氢化碳五／碳九石油树脂的工业制造工艺及设备制造技术

本发明专利技术公开了一种氢化碳五／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，该发明专利技术采用改性骨架镍作为催化剂生产氢化碳五／碳九石油树脂的工艺，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加氢反应釜，使氢化碳五／碳九石油树脂产业化，此种工业制造技术生产的氢化碳五／碳九石油树脂色相改善呈白色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氢化碳五/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

技术介绍
石油裂解中副产的20 26(TC裂解馏分油，经过热聚合或在BF3或 A1C13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A1203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、乙基环己垸、甲基环己烷、庚烷和辛垸等，加氢压力为5 25MPa，加氢温度为100 270°C，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禾n 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。溶剂一般是正庚垸、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，至今己有的报 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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的技术解决方案是，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，应用本专利技术技术 生产的碳五/碳九石油树脂色相改善呈白色无味。本专利技术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。 (O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l: 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°C 。本专利技术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l 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°C，加氢反应釜操作压力通过调 整氢气压縮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。本专利技术所述的改性骨架催化剂己申请专利，专利200610045624.0中所 述的催化剂。本专利技术所述的氢气是经过精制塔脱杂精制后得到的，精制塔的添加的助剂一般采用氧化铜、氧化铁、氧化锌等。 (3)石油树脂液的后处理 当加氢反应结束后，停止加氢反应釜搅拌，将加氢反应釜内的氢气进 行回收，经排放器冷凝器和氢气回收装置处理后循环使用，控制加氢反应釜压力至2.0 4.0MPa，降低温度至50 70C，沉降2 5小时后，加氢反 应釜中氢化树脂液由加氢反应釜内的压力经催化剂过滤器，压至氢化树脂 液罐；经闪蒸、冷却成型包装。本专利技术所述的设备为加氢反应釜，此设备主要是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反应釜。此加氢反应釜主要结构是由搅拌装置17和反应筒体11组成；搅拌装 置位于反应筒体内，反应筒体的顶部设有氢气进气口 14、树脂液进料口 15 和换热介质出口 16，反应筒体内有氢气分布器18、换热盘管13和挡板12， 反应筒体下半部有加氢树脂液侧向出料口 19，反应筒体的底端有换热介质 进口 10。此加氢反应釜特征是加氢反应釜的高径比1:1 3.0: 1，优选为l: l 1.8: 1，搅拌装置是由二 四层搅拌浆间隔安装在搅拌轴上组成，搅拌浆的形式采用轴流式浆及涡轮浆，最底层搅拌采用轴流式，其它搅拌采用涡轮式；反应筒体内氢气分布器是圆环形或圆盘形的多孔结构；换热盘管采用 2 4组多根换热蛇形管并联；反应筒体设有多块挡板在筒体内均匀分布， 兼做换热盘管支架。搅拌浆的数量根据反应釜的高度决定，反应釜越高，搅拌浆数越多； 换热盘管的组数根据釜体的体积决定，反应釜体体积越大，换热盘管的组 数越多 ，侧向出料口高度根据每釜催化剂的加入量而定。有益效果本专利技术的有益效果是1、采用本专利技术的工艺和设备，实现了氢化碳五/碳九石油树脂的工业化生产。2、采用专利号200610045624.0中所述的催 化剂。3、采用本专利技术的设备 一种具有多层搅拌、釜内换热盘管、氢气分 布器和挡板等结构的加氢反应釜。采用多层搅拌形式和多孔氢气分布器， 增强流体湍流程度，强化物料与催化剂的混合过程，增强了催化加氢效果； 采用反应筒体内蛇形换热盘管换热，强化换热效果，使聚合反应均匀有序 缓和地进行，对优化工艺生产并提高产品质量有积极意义；采用多块挡板 结构，既可打碎加氢反应釜内的气泡，防止固体物料架桥，使物料充分混 合；又兼作换热管支架，起到固定换热管的作用，延长了换热管的使用寿 命，在氢化碳五/碳九石油树脂制备中使用上述设计的加氢反应釜，可以采 用较温和的反应条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氢化碳五／碳九石油树脂的工业制造的专用加氢反应釜，其特征在于专用加氢反应釜主要由搅拌装置和反应筒体组成，搅拌装置位于反应筒体内，搅拌装置是由二～四层搅拌浆间隔安装在搅拌轴上组成，搅拌浆的形式采用轴流式浆及涡轮浆，最底层搅拌浆采用轴流式，其它搅拌采用涡轮式；反应筒体的顶部设有氢气进气口、树脂液进料口和换热介质出口，反应筒体内有氢气分布器、换热盘管和挡板，反应筒体下半部有加氢树脂液侧向出料口，反应筒体的底端有换热介质进口，反应筒体的高径比为１∶１～３．０∶１。

【技术特征摘要】
1、一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造的专用加氢反应釜，其特征在于专用加氢反应釜主要由搅拌装置和反应筒体组成，搅拌装置位于反应筒体内，搅拌装置是由二～四层搅拌浆间隔安装在搅拌轴上组成，搅拌浆的形式采用轴流式浆及涡轮浆，最底层搅拌浆采用轴流式，其它搅拌采用涡轮式；反应筒体的顶部设有氢气进气口、树脂液进料口和换热介质出口，反应筒体内有氢气分布器、换热盘管和挡板，反应筒体下半部有加氢树脂液侧向出料口，反应筒体的底端有换热介质进口，反应筒体的高径比为1∶1～3.0∶1。2、 根据权利要求1所述的一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造的专用加氢反应釜，其特征是专用加氢反应釜的反应筒体高径比为1: l 1.8: 1。3、 根据权利要求1所述的一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造 的专用加氢反应釜，其特征在于专用加氢反应釜采用反应筒体内的换热盘 管进行换热，所述的换热盘管具有多组换热蛇管并联结构。4、 根据权利要求1所述的一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造 的专用加氢反应釜，其特征在于专用加氢反应釜的反应筒体内设有氢气分 布器，此分布器是圆环形或圆盘形的。5、 根据权利要求1所述的一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造 的专用加氢反应釜，其特征在于专用加氢反应釜的反应筒体内设有多块挡 板均匀分布，兼作换热盘管支架。6、 一种用于氢化碳五/碳九石油树脂的工业制造的加氢反应釜，其特征 在于加氢反应釜主要结构是由搅拌装置和反应筒体组成，搅拌装置位于反 应筒体内，反应筒体的顶部设有氢气进气口、树脂液进料口和换热介质出 口，反应筒体内有氢气分布器、换热盘管和挡板，反应筒体下半部有加氢 树脂液侧向出料口，反应筒体的底端有换热介质进口；所述加氢反应釜的 高径比1:1 3: 1，搅拌装置是由二 四层搅拌浆间隔安装在搅拌轴上组成， 搅拌浆的形式采用轴流式浆及涡轮浆，最底层搅拌采用轴流式，其它搅拌 采用涡轮式；反应筒体内氢气分布器是圆环...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文革，王禹，张好宽，邵世佩，张贺东，王广杰，冉龙波，娄海生，杨玉梅，马运兰，
申请(专利权)人：大庆华科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]