碳五石油樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法
【專利摘要】為了提高碳五石油樹脂的生產(chǎn)效率和降低水洗的用水量，提出一種碳五石油樹脂生產(chǎn)中的連續(xù)水洗方法和連續(xù)聚合方法，所述方法包括催化劑的預配制、脫環(huán)碳五餾分的連續(xù)聚合和保溫聚合，然后依次進行堿水洗滌、清水洗滌和氨水洗滌，最后干燥、成型得到碳五石油樹脂。本發(fā)明的方法可實現(xiàn)全套操作工序完全自動化控制，日產(chǎn)量大，勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，產(chǎn)品品質(zhì)更好，催化劑及堿水的消耗量為間歇方法的60～70％，電耗降低30％，解決了設備腐蝕問題。
【專利說明】碳五石油樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳五石油樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)在，工業(yè)上碳五石油樹脂均采用間歇聚合方法生產(chǎn)。以無水三氯化鋁為催化劑，進行陽離子催化聚合，聚合后進行中和水洗以脫除催化劑。聚合過程和中和水洗過程均采用間歇操作過程。聚合過程是在帶攪拌的碳鋼聚合釜內(nèi)進行。中和水洗過程是在三個帶攪拌的不銹鋼釜內(nèi)分三個步驟進行。
[0003]首先，將溶劑計量罐中的溶劑定量地加至聚合釜中。開動攪拌，在攪拌下加入無水三氯化鋁催化劑(三氯化鋁按每一釜定量包裝好后一次加入)，此時釜內(nèi)溫度應控制在20?50°C。然后將碳五原料通過碳五進料泵連續(xù)定量地加至聚合釜中。隨著碳五料的加入，聚合反應開始，溫度不斷升高，反應溫度控制在80?90°C。碳五加料時間控制在4小時左右，物料加完后保溫30分鐘，溫度80?85°C。聚合反應結(jié)束后，將聚合反應液送至中和槽中，準備進行中和水洗以脫除催化劑。
[0004]中和水洗過程共分三次進行,依次為:堿洗-水洗-水洗。具體地,將濃度5 %的堿液定量地打入中和釜，并加入配好的破乳劑。開動攪拌，同時將中和釜的夾套通入蒸汽，釜內(nèi)溫度保持在60?80°C，攪拌20分鐘后停止攪拌。釜內(nèi)物料在70?75°C條件下，靜置30分鐘。然后將下面的水層通過視鏡人工觀察進行分層，分層后排至廢水處理站。剩下的油層仍留在中和釜，準備繼續(xù)進行兩次水洗。再將軟水罐的軟水定量地打入中和釜，加入配好的破乳劑，其它操作步驟與堿洗相同。每次水洗靜置后，通過視鏡人工觀察下面的水分層，分層后排至廢水處理站。聚合反應液通過自身壓力壓入樹脂沉降液罐。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有技術中采用間歇聚合和間歇水洗方法生產(chǎn)碳五石油樹脂，存在著諸多問題，生產(chǎn)效率低，勞動強度大，屬于勞動密集型生產(chǎn)方式，每次聚合和水洗的控制點的重復性低，容易造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，產(chǎn)品收率低，從而影響生產(chǎn)效益和產(chǎn)量。并且間歇水洗方法的用水量較大，廢水處理費用已經(jīng)成為一個突出問題。近年來，我國碳五石油樹脂的需求量大幅增加，供不應求，并且價格大幅上揚，造成生產(chǎn)效率就是效益和利潤的局面。為了提高生產(chǎn)量和進一步增加利潤空間，需要開發(fā)一種高效率的碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了提高碳五石油樹脂的生產(chǎn)效率和降低水洗的用水量，發(fā)明人經(jīng)過反復試驗和深入研究，開發(fā)了一種碳五石油樹脂生產(chǎn)中的連續(xù)水洗方法和連續(xù)聚合方法。
[0007]具體技術方案如下:
[0008]本發(fā)明的碳五石油樹脂生產(chǎn)過程中的連續(xù)水洗方法包括以下步驟:
[0009](1)脫除催化劑:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器中混合，聚合反應液與堿水的體積比為4?6: 1，然后進入堿水沉降塔中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂初洗液；
[0010](2)水洗:由堿水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂初洗液與溫度為40?55°C的水進入第二個混流器，聚合樹脂初洗液與水的體積比4?6: 1，在第二個混流器中混合，然后進入清水沉降塔，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂水洗液；
[0011](3)洗滌離子:由清水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂水洗液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度0.3%?0.5%的氨水進入第三個混流器，聚合樹脂水洗液與氨水的體積比4?6: 1，在第三個混流器中混合，然后進入氨水沉降塔，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液，聚合樹脂液送至沉降儲罐。
[0012]優(yōu)選地，所述(1)堿洗、⑵水洗和(3)氨水洗滌步驟的溫度為47?53°C。
[0013]優(yōu)選地，所述堿水為氫氧化鈉的水溶液。
[0014]本發(fā)明的連續(xù)水洗方法可以用于現(xiàn)有技術中間歇方法生產(chǎn)碳五石油樹脂的過程中。
[0015]為了提高碳五石油樹脂的生產(chǎn)效率，發(fā)明人將上述的連續(xù)水洗方法應用在碳五石油樹脂過程中，并提出了脫環(huán)碳五餾分的連續(xù)聚合方法，將二者集成在一起，形成了碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，具體技術方案如下:
[0016]本發(fā)明的碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0017](1)調(diào)制催化液體:用氮氣將催化劑無水三氯化鋁壓入催化劑釜中，與來自保溫聚合爸經(jīng)冷卻的聚合反應液攪拌混合，所述無水三氯化招的質(zhì)量為聚合反應液質(zhì)量的1% ；
[0018](2)初始聚合:用催化劑泵將催化劑釜中的混合液輸送至聚合反應釜，同時將脫環(huán)裂解碳五餾分加到聚合反應釜中，反應溫度控制在65?75°C，催化劑無水三氯化鋁的加入重量為脫環(huán)裂解碳五餾分加入量的0.3%?0.35%，控制脫環(huán)裂解碳五餾分的加入速率以維持聚合反應爸中未聚合的碳五雙烯烴含量為13wt%? 17wt% ；
[0019](3)繼續(xù)聚合:用反應釜循環(huán)泵將聚合反應釜中的聚合液經(jīng)冷卻器送至保溫聚合釜，保溫聚合釜的溫度控制在65?75°C，控制聚合液的輸送速率使保溫聚合釜中的未聚合的碳五雙烯烴含量< 2wt%，用保溫聚合釜循環(huán)泵將部分聚合液并冷卻后送至催化劑釜以配制催化劑，其余送至水洗單元；
[0020](4)脫除催化劑:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器中混合，聚合反應液與堿水的體積比為4?6: 1，然后進入堿水沉降塔中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂初洗液；
[0021](5)水洗:由堿水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂初洗液與溫度為40?55°C的水進入第二個混流器，聚合樹脂初洗液與水的體積比4?6: 1，在第二個混流器中混合，然后進入清水沉降塔，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂水洗液；
[0022](6)洗滌離子:由清水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂水洗液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度0.3%?0.5%的氨水進入第三個混流器，聚合樹脂水洗液與氨水的體積比4?6: 1，在第三個混流器中混合，然后進入氨水沉降塔，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液，聚合樹脂液送至沉降儲罐。
[0023]優(yōu)選地，所述聚合樹脂液在沉降儲罐中沉降后干燥、成型，制得碳五石油樹脂。
[0024]所述脫環(huán)碳五餾分是指石油熱裂解產(chǎn)生的碳五餾分脫除環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯后的餾分，主要含有碳五烷烴、碳五烯烴和間戊二烯及異戊二烯等組分，本領域技術人員也知道，該餾分中進一步不含有異戊二烯組分也是可以的，因此也在本發(fā)明所指的范圍內(nèi)。
[0025]本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法具有以下優(yōu)點:
[0026]1.連續(xù)反應和連續(xù)水洗方法可實現(xiàn)全套操作工序完全自動化控制，產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定，廣品品質(zhì)更好。
[0027]2.加入催化劑不需要再打開反應釜的人孔，避免了不必要的物料損耗及油氣揮發(fā)帶來的安全隱患。
[0028]3.催化劑及堿水的消耗量為間歇方法的60?70%，電耗降低30%，符合國家節(jié)能減排的政策要求。
[0029]4.相同的場地及資金投入下，連續(xù)生產(chǎn)方法的產(chǎn)量是間歇方法的兩倍。全套操作工序完全自動化控制，實現(xiàn)減少了操作人員配備和勞動強度。
[0030]5.第三步水洗改用低濃度氨水可脫除聚合液中剩余微量氯化物及氯離子，解決了一直以來設備腐蝕的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的碳五石油樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法的流程示意圖。
[0032]圖2是本發(fā)明的碳五石油樹脂生產(chǎn)過程中連續(xù)水洗方法的流程示意圖。
[0033]圖中符號說明:
[0034]1:催化劑儲罐；2:催化劑釜；3:催化劑泵；4:聚合反應釜；5:聚合反應釜循環(huán)泵；6、9:冷卻器；7:保溫聚合釜；8:聚合保溫釜循環(huán)泵；10:第一個混流器；11:堿水沉降塔；12:第二個混流器；13:清水混流器；14:第三個混流器；15:氨水沉降塔。

【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和實施例進一步解釋和說明本發(fā)明的碳五石油樹脂連續(xù)生產(chǎn)方法和連續(xù)水洗方法。
[0036]如圖1和2的流程示意圖所示，本發(fā)明的方法包括以下步驟，但不局限于圖1和2所示:
[0037](1)催化劑預配制:用氮氣將儲存在催化劑儲罐1中的催化劑無水三氯化鋁壓入催化劑釜2中，與來自保溫聚合釜7經(jīng)冷卻的聚合反應液攪拌混合，所述無水三氯化鋁的質(zhì)量為聚合反應液質(zhì)量的1% ;
[0038](2)聚合反應:用催化劑泵3將催化劑釜2中的混合液輸送至聚合反應釜4，同時將脫環(huán)裂解碳五餾分加到聚合反應釜4中，反應溫度控制在65?75°C，催化劑無水三氯化鋁的加入重量為脫環(huán)裂解碳五餾分加入量的0.3%?0.35%，控制脫環(huán)裂解碳五餾分的加入速率以維持聚合反應釜中未聚合的碳五雙烯烴含量為13wt%?17wt%;反應溫度可以采用聚合反應釜循環(huán)泵5使反應液流經(jīng)冷卻器6冷卻，然后返回聚合反應釜4的方式控制；
[0039](3)保溫聚合:用聚合反應釜循環(huán)泵5將聚合反應釜4中的聚合液經(jīng)冷卻器6送至保溫聚合釜7，保溫聚合釜7的溫度控制在65?75°C，控制聚合液的輸送速率使保溫聚合釜中的未聚合的碳五雙烯烴含量< 2 %，用保溫聚合釜循環(huán)泵8使聚合液流經(jīng)冷卻器9，冷卻后，一部分送至催化劑釜2以配制催化劑，一部分返回保溫聚合釜7以控制反應溫度，其余送至水洗單元；
[0040](4)堿洗:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器10中混合，聚合反應液與堿水的體積比為4?6: 1,然后進入堿水沉降塔11中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔11中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液I ;
[0041](5)水洗:由堿水沉降塔11塔頂采出的聚合樹脂液I與溫度為40?55°C的水進入第二個混流器12，聚合樹脂液I與水的體積比4?6: 1，在第二個混流器12中混合，然后進入清水沉降塔13，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液II ；
[0042](6)氨水洗滌:由清水沉降塔13塔頂采出的聚合樹脂液II與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度0.3%?0.5%的氨水樹脂液進入第三個混流器14，聚合樹脂液II與水的體積比4?6: 1，在第三個混流器14中混合，然后進入氨水沉降塔15，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液III，聚合樹脂液III送至沉降儲罐。
[0043]所述聚合樹脂液III在沉降儲罐中沉降后干燥、成型，制得碳五石油樹脂。
[0044]實施例1
[0045](1)催化劑預配制:用氮氣將儲存在催化劑儲罐1中的催化劑無水三氯化鋁以lkg/h的速率壓入催化劑釜2中，與來自保溫聚合釜7經(jīng)冷卻的聚合反應液攪拌混合，所述無水三氯化招的質(zhì)量為聚合反應液質(zhì)量的1% ；
[0046](2)聚合反應:用催化劑泵3將催化劑釜2中的混合液輸送至聚合反應釜4，同時將脫環(huán)裂解碳五餾分加到聚合反應釜4中，反應溫度控制在70°C，催化劑無水三氯化鋁的加入重量為脫環(huán)裂解碳五餾分加入量的0.32%，控制脫環(huán)裂解碳五餾分的加入速率以維持聚合反應爸中未聚合的碳五雙烯烴含量為15wt%左右；反應溫度米用聚合反應爸循環(huán)泵5使反應液流經(jīng)冷卻器6冷卻，然后返回聚合反應釜4的方式控制；
[0047](3)保溫聚合:用聚合反應釜循環(huán)泵5將聚合反應釜4中的聚合液經(jīng)冷卻器6送至保溫聚合釜7，保溫聚合釜7的溫度控制在70°C，控制聚合液的輸送速率使保溫聚合釜中的未聚合的碳五雙烯烴含量< 2%，用保溫聚合釜循環(huán)泵8使聚合液流經(jīng)冷卻器9，冷卻后，一部分送至催化劑釜2以配制催化劑，一部分返回保溫聚合釜7以控制反應溫度，其余送至水洗單元；
[0048](4)堿洗:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為50°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器10中混合，聚合反應液與堿水的體積比為5: 1，然后進入堿水沉降塔11中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔11中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液I ;
[0049](5)水洗:由堿水沉降塔11塔頂采出的聚合樹脂液I與溫度為50°C的水進入第二個混流器12，聚合樹脂液I與水的體積比5: 1，在第二個混流器12中混合，然后進入清水沉降塔13，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液II ；
[0050](6)氨水洗滌:由清水沉降塔13塔頂采出的聚合樹脂液II與溫度為50°C的質(zhì)量百分比濃度0.4%的氨水樹脂液進入第三個混流器14，聚合樹脂液II與水的體積比5: 1，在第三個混流器14中混合，然后進入氨水沉降塔15，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液III，聚合樹脂液III送至沉降儲罐。
[0051]所述聚合樹脂液III在沉降儲罐中沉降后干燥、成型，制得碳五石油樹脂。
【權利要求】
1.一種碳五石油樹脂生產(chǎn)過程中的連續(xù)水洗方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)脫除催化劑:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器中混合，聚合反應液與堿水的體積比為4?6: 1，然后進入堿水沉降塔中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂初洗液； (2)水洗:由堿水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂初洗液與溫度為40?55°C的水進入第二個混流器，聚合樹脂初洗液與水的體積比4?6: 1，在第二個混流器中混合，然后進入清水沉降塔，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂水洗液； (3)洗滌離子:由清水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂水洗液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度0.3 %?0.5 %的氨水進入第三個混流器,聚合樹脂水洗液與氨水的體積比4?6: 1，在第三個混流器中混合，然后進入氨水沉降塔，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液，聚合樹脂液送至沉降儲罐。
2.如權利要求1所述的連續(xù)水洗方法，其特征在于，所述(I)堿洗、(2)水洗和(3)氨水洗滌步驟的溫度為47?53°C。
3.如權利要求1所述的連續(xù)水洗方法，其特征在于，所述堿水為氫氧化鈉的水溶液。
4.一種碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)調(diào)制催化液體:用氮氣將催化劑無水三氯化鋁壓入催化劑釜中，與來自保溫聚合釜經(jīng)冷卻的聚合反應液攪拌混合，所述無水三氯化鋁的質(zhì)量為聚合反應液質(zhì)量的1% ； (2)初始聚合:用催化劑泵將催化劑釜中的混合液輸送至聚合反應釜，同時將脫環(huán)裂解碳五餾分加到聚合反應釜中，反應溫度控制在65?75°C，催化劑無水三氯化鋁的加入重量為脫環(huán)裂解碳五餾分加入量的0.3%?0.35%，控制脫環(huán)裂解碳五餾分的加入速率以維持聚合反應爸中未聚合的碳五雙烯烴含量為13wt%? 17wt% ； (3)繼續(xù)聚合:用反應釜循環(huán)泵將聚合反應釜中的聚合液經(jīng)冷卻器送至保溫聚合釜，保溫聚合釜的溫度控制在65?75°C，控制聚合液的輸送速率使保溫聚合釜中的未聚合的碳五雙烯烴含量< 2wt%，用保溫聚合釜循環(huán)泵將部分聚合液并冷卻后送至催化劑釜以配制催化劑，其余送至水洗單元； (4)脫除催化劑:來自聚合反應單元的脫環(huán)裂解碳五餾分的聚合反應液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度2%的堿水進入第一個混流器中混合，聚合反應液與堿水的體積比為4?6: 1，然后進入堿水沉降塔中部，聚合反應液與堿水在堿水沉降塔中經(jīng)分層，水相向下運動，油相向上運動，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂初洗液； (5)水洗:由堿水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂初洗液與溫度為40?55°C的水進入第二個混流器，聚合樹脂初洗液與水的體積比4?6: 1，在第二個混流器中混合，然后進入清水沉降塔，經(jīng)分層，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂水洗液； (6)洗滌離子:由清水沉降塔塔頂采出的聚合樹脂水洗液與溫度為40?55°C的質(zhì)量百分比濃度0.3 %?0.5 %的氨水進入第三個混流器,聚合樹脂水洗液與氨水的體積比4?6: 1，在第三個混流器中混合，然后進入氨水沉降塔，由塔底排出廢水，由塔頂采出聚合樹脂液，聚合樹脂液送至沉降儲罐。
5.如權利要求4所述的碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述聚合樹脂液在沉降儲罐中沉降后干燥、成型，制得碳五石油樹脂。
6.如權利要求4所述的碳五石油樹脂的連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征在于，所述脫環(huán)裂解碳五餾分為裂解碳五餾分脫除環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯后的餾分，或進一步脫除異戊二烯后的餾分。
【文檔編號】C08F240/00GK104311741SQ201410601984
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月2日 優(yōu)先權日:2014年11月2日
【發(fā)明者】陳國興 申請人:蘭州匯豐石化有限公司