國內(nèi)外C5石油樹脂的發(fā)展態(tài)勢分析及建議

卓興利

摘 要：國外對C5石油樹脂的研究發(fā)展已經(jīng)達到了一個很高的水平，一些發(fā)達國家正朝著生產(chǎn)裝置大規(guī)模化、品牌系列化、品種多樣化的方向發(fā)展。國外多采用加氫技術(shù)，生產(chǎn)無色或接近無色的、高軟化點的優(yōu)質(zhì)C5石油樹脂和專用樹脂。由于受到成本和原料的制約，我國的C5石油樹脂仍然處于起步階段，與發(fā)達國家相比，差距還很大。但隨著石油化工業(yè)的迅猛發(fā)展，我國乙烯生產(chǎn)能力的不斷提高，C5石油樹脂原料資源越來越豐富.充分地利用這些豐富的資源發(fā)展C5石油樹脂及改性C5石油樹脂，使C5石油樹脂生產(chǎn)規(guī)模化，改性C5石油樹脂牌號系列化、品種多樣化，為我國C5石油樹脂的發(fā)展開創(chuàng)一個全新的局面。

關(guān)鍵詞：C5石油樹脂；發(fā)展；改性；建議

前言

C5石油樹脂是以乙烯裝置副產(chǎn)裂解的C5餾分為原料，經(jīng)精餾，脫環(huán)，脫重，在酸性催化劑作用下聚合得到的一種低分子量的、無定型結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，外觀為淡黃色，具有很好的增黏和降凝的功能，正逐步取代天然樹脂增粘劑而占據(jù)重要地位。由于C5石油樹脂的聚合物鏈中存在很高的不飽和雙鍵，因此存在顏色深，穩(wěn)定性差，黏結(jié)性低等缺點。為了消除不飽和鍵的影響，國外大量采用加氫技術(shù)，氫化C5石油樹脂聚合物鏈中的不飽和雙鍵，從而得到無色或接近無色的加氫石油樹脂。國內(nèi)加氫石油樹脂的研究起步較遲，雖然目前我國研究和生產(chǎn)石油樹脂的單位和廠家很多，但無論是生產(chǎn)規(guī)模，還是產(chǎn)品種類和質(zhì)量都遠遠落后于經(jīng)濟發(fā)達國家。

一、 國內(nèi)外C5石油樹脂的工業(yè)生產(chǎn)狀況

1.國外C5石油樹脂的生產(chǎn)發(fā)展?fàn)?/p>

早在1910年美國就開始進行石油樹脂的研究工作，直到20世紀40年代，美國才由Picco公司實現(xiàn)了脂肪族C5石油樹脂的工業(yè)化， 1954年Esso公司開始和Picco公司合作生產(chǎn)C5石油樹脂。1968年日本開始研究脂肪族石油樹脂， 1971年建成5 000 t/ a生產(chǎn)裝置。80年代以來石油樹脂的產(chǎn)量迅猛增長， 目前全世界生產(chǎn)能力約1000kt/a，其中美國、日本和歐洲分別占47%，20%和28%。美國生產(chǎn)C5石油樹脂的廠家主要有Exxon、伊士曼等十幾家化工公司，其中Exxon公司是最大的生產(chǎn)廠家，C5石油樹脂生產(chǎn)能力達到200kt/a；日本的生產(chǎn)廠家主要有富士興產(chǎn)公司、三井石油化學(xué)等；西歐生產(chǎn)C5石油樹脂的公司主要有Hercu和ICI等，總生產(chǎn)量在100kt/a左右。

2.國內(nèi)C5 石油樹脂的生產(chǎn)狀況

我國從1964年開始石油樹脂的研制工作，蘭州化工廠以裂解焦油中的C5～C9 餾分為原料生產(chǎn)石油樹脂。爾后又有中科院化學(xué)所、中科院有機所、淄博化工研究所、上海石化化工所，都進行了C5石油樹脂的開發(fā)。基于上面的研究，全國陸續(xù)建立了一些小型C5石油樹脂生產(chǎn)裝置。由于缺少分離C5餾分必要的精制手段，加上生產(chǎn)C5石油樹脂的原料供應(yīng)嚴重不足， 我國在C5石油樹脂開發(fā)研制方面開始較晚，但發(fā)展速度很快。

二、 實驗部分

1.加氫催化劑評價

加氫催化劑活性評價實驗在單管固定床加氫催化劑評價裝置上進行。實驗過程為：按照一定比例配制的原料溶液，由計量泵按照設(shè)定的流量，泵入加氫評價裝置，并與新鮮氫氣（由質(zhì)量流量計控制氫氣流量）共同進入反應(yīng)器預(yù)熱段，經(jīng)充分混合預(yù)熱達到反應(yīng)溫度，直接進入加氫催化劑床層，進行加氫反應(yīng)。反應(yīng)條件為溫度270℃、壓力8MPa、液體空速4h-1、氫氣空速200h-1、汽液混合產(chǎn)物經(jīng)冷凝器后進入高壓氣液分離罐，進行汽液分離；氣體經(jīng)背壓閥，通過皂泡流量計計量后放空；液體混合產(chǎn)物由高壓氣液分離罐底部排出，液體混合產(chǎn)物經(jīng)降膜蒸發(fā)器脫除溶劑和低聚物等副產(chǎn)物，得到固體樹脂產(chǎn)品，進行質(zhì)量分析檢測。

2.加氫催化劑的制備

本研究采用的C5石油樹脂加氫催化劑屬于貴金屬/Al2O3系列加氫催化劑，該催化劑采用市售擬薄水鋁石或氫氧化鋁，經(jīng)混合、成膠、捏合、成型、干燥和程序升溫焙燒制得活性氧化鋁載體；再經(jīng)粉碎過篩，取10～20目顆粒作為載體，載體采用稀土元素硝酸鹽溶液預(yù)浸漬處理后得到復(fù)配改性催化劑載體，再用浸漬法定量負載金屬活性組分，經(jīng)干燥、程序升溫焙燒，得到所要求的負載量的貴金屬催化劑。

三、C5石油樹脂的改性

1. 化學(xué)改性

化學(xué)改性主要通過極性基團引入的方式實現(xiàn)。針對于C5石油樹脂較低軟化點問題，很多研究面向軟化點的提升。將適量的異戊烯加入到其原料中，所得到的石油樹脂的軟化點高于或是等于原來的100攝氏度；C5石油樹脂餾分中的環(huán)戊二烯的熱聚性能較好，在對其原料進行該反應(yīng)處理后，可以生成雙環(huán)戊二烯，并在蒸餾脫除的作用下，可有效提升樹脂的亮度，降低暗色，而與環(huán)戊二烯相比雙環(huán)戊二烯具有較多的雙鍵，在較高的軟化點的基礎(chǔ)上，具有分布相對較窄的分子質(zhì)量和較低的熔融粘度因此，可以實現(xiàn)多種化合物的共聚合，如烯醇、芳烴、酚等，進而可以再生成多種用途的樹脂。

2.加氫改性

樹脂的透明度和亮色具有重要性，尤其在膠粘帶與熱熔膠使用中，而在通常情況下，C5石油樹脂往往會出現(xiàn)摻色、帶色現(xiàn)象，其顏色為淡黃色或是淺棕色，這就影響了其使用范圍，而加氫后，可以有效降低C5石油樹脂的暗色，使得樹脂透明或是變白，而且能夠有效改善C5石油樹脂的穩(wěn)定性、粘合性等

四、 市場供應(yīng)狀況分析及預(yù)測

1.國外市場需求狀況分析及預(yù)測

C5石油樹脂是許多粘合劑的增粘組分，在膠粘劑和密封劑行業(yè)中，C5石油樹脂作為增粘樹脂已經(jīng)占據(jù)重要地位，其中熱熔膠和壓敏膠用量最大。這種石油樹脂適用于熱熔膠和壓敏膠，正在逐步取代松香樹脂和萜烯樹脂。國外用在膠粘劑方面的C5石油樹脂約為30萬t/a；用于涂料工業(yè)的C5石油樹脂超過17萬t/a，可改善其防水性能和耐化學(xué)性能，而且可提高涂料的光澤度和附著力；用在印刷油墨上的C5石油樹脂約有12萬t/a，可提高印刷油墨的耐磨性和光澤；此外，用在醫(yī)用容器、造紙、包裝材料等方面的C5石油樹脂還有約12萬t/a。

2.國內(nèi)市場需求狀況分析及預(yù)測

目前我國C5石油樹脂的研究正處于發(fā)展階段，2007年我國C5石油樹脂的市場需求量約為12萬t，2008年增長到14萬t，預(yù)測今后幾年將保持l0%左右的增長率，2012年達到20.5萬t/a，2015年將達到27.3萬t/a。即便是國內(nèi)所有擬建和在建生產(chǎn)裝置都能按期投產(chǎn)，2013年國內(nèi)C5石油樹脂的市場需求量缺口仍將超過6萬t/a。我國C5石油樹脂的消耗主要在膠粘劑、油墨添加劑、紙張施膠劑、涂料添加劑、醫(yī)用容器及包裝材料添加劑等領(lǐng)域。

五、結(jié)束語

國外對C5石油樹脂的研究發(fā)展已經(jīng)達到了一個很高的水平，一些發(fā)達國家正朝著生產(chǎn)裝置大規(guī)模化、品牌系列化、品種多樣化的方向發(fā)展。國外多采用加氫技術(shù)，生產(chǎn)無色或接近無色的、高軟化點的優(yōu)質(zhì)C5石油樹脂和專用樹脂。

參考文獻：

[1]杜周. C5加氫石油樹脂技術(shù)研究進展[J].石化技術(shù).2010，17（4）：59：

[2]李濤.國內(nèi)外碳五石油樹脂的生產(chǎn)及應(yīng)用[J].精細石油化工進展，2004（3）：32—35.

[3]王英龍.石油樹脂生產(chǎn)及應(yīng)用研究進展[J].青島科技大學(xué)學(xué)報.2003。24（9）：65～69.