本发明专利技术公开了一种跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂方法，包括以下步骤：(1)准备原料，以松脂、C9/C5石油树脂为原料，将其溶剂和催化剂混合，再加热溶解；(2)加氢反应，将步骤(1)制得的混合物放入加氢反应器内，并充入摩尔比为H2：CO2＝1：1～20：1的混合气体，加氢反应温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa；(3)取出加氢反应器中反应后的混合气体，将气体通过膨胀机，膨胀机与透平压缩机连接，往透平压缩机内补充CO2和H2混合气体，再将混合气体通入加氢反应器内；(4)加氢‑脱硫反应1～10h后，经减压后物料从加氢反应器中放出即为共混加氢改性松脂与C9/C5石油树脂产品。采用本发明专利技术的方法提高了加氢‑脱硫反应速度和平衡转化率，实现加氢反应‑脱硫分离的耦合。
【技术实现步骤摘要】
跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂方法及装置
本专利技术涉及松脂深加工领域，特别涉及一种跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂方法及装置。
技术介绍
C9/C5石油树脂是石油烃类高温裂解制备乙烯过程中的副产物-裂解汽油C9馏分经前处理、聚合、蒸馏形成的一种热塑性烃类树脂，软化点在60-160℃，具有增黏性、黏结性和易与其它树脂相溶的特点，且酸值低、耐水、耐乙醇和耐化学品，化学稳定性和热稳定性好，并能调节粘性，广泛应用于油漆、橡胶、油墨、热溶胶、胶黏带和胶黏剂行业。油漆中加入C9/C5石油树脂，可以增加油漆光泽度，提高油漆附着度、硬度、耐酸和耐碱性；橡胶中加入C9/C5石油树脂可以起到增粘，补强、软化的作用；胶黏剂中加入C9/C5石油树脂可以提高粘合剂的粘合力、耐酸性、耐碱性及耐水性；油墨中加入C9/C5石油树脂可以起到展色、快干和增亮的作用。经过热聚合或催化聚合得到的C9/C5石油树脂都会存在一定量的双键不饱和化合物，颜色较深，软化度低，稳定性不好，在紫外线、氧或其他化学物质作用下易发生反应，使树脂热稳定性和氧化安定性变差，也会降低树脂与应用对象的相容性；特别是C9/C5石油树脂含有微量的有机硫，既易于使催化剂中毒又限制了其应用范围。松脂，主要是松树域松类树干分泌出的树脂，含松香和松节油。天然松脂能够提高胶膜的拉伸强度，其原因是松脂中的树脂酸分子中含有强的羧基，能够增加C9/C5石油树脂分子间的内聚力，因而松脂与C9/C5石油树脂共混加氢改性，将获得优良的氢化松香-C9/C5石油树脂加氢改性产品，达到提高产品质量和降低生产成本，扩大改性树脂的应用领域和提高其使用价值。通过松脂与C9/C5石油树脂共混加氢改性使树脂中的双键和部分苯环饱和，脱除树脂在聚合中残留的硫化物、卤化物等杂质，以达到改善树脂的光热稳定性，降低色度，提高软化点的效果。通过加氢改性后的C9/C5石油树脂具有更好的互溶性和色度，品质显著提高，增强了其应用的竞争力。因此，加快松脂与C9/C5石油树脂共混加氢改性产品的研究开发和工业化非常必要。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂方法，采用跨临界CO2反应系统使生成的副产物H2S不断地流出，从而有效消除反应过程中产生的副产物H2S的积累而引起的反馈抑制作用，提高加氢-脱硫反应速度和平衡转化率。本专利技术的另一目的在于提供一种用于跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的装置。为实现上述目的，本专利技术提供了一种跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂方法，包括以下步骤：(1)准备原料，以松脂、C9/C5石油树脂为原料，将其溶剂和催化剂混合，再加热溶解；(2)加氢反应，将步骤(1)制得的混合物放入加氢反应器内，并充入摩尔比为H2：CO2＝1：1～20：1的混合气体，加氢反应温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa；加氢反应产生副产物H2S，加氢反应器内的温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa，使通入的CO2气体处于超临界状态或亚临界状态；(3)取出加氢反应器中反应后的混合气体，混合气体中含有H2、CO2、H2S和溶剂蒸汽；(4)加氢-脱硫反应1～10h后，经减压后物料从加氢反应器中放出即为共混加氢改性松脂与C9/C5石油树脂产品。优选地，上述技术方案中，所述步骤(3)混合气体中含有H2、CO2、H2S和溶剂蒸汽，从加氢反应器中取出混合气体的流量为0～12000m3/h，将气体通过膨胀机，膨胀机与透平压缩机连接，往透平压缩机内补充CO2和H2混合气体，再将混合气体通入加氢反应器内。气体流量为0时，没有气体流出。优选地，上述技术方案中，所述步骤(2)中流出的气体经过膨胀机后，进入气液分离器进行分离，所得到的溶剂液体回流到加氢反应器内，剩下的气体为H2S、H2和CO2，将气体通入吸收塔中，经吸收塔吸收H2S气体后，剩余H2和CO2再通入透平压缩机。优选地，上述技术方案中，所述步骤(1)中添加的松脂、C9/C5石油树脂与溶剂按质量比为1:1:1～10:10:1，所述催化剂的用量为松脂和C9/C5总质量的1～30％。优选地，上述技术方案中，所述的溶剂为环己烷、乙基环己烷n-己烷、n-庚烷、矿物精油、200#溶剂油、氢化松节油中的一种或任意组合。优选地，上述技术方案中，所述的催化剂为改性膨润土负载镍或钯。优选地，上述技术方案中，所述气液分离器的温度为20～50℃，压力是0.0MPa～0.50MPa，液体的流出量为0～100m3/h，气体流量为0～10000m3/h。当液体流出量和气体流出量为0时，即没有液体或气体流出。一种用于跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的装置，包括：加氢反应器，其包括：多个加热管，设于加氢反应器内部；以及气体分布器，其包括进气口和多个用于排气的喷头；膨胀机，其与所述加氢反应器连接；以及透平压缩机，其与所述膨胀机连接，并通过所述膨胀机驱动所述透平压缩机工作，所述透平压缩机的出气口与所述加氢反应器连接。优选地，上述技术方案中，所述气体分布器呈“L”型，其底端为圆环管状，在该圆环管上均匀设有多个用于排气的喷头，所述喷头倾斜设置。优选地，上述技术方案中，所述加热管为多个，呈平行均布在所述加氢反应器内部；所述气体分布器有多个，所述多个气体分布器相互连通，所述每个气体分布器设在所述加热管之间。优选地，上述技术方案中，所述用于跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的装置，还包括：溶解釜，其与所述加氢反应器连接，用于溶解生产所需的原料；气液分离器，其与所述膨胀机连接；溶剂泵，其与所述气液分离器连接，用于将分离出的液体溶剂送至所述加氢反应器内；以及吸收塔，其进气口与所述气液分离器连接，出气口与所述透平压缩机连接，用于去除H2S气体。上述反应的机理如下：往加氢反应器内不断加入CO2与H2混合气体，CO2与H2混合气体在加氢反应器内不断地循环和鼓泡流动，在高温高压条件下，CO2处于超临界或亚临界状态，强化了加氢反应器内物料的搅拌和热质传递，而且H2与CO2还产生“超空泡”效应，既可减省了加氢反应器(2)内的搅拌器安装又最大限度地减少了松脂与C9/C5石油树脂共混高黏性物料间的传递阻力和加氢双键的空间位阻，大大地提高了松脂与C9/C5石油树脂共混加氢-脱硫耦合的反应效果。取出加氢反应器中反应后的气体，使得加氢生成的副产物H2S不断地离开加氢反应器，从而消除了副产物H2S积累而引起的反馈抑制作用，打破了松脂与C9/C5石油树脂共混加氢-脱硫的化学平衡，提高了加氢反应速率和平衡转化率。从加氢反应器中采取出的气相通过膨胀机，膨胀机与透平压缩机链接，由于加氢反应器内的CO2处于超临界或亚临界状态，当气相被采取出进入膨胀机后，CO2从超临界状态或亚临界状态跃迁为低温低压常态，从超/亚临界状态跃迁为低温低压常态即称为跨临界状态。由于从加氢反应器流出的气相含有H2、CO2、H2S和溶剂蒸汽，而加压循环气体仅为不凝气体H2和CO2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种松脂与C9/C5石油树脂共混加氢改性的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备原料，以松脂、C9/C5石油树脂为原料，将其溶剂和催化剂混合，再加热溶解；(2)加氢反应，将步骤(1)制得的混合物放入加氢反应器内，并充入摩尔比为H2：CO2＝1：1～20：1的混合气体，加氢反应温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa；(3)取出加氢反应器中反应后的混合气体；(4)加氢‑脱硫反应1～10h后，经减压后物料从加氢反应器中放出即为共混加氢改性松脂与C9/C5石油树脂产品。
【技术特征摘要】
1.一种跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备原料，以松脂、C9/C5石油树脂为原料，将其溶剂和催化剂混合，再加热溶解；(2)加氢反应，将步骤(1)制得的混合物放入加氢反应器内，并充入摩尔比为H2：CO2＝1：1～20：1的混合气体，加氢反应温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa；(3)取出加氢反应器中反应后的混合气体；(4)加氢-脱硫反应1～10h后，经减压后物料从加氢反应器中放出即为共混加氢改性松脂与C9/C5石油树脂产品。2.根据权利要求1所述的跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的混合气体中含有H2、CO2、H2S和溶剂蒸汽，从加氢反应器中取出混合气体的流量为0～12000m3/h，将气体通过膨胀机，膨胀机与透平压缩机连接，往透平压缩机内补充CO2和H2混合气体，再将混合气体通入加氢反应器内。3.根据权利要求2所述的跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中流出的气体经过膨胀机后，进入气液分离器进行分离，所得到的溶剂液体回流到加氢反应器内，剩下的气体为H2S、H2和CO2，将气体通入吸收塔中，经吸收塔吸收H2S气体后，剩余H2和CO2再通入透平压缩机。4.根据权利要求1所述的跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中添加的松脂、C9/C5石油树脂与溶剂按质量比为1:1:1～10:10:1，所述催化剂的用量为松脂和C9/C5总质量的1～30％。5.根据权利要求1所述的跨临界反应系统加氢改性松脂与C9/C5石油树脂的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为环己烷、乙基环己烷、n-己烷、n-庚烷、矿...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈小鹏，王琳琳，韦小杰，梁杰珍，周龙昌，丁永辉，唐伟超，韦彩琴，张鹏鹏，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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