一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有阳离子聚合链终止特性的石油树脂蛭石复合助滤剂的制备方法，是将六次甲基四胺溶解于由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯组成的混合溶剂中，配制成终止液；再将蛭石矿粉和高岭土添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，得到石油树脂助滤剂。本发明专利技术以高岭土与蛭石为载体，在乙醇、丁醇和丁酯等有机溶剂的作用下，依靠氢键和静电力作用，使晶层间距加大，六次甲基四胺等物质被吸附进入插层间，层间铵氮氢氧链通过氢键桥接，获得有效的溶剂化，从而形成卡层屋结构的触变性凝胶体，成为兼具终止和助滤作用的载体物质。该复合助滤剂用于阳离子聚合反应的终止中，具有链终止反应迅速，效率高、工艺简单等特点。

A vermiculite composite filter aid with chain termination characteristics and preparation method thereof

The invention discloses a preparation method of a petroleum resin vermiculite composite filter aid with cationic polymerization chain termination property, in which hexamethylenetetramine is dissolved in a mixed solvent composed of ethanol, n-butanol and butyl acetate to prepare a terminating solution, and vermiculite powder and kaolin are added to the terminating solution at 70-80. At 5~6 C, the oil resin filter aid was obtained. The invention takes kaolin and vermiculite as carriers, under the action of organic solvents such as ethanol, butanol and butyl ester, and by the action of hydrogen bond and electrostatic force, the spacing between crystal layers is enlarged, and hexamethylenetetramine and other substances are adsorbed into the intercalation layer. The interlayer ammonium nitrogen hydrogen oxygen chain is bridged by hydrogen bond to obtain effective solvation, thereby forming a cardboard layer. The thixotropic gel of house structure becomes a carrier material with both termination and filtration functions. The composite filter aid is used for termination of cationic polymerization reaction. It has the advantages of rapid chain termination reaction, high efficiency and simple process.

【技术实现步骤摘要】
一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂及其制备方法
本专利技术涉及一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂的制备方法，主要用于阳离子石油树脂聚合反应的终止和过滤，属于复合材料
和高分子

技术介绍
在石油裂解制乙烯的生产过程中会产生大量含烯类化合物的混合溶剂，通常烯类化合物约占总量30-60%，其成分随裂解原料、裂解深度、裂解装置及工艺参数等因素变化而变化，所以成分复杂，比例不稳定，成分波动大，难以继续再有效分离。通常直接当废溶剂使用，或通过氢化转化成饱和溶剂，作燃料油和混合溶剂，或聚合成石油树脂液。目前聚合方法主要有热聚合法和冷聚合法，前者在高温高压下进行热聚合，特点是对单体选择性低，产率高，制成的是混合石油树脂；后者在低温常压下进行阳离子聚合，对单体选择性高，双键需含推电子基团或共轭基团，因此较热聚合的石油树脂纯度高，但产率低。乙烯裂解副产物中含大量烯类单体，能够进行阳离子聚合反应的单体主要为甲基双环戊二烯、甲基环戊二烯、双环戊二烯、环戊二烯、苯乙烯、甲基苯乙烯等推电子基和共轭结构的乙烯基单体，它们在三氟化硼乙醚引发剂作用下活化为带正电荷的活性离子，再与单体连锁聚合，形成带正电荷的活性聚合物，不能直接使用，必须通过添加终止剂完成链终止。目前用于阳离子聚合反应的链终止方式为水洗、酸洗、碱洗或用消石灰。这些聚合终止工艺复杂，产率低，台时长，且产生大量酸碱盐等废液废渣难以有效处理，环境污染大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对阳离子石油树脂聚合反应难终止和后处理难的问题，提供一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂的制备方法。本专利技术蛭石复合助滤剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）终止液的配制：将六次甲基四胺/焦磷酸三聚氰胺溶解于由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯组成的混合溶剂中，配制成终止液；混合溶剂中，乙醇、正丁醇、醋酸丁酯的体积比为1:1:1~5:5:1；终止液中，六次甲基四胺/焦磷酸三聚氰胺的浓度为0.1~1g/mL。（2）复合助滤剂的制备：将蛭石矿粉和高岭土添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，得到石油树脂助滤剂，标记为GN-HMA。蛭石矿粉和高岭土的的质量比为为5:1~1:1；蛭石矿粉和高岭土以0.5~5g/mL的固液比添加到终止液中。蛭石是一种与蒙脱石相似的粘土矿物，一般由黑云母热液蚀变作用或风化而来，外形看很像黑云母，呈块状、片状，多孔结构，骨架构造比较空疏，富含氮、磷、钾、铝、铁、镁、硅酸盐等成分，为层状硅酸盐水合物，有较高的层电荷数，故具有较高的阳离子交换容量和较强的阳离子交换吸附能力，具有独特吸附性、催化性、离子交换性，离子选择性、耐酸性、热稳定性等。蛭石为层孔结构，若在悬浮液状态下单独使用时，较松散，颗粒及层片间隙大，不易粘附到滤板上，造成滤饼易脱落，从而影响过滤效果，使细度难以达到10um。高岭土是一种微小片状、叠片状、管状、棒状、纤维状的簇生矿物，颗粒间存在大量的微孔和空隙，添加到溶剂体系，具有较高粘性、粘结性、触变性、悬浮性和分散性，同时还具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能，并且在溶液中具离子交换性质。高岭土为粘土矿，添加到溶剂中体积会膨胀，体系粘度升高，具有脱色、粘结、增稠作用。如果单独使用做助滤剂，用量少，则不能贴成完整滤饼，若用量大，则体系粘度大，随着过滤时间增加，杂质在滤饼上越积越多，滤板被糊死，过滤机压力越来越大。但是高岭土与蛭石复配，在乙醇、丁醇和丁酯的作用下，依靠氢键和静电力作用，使晶层间距加大，六次甲基四胺等物质被吸附，进入插层间，层间铵氮氢氧链通过氢键桥接，获得有效的溶剂化，从而形成卡层屋结构的触变性凝胶体，成为兼具终止和助滤作用的载体物质。在这里，高岭土主要起到粘结、固定蛭石在滤板上形成助滤层，提高过滤效果作用。附图说明图1为蛭石矿粉（A）、高岭土（B）、助滤剂GN-HMA（烘干）（C）的SEM图。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术石油树脂助滤剂的制备和应用做进一步说明。实施例一1、复合助滤剂的制备取6g六次甲基四胺，加入到20mL由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯配成的混合溶剂（乙醇、正丁醇、醋酸丁酯分别为10mL、5mL、5mL）中，配成终止液HMA；称取20g蛭石矿粉、10g高岭土，添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，即得功能复合助滤剂GN-HMA。2、复合助滤剂用于石油树脂液终止与过滤称取500mL乙烯裂解副产物加入反应器中，在聚合反应温度（30℃）下滴加5mL三氟化硼乙醚引发剂，体系颜色即刻由浅黄透明液体变成枣红色半透明液，同时伴有急剧放热现象，约用1小时滴加完，然后在此温度下保持聚合反应5小时，得石油树脂液SRY，待终止。在过滤机中将500mLSRY与50mlGN-HMA预混合，打回流，抽滤，贴助滤层，滤层简称SGN-CNP，厚度2~3mm。当枣红色活性SRY通过助滤层后就会迅速（1~5s左右）转化成无活性的浅黄色清澈透明的石油树脂液，细度10um以下，即完成终止和过滤。实施例二1、复合助滤剂的制备取4g六次甲基四胺，加入到20mL由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯配成的混合溶剂（乙醇、正丁醇、醋酸丁酯分别为5mL、10mL、5mL）中，配成终止液HMA；称取15g蛭石矿粉、15g高岭土，添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，即得功能复合助滤剂GN-HMA。2、复合助滤剂用于石油树脂液终止与过滤称取500mL乙烯裂解副产物加入反应器中，在聚合反应温度（35℃）下滴加3mL三氟化硼乙醚引发剂，体系颜色即刻由浅黄透明液体变成枣红色半透明液，同时伴有急剧放热现象，约用1小时滴加完，然后在此温度下保持聚合反应5小时，得石油树脂液SRY，待终止。在过滤机中将500mLSRY与50mLGN-HMA预混合，打回流，抽滤，贴助滤层，滤层简称SGN-CNP，厚度2~3mm。当枣红色活性SRY通过助滤层后就会迅速（1~5s）转化成无活性的浅黄色清澈透明的石油树脂液，细度10um以下，即完成终止和过滤。实施例三1、复合助滤剂的制备取8g焦磷酸三聚氰胺，加入到30mL由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯配成的混合溶剂（乙醇、正丁醇、醋酸丁酯分别为20mL、5mL、5mL）中，配成终止液HMA；称取12g蛭石矿粉、8g高岭土，添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，即得功能复合助滤剂GN-HMA。2、复合助滤剂用于石油树脂液终止与过滤称取500mL乙烯裂解副产物加入反应器中，在聚合反应温度（25℃）下滴加7mL三氟化硼乙醚引发剂，体系颜色即刻由浅黄透明液体变成枣红色半透明液，同时伴有急剧放热现象，约用1小时滴加完，然后在此温度下保持聚合反应8小时，得石油树脂液SRY，待终止。在过滤机中将500mLSRY与50mLGN-HMA预混合，打回流，抽滤，贴助滤层，滤层简称SGN-CNP，厚度2~3mm。当枣红色活性SRY通过助滤层后就会迅速（1~5s）转化成无活性的浅黄色清澈透明的石油树脂液，细度10um以下，即完成终止和过滤。石油树脂阳离子聚合反应式及六次甲基四胺、丁醇、水终止石油树脂的反应式如下：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）终止液的配制：将六次甲基四胺/焦磷酸三聚氰胺溶解于由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯组成的混合溶剂中，配制成终止液；（2）复合助滤剂的制备：将蛭石矿粉和高岭土添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，得到石油树脂助滤剂。

【技术特征摘要】
1.一种具有链终止特性的蛭石复合助滤剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）终止液的配制：将六次甲基四胺/焦磷酸三聚氰胺溶解于由乙醇、正丁醇、醋酸丁酯组成的混合溶剂中，配制成终止液；（2）复合助滤剂的制备：将蛭石矿粉和高岭土添加到上述终止液中，在70~80℃下搅拌5~6小时，研磨，得到石油树脂助滤剂。2.如权利要求1所述具有链终止特性的蛭石复合助滤剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）终止液的配制中，乙醇、正丁醇、醋酸丁酯按1:1:1~5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕维华，伍家卫，唐蓉萍，马庭洲，周艳青，张怀远，王守伟，王有朋，罗资琴，陈淑芬，苏海潮，周锦，
申请(专利权)人：兰州石化职业技术学院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62