試論石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)應(yīng)用與展望

摘 要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出穩(wěn)健的發(fā)展趨勢(shì)。在這樣的趨勢(shì)之下，我國(guó)石油化學(xué)工業(yè)也呈現(xiàn)了高速發(fā)展勢(shì)態(tài)。對(duì)于石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用來(lái)說(shuō)，屬于石油化學(xué)工業(yè)的一項(xiàng)較為重要的工作內(nèi)容。文章在分析石油樹(shù)脂的分類(lèi)、應(yīng)用、開(kāi)發(fā)及其相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)石油樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探究，以期為我國(guó)石油樹(shù)脂開(kāi)發(fā)應(yīng)用的發(fā)展提供一些具有價(jià)值的參考憑據(jù)。

關(guān)鍵詞：石油樹(shù)脂；開(kāi)發(fā)應(yīng)用；展望

引言

近年來(lái)，在石油化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展背景下，使得部分乙烯裝置變多，當(dāng)中C9、C5餾份等副產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)及利用更加受到人們的重視。這主要是因?yàn)椋趯?duì)C9、C5餾份加以利用，能夠產(chǎn)生出石油樹(shù)脂[1]。因此，該課題成為了國(guó)內(nèi)外業(yè)界學(xué)者的熱議及廣泛研究。對(duì)于石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，主要在塑料、涂料以及橡膠等領(lǐng)域中具備廣泛應(yīng)用價(jià)值，其原料的來(lái)源成分非常豐富，同時(shí)原料價(jià)格便宜，顯然這對(duì)原料的大量開(kāi)發(fā)及應(yīng)用起到了關(guān)鍵性的作用。就現(xiàn)狀而言，像美國(guó)、日本以及英國(guó)等國(guó)家在石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及其利用上均發(fā)展迅速。與這些國(guó)家相比，我國(guó)石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用相對(duì)較晚，因此在生產(chǎn)規(guī)模上也顯得較小。但由于石油樹(shù)脂的價(jià)值作用明顯，因此在國(guó)內(nèi)石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展迅速的背景下，我國(guó)石油樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)也較為明朗?；谡w層面而言，為了使我國(guó)石油樹(shù)脂開(kāi)發(fā)應(yīng)用更具發(fā)展前景，文章對(duì)“石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)應(yīng)用與展望”進(jìn)行論述意義重大。

1 石油樹(shù)脂的分類(lèi)與應(yīng)用分析

1.1 石油樹(shù)脂分類(lèi)

對(duì)于石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，是以其組成進(jìn)行分類(lèi)的，主要可分為：C5石油樹(shù)脂、C9石油樹(shù)脂、DCOP石油樹(shù)脂以及C5/C9石油樹(shù)脂等等。由于石油樹(shù)脂種類(lèi)諸多，因此不同的種類(lèi)存在不同的應(yīng)用價(jià)值。

1.2 石油樹(shù)脂應(yīng)用

上述提到了多種石油樹(shù)脂，也提到不同種類(lèi)的石油樹(shù)脂其應(yīng)用價(jià)值有所不同。對(duì)于C5石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，是當(dāng)下應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)石油樹(shù)脂，其在油墨、密封、涂料以及粘結(jié)等方面均具備廣泛應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于C9石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，在塑料、油漆以及橡膠等方面應(yīng)用廣泛。而對(duì)于DCPD石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，主要存在的特點(diǎn)是具備不飽和的雙鍵，所以在石油樹(shù)脂的改性方面具有較為廣泛的應(yīng)用價(jià)值。另外，對(duì)于C5/C9石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，在最近幾年上應(yīng)用廣泛，存在C5與C9石油樹(shù)脂的共同特點(diǎn)，所以其在市場(chǎng)上的應(yīng)用價(jià)值非常廣泛。以我國(guó)鞍山化工一廠為例，其主要生產(chǎn)的石油樹(shù)脂類(lèi)別為淺色樹(shù)脂與深色樹(shù)脂兩類(lèi)，年均大約生產(chǎn)1萬(wàn)噸；而對(duì)于青島琴波化工廠來(lái)說(shuō)，主要生產(chǎn)的石油樹(shù)脂類(lèi)別包括淺色石油樹(shù)脂與棕色石油樹(shù)脂，年均大約生產(chǎn)0.5萬(wàn)噸。在國(guó)外方面，例如美國(guó)的Nevile Chem.Co公司，每年產(chǎn)生石油樹(shù)脂的量約為2.5萬(wàn)噸；法國(guó)的Esso Chem.Co公司，每年生產(chǎn)石油樹(shù)脂的量約為5.0萬(wàn)噸；日本的三井油化每年生產(chǎn)的石油樹(shù)脂約為2.8萬(wàn)噸[2]。國(guó)內(nèi)外比較可知，我國(guó)在年均生產(chǎn)石油樹(shù)脂上比國(guó)外一些國(guó)家要低很多。但從整體趨勢(shì)來(lái)看，由于石油樹(shù)脂應(yīng)用價(jià)值廣泛，因此在國(guó)內(nèi)還將朝向穩(wěn)健的趨勢(shì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

2 石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及其生產(chǎn)技術(shù)分析

石油樹(shù)脂是美國(guó)1910年對(duì)石油精制副產(chǎn)物加以利用，進(jìn)而開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種材料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及其生產(chǎn)技術(shù)也變得多樣化。從整體層面分析，石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)及其生產(chǎn)技術(shù)相關(guān)性內(nèi)容主要如下：

2.1 石油樹(shù)脂催化劑

石油樹(shù)脂催化劑是樹(shù)脂催化劑當(dāng)中的一類(lèi)，在早期生產(chǎn)中，此類(lèi)石油樹(shù)脂主要是硫酸，也可能是酸性白土等。就現(xiàn)狀而言，大部分所使用的是BF3-乙醚以及AlCl3[3]。其中，倘若對(duì)AlCl3加以應(yīng)用，能給獲得較高的樹(shù)脂收益率，但同時(shí)也潛在一些不足之處，比如催化劑脫除工藝不夠簡(jiǎn)單，樹(shù)脂色相不夠好等。為使上述不足之處得到有效處理，近年來(lái)研究了固體酸類(lèi)催化劑以及固載AlCl3類(lèi)催化劑等?；谡w來(lái)說(shuō)，上述提到的新型催化劑尚且處于探究階段，實(shí)際應(yīng)用效果還未得到充分證實(shí)，因此其應(yīng)用有待進(jìn)一步探究。另外，倘若在樹(shù)脂生產(chǎn)中應(yīng)用BF3-乙醚催化劑，則收益率會(huì)較低，同時(shí)價(jià)格較高。但同時(shí)也存在一些優(yōu)勢(shì)，比如基于生產(chǎn)過(guò)程中催化劑脫除工藝較為簡(jiǎn)單，所生產(chǎn)出來(lái)的樹(shù)脂色相比較好。因其優(yōu)勢(shì)顯著，所以得到了較為廣泛的關(guān)注[4]。

2.2 生產(chǎn)工藝分析

如今，石油樹(shù)脂的應(yīng)用規(guī)模逐漸增大，同時(shí)市場(chǎng)對(duì)樹(shù)脂品種的需求也較多。大致上而言，近幾年所研發(fā)的石油樹(shù)脂生產(chǎn)工藝主要有兩種：其一為自由基聚合法；其二為固體酸催化合成法。以操作條件為劃分原則，可劃分為兩種：其一為高溫法；其二為低溫法[5]。在石油樹(shù)脂合成工藝操作過(guò)程中，需完成的事項(xiàng)包括了原料的預(yù)處理、原料的聚合處理以及原料的后處理等。對(duì)于原料的預(yù)處理來(lái)說(shuō)，需以生產(chǎn)樹(shù)脂類(lèi)型為依據(jù)，進(jìn)而對(duì)原料完成相應(yīng)的切割，然后對(duì)具備聚合作用的成分進(jìn)行選取。對(duì)于聚合來(lái)說(shuō)，則是反應(yīng)過(guò)程的主體部分。另外，還包括了后處理，如脫除溶劑以及脫除催化劑等等。在石油樹(shù)脂生產(chǎn)期間，需充分重視的是原料當(dāng)中水份的含量、反應(yīng)溫度、催化劑濃度以及鐵污染等。上述要素均需研究控制，以此使生產(chǎn)工藝水平得到有效提升。

3 石油樹(shù)脂發(fā)展趨勢(shì)探究

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展非常迅速，在這樣的趨勢(shì)下石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)速度均非常顯著。尤其是對(duì)部分性能高、功能高的石油樹(shù)脂來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)需求量更高。而對(duì)石油樹(shù)脂有所需求的用戶來(lái)說(shuō)，對(duì)于樹(shù)脂的顏色、性能及質(zhì)量均有所要求，大致上而言更注重樹(shù)脂的淡色、特殊、電子束固化等，并且期望樹(shù)脂具備多樣化的用途。從類(lèi)別方面來(lái)看，現(xiàn)在的石油樹(shù)脂類(lèi)型不僅僅局限于過(guò)去的C5、C9等類(lèi)型。將石油樹(shù)脂進(jìn)行加工，從而成為新型樹(shù)脂則更具應(yīng)用前景。就現(xiàn)狀而言，世界石油樹(shù)脂的年均產(chǎn)量大概為48萬(wàn)噸，并且每年需求量均有所提升[6]。由于受到資源短缺等因素的影響，使得一些發(fā)達(dá)國(guó)家的需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于產(chǎn)量。而我國(guó)在石油樹(shù)脂生產(chǎn)發(fā)生正處于發(fā)展階段，其發(fā)展前景明朗。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)文章的探究，認(rèn)識(shí)到與美國(guó)、英國(guó)、日本等石油樹(shù)脂開(kāi)發(fā)量大的國(guó)家比較起來(lái)，我國(guó)在石油樹(shù)脂生產(chǎn)及應(yīng)用方面尚且處于落后的局面。但是，從市場(chǎng)需求及生產(chǎn)條件上來(lái)看，我國(guó)石油樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)前景樂(lè)觀。作者認(rèn)為，在生產(chǎn)石油樹(shù)脂過(guò)程中，需充分注重其質(zhì)量，充分保證其原料中水份的含量，并對(duì)催化劑濃度加以控制，降低鐵污染。相信在石油樹(shù)脂生產(chǎn)質(zhì)量得到有效提升的基礎(chǔ)上，能夠有效滿足應(yīng)用需求，進(jìn)一步為國(guó)內(nèi)石油樹(shù)脂的進(jìn)步及發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]王磊，陳東瓊，李緒豐，等.基于RBI的碳五石油樹(shù)脂裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，6：112-117.

[2]魯佳，馬磊，江大好，等.γ-Al_2O_3載體孔結(jié)構(gòu)對(duì)負(fù)載鈀催化劑催化C_9石油樹(shù)脂加氫性能的影響[J].石油化工，2011，10：1105-1109.

[3]石洪波，朱丹，史凱迎.C_5石油樹(shù)脂合成及改性研究新進(jìn)展[J].化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2012，2：35-38.

[4]徐嬌，豐楓，江大好，等.C_5石油樹(shù)脂加氫工藝及催化劑研究進(jìn)展[J].中國(guó)膠粘劑，2012，6：53-58.

[5]俞陸軍，江大好，徐嬌，等.C_9石油樹(shù)脂顯色原因及其加氫改性的研究[J].石油化工，2012，10：1181-1185.

[6]許惠明.加氫石油樹(shù)脂的生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國(guó)膠粘劑，2014，4：47-49.

作者簡(jiǎn)介：康鑫（1988-），男，遼寧省撫順市人，工作單位：撫順齊隆化工有限公司，職務(wù)：研發(fā)員，研究方向：石油樹(shù)脂。