碳五石油樹脂裝置聚合工藝研究及優化

吳明亮

【摘?要】本文主要介紹了生產碳五石油樹脂工作在實施過程中主要應用的材料類型，并充分結合小試過程、中試階段以及工業生產程序的具體情況來分析間戊二烯這種加工原料在應用環節的主要工作原理，將生產階段的所有事項進行了詳盡的闡釋，讓更多先關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的應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量和效率，技術人員隨后將催化劑投放量、化學反應溫度、間戊二烯原料成分構成情況等作為影響聚合工藝質量的主要考察內容，繼而更加詳細地總結出在不同生產條件下樹脂產品的性能，這樣能夠為順利使用聚合工藝提供更加富有權威性的數據信息。

【關鍵詞】碳五石油樹脂;聚合工藝;產品性能

自2015年以來，乙烯的生產效率已經呈現出逐步增長的趨勢，依照我國對于石油產業的要求和規劃內容來看，相關企業對乙烯的需求量會變得更高。在隨著我國惠州、古雷、舟山等地煉化一體化裝置的建成投產，至2025年，中國乙烯產能超過5000萬噸，占全球乙烯產能的22%生產乙烯產品的時候會產生碳五這種副產物，其餾分過程中的產能也會隨之提升。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原料會產生一定的下游化工產品，這些產品的產生能夠切實促使石油化工產業的穩步發展。科學合理地使用+碳五分離裝置能夠有效得到純度較間戊二烯產品，這種產品作為原料的時候能夠幫助相關企業生產出較高品質的石油樹脂，此項技術也在逐步應用到涂料、膠粘劑、路標漆、輪胎漆等產品的生產過程。

一、聚合工藝的原理

間戊二烯聚合反應在進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行陽離子的聚合反應，反應在進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生絡合反應，隨后產生的絡合物再和間戊二烯進行反應，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

很多石油化工企業在經營的過程中會更加重視建設碳五石油樹脂工業裝置。此種裝置在設計的時候會使用連續性的釜式聚合反應器，技術人員在使用釜式聚合反應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，在使用此反應器之前需要進行預熱工作，后續才可以根據適應情況投入一定質量的催化劑，加入后需要對混合物進行充分攪拌，并且需要在規定的溫度范圍內以點滴的方式加入的間戊二烯單體，反應器在使用時候應該使用夾套冷卻裝置合理控制整個反應裝置的溫度。另外，技術人員也能夠通過控制滴加速度來控制反應物的濃度，這樣也可以起到控制溫度的效果，讓反應能夠在恒定的溫度中穩定進行。在反應物滴加完畢后，工作人員需要將聚合液取出到中和反應容器中。最后使用碳五飽和烷烴對聚合反應容器進行清洗，聚合液需要經過堿洗、水洗、造粒等工藝，最終得到品質優良的樹脂產品。溶劑則需要脫出沒能夠參與到聚合反應的過量碳五，并且需要將多余水分以及低聚合物清除，以備再次利用。

三、結果和討論

裝置開車距今已經有一段時間，產品質量優質，運行狀態穩定。為了能夠更好地將樹脂產品銷售出去，其實滿足下游用戶對樹脂產品的實際需求，運行期間工作人員需要根據實際情況對裝置的性能和各項參數進行了一定的調整，這樣能夠獲得不同品質和規格的樹脂產品。通過改變反應環境溫度、投放催化劑的量以及改變間戊二烯原料組構成成分等，獲得了多種數據信息，最終能夠通過分析這些數據信息切實了解到數據變化所具有的規律。

初次開車聚合反應的時候在反應裝置中投入0.8：1比例的碳五飽和烷烴原料以及間戊二烯。反應進行過程中應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該維持在3-4個小時之間。在經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，反應體系中所使用到的間戊二烯原料的含量會對軟化點的產生造成較為明顯的影響。其余反應條件在發生改變后并不會對反應體系中的軟化點位置產生任何影響。在使用液態催化劑的時候，反應環境的溫度對軟化點的產生節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品的品質進行定向改變，提升樹脂的軟化點。在此生產工作在實施的過程中，技術人員能夠通過提升反應溫度提升樹脂軟化點，色相以及轉化率數值信息都沒有產生明顯的變化。調節固定催化劑的使用量也不會對樹脂產品的軟化點或者是色相等信息產生一定的影響，并且會導致溶劑的減少，會引起一定的凝膠反應。催化劑用量的減少相當于在反應進行的時候降低了催化劑的濃度，樹脂的軟化點會因此下降，在實際的生產經營過程中，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，不能太低，否則催化作用將會變得極其不明顯，甚至會導致催化劑的失活，收率也會因為受到相關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合型催化劑的時候，石油樹脂的品質是難以控制的，產品的質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，但是水體的質量是難以控制的，其中會存在一定量的雜質，這就導致很多反應并不能夠依照理論信息順利開展，樹脂產品的質量也會因此產生一定的變化。為此，石油工業領域的企業在執行生產任務的時候會利用TL作為助催化劑，并和氯化鋁進行融合創造出全新的催化劑體系，在進行聚合反應的時候，工作人員通過控制溫度 調節樹脂的軟化點。由此可見石油樹脂產品的生產工作具有較強的復雜性，技術人員需要根據實際情況使用最為適合催化劑并適當調節溫度，促使石油樹脂產品的質量能夠得到保證。

結束語：

根據試驗研究結論能夠了解到，在使用間戊二烯生產碳五石油樹脂產品的時候，需要采用固相催化劑，技術人員需要根據實際情況改變原先的反映原料構成成分，這樣能夠切實根據自己的實際需求改變原料配比，這樣能夠更好地獲得質量更佳的碳五石油樹脂產品。當技術人員使用復合型催化劑體系進行生產工作的時候，能夠通過團結溫度來控制產物的最終指標。

參考文獻：

[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化[J].現代化工，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/氯化丁基橡膠復合材料的阻尼機理[J].合成橡膠工業，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].橡塑技術與裝備，2014，40（18）：65.