试论石油树脂的开发应用与展望
2015-05-30康鑫
摘 要:进入21世纪以来,我国社会经济呈现出稳健的发展趋势。在这样的趋势之下,我国石油化学工业也呈现了高速发展势态。对于石油树脂的开发及应用来说,属于石油化学工业的一项较为重要的工作内容。文章在分析石油树脂的分类、应用、开发及其相关生产技术的基础上,进一步对石油树脂的发展趋势进行探究,以期为我国石油树脂开发应用的发展提供一些具有价值的参考凭据。
关键词:石油树脂;开发应用;展望
引言
近年来,在石油化学工业的高速发展背景下,使得部分乙烯装置变多,当中C9、C5馏份等副产物的开发及利用更加受到人们的重视。这主要是因为,在对C9、C5馏份加以利用,能够产生出石油树脂[1]。因此,该课题成为了国内外业界学者的热议及广泛研究。对于石油树脂来说,主要在塑料、涂料以及橡胶等领域中具备广泛应用价值,其原料的来源成分非常丰富,同时原料价格便宜,显然这对原料的大量开发及应用起到了关键性的作用。就现状而言,像美国、日本以及英国等国家在石油树脂的开发及其利用上均发展迅速。与这些国家相比,我国石油树脂的开发及应用相对较晚,因此在生产规模上也显得较小。但由于石油树脂的价值作用明显,因此在国内石油化学工业发展迅速的背景下,我国石油树脂的发展趋势也较为明朗。基于整体层面而言,为了使我国石油树脂开发应用更具发展前景,文章对“石油树脂的开发应用与展望”进行论述意义重大。
1 石油树脂的分类与应用分析
1.1 石油树脂分类
对于石油树脂来说,是以其组成进行分类的,主要可分为:C5石油树脂、C9石油树脂、DCOP石油树脂以及C5/C9石油树脂等等。由于石油树脂种类诸多,因此不同的种类存在不同的应用价值。
1.2 石油树脂应用
上述提到了多种石油树脂,也提到不同种类的石油树脂其应用价值有所不同。对于C5石油树脂来说,是当下应用最为广泛的一类石油树脂,其在油墨、密封、涂料以及粘结等方面均具备广泛应用价值。对于C9石油树脂来说,在塑料、油漆以及橡胶等方面应用广泛。而对于DCPD石油树脂来说,主要存在的特点是具备不饱和的双键,所以在石油树脂的改性方面具有较为广泛的应用价值。另外,对于C5/C9石油树脂来说,在最近几年上应用广泛,存在C5与C9石油树脂的共同特点,所以其在市场上的应用价值非常广泛。以我国鞍山化工一厂为例,其主要生产的石油树脂类别为浅色树脂与深色树脂两类,年均大约生产1万吨;而对于青岛琴波化工厂来说,主要生产的石油树脂类别包括浅色石油树脂与棕色石油树脂,年均大约生产0.5万吨。在国外方面,例如美国的Nevile Chem.Co公司,每年产生石油树脂的量约为2.5万吨;法国的Esso Chem.Co公司,每年生产石油树脂的量约为5.0万吨;日本的三井油化每年生产的石油树脂约为2.8万吨[2]。国内外比较可知,我国在年均生产石油树脂上比国外一些国家要低很多。但从整体趋势来看,由于石油树脂应用价值广泛,因此在国内还将朝向稳健的趋势得到进一步的发展。
2 石油树脂的开发及其生产技术分析
石油树脂是美国1910年对石油精制副产物加以利用,进而开发出来的一种材料。随着科学技术的发展,使得石油树脂的开发及其生产技术也变得多样化。从整体层面分析,石油树脂的开发及其生产技术相关性内容主要如下:
2.1 石油树脂催化剂
石油树脂催化剂是树脂催化剂当中的一类,在早期生产中,此类石油树脂主要是硫酸,也可能是酸性白土等。就现状而言,大部分所使用的是BF3-乙醚以及AlCl3[3]。其中,倘若对AlCl3加以应用,能给获得较高的树脂收益率,但同时也潜在一些不足之处,比如催化剂脱除工艺不够简单,树脂色相不够好等。为使上述不足之处得到有效处理,近年来研究了固体酸类催化剂以及固载AlCl3类催化剂等。基于整体来说,上述提到的新型催化剂尚且处于探究阶段,实际应用效果还未得到充分证实,因此其应用有待进一步探究。另外,倘若在树脂生产中应用BF3-乙醚催化剂,则收益率会较低,同时价格较高。但同时也存在一些优势,比如基于生产过程中催化剂脱除工艺较为简单,所生产出来的树脂色相比较好。因其优势显著,所以得到了较为广泛的关注[4]。
2.2 生产工艺分析
如今,石油树脂的应用规模逐渐增大,同时市场对树脂品种的需求也较多。大致上而言,近几年所研发的石油树脂生产工艺主要有两种:其一为自由基聚合法;其二为固体酸催化合成法。以操作条件为划分原则,可划分为两种:其一为高温法;其二为低温法[5]。在石油树脂合成工艺操作过程中,需完成的事项包括了原料的预处理、原料的聚合处理以及原料的后处理等。对于原料的预处理来说,需以生产树脂类型为依据,进而对原料完成相应的切割,然后对具备聚合作用的成分进行选取。对于聚合来说,则是反应过程的主体部分。另外,还包括了后处理,如脱除溶剂以及脱除催化剂等等。在石油树脂生产期间,需充分重视的是原料当中水份的含量、反应温度、催化剂浓度以及铁污染等。上述要素均需研究控制,以此使生产工艺水平得到有效提升。
3 石油树脂发展趋势探究
近年来,国内外石油化学工业发展非常迅速,在这样的趋势下石油树脂的开发、生产速度均非常显著。尤其是对部分性能高、功能高的石油树脂来说,市场需求量更高。而对石油树脂有所需求的用户来说,对于树脂的颜色、性能及质量均有所要求,大致上而言更注重树脂的淡色、特殊、电子束固化等,并且期望树脂具备多样化的用途。从类别方面来看,现在的石油树脂类型不仅仅局限于过去的C5、C9等类型。将石油树脂进行加工,从而成为新型树脂则更具应用前景。就现状而言,世界石油树脂的年均产量大概为48万吨,并且每年需求量均有所提升[6]。由于受到资源短缺等因素的影响,使得一些发达国家的需求量远远大于产量。而我国在石油树脂生产发生正处于发展阶段,其发展前景明朗。
4 结束语
通过文章的探究,认识到与美国、英国、日本等石油树脂开发量大的国家比较起来,我国在石油树脂生产及应用方面尚且处于落后的局面。但是,从市场需求及生产条件上来看,我国石油树脂的开发前景乐观。作者认为,在生产石油树脂过程中,需充分注重其质量,充分保证其原料中水份的含量,并对催化剂浓度加以控制,降低铁污染。相信在石油树脂生产质量得到有效提升的基础上,能够有效满足应用需求,进一步为国内石油树脂的进步及发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]王磊,陈东琼,李绪丰,等.基于RBI的碳五石油树脂装置风险评估分析[J].中国安全生产科学技术,2011,6:112-117.
[2]鲁佳,马磊,江大好,等.γ-Al_2O_3载体孔结构对负载钯催化剂催化C_9石油树脂加氢性能的影响[J].石油化工,2011,10:1105-1109.
[3]石洪波,朱丹,史凯迎.C_5石油树脂合成及改性研究新进展[J].化学工业与工程技术,2012,2:35-38.
[4]徐娇,丰枫,江大好,等.C_5石油树脂加氢工艺及催化剂研究进展[J].中国胶粘剂,2012,6:53-58.
[5]俞陆军,江大好,徐娇,等.C_9石油树脂显色原因及其加氢改性的研究[J].石油化工,2012,10:1181-1185.
[6]许惠明.加氢石油树脂的生产技术与发展现状[J].中国胶粘剂,2014,4:47-49.
作者简介:康鑫(1988-),男,辽宁省抚顺市人,工作单位:抚顺齐隆化工有限公司,职务:研发员,研究方向:石油树脂。