C5 石油树脂的合成研究

C5 馏分是乙烯生产装置的副产物 ,约占乙烯产量的 10% ～14% [ 1 ] 。C5 石油树脂就是以 C5馏分为原料 ,经过原料预处理、聚合 、闪蒸等工艺生产出的一种热塑性树脂 ,是相对分子质量介于300～3 000的低聚物。它具有酸值低，混溶性好，耐水、耐化学品的特性 ,在酸碱环境下的化学稳定性好 ，并有调节黏性和热稳定性好的特点。目前，它主要应用于涂料 、造纸、橡胶制品、油墨等行业 ,是天然松香、古马隆树脂的代用品。本工作以 C5 馏分为原料，采用正离子聚合反应，经过原料预处理、热聚合 、正离子聚合等工序 ， 合成了C5 石油树脂。

结果表明 ,其合成工艺条件是 :聚合单体含水量为 400～500 mg/L,含有 A lCl3 组分催化剂 C的用量为 1. 1% (质量分数 ) ,反应温度为 90 ℃,反应时间为 7 h,反应压力为 0. 9 MPa;在此条件下合成的 C5 石油树脂产品的收率约 90% (以聚合单体质量为基准 ) ,总固含量约为 83% (质量分数 ) ，溴价较低 ,加德纳色度小于 6,相对分子质量分布指数为 1. 81～2. 06,与基材苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物 ( SIS) 、苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯嵌段共聚物 ( SBS)的相容性较好 ,为 C5 馏分的综合利用提供了重要途径 。

聚烯烃戊烷的工业化生产

随着环保意识的加强， C5 的开发利用和产品质量的升级已经引起世界各国的普遍关注[1-3]。在 C5 的下游产品中， 戊烷的主要应用领域为发泡剂、 溶剂和燃料等。图 1 列出了目前国内戊烷产品的消费结构。

目前发泡剂领域的戊烷消耗量， 占戊烷消耗总量的 90% 左右。聚烯烃用戊烷是聚烯烃生产装置运行中具有移出聚合反应热功能戊烷的简称， 虽然用量少， 但产品附加值高， 与常规的 EPS 戊烷发泡剂产品差价超过 6 500 元 /t。聚烯烃戊烷除了常规的戊烷异构体比例、 含硫量等指标外， 含水量是一个非常重要的指标， 在运输、 储存和使用的过程中对含水量的要求极为苛刻， 通常要求聚烯烃戊烷含水量指标在 25 mg/L 以下。某石化企业戊烷生产装置以裂解 C5 分离除去二烯烃后的抽余 C5 为原料， 采用两段加氢工艺， 对其中的不饱和烃进行完全加氢。然后， 根据市场需求， 可将加氢后的混合戊烷再经过精馏塔进行分离，得到不同比例戊烷发泡剂产品和高纯度的正戊烷产品， 目前该装置所产戊烷已应用于分子筛脱附剂、高压聚乙烯反应溶剂和分析试剂等领域。为了提高碳五装置的经济效益和优化产品结构、 满足客户需

求， 本文研究以降低戊烷（聚烯烃用） 产品中水分含量、 提高聚烯烃用戊烷产品的质量为目的， 利用戊烷发泡剂装置现有的工艺和设备， 开发以加氢醚后碳五为原料， 工业化生产聚烯烃用戊烷的工艺技术， 装置运行平稳且产品各项指标均达到相应的质量要求。

分析方法

戊烷由于沸点低， 极易挥发， 在装置运行过程中的采样及分析时， 由于样品易挥发， 在由液态变为气态时， 相转化需吸收大量热量， 使盛装容器及注射器温度降低， 空气中的水分在样品上凝集， 使分析结果受环境温度与相对湿度的影响极大， 样品的分析结果与实际含水量偏差较大， 不能用于评估脱水工艺的优劣[4-5]。为了提高样品分析准确性， 在进行大量实验的基础上， 制定了聚烯烃样品采样及分析规则。根据 GB/T 6823—2008 的要求， 严格将分析间的相对湿度控制在 40% 以内， 室内温度控制在 25℃以下。

结论

（1） 为了提高石化企业的经济效益和优化产品结构， 积极开发有市场需求的下游高附加值产品， 利用戊烷发泡剂装置现有的工艺和设备， 开发了以加氢醚后碳五为原料， 工业化生产聚烯烃用戊烷的工艺技术， 装置目前运行平稳且产品各项指标均达到相应的质量要求， 并使石化企业拥有较为完善的戊烷产品链。

（2） 通过实验研究和装置运行， 将戊烷馏分低温分水和 3A 分子筛物理吸附相结合， 在适宜的条件下使脱水后戊烷产品含水量下降到 25 mg/L 以下， 脱水率达到 58.02%。

（3） 通过工艺和装置的优化改进， 在聚烯烃产品脱水前先进行降温处理及静置分水， 同时调整了反应器的空速， 确保了吸附剂的使用周期， 为连续化生产提供了数据基础。