摘 要:進入21世紀以來,我國社會經濟呈現出穩健的發展趨勢。在這樣的趨勢之下,我國石油化學工業也呈現了高速發展勢態。對于石油樹脂的開發及應用來說,屬于石油化學工業的一項較為重要的工作內容。文章在分析石油樹脂的分類、應用、開發及其相關生產技術的基礎上,進一步對石油樹脂的發展趨勢進行探究,以期為我國石油樹脂開發應用的發展提供一些具有價值的參考憑據。
關鍵詞:石油樹脂;開發應用;展望
引言
近年來,在石油化學工業的高速發展背景下,使得部分乙烯裝置變多,當中C9、C5餾份等副產物的開發及利用更加受到人們的重視。這主要是因為,在對C9、C5餾份加以利用,能夠產生出石油樹脂[1]。因此,該課題成為了國內外業界學者的熱議及廣泛研究。對于石油樹脂來說,主要在塑料、涂料以及橡膠等領域中具備廣泛應用價值,其原料的來源成分非常豐富,同時原料價格便宜,顯然這對原料的大量開發及應用起到了關鍵性的作用。就現狀而言,像美國、日本以及英國等國家在石油樹脂的開發及其利用上均發展迅速。與這些國家相比,我國石油樹脂的開發及應用相對較晚,因此在生產規模上也顯得較小。但由于石油樹脂的價值作用明顯,因此在國內石油化學工業發展迅速的背景下,我國石油樹脂的發展趨勢也較為明朗。基于整體層面而言,為了使我國石油樹脂開發應用更具發展前景,文章對“石油樹脂的開發應用與展望”進行論述意義重大。
1 石油樹脂的分類與應用分析
1.1 石油樹脂分類
對于石油樹脂來說,是以其組成進行分類的,主要可分為:C5石油樹脂、C9石油樹脂、DCOP石油樹脂以及C5/C9石油樹脂等等。由于石油樹脂種類諸多,因此不同的種類存在不同的應用價值。
1.2 石油樹脂應用
上述提到了多種石油樹脂,也提到不同種類的石油樹脂其應用價值有所不同。對于C5石油樹脂來說,是當下應用最為廣泛的一類石油樹脂,其在油墨、密封、涂料以及粘結等方面均具備廣泛應用價值。對于C9石油樹脂來說,在塑料、油漆以及橡膠等方面應用廣泛。而對于DCPD石油樹脂來說,主要存在的特點是具備不飽和的雙鍵,所以在石油樹脂的改性方面具有較為廣泛的應用價值。另外,對于C5/C9石油樹脂來說,在最近幾年上應用廣泛,存在C5與C9石油樹脂的共同特點,所以其在市場上的應用價值非常廣泛。以我國鞍山化工一廠為例,其主要生產的石油樹脂類別為淺色樹脂與深色樹脂兩類,年均大約生產1萬噸;而對于青島琴波化工廠來說,主要生產的石油樹脂類別包括淺色石油樹脂與棕色石油樹脂,年均大約生產0.5萬噸。在國外方面,例如美國的Nevile Chem.Co公司,每年產生石油樹脂的量約為2.5萬噸;法國的Esso Chem.Co公司,每年生產石油樹脂的量約為5.0萬噸;日本的三井油化每年生產的石油樹脂約為2.8萬噸[2]。國內外比較可知,我國在年均生產石油樹脂上比國外一些國家要低很多。但從整體趨勢來看,由于石油樹脂應用價值廣泛,因此在國內還將朝向穩健的趨勢得到進一步的發展。
2 石油樹脂的開發及其生產技術分析
石油樹脂是美國1910年對石油精制副產物加以利用,進而開發出來的一種材料。隨著科學技術的發展,使得石油樹脂的開發及其生產技術也變得多樣化。從整體層面分析,石油樹脂的開發及其生產技術相關性內容主要如下:
2.1 石油樹脂催化劑
石油樹脂催化劑是樹脂催化劑當中的一類,在早期生產中,此類石油樹脂主要是硫酸,也可能是酸性白土等。就現狀而言,大部分所使用的是BF3-乙醚以及AlCl3[3]。其中,倘若對AlCl3加以應用,能給獲得較高的樹脂收益率,但同時也潛在一些不足之處,比如催化劑脫除工藝不夠簡單,樹脂色相不夠好等。為使上述不足之處得到有效處理,近年來研究了固體酸類催化劑以及固載AlCl3類催化劑等。基于整體來說,上述提到的新型催化劑尚且處于探究階段,實際應用效果還未得到充分證實,因此其應用有待進一步探究。另外,倘若在樹脂生產中應用BF3-乙醚催化劑,則收益率會較低,同時價格較高。但同時也存在一些優勢,比如基于生產過程中催化劑脫除工藝較為簡單,所生產出來的樹脂色相比較好。因其優勢顯著,所以得到了較為廣泛的關注[4]。
2.2 生產工藝分析
如今,石油樹脂的應用規模逐漸增大,同時市場對樹脂品種的需求也較多。大致上而言,近幾年所研發的石油樹脂生產工藝主要有兩種:其一為自由基聚合法;其二為固體酸催化合成法。以操作條件為劃分原則,可劃分為兩種:其一為高溫法;其二為低溫法[5]。在石油樹脂合成工藝操作過程中,需完成的事項包括了原料的預處理、原料的聚合處理以及原料的后處理等。對于原料的預處理來說,需以生產樹脂類型為依據,進而對原料完成相應的切割,然后對具備聚合作用的成分進行選取。對于聚合來說,則是反應過程的主體部分。另外,還包括了后處理,如脫除溶劑以及脫除催化劑等等。在石油樹脂生產期間,需充分重視的是原料當中水份的含量、反應溫度、催化劑濃度以及鐵污染等。上述要素均需研究控制,以此使生產工藝水平得到有效提升。
3 石油樹脂發展趨勢探究
近年來,國內外石油化學工業發展非常迅速,在這樣的趨勢下石油樹脂的開發、生產速度均非常顯著。尤其是對部分性能高、功能高的石油樹脂來說,市場需求量更高。而對石油樹脂有所需求的用戶來說,對于樹脂的顏色、性能及質量均有所要求,大致上而言更注重樹脂的淡色、特殊、電子束固化等,并且期望樹脂具備多樣化的用途。從類別方面來看,現在的石油樹脂類型不僅僅局限于過去的C5、C9等類型。將石油樹脂進行加工,從而成為新型樹脂則更具應用前景。就現狀而言,世界石油樹脂的年均產量大概為48萬噸,并且每年需求量均有所提升[6]。由于受到資源短缺等因素的影響,使得一些發達國家的需求量遠遠大于產量。而我國在石油樹脂生產發生正處于發展階段,其發展前景明朗。
4 結束語
通過文章的探究,認識到與美國、英國、日本等石油樹脂開發量大的國家比較起來,我國在石油樹脂生產及應用方面尚且處于落后的局面。但是,從市場需求及生產條件上來看,我國石油樹脂的開發前景樂觀。作者認為,在生產石油樹脂過程中,需充分注重其質量,充分保證其原料中水份的含量,并對催化劑濃度加以控制,降低鐵污染。相信在石油樹脂生產質量得到有效提升的基礎上,能夠有效滿足應用需求,進一步為國內石油樹脂的進步及發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1]王磊,陳東瓊,李緒豐,等.基于RBI的碳五石油樹脂裝置風險評估分析[J].中國安全生產科學技術,2011,6:112-117.
[2]魯佳,馬磊,江大好,等.γ-Al_2O_3載體孔結構對負載鈀催化劑催化C_9石油樹脂加氫性能的影響[J].石油化工,2011,10:1105-1109.
[3]石洪波,朱丹,史凱迎.C_5石油樹脂合成及改性研究新進展[J].化學工業與工程技術,2012,2:35-38.
[4]徐嬌,豐楓,江大好,等.C_5石油樹脂加氫工藝及催化劑研究進展[J].中國膠粘劑,2012,6:53-58.
[5]俞陸軍,江大好,徐嬌,等.C_9石油樹脂顯色原因及其加氫改性的研究[J].石油化工,2012,10:1181-1185.
[6]許惠明.加氫石油樹脂的生產技術與發展現狀[J].中國膠粘劑,2014,4:47-49.
作者簡介:康鑫(1988-),男,遼寧省撫順市人,工作單位:撫順齊隆化工有限公司,職務:研發員,研究方向:石油樹脂。