[发明专利]氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造工艺及设备，包括浆态釜式加氢的工艺和设备，属于石油树脂深度加氢、改善树脂色相并提高其耐热稳定性的高分子材料深加工的工业技术领域。

技术背景

石油裂解中副产的20～260℃裂解馏分油，经过热聚合或在BF3或AlCl3催化剂作用下聚合得到的不同性能的石油树脂，石油树脂广泛应用于涂料、油墨、胶粘剂和橡胶等领域，因其具有增粘性、粘结性以及与其他树脂的相容性，常将其与其他高聚物材料共混来改进相关产品的性能。但是此法生产的石油树脂存在颜色深，热稳定和化学稳定性差，特别是对热和氧不稳定，在受热时会产生难闻的气味、长期光照下引起颜色变深等缺点，严重限制了应用范围。解决这个问题的根本方法是催化加氢，将其饱和，石油树脂通过加氢可改善其色相、酸值、稳定性及互溶性能，树脂加氢后可变成白色或透明的，形成性能优异的饱和树脂，在热熔胶、胶粘剂、路面漆、外墙漆等领域有着广泛的应用。

文献介绍的石油树脂加氢催化剂有镍、钯、铂、铼、钌等单组分金属催化剂以及使用上述几种金属的复配，催化剂的载体采用Al2O3或硅藻土，催化剂用量为石油树脂重量的1％～35％，加氢是在溶剂中进行的，溶剂可以是环己烷、乙基环己烷、甲基环己烷、庚烷和辛烷等，加氢压力为5～25MPa，加氢温度为100～270℃，反应时间为1～10小时、加氢树脂解决了石油树脂的气味、色度和氧化稳定性问题，大大拓宽了石油树脂的应用领域。

国内外氢化石油树脂工业化的主要生产工艺是固定床生产工艺和喷淋式加氢工艺，美国专利3,442,877；3,484,421和3,701,760公布了石油树脂加氢技术，采用的是连续固定床加氢工艺，被加氢的固体石油树脂用溶剂溶解后进行加氢。溶剂一般是正庚烷、异构芳烃、环己烷和矿物油精等。喷淋式加氢工艺此法由日本荒川化学公司开发，于1985年实现工业化。其工艺过程是将粉状催化剂悬浮在泡罩塔板上，采用特殊设计解决了高粘流体流动的一些问题；从而在低压下能得到较好的加氢效果。对于浆态釜式石油树脂加氢工业化工艺技术国内外报道的很少，至今已有的报道大都停留在实验室阶段，由于高温高压的特点，专用的加氢反应设备设计相当困难，因此浆态釜式加氢工业化工艺技术发展非常缓慢。

我公司经过多年的研究和实验，开发出氢化碳五/碳九石油树脂，经过小试和中试，最近工业化成功。本工业化工艺技术涉及到多部技术革新，具有流程短、设备投资少，能耗低等特点。

发明内容

本发明的目的是提供了氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造工艺及设备，包括浆态釜式加氢的工艺和设备，生产的氢化碳五/碳九石油树脂不仅不饱和烃键低，热稳定性和抗氧化性好，而且色相接近白色，应用领域更加广泛。

本发明的技术解决方案是，采用专利CN200610045624.0所述的催化剂研究开发氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造工艺，采用具有多层特殊结构的搅拌浆，釜内有多组换热盘管、特殊的氢气分布器和挡板结构的专用加氢反应釜，使氢化碳五/碳九石油树脂实现了工业化生产，应用本发明技术生产的碳五/碳九石油树脂色相改善呈白色无味。

本发明具体的工业制造工艺包括以下步骤。

此工艺过程是间歇式，包括原料石油树脂的溶解、石油树脂加氢反应、石油树脂液的后处理三个部分。

(1)原料石油树脂的溶解

将溶剂经溶剂泵送入树脂溶解釜中，再将固体碳五/碳九石油树脂加入树脂溶解釜，溶剂和树脂的重量比为1∶1～10∶1，启动树脂溶解釜搅拌器进行搅拌溶解，同时启动树脂溶解釜夹套热水进行加热，使树脂充分溶解，溶解时间控制在2～6小时，溶解温度控制在50～70℃。

本发明所述的溶剂为十氢萘、二氧六环、石油醚、四氢呋喃、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯和乙酸甲酯中一种或几种的混合物。

(2)石油树脂加氢反应

原料溶解达到生产条件后，从树脂溶解釜经反应釜进料泵加入加氢反应釜，再将改性骨架镍催化剂加入到加氢反应釜中，改性骨架镍催化剂用量为石油树脂的1～25wt％，密闭后用氮气置换至含氧量合格，然后用0.5MPa氢气置换三次，然后充入1.0-2.0MPa的精制后氢气，同时启动搅拌器进行反应，搅拌转速为100-400转/分，采用调节换热盘管中换热介质的温度和流量来控制反应温度为100～230℃，加氢反应釜操作压力通过调整氢气压缩机出口氢气压力或加氢反应釜排放量进行控制，使体系压力控制为2.0～11.0MPa，氢气连续通入或间歇通入，保持反应时间为2-13小时，反应完成后进入树脂液后处理工序。