對混合物進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，并且需要在?guī)定的溫度范圍內(nèi)以點滴的方式加入的間戊二烯單體，反應(yīng)器在使用時候應(yīng)該使用夾套冷卻裝置合理控制整個反應(yīng)裝置的溫度。另外，技術(shù)人員也能夠通過控制滴加速度來控制反應(yīng)物的濃度，這樣也可以起到控制溫度的效果，讓反應(yīng)能夠在恒定的溫度中穩(wěn)定進(jìn)行。在反應(yīng)物滴加完畢后，工作人員需要將聚合液取出到中和反應(yīng)容器中。最后使用碳五飽和烷烴對聚合反應(yīng)容器進(jìn)行清洗，聚合液需要經(jīng)過堿洗、水洗、造粒等工藝，最終得到品質(zhì)優(yōu)良的樹脂產(chǎn)品。溶劑則需要脫出沒能夠參與到聚合反應(yīng)的過量碳五，并且需要將多余水分以及低聚合物清除，以備再次利用。

三、結(jié)果和討論

裝置開車距今已經(jīng)有一段時間，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，運行狀態(tài)穩(wěn)定。為了能夠更好地將樹脂產(chǎn)品銷售出去，其實滿足下游用戶對樹脂產(chǎn)品的實際需求，運行期間工作人員需要根據(jù)實際情況對裝置的性能和各項參數(shù)進(jìn)行了一定的調(diào)整，這樣能夠獲得不同品質(zhì)和規(guī)格的樹脂產(chǎn)品。通過改變反應(yīng)環(huán)境溫度、投放催化劑的量以及改變間戊二烯原料組構(gòu)成成分等，獲得了多種數(shù)據(jù)信息，最終能夠通過分析這些數(shù)據(jù)信息切實了解到數(shù)據(jù)變化所具有的規(guī)律。

初次開車聚合反應(yīng)的時候在反應(yīng)裝置中投入0.8：1比例的碳五飽和烷烴原料以及間戊二烯。反應(yīng)進(jìn)行過程中應(yīng)該將裝置的溫度維持在40-60攝氏度之間，聚合時間一般情況下應(yīng)該維持在3-4個小時之間。在經(jīng)過一段時間的觀察和分析后能夠得知，在以固相催化劑作為催化原料的時候，反應(yīng)體系中所使用到的間戊二烯原料的含量會對軟化點的產(chǎn)生造成較為明顯的影響。其余反應(yīng)條件在發(fā)生改變后并不會對反應(yīng)體系中的軟化點位置產(chǎn)生任何影響。在使用液態(tài)催化劑的時候，反應(yīng)環(huán)境的溫度對軟化點的產(chǎn)生節(jié)點具有十分明顯的影響。

在使用固相催化劑的時候，工作人員能夠通過改變原料組成能夠更好地對樹脂產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行定向改變，提升樹脂的軟化點。在此生產(chǎn)工作在實施的過程中，技術(shù)人員能夠通過提升反應(yīng)溫度提升樹脂軟化點，色相以及轉(zhuǎn)化率數(shù)值信息都沒有產(chǎn)生明顯的變化。調(diào)節(jié)固定催化劑的使用量也不會對樹脂產(chǎn)品的軟化點或者是色相等信息產(chǎn)生一定的影響，并且會導(dǎo)致溶劑的減少，會引起一定的凝膠反應(yīng)。催化劑用量的減少相當(dāng)于在反應(yīng)進(jìn)行的時候降低了催化劑的濃度，樹脂的軟化點會因此下降，在實際的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，軟化點會下降3-5攝氏度。但是催化劑的 濃度一定要控制在合理的范圍內(nèi)，不能太低，否則催化作用將會變得極其不明顯，甚至?xí)?dǎo)致催化劑的失活，收率也會因為受到相關(guān)情況的影響而大幅度下降。

在使用氯化鋁和碳五烷烴這種復(fù)合型催化劑的時候，石油樹脂的品質(zhì)是難以控制的，產(chǎn)品的質(zhì)量也會因此受到影響。造成這種情況的主要原因是微量的水是作為助催化劑存在的，但是水體的質(zhì)量是難以控制的，其中會存在一定量的雜質(zhì)，這就導(dǎo)致很多反應(yīng)并不能夠依照理論信息順利開展，樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量也會因此產(chǎn)生一定的變化。為此，石油工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)在執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)的時候會利用TL作為助催化劑，并和氯化鋁進(jìn)行融合創(chuàng)造出全新的催化劑體系，在進(jìn)行聚合反應(yīng)的時候，工作人員通過控制溫度 調(diào)節(jié)樹脂的軟化點。由此可見石油樹脂產(chǎn)品的生產(chǎn)工作具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況使用最為適合催化劑并適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度，促使石油樹脂產(chǎn)品的質(zhì)量能夠得到保證。

結(jié)束語：

根據(jù)試驗研究結(jié)論能夠了解到，在使用間戊二烯生產(chǎn)碳五石油樹脂產(chǎn)品的時候，需要采用固相催化劑，技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況改變原先的反映原料構(gòu)成成分，這樣能夠切實根據(jù)自己的實際需求改變原料配比，這樣能夠更好地獲得質(zhì)量更佳的碳五石油樹脂產(chǎn)品。當(dāng)技術(shù)人員使用復(fù)合型催化劑體系進(jìn)行生產(chǎn)工作的時候，能夠通過團(tuán)結(jié)溫度來控制產(chǎn)物的最終指標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙洪福，樊圓圓，趙卿波.碳五石油樹脂裝置聚合工藝研究及優(yōu)化[J].現(xiàn)代化工，2021，41（01）：224-226.

[2]趙永凱，張拓，趙秀英，趙偉，李曉林.碳五石油樹脂/氯化丁基橡膠復(fù)合材料的阻尼機(jī)理[J].合成橡膠工業(yè)，2019，42（04）：266-271.

[3]燕豐.中石化首套碳五加氫石油樹脂中試裝置試驗成功[J].橡塑技術(shù)與裝備，2014，40（18）：65.