加氢工艺对C5石油树脂色相改善的工艺条件研究


C5石油树脂因含有较多不饱和双键,存在颜色深等缺点,而加氢工艺可使不饱和键饱和,从而改善其色相。以下是关于加氢工艺对C5石油树脂色相改善的工艺条件研究:

反应温度:温度对加氢反应影响显著。一般来说,温度升高,反应速率加快,有利于不饱和键的加氢反应,可有效改善树脂色相。但温度过高,可能导致树脂发生裂解、聚合等副反应,反而影响色相和产品质量。不同研究得出的适宜温度有所差异,有研究表明反应温度在220-240℃时,使用Ni基多金属催化剂可制得浅色度树脂。也有实验发现,反应温度为270℃时,制备的加氢间戊二烯树脂色度可降低5个单位以上。

反应压力:压力主要影响氢气在树脂中的溶解度和反应平衡。较高的压力有助于增加氢气溶解度,促进加氢反应进行,对改善色相有利,但过高的压力会增加设备要求和生产成本,例如,在使用固定床加氢装置及自制加氢催化剂时,压力8.0MPa条件下,加氢产物Gardner色度可达0.1,也有研究指出,采用改性骨架镍作为催化剂,体系压力在3.5-8.0MPa时反应效果较好。

液体空速:液体空速反映了物料在反应器内的停留时间。空速过低,物料停留时间过长,可能导致副反应增加;空速过高,物料与催化剂接触不充分,加氢反应不完全,都会影响树脂色相。如使用Ni基多金属催化剂时,空速为0.5h-1可制得浅色度树脂。而在另一研究中,采用固定床加氢装置,液体空速为2h-1时获得了较好的加氢效果。

氢油体积比:合适的氢油体积比能保证反应体系中有足够的氢气,为加氢反应提供充足原料,有助于提高不饱和键的加氢转化率,从而改善色相,例如,有研究表明氢油体积比为6001时,利于制得浅色C5石油树脂。也有实验在氢油体积比200的条件下,使加氢产物达到了较低的色度。

原料浓度:原料浓度会影响反应的传质和反应速率。浓度过高,体系黏度增大,氢气扩散困难,反应不易进行完全;浓度过低,设备利用率低,生产成本增加。相关研究显示,原料浓度为20%时,在一定的温度、压力等条件下可制得浅色度树脂。

催化剂种类与用量:常用的加氢催化剂有镍、钯、铂等单组分金属催化剂以及它们的复配催化剂,载体多为氧化铝或硅藻土。不同催化剂活性和选择性不同,对色相改善效果也不同,例如,镍基催化剂成本相对较低,有一定的加氢效果;钯催化剂活性较高,但成本高且易中毒。催化剂用量一般为石油树脂重量的1%-35%,合适的用量可在保证反应效果的同时,降低成本。

本文来源:河南向荣石油化工有限公司 http://www.upresinchem.com/