一種石油樹(shù)脂的連續(xù)生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以乙烯裝置副產(chǎn)物裂解c5和裂解c9為原料，采用連續(xù)化熱聚合工藝生產(chǎn)石油樹(shù)脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，國(guó)內(nèi)乙烯裝置生產(chǎn)能力無(wú)論是從整體規(guī)模還是單套產(chǎn)能都得到大幅度提高，資源的集中度也大大提高，這為乙烯下游副產(chǎn)品的大規(guī)模綜合利用提供了非常有利的條件。
[0003]石油樹(shù)脂主要是以乙烯裝置副產(chǎn)物裂解C5和裂解C 9為原料，經(jīng)過(guò)聚合而得到的化工產(chǎn)品，是一種有效利用上述乙烯副產(chǎn)物的有效途徑。石油樹(shù)脂由于其有價(jià)格低廉、混溶性好、熔點(diǎn)低、耐水、耐乙醇和化學(xué)品等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于橡膠、膠粘劑、涂料、造紙、油墨等多種行業(yè)和領(lǐng)域。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN1737026A(蘭化公司)，公開(kāi)了一種C5、C9共聚石油樹(shù)脂的制備方法，該制備方法在實(shí)驗(yàn)室條件下，以(:5餾分為主原料，(:9作為改性原料，選用A1C13為催化劑，采用單釜間歇方式，通過(guò)冷聚法，制備C9改性C 5的共聚石油樹(shù)脂，兼有C 5石油樹(shù)脂和C 9石油樹(shù)脂的特性，可應(yīng)用于油漆、路標(biāo)漆及印刷油墨。
[0005]中國(guó)專(zhuān)利CN101613438A/CN101619121A(寧波甬華樹(shù)脂有限公司)，公開(kāi)了一種間戊二烯改性雙環(huán)戊二烯石油樹(shù)脂的制備方法，以間戊二烯和雙環(huán)戊二烯作為反應(yīng)原料，選用A1C13S催化劑，采用單釜間歇方式，通過(guò)冷聚法，制備間戊二烯改性雙環(huán)戊二烯石油樹(shù)月旨，產(chǎn)品擁有較好的軟化點(diǎn)及較高的產(chǎn)品收率，與EVA樹(shù)脂、橡膠等的相容性都有明顯的改塞口 ο
[0006]以上專(zhuān)利中石油樹(shù)脂的制備方法皆基于冷聚法，均采用單釜間歇操作方式，其缺點(diǎn)是勞動(dòng)強(qiáng)度大、能耗偏高、裝置自動(dòng)化控制水平低、產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性難以保證，不適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]中國(guó)專(zhuān)利CN102086252B (淄博魯華泓錦化工股份有限公司)，公開(kāi)了一種工業(yè)中連續(xù)聚合生產(chǎn)c5、(:9共聚石油樹(shù)脂的方法，以C5、C9為主要原料，選用A1C1 3為催化劑，生產(chǎn)工藝中聚合反應(yīng)采用連續(xù)操作方式進(jìn)行，能得到具有較好色相和分子量的石油樹(shù)脂，不會(huì)出現(xiàn)凝膠和爆聚現(xiàn)象，并能夠保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，增大效益。但該技術(shù)工藝路線中熱聚過(guò)程同樣需要使用催化劑，因此裝置內(nèi)需要增設(shè)催化劑回收處理單元，工藝路線比較復(fù)雜，增加了裝置的能耗物耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)乙烯裝置產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，通過(guò)利用本單位在石油樹(shù)脂領(lǐng)域已取得的實(shí)驗(yàn)室研究成果和工業(yè)化業(yè)績(jī)，針對(duì)乙烯副產(chǎn)物裂解C5、C9原料的具體情況以及樹(shù)脂產(chǎn)品的市場(chǎng)導(dǎo)向，合理制定工藝流程，準(zhǔn)確設(shè)定工藝參數(shù)，從而生產(chǎn)出粘性好，可塑性強(qiáng)，導(dǎo)熱系數(shù)小的等符合市場(chǎng)要求的高性能芳烴石油樹(shù)脂為社會(huì)和企業(yè)增加社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。
[0009]本發(fā)明所采用的石油樹(shù)脂生產(chǎn)工藝為熱聚合方法，與常規(guī)的酸催化聚合方法相比，本工藝采用熱聚合方法，操作方式為連續(xù)操作方式，具有工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，不需要催化劑，環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，是目前比較先進(jìn)的石油樹(shù)脂合成方法。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0011]一種石油樹(shù)脂的連續(xù)生產(chǎn)方法；包括熱聚合單元和脫揮單元；在熱聚單元中，原料緩沖罐后設(shè)置多臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器；在脫揮單元，首先設(shè)置脫溶劑塔，然后設(shè)置降膜蒸發(fā)器，各單元設(shè)備與設(shè)備之間通過(guò)物料管線進(jìn)行連接。
[0012]首先將裂解C5和裂解C9混合物料向原料緩沖罐進(jìn)料混合，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的聚合原料，由輸送栗送至第一反應(yīng)器物料入口，依次進(jìn)入多臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器所組成的熱聚合反應(yīng)體系；物料走向均為下進(jìn)上出；在最后一臺(tái)反應(yīng)器中完成全部反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)液在壓力控制回路控制下從反應(yīng)器上端的出料口出料，進(jìn)入脫溶劑塔塔釜，脫溶劑塔塔頂冷凝后的蒸出油部分返回塔內(nèi)回流，部分采出；脫出溶劑后的樹(shù)脂液由進(jìn)料栗，輸送至降膜蒸發(fā)器，物料在降膜蒸發(fā)器中經(jīng)熱油間壁加熱后，進(jìn)入底部收集槽中實(shí)現(xiàn)氣、液的分離，氣相組分為低聚物，通過(guò)收集槽頂部的氣相出口，進(jìn)入蒸發(fā)器冷凝器中進(jìn)行冷凝冷卻；降膜蒸發(fā)器中脫除溶劑后的液態(tài)樹(shù)脂物料由樹(shù)脂產(chǎn)品栗送到造粒成型機(jī)冷卻固化得到顆粒狀樹(shù)脂產(chǎn)品。
[0013]反應(yīng)器溫度為:200?270 °C ;反應(yīng)器壓力:1.0?1.5MPaG。
[0014]脫溶劑塔溫度:160?200°C ;壓力:0?0.1MPaG。
[0015]降膜蒸發(fā)器溫度:220?260°C ;壓力:-0.098?-0.06MPaG。
[0016]反應(yīng)器形式為帶攪拌的全混釜式反應(yīng)器，反應(yīng)器外部為夾套結(jié)構(gòu)，夾套內(nèi)通入熱媒，對(duì)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物料進(jìn)行換熱。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
[0018]1.物耗、能耗低
[0019]本發(fā)明技術(shù)先進(jìn)，工藝合理，原料中可聚合的活性組分轉(zhuǎn)化率高，原料利用充分，降低了物耗。工藝中利用導(dǎo)熱油為換熱介質(zhì)回收聚合反應(yīng)熱，并將其利用于溶劑脫除和原料預(yù)熱等加工工序，能量利用合理，有效地降低了能耗。
[0020]2.產(chǎn)品質(zhì)量高
[0021]多臺(tái)聚合反應(yīng)器采用全充滿(mǎn)操作方式，因此最大限度地避免了器壁結(jié)碳現(xiàn)象的發(fā)生，從根本上保證了產(chǎn)品質(zhì)量。流程簡(jiǎn)化、操作方便、能耗降低。降膜脫揮方式使樹(shù)脂物料在高溫區(qū)受熱時(shí)間縮短，更容易保證產(chǎn)品質(zhì)量。本工藝采用集散控制系統(tǒng)(DCS)實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的采集、監(jiān)測(cè)和控制，過(guò)程控制嚴(yán)格，全流程操作連續(xù)穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1:為本發(fā)明的工藝流程不意圖；
[0023]其中:1_聚合原料、2-原料緩沖罐、3-第一反應(yīng)器、4-第二反應(yīng)器、5-第三反應(yīng)器、6-第四反應(yīng)器、7-蒸出油、8-脫溶劑塔、9-低聚物、10-降膜蒸發(fā)器、11-樹(shù)脂產(chǎn)品、12-導(dǎo)熱油。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明所涉及工藝方案的實(shí)施方式主要分為熱聚合單元和脫揮單元兩部分，下面結(jié)合圖1工藝流程示意圖，闡述本發(fā)明的最佳實(shí)施方式:
[0025]具體說(shuō)明如下:如圖1的工藝流程示意圖所示:
[0026]原料為乙烯裝置副產(chǎn)物裂解C5和裂解C 9混合物料(1)，首先按照要求的配比將裂解C5和裂解(:9混合物料向原料緩沖罐(2)進(jìn)料，充分混合，經(jīng)過(guò)預(yù)熱后的聚合原料，由輸送栗送至第一反應(yīng)器物料入口，依次進(jìn)入多臺(tái)串聯(lián)反應(yīng)器(3?6)所組成的熱聚合反應(yīng)體系；熱聚合單元由多臺(tái)反應(yīng)器組成，反應(yīng)器形式均為帶攪拌的全混釜式反應(yīng)器，反應(yīng)器外部為夾套結(jié)構(gòu)，夾套通入熱媒，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行換熱；物料走向均為下進(jìn)上出，為了維持反應(yīng)所需的溫度和壓力，促進(jìn)聚合物分子量的提升和提高單體轉(zhuǎn)化率，需要通過(guò)對(duì)熱媒量流量調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)溫度，熱媒可采用不同溫度的導(dǎo)熱油。在最后一臺(tái)反應(yīng)器中完成全部反應(yīng)過(guò)程的反應(yīng)液在壓力控制回路控制下從反應(yīng)器上端的出料口出料，進(jìn)入脫溶劑塔(8)塔釜，由于反應(yīng)液溫度壓力較高，會(huì)在脫溶劑塔的塔釜中閃蒸出大部分的溶劑，塔頂冷凝后的蒸出油部分返回塔內(nèi)回流，部分采出(7)。脫出溶劑后的樹(shù)脂液由進(jìn)料栗，輸送至降膜蒸發(fā)器(10)，采用降膜蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)是為了盡量減少物料的受熱時(shí)間，同時(shí)盡量降低受熱溫度。物料在降膜蒸發(fā)器中經(jīng)熱油間壁加熱后，進(jìn)入底部收集槽中實(shí)現(xiàn)氣、液的分離，氣相組分為低聚物(9)，通過(guò)收集槽頂部的氣相出口，進(jìn)入蒸發(fā)器冷凝器中進(jìn)行冷凝冷卻。降膜蒸發(fā)器中脫除溶劑后的液態(tài)樹(shù)脂物料由樹(shù)脂產(chǎn)品栗送到造粒成型機(jī)冷卻固化得到顆粒狀樹(shù)脂產(chǎn)品(11)。
[0027]原料組成要求:
[0028]裂解C5:環(huán)戊二烯+雙環(huán)戊二烯含量彡60% (wt)
[0029]裂解C9:環(huán)戊二烯+雙環(huán)戊二烯含量=10?30% (wt)，苯乙烯含量彡1.5% (wt)
[0030]裂解C5:裂解 C9/wt = 1 ?8: