專(zhuān)利名稱(chēng):含蠟石油產(chǎn)品的脫蠟方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種脫蠟方法,特別涉及利用以聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)的脫蠟助劑對(duì)含蠟石油產(chǎn)品進(jìn)行溶劑脫蠟的方法。
石蠟在石油及石油產(chǎn)品中的存在,給使用造成極大困難,這主要是由于各種蠟在按其各自具體情況而異的某一溫度下,具有結(jié)晶化趨勢(shì)之故(參見(jiàn)Ullmann所著《工藝化學(xué)大全》,第4版,第20卷,第548頁(yè)起,1981年化學(xué)出版社出版)。輕石油餾分可以經(jīng)簡(jiǎn)單地將其冷卻到石蠟結(jié)晶溫度,并通過(guò)壓濾來(lái)除去其中的蠟。工業(yè)上主要采用的含蠟油料脫蠟方法是用溶劑來(lái)進(jìn)行的。所用溶劑大多為低沸點(diǎn)脂族烴如戊烷、己烷、庚烷、辛烷等,酮如丙酮、甲基·乙基酮、甲基·異丁基酮等,還有芳族烴如苯、甲苯、混合二甲苯等以及溶劑混合物。該方法中,還是將已與溶劑混合的含蠟油料冷卻到蠟質(zhì)以細(xì)小顆粒形式沉淀下來(lái)為止。將析出蠟顆粒的油料裝入蠟分離器即過(guò)濾裝置中,使蠟顆粒同油料和脫蠟用溶劑分離開(kāi)來(lái)。
過(guò)濾時(shí)的滲濾容量絕對(duì)不恒定,為實(shí)際實(shí)施該方法造成了不少困難,此外,該滲濾容量還由待分離石蠟的晶體結(jié)構(gòu)所決定。這受實(shí)施時(shí)的各種不同參數(shù)影響,影響最大的是冷卻的方式和方法。蠟質(zhì)的種類(lèi)、其晶粒大小和晶??箟毫κ篂V餅的組織和滲透性變化范圍相當(dāng)大,這當(dāng)然使過(guò)濾條件的調(diào)整,成為必不可少的措施。可怕的是極小蠟晶粒的形成,這種極為細(xì)小的蠟晶粒極難進(jìn)行過(guò)濾,而且會(huì)有一部分透過(guò)過(guò)濾器,使過(guò)濾后的油料中出現(xiàn)混濁物。為了普遍改進(jìn)過(guò)濾效果,尤其是過(guò)濾速度和油的回收率,技術(shù)上已開(kāi)發(fā)出在脫蠟過(guò)程中加到油料中去的脫蠟助劑。
這種脫蠟助劑通常是聚合物,例如α-烯烴共聚物(OCP)型的聚合物、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物(EVA)型的聚合物及C2-C20醇的聚(甲基)丙烯酸烷基酯型的聚合物。美國(guó)專(zhuān)利US-A 4,451,353中,提出了一種脫蠟方法,其中將含蠟油料的餾出物同一種溶劑(脫蠟溶劑)和一種以聚丙烯酸酯為基料的脫蠟助劑混合,冷卻該混合物,使形成一種含固態(tài)蠟顆粒的稀漿,過(guò)濾出蠟,分離出由脫蠟的油料和溶劑組成的液體部分。在該方法中,脫蠟助劑由如下物質(zhì)組成A.一種聚丙烯酸酯及B.一種甲基丙烯酸n-烷基酯聚合物,其中,組分(A)和組分(B)以1∶100至100∶1的重量比來(lái)使用。
該美國(guó)專(zhuān)利的權(quán)利要求書(shū)和說(shuō)明書(shū)令人對(duì)如下事實(shí)不容置疑,即甲基丙烯酸酯組分主要應(yīng)由含10-20個(gè)碳原子的直鏈醇,也即非支鏈醇的酯組成。因此,專(zhuān)業(yè)人員必須以這類(lèi)甲基丙烯酸酯用作“脫蠟助劑”的特殊能力為出發(fā)點(diǎn)。關(guān)于這種聚合“脫蠟助劑”作用原理的各種現(xiàn)有模型假想,雖然試圖令人信服地解釋添加此類(lèi)聚合物對(duì)蠟質(zhì)結(jié)晶化行為的影響。但是,它們根本不能提供對(duì)一定聚合物組成的選擇規(guī)則(參見(jiàn)如上述Ullmaun著作,第20卷,化學(xué)出版社1981年出版)。因此,依然存在著這樣的任務(wù),即盡可能地在本身已知的原料基礎(chǔ)上,提供更加極為有效的“脫蠟助劑”,而且在另一方面,這些脫蠟助劑對(duì)石油或石油產(chǎn)品的脫蠟工藝實(shí)施,不會(huì)引起任何實(shí)質(zhì)上的改變。根據(jù)現(xiàn)已獲得的結(jié)果,本發(fā)明方法可從根本上解決此項(xiàng)任務(wù)。所以,本發(fā)明涉及一種使用至少一種適用于脫蠟的溶劑和一種以聚丙烯酸酯為基料的脫蠟助劑,從含蠟石油產(chǎn)品,尤其礦物油餾出物中,以溶劑脫除蠟的方法,其中將待脫蠟產(chǎn)品同溶劑和聚合物脫蠟助劑混合,冷卻所得混合物,并分離出已沉淀下來(lái)的蠟,其特征在于,用如下組成的聚合物混合物作脫蠟助劑Ⅰ)一種由丙烯酸-與C10-C40醇的酯聚合而成的聚合產(chǎn)物P-1及Ⅱ)一種由甲基丙烯酸與含支鏈醇10%(重量)以上的醇所生成的酯聚合而成的聚合產(chǎn)物P-2,而且組分Ⅰ和組分Ⅱ在混合物中的重量比為1∶20至20∶1,以1∶10至10∶1為佳。聚合產(chǎn)物P-1和P-2的添加量,一般為含蠟基礎(chǔ)油的0.01-1%(重量)。本發(fā)明的方法直接改善了現(xiàn)有技術(shù),例如美國(guó)專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)US-A 4,451,353中所述的現(xiàn)有技術(shù)。
關(guān)于適于脫蠟的以石油為基礎(chǔ)的含蠟基礎(chǔ)油,本發(fā)明方法并無(wú)特別限制,但是從實(shí)用的角度來(lái)看,含蠟餾出油尤其適宜,特別是沸程約300℃至600℃、15℃時(shí)密度約0.08-0.09g/cc、粘度約10-20cst/100℃、傾點(diǎn)約30-50℃,以及含蠟(干燥)量約10%(重量)至25%(重量)的餾出油。別具意義的是如下各餾分的餾出油,包括沸程為300-600℃的潤(rùn)滑油和特種油,特別是那些平均沸點(diǎn)為400-450℃左右的餾出油。
按照本發(fā)明,適用于溶劑脫蠟的溶劑L,同樣是常用的那些溶劑(見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)部分)。有關(guān)的溶劑例如有沸點(diǎn)小于150℃的脂族烴,其中包括丙烷、丙烯、丁烷、戊烷,還有異辛烷等;芳族烴,例如甲苯、混合二甲苯等;酮,例如丙酮、二甲基酮、甲基·乙基酮、甲基·丙基酮、甲基·異丁基酮;必要時(shí)還有鹵代烴如二氯甲烷、二氯乙烷,或者N-烷基吡咯烷酮如N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮。
適合使用的還有溶劑混合物,例如酮與芳族烴的混合物如甲基·乙基酮/甲苯,或者甲基·異丁基酮/甲苯。在本發(fā)明的方法中,溶劑L以常規(guī)量添加,例如為待脫蠟基礎(chǔ)油的0.5-10份(體積)以2-7份(體積)為佳。
聚合產(chǎn)物P-1及P-2制取聚合產(chǎn)物P-1和P-2用的原料單體(在工業(yè)上早已用于聚(甲基)丙烯酸烷基酯(PAMA)的制備),本身是已知的。單體的聚合同樣可按本身已知的方法來(lái)進(jìn)行。聚丙烯酸烷基酯P-1由C10-C40醇的丙烯酸酯,特別由C18-C24醇如二十二醇之類(lèi)的丙烯酸酯組成。分子量M以在10,000-1,500,000的范圍內(nèi)為宜,以50,000-500,000為佳。其測(cè)定可用凝膠滲透色譜法來(lái)進(jìn)行(參見(jiàn)Kirk-Othmer所著《化學(xué)工藝大全》第3版,第18卷,第209、749頁(yè),J.Wiley出版社1982年出版)。聚甲基丙烯酸烷基酯P-2的特征是,其中含有10%(重量)以上甲基丙烯酸的帶支鏈的烷基酯,以含15%(重量以上為佳。聚合產(chǎn)物P-2一般涉及C1-C40醇的酯,其中以C10-C24醇,尤其是C12-C18醇的酯為佳,與此同時(shí),聚合產(chǎn)物P-2可含有0.1-20%(重量),尤其是1-15%(重量)的甲基丙烯酸C1-C9烷基酯。尤其要提及的是含C12-C18烴基的鏈烷醇,例如平均碳原子數(shù)為14者,舉例來(lái)說(shuō), DOBANOL 25L(Shell公司產(chǎn)品)與十八醇的混合物,另外還有十八醇與其它醇如異-癸醇的混合物。其分子量M(見(jiàn)上)一般在3,000-500,000的范圍之內(nèi),以50,000-300,000為佳。
游離基聚合反應(yīng)以在一種能與待脫蠟基礎(chǔ)油相混溶的溶劑中,例如在礦物油中進(jìn)行為宜。反應(yīng)中使用常規(guī)的聚合引發(fā)劑,例如過(guò)氧化物,尤其是過(guò)酸酯,例如過(guò)新戊酸叔丁酯、過(guò)辛酸叔丁酯、過(guò)苯甲酸叔丁酯等,其用量為常規(guī)量,譬如為單體的0.1-5%(重量),以0.3-1%(重量)為佳(參見(jiàn)Th.V
lker,H.Rauch-Puntigam著《丙烯?;衔锛凹谆;衔铩?,Springer出版社1967年出版)。
同樣也按本身已知的方法,在配料中添加分子量調(diào)節(jié)劑,尤其是硫調(diào)節(jié)劑特種硫醇,例如十二烷基硫醇,其用量為常規(guī)量,譬如為單體的0.01-2%(重量)。操作宜在保護(hù)氣如CO3下進(jìn)行。相宜的做法是,在合適的裝有攪拌器的聚合容器中,使單體溶于溶劑中,必要時(shí)使之同調(diào)節(jié)劑和引發(fā)劑一起溶入,然后除氣,例如用干冰,接著加熱,例如至80±10℃可停止加熱。也可按具體情況,將引發(fā)劑加到加熱后的混合物中。必要時(shí),再附加單體與引發(fā)劑,以及調(diào)節(jié)劑。通常,溫度繼續(xù)上升,例如升到140±10℃。必要時(shí)可通過(guò)加熱及/或再加引發(fā)劑,來(lái)為后續(xù)的聚合反應(yīng)制造條件??偟木酆蠒r(shí)間一般少于12小時(shí)。
聚合物組分P-1和P-2可相宜地以分別制備的預(yù)制品形式供使用。然后,將其按上述重量比和所需份額混合到待脫蠟的基料中,抑或?qū)⑵渲苯踊煊诨现?,抑或?qū)⑵湎热苡谝环N可混溶的溶劑如不含蠟的礦物油或者單種溶劑或溶劑混合物L(fēng)中,再混到基料中。此時(shí)要注意,須超過(guò)待脫蠟油料的濁點(diǎn),例如借加熱到50-120℃來(lái)達(dá)到此目的。聚合產(chǎn)物P-1和P-2的添加,可一起進(jìn)行,也可分開(kāi)進(jìn)行。可在冷卻之前添加,也可在冷卻過(guò)程中添加、之后則在冷卻過(guò)的溶劑中進(jìn)行添加。冷卻,比如可按US-A 3,773,650來(lái)進(jìn)行。相宜的做法是,在冷卻段中并在調(diào)準(zhǔn)到待回收脫蠟油料傾點(diǎn)的溫度下,將聚合產(chǎn)物P-1和P-2的混合物連同脫蠟用溶劑L一起加進(jìn)去。冷卻過(guò)程中產(chǎn)生一種易流動(dòng)的漿狀物,其中除了固體蠟顆粒之外,還含有脫蠟油料和溶劑L。蠟顆粒中通常含有聚合產(chǎn)物P-1和P-2。冷卻所必須達(dá)到的溫度,取決于待脫蠟基礎(chǔ)油的種類(lèi)和總的進(jìn)行方法。一般說(shuō)來(lái),脫蠟在0℃至-50℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。如果采用由一種酮和一種芳族烴所組成的溶劑L,則脫蠟溫度定在-10℃至-30℃。
特殊效果由采用聚合產(chǎn)物P-1和P-2組成的混合物所得結(jié)果,可完全出于意料地看出,使用或多或少含有高支鏈度烷基的PAMA混合組分,比起使用基本為直鏈的聚(甲基)丙烯酸烷基酯類(lèi),效果好得多,協(xié)合效應(yīng)更為突出。用各種不同的脫蠟溶劑和含蠟基料,即“原料”均得到了驗(yàn)證,正如下列各實(shí)施例所證明的那樣,本發(fā)明具有普遍的效果是可以被接受的。
下列各實(shí)施例僅供闡明本發(fā)明之用。比粘度ηsp/C按德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN 7745,在20℃下以氯仿為溶劑進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)施例A.聚合產(chǎn)物P-1和P-2的制備實(shí)施例1聚(丙烯酸二十二烷基酯)P-1的制備在100升攪拌壓煮鍋中,加入51Kg丙烯酸二十二烷基酯(含C18-C24的丙烯酸酯)、9Kg100N油及0.051Kg十二烷基硫醇,用干冰除氣,并加熱到70℃。接著添加0.191Kg過(guò)新戊酸叔丁酯和0.115Kg過(guò)苯甲酸叔丁酯,使聚合反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行。在溫度達(dá)到134℃后1小時(shí),摻入0.077Kg十二烷基硫醇和0.051Kg叔丁基過(guò)苯甲酸酯,并在130℃下補(bǔ)充聚合3小時(shí)。
分子量Mw(GPC,PMMA標(biāo)定)=560,000g/mol比粘度ηsp/C(CHCl3,20℃)=48ml/g實(shí)施例2聚(甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯)P-2-1的制備在150升攪拌壓煮鍋中,加入2.967Kg的甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯(平均碳原子數(shù)為14,17.9%支鏈,例如以Shell公司生產(chǎn)的Dobanol 25L 和十八醇組成的混合物為基礎(chǔ))、26.7Kg100N-油及0.083Kg過(guò)辛酸叔丁酯,用干冰除氣,并加熱到85℃。在3.5小時(shí)之內(nèi),再加入37.033Kg甲基丙烯酸C12-C18-烷基酯及0.0741Kg過(guò)辛酸叔丁酯。添加完畢后2小時(shí),重新添加0.08Kg過(guò)辛酸叔丁酯。再過(guò)5小時(shí)之后,用33.3Kg 100N-油稀釋。
分子量Mw(GPC,PAMA標(biāo)定)=410,000g/mol比粘度ηsp/C(CHCl3,20℃)=65ml/g支鏈酯的重量份額=17.9%實(shí)施例3-5含不同支鏈度烷基的聚(甲基丙烯酸C12-C18烷基酯)的制備制備按實(shí)施例2所述方法進(jìn)行。但用其它的醇混合物代替Dobanol/二十二醇。下表總括了各聚合產(chǎn)物的性質(zhì)。
實(shí)施例6甲基丙烯酸異癸烷基酯和甲基丙烯酸十八烷基酯的共聚物P-2-5的制備在100升攪拌釜中,加入37Kg 100N-油、4.111Kg由57.9%(重量)十八醇和42.1%(重量)i-癸醇所組成醇混合物的甲基丙烯酸酯,并加熱到85℃。接著,添加干冰除氣,并添加0.016Kg十二烷基硫醇和0.032Kg過(guò)辛酸叔丁酯。然后在3.5小時(shí)內(nèi)繼續(xù)加入58.889Kg該甲基丙烯酸酯,0.236Kg十二烷基硫醇及0.177Kg過(guò)辛酸叔丁酯。添加完畢后2小時(shí),再加0.126Kg過(guò)辛酸叔丁酯。再過(guò)5小時(shí)后,結(jié)束聚合反應(yīng)。
比粘度ηsp/C(CHCl3,20℃)=22ml/g支鏈酯的重量份額=45.2%對(duì)比例2實(shí)施例7聚(甲基丙烯酸C12-18烷基酯)P-2-6的制備在100升攪拌壓煮鍋中,加入1.976kg甲基丙烯酸C12-18烷基酯(平均碳原子數(shù)=14,17.9%支鏈,例如Shell公司生產(chǎn)的Dobanol 25L 和牛脂醇組成的混合物)0.0297kg甲基丙烯酸甲酯、17.8kg 100N-油及0.0551kg過(guò)辛酸叔丁酯,用于冰除氣并加熱到85℃,接著在3.5小時(shí)內(nèi)計(jì)量加入24.664kg甲基丙烯酸C12-18烷基酯,6.223kg甲基丙烯酸甲酯和0.0494kg過(guò)辛酸叔丁酯,添加完畢后2小時(shí),重新添加0.053kg過(guò)辛酸叔丁酯。再過(guò)5小時(shí)之后,用22.18kg 100N-油稀釋。
比粘度ηsp/C(CHCl3,20℃)=34ml/g支鏈酯的重量份額=14.5%。
無(wú)支鏈的聚(甲基丙烯酸C16-C18-烷基酯)V-2-2的制備在150升攪拌釜中,加入4.889Kg甲基丙烯酸C16-C18-烷基酯(例如,以Condea公司產(chǎn)的醇Alfol 1618S 為基礎(chǔ)的)、44.0Kg 100N-油及0.172Kg過(guò)辛酸叔丁酯。在用干冰除氣后,加熱到85℃。接著,在3.5小時(shí)內(nèi),借助定量給料泵加入51.111Kg甲基丙烯酸C16-C18-烷基酯和0.153Kg過(guò)辛酸叔丁酯。添加完畢后2小時(shí),重新加入0.112Kg過(guò)辛酸叔丁酯。再過(guò)5小時(shí)后結(jié)束聚合反應(yīng)。
分子量Mw(GPC,PMMA-標(biāo)定)=220,000g/mol比粘度ηsp/C(CHCl3,20℃)=44ml/g支鏈酯的重量百分比=0%B.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室過(guò)濾試驗(yàn)以測(cè)定油的收率及過(guò)濾速率過(guò)濾設(shè)備由帶蓋子和冷卻套的鋼制過(guò)濾器構(gòu)成,并借助低溫恒溫器進(jìn)行循環(huán)冷卻。濾布是用的相應(yīng)精煉廠的脫蠟裝置中所用的濾布。過(guò)濾器容積為100ml。過(guò)濾器經(jīng)由一根帶雙通旋塞的分餾管,同一個(gè)量筒相連。借助一臺(tái)油一旋轉(zhuǎn)滑閥式真空泵、一個(gè)減壓閥和一塊壓力表,可在過(guò)濾裝置中造成一定的真空。待脫蠟的礦物油餾出油在加熱(高于濁點(diǎn))下同脫蠟溶劑混合,并攪拌到出現(xiàn)澄清的溶液。借助帶溫度控制器的低溫恒溫器,將該溶液以一定速度冷卻到所需的過(guò)濾溫度。過(guò)濾器預(yù)先冷卻到該溫度。
所有的過(guò)濾條件如溶劑與原料之比、混合時(shí)的溶劑比例、冷卻速度及冷卻溫度均相應(yīng)于當(dāng)時(shí)的精煉廠所用的條件。由于在實(shí)驗(yàn)室用丙烷操作有些麻煩,故在此等情況下采用異辛烷來(lái)代替丙烷。
到達(dá)過(guò)濾溫度之后,將混合物轉(zhuǎn)移到預(yù)先冷卻過(guò)的過(guò)濾器中,并建立真空。濾液體積依賴(lài)于時(shí)間來(lái)測(cè)量,而過(guò)濾速率F作為V/2S2比t/V的線性給料的增加來(lái)測(cè)定,其中V為濾液體積,t為時(shí)間,比秒為單位,S為過(guò)濾器面積,以cm2為單位。
在借助于一臺(tái)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)器將溶劑餾出之后(如果出現(xiàn)共沸現(xiàn)象,則須借助另外的溶劑),將脫過(guò)蠟的油料干燥至恒重,并用重量分析法來(lái)測(cè)定油的收率。濾出的蠟中所含油量,按ISO 2908來(lái)測(cè)定。
實(shí)施例8一家西班牙精煉廠進(jìn)行的重質(zhì)中性95號(hào)油(HN95)脫蠟溶劑=異辛烷,HN95∶溶劑=1∶4(重量)。在攪拌下,置入0℃的冷卻槽中,從+60℃冷卻到+5℃,并繼續(xù)置入-22℃的冷卻槽中,從+5℃冷卻到-20℃。接著繼續(xù)攪拌20分鐘,然后過(guò)濾。
實(shí)施例9一家西班牙精煉廠進(jìn)行的光亮油95脫蠟溶劑異辛烷實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)條件同實(shí)施例7中所述
實(shí)施例10一家德國(guó)精煉廠進(jìn)行的原料500
脫蠟溶劑乙基·甲基酮∶甲苯=1∶1(體積)。原料對(duì)溶劑的比例為1∶3。以3.5℃/分鐘的冷卻速度,從+70℃冷卻到-17℃,在-17℃下進(jìn)行過(guò)濾。
權(quán)利要求
1.使用至少一種適于脫蠟的溶劑和一種以聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)的脫蠟助劑,對(duì)含蠟石油產(chǎn)品進(jìn)行溶劑脫蠟的方法,包括將待脫蠟的產(chǎn)品同溶劑和聚合物脫蠟助劑混合,所得混合物進(jìn)行冷卻,并分離已沉淀出來(lái)的蠟,此方法的特點(diǎn)在于,使用由下列物質(zhì)所組成的聚合物混合物作脫蠟助劑;Ⅰ)一種由丙烯酸同C10-C14醇生成的酯聚合而成的聚合產(chǎn)物P-1及Ⅱ)一種由甲基丙烯酸與含支鏈醇10%(重量)以上的醇所生成的酯聚合而成的聚合產(chǎn)物P-2,而且組分Ⅰ)和組分Ⅱ)在混合物中的重量比為1∶20至20∶1。
2.權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,組分Ⅰ)和組份Ⅱ)的重量比為1∶10至10∶1。
3.權(quán)利要求1及2所述的方法,其特征在于,聚合產(chǎn)物P-1由C18-C24醇的丙烯酸酯構(gòu)成。
4.權(quán)利要求1及2所述的方法,其特征在于,聚合產(chǎn)物P-2由甲基丙烯酸同C1-C40醇生成的酯構(gòu)成。
5.權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,聚合產(chǎn)物P-2至少有80%(重量)由甲基丙烯酸與C10-C24醇生成的酯構(gòu)成。
6.權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于聚合產(chǎn)物P-2至多有20%(重量)由甲基丙烯酸與C1-C9醇生成的酯構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用至少一種適合脫蠟用的溶劑和一種以聚丙烯酸酯為基礎(chǔ)的脫蠟助劑,對(duì)含蠟石油產(chǎn)品進(jìn)行溶劑脫蠟的方法,在該方法中,將待脫蠟產(chǎn)品同溶劑和聚合物脫蠟助劑混合,將所得混合物冷卻,并分離已沉淀出來(lái)的蠟,其中使用由下列聚合物混合物作脫蠟助劑一種由丙烯酸同C
文檔編號(hào)C10G73/04GK1050737SQ9010816
公開(kāi)日1991年4月17日 申請(qǐng)日期1990年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月6日
發(fā)明者米歇爾·穆勒, 赫斯特·佩尼威 申請(qǐng)人:羅姆有限公司化學(xué)工廠