異戊二烯在間戊二烯石油樹脂實際生產(chǎn)中的運用

何 芳，田 玲，余 杰（.新疆工程學院，新疆烏魯木齊 830000；.新疆獨山子天利實業(yè)總公司，新疆克拉瑪依 838600）

異戊二烯在間戊二烯石油樹脂實際生產(chǎn)中的運用

何 芳1，田 玲1，余 杰2
（1.新疆工程學院，新疆烏魯木齊 830000；2.新疆獨山子天利實業(yè)總公司，新疆克拉瑪依 838600）

綜述了間戊二烯石油樹脂的主要性質(zhì)、用途、生產(chǎn)工藝及步驟。原料中加入7.75%異戊二烯，其轉(zhuǎn)化率為96.87%，樹脂粘度由120～160mm2/s提高到180～220mm2/s，同時并不會影響樹脂產(chǎn)品的其他主要指標，還可大大降低原料成本。

異戊二烯；間戊二烯；石油樹脂

石油樹脂一般分為C5、C9、脂環(huán)族石油樹脂（DCPD）及純單體四種型態(tài)，其組成分子皆是碳氫化合物，故又稱之為碳氫樹脂，主要用于增黏劑，屬低分子量高熱塑性物質(zhì)，由裂解汽油餾分經(jīng)由熱或觸媒聚合而得。主要應用領(lǐng)域為涂料、粘著劑、熱熔膠、感壓熱熔膠、感壓膠、道路漆（路標漆）、油墨與橡膠。我國石油樹脂產(chǎn)量較低，生產(chǎn)成本高，尤其是原料成本高，同時生產(chǎn)技術(shù)落后［1］。

C5餾分的另一個主要成分是異戊二烯，其結(jié)構(gòu)是典型的共軛雙鍵，化學性質(zhì)較為活潑，主要用于生產(chǎn)異戊橡膠等［2］。但是價格相對于間戊二烯要便宜。若在原料中添加異戊二烯，能降低間戊二烯用量，從而降低原料成本。

1　石油樹脂主要性質(zhì)用途

①軟化點—石油樹脂抗熱程度及硬度，一般由于應用種類的要求而有不同的軟化點。如路標漆要求軟化點為98～101℃，而膠黏劑則要求為95～98℃。

②色度—通常純單體樹脂的色澤最佳，色度≤1；C5樹脂次之，色度≤6；而C9及DCPD最深，一般≥8。

③流平性—與涂料的黏度、表面張力和使用的溶劑等有關(guān)。黏度越大，流平性越差，只有粘度適中，流平性才越好，而不是粘度越小流平性越好。

本研究為間戊二烯-異戊二烯參混石油樹脂，主要用于路標漆和膠黏劑，其軟化點要求分別為98.5～101.5℃和95.5～98.5℃，粘度要求分別為160～220mm2/s和80～160mm2/s，色度均≤6，生產(chǎn)路標漆的同時加入抗氧劑以提高抗氧化性，加入改性劑改變軟化點。

2　石油樹脂生產(chǎn)步驟

1）原料混配

間戊二烯、異戊二烯和單烯烴及飽和C5溶劑以一定比例混合，同時在原料混合罐中切除水分，含量小于200×10-6。

2）反應聚合

反應釜中提前注入30%液位的飽和C5溶劑，啟用攪拌器。當混合物料進入反應釜時，加入0.7%的催化劑。由于是放熱反應，啟用外循環(huán)泵進行降溫。當反應釜液位在60%左右，啟用采出泵采出粗樹脂。

3）水洗沉降

粗樹脂進入沉浸槽，啟用攪拌器，加入熱水和蒸汽，控制水洗溫度在90℃，同時加入堿液和破乳劑。粗樹脂依次經(jīng)過第一、二、三急冷沉降槽，三次沉降均加入熱水和蒸汽，加入適量5%的堿液，使污水pH在13以內(nèi)。生產(chǎn)過程中需徹底脫除粗樹脂中殘留的催化劑，防止催化劑進入后續(xù)單元，產(chǎn)生強酸損壞設備。

4）脫溶精制單元

堿洗和水洗后的粗樹脂經(jīng)預熱器進入脫溶塔，塔釜加入一定量蒸汽，通過精餾汽提脫除樹脂中的飽和C5溶劑，溶劑經(jīng)塔頂冷凝器冷凝后部分循環(huán)使用，部分送至C5分離上游裝置。塔釜中的樹脂進入減壓塔，塔釜加入一定量中壓蒸汽，脫除樹脂中的低聚物。塔釜產(chǎn)品即為樹脂產(chǎn)品。

5）造粒包裝

從減壓塔出來的樹脂加入改性劑后進入樹脂儲罐，經(jīng)鋼帶冷凝造粒機造粒包裝。

3　間戊二烯和異戊二烯混配生產(chǎn)

異戊二烯本身是不能單獨用于生產(chǎn)樹脂的，且在最初的工藝包中，以純間戊二烯為原料生產(chǎn)間戊二烯石油樹脂，但研究發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)間戊二烯石油樹脂的同時，混配一定比例的異戊二烯不僅可以降低工藝成本，而且可改進產(chǎn)品性能。

混配后的原料來源有三股，分別是異戊二烯、間戊二烯和單烯烴，除了異戊二烯中的異戊二烯含量較大外，其他組分含量均小于間戊二烯和單烯烴中的含量。即除異戊二烯外，其他組分對反應的影響可以忽略不計，故只需將異戊二烯當作單烯烴和間戊二烯中的異戊二烯進行處理即可，在計算進料混配比例中的雙烯烴和單烯烴比值時，將異戊二烯納入雙烯含量，同時控制反應器中雙烯烴含量和單烯烴含量的總和≤67%。

經(jīng)計算，混配原料中異戊二烯質(zhì)量分數(shù)為7.75%，轉(zhuǎn)化率為96.87%，轉(zhuǎn)化率較高。

粘度測定實驗結(jié)果表明，以純間戊二烯為原料生產(chǎn)的樹脂，粘度為120～160mm2/s，混入異戊二烯后，粘度提高到180～220mm2/s，同時并不會影響樹脂產(chǎn)品中其他主要指標，如軟化點，色度，流平性。

間戊二烯價格為5 079元/t，異戊二烯為3 042元/t，在混配原料中加入一定數(shù)量的異戊二烯，不僅可減少間戊二烯用量，還可以大大降低石油樹脂原料成本。

4　結(jié)論

1）綜述了間戊二烯石油樹脂的主要性質(zhì)、用途、生產(chǎn)工藝及步驟；

2）混配原料中異戊二烯質(zhì)量分數(shù)為7.75%，轉(zhuǎn)化率為96.87%；

3）加入異戊二烯后樹脂粘度由120～160mm2/s提高到180～220mm2/s，同時并不會影響樹脂產(chǎn)品的其他主要指標，還可大大降低原料成本。

［1］ 高國軍.5000噸/年間戊二烯石油樹脂的生產(chǎn)研究［J］.中國石油和化工標準與質(zhì)量，2014，15（2）：262-262.

［2］ 李江利，任海倫.異戊二烯生產(chǎn)工藝技術(shù)研究進展［J］.彈性體，2011，21（1）：82-88.

Pentadiene Isoprene Used in the Actual Production of Petroleum Resin

He Fang，Tian Ling，Yu Jie

The main properties of piperylene petroleum resin，uses，production processes and procedures.Formulated with 7.75% of isoprene，the conversion rate was 96.87%，the resin viscosity 120 ～ 160mm2/s up to 180 ～ 220mm2/s，while the other does not affect the main indicators of the resin product，but also greatly reduce the feedstock cost.

isoprene；piperylene；petroleum resin

TQ320.1

A

1003-6490（2016）05-0164-01

2016-05-03

何芳（1988—），女，新疆塔城人，主要研究方向為煤化工。