[发明专利]跨临界反应系统加氢‑脱硫耦合改性C9/C5石油树脂的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种跨临界反应系统加氢-脱硫耦合改性C9/C5石油树脂的方法及装置。

背景技术

C9/C5石油树脂是石油烃类高温裂解制备乙烯过程中的副产物—裂解汽油C9馏分经前处理、聚合、蒸馏形成的一种热塑性烃类树脂，软化点在60-160℃，具有增黏性、黏结性和易与其它树脂相溶的特点，且酸值低、耐水、耐乙醇和耐化学品，化学稳定性和热稳定性好，并能调节粘性，广泛应用于油漆、橡胶、油墨、热溶胶、胶黏带和胶黏剂行业。油漆中加入C9/C5石油树脂，可以增加油漆光泽度，提高油漆附着度、硬度、耐酸和耐碱性；橡胶中加入C9/C5石油树脂可以起到增粘，补强、软化的作用；胶黏剂中加入C9/C5石油树脂可以提高粘合剂的粘合力、耐酸性、耐碱性及耐水性；油墨中加入C9/C5石油树脂可以起到展色、快干和增亮的作用。经过热聚合或催化聚合得到的C9/C5石油树脂都会存在一定量的双键不饱和化合物，颜色较深，软化度低，稳定性不好，在紫外线、氧或其他化学物质作用下易发生反应，使树脂热稳定性和氧化安定性变差，也会降低树脂与应用对象的相容性。因此，会影响C9/C5石油树脂的应用领域，减少了其可使用范围领域。C9/C5石油树脂通过催化加氢改性使树脂中含有的双键和部分苯环饱和，脱除C9/C5石油树脂在聚合中残留的硫化物、卤化物等杂质，以达到改善树脂的光热稳定性与互溶性，降低色度，提高软化点和品质，从而扩大加氢改性C9/C5石油树脂的应用领域和增加使用价值。比如在涂料行业，使用C9加氢改性石油树脂生产路标涂料，可改善其耐持久性和耐候性，使其寿命由原来的1年延长到3年。但C9/C5石油树脂加氢改性是一个较棘手的难题，特别是C9/C5石油树脂含有微量的有机硫，既易于使催化剂中毒又限制了其应用范围。虽然现今有很多针对加氢改性C9/C5石油树脂的研究，但是，除了上述所述改性后的C9/C5石油树脂内含有微量有机硫影响其使用等问题外，目前改性的C9/C5石油树脂质量仍旧不尽人意，而且反应对设备、催化的要求非常高，从而造成成本的增加。目前，国内对加氢改性石油树脂的需求近年来急剧增加，但至今国内仍没有一家自主品牌的C9/C5石油树脂加氢改性产品生产厂家。

发明内容

本发明针对上述技术中存在的不足，发明一种跨临界反应系统加氢-脱硫耦合改性C9/C5石油树脂的方法及装置，在提高改性后的C9/C5石油树脂的质量的同时，提供一种能有效脱除C9/C5石油树脂中有机硫的方法，优化反应环境。

为实现本发明的目的，本发明技术方案如下：

跨临界反应系统加氢-脱硫耦合改性C9/C5石油树脂的方法，包括以下操作步骤：

(1)将C9/C5石油树脂与溶剂按照质量比1:1～10:1，加入催化剂混合，加热，溶解；

(2)通入H₂和CO₂摩尔比为1:1～20:1的混合气体进行加氢反应，反应温度为150℃～400℃，反应压力为3.0MPa～35.0MPa；

(3)加氢反应过程中产生的气体H₂S、剩余的混合气体H₂和CO₂进行分离，除去H₂S，H₂和CO₂加压重新返回进行加氢反应循环使用；

(4)加氢-脱硫反应1～10h后，经减压后物料从加氢反应器中放出即为共混加氢改性松脂与C9/C5石油树脂产品。

优选的是，所述步骤(2)中流出的气体经过膨胀机后，进入气液分离器进行分离，所得到的溶剂液体回流到加氢反应器内，剩下的气体为H₂S、H₂和CO_2，将气体通入吸收塔中，经吸收塔吸收H₂S气体后，剩余H₂和CO₂再通入透平压缩机。

优选的是，所述步骤(3)从加氢反应器中取出混合气体的流量为0～12000m³/h，将气体通过膨胀机，膨胀机与透平压缩机连接，往透平压缩机内补充CO₂和H₂混合气体，再将混合气体通入加氢反应器内。

优选的是，步骤(1)中加入的催化剂的量为加入的C9/C5石油树脂与溶剂总量的质量的1～30％；其中所述的催化剂为负载镍或钯的催化剂。