一种碳九石油树脂加氢方法与流程

1.本发明属于石油化工领域，特别涉及一种碳九石油树脂加氢方法。


背景技术：

2.碳九产品，是以乙烯副产c9馏分为原料聚合得到的中低分子量聚合物，其生产原料裂解c9馏份油约占乙烯产量的10～20％。一套年产量100万吨的乙烯装置，副产碳九原料达到10~15万吨/年。今年来，我国石油化工迅速发展，特别是乙烯生产能力的提高，使碳九的产量不断增加。目前，我国乙烯产量已达到1800万吨/年以上，副产的碳九原料将达180~270万吨/年。如何充分合理地利用好这部分资源使其产生最佳经济效益，将对乙烯装置整体效益及乙烯副产资源深加工发展产生重大影响，也是当前国内外乙烯后加工行业研究的一个重要课题。
3.碳九颜色呈棕红色或灰褐色，异味大。如果直接作为溶剂油出售，需采用碳九馏分加氢法，降低其溴价，消除其异味。为获得性能更为优越的树脂产品，国外从20世纪70年代就已开始裂解c9的加氢改性研究，主要目的是为了消除c9原料分子中的残余双键和芳环双键，降低色相，改善相容性、耐候性等。现有工艺多采用两段串联加氢工艺，碳九馏分油在串联加氢精制后，生成油的溴价小于5g br/100g，色度大于25#，油品质量大幅度提高，油品的颜色呈乳白色。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决上述问题，提供一种碳九石油树脂加氢方法，其采用一步加氢工艺，对物料循环加氢，促进石油树脂的加氢反应，提高氢气在物料中的融合度，提高反应的转化率。
5.为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种碳九石油树脂加氢方法，其特征在于，按照如下操作步骤进行：碳九中加入加氢催化剂，在聚合釜中进行热聚合反应，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气。
6.进一步的，热聚合反应温度120~240℃，热聚合反应时间8~20h。
7.进一步的，所述加氢催化剂镍质量百分含量为40~50%，载体为γ-al2o3，比表面积为220m2/g，孔容为0.3ml/g。
8.进一步的，氢气的质量百分含量不低于99.0%，氢气流量与循环液的流量比值为（3~5）:1。
9.进一步的，循环管路将循环液从聚合釜底部引入聚合釜内液面上方，循环管路末端设有雾化器，雾化器位于聚合釜内液面上方。
10.本发明的有益效果：（1）物料循环口连接的循环管路上设有文丘里阀，采用文丘里阀进行氢气与反应溶液混合，反应溶液从文丘里阀的收拢段进入腔体，氢气从其喉颈段进入其腔体内，在文丘里阀
扩散段的负压吸附下，氢气与水混合一体。
11.（2）物料循环口连接的循环管路上设有雾化器，其利于将混有氢气的反应溶液进一步雾化，将其反应溶液打散雾化，水雾与氢气充分接触混合。
12.（3）物料循环口连接的循环管路上设有循环泵，反应溶液与氢气循环融合进料，提高了反应溶液与氢气的充分融合，促进了反应溶液与氢气的充分反应，提高了反应的转化率。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明所述聚合釜的结构示意图。
具体实施方式
15.下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
16.一、对比案例：两步加氢法将碳九原料输送至反应精馏塔中，控制反应精馏塔的温度为160~190℃，反应压力为0.03~0.07mpa，回流比为1~3。
17.精馏产物进行加氢，控制加氢反应温度为40~50℃，回流比为4~6，压力为2.0~3.0mpa，氢油比为9~11，催化剂选为高纯度镍。
18.第一步加氢反应产物继续进行加氢反应，控制加氢反应温度为220~250℃，压力为2.0~3.0mpa，氢油比为5~7，催化剂选为钴镍催化剂。
19.通过本具体实施例所制备出的碳九用721型可见分光光度计在420nm波长下检测到吸光度为0.18~0.25，用溴化钾-溴酸钾测溴价（gb/t1815-1997），其溴价值为20000~28000 mg br/(100g)。
20.二、本发明具体实施例1、参阅说明书附图1所示本具体实施例所使用的聚合釜，其主体为釜体1，釜体1内部设有搅拌轴2，搅拌轴2由釜体1外部的旋转电机21驱动。釜体1上设有循环管路3，循环管路3将循环液从釜体1底部引入釜体1内液面上方，循环管路3上设有打料泵4和文丘里阀5，文丘里阀5的喉颈部连接氢气输入管路6，循环管路3末端设有雾化器7，雾化器7位于釜体1内液面上方。
21.2、具体实施例一：一种碳九石油树脂加氢方法，按照如下操作步骤进行：（1）将碳九原料输送至聚合釜中，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气，至系统内压力达到2.0~3.0mpa。
22.（2）加入加氢催化剂，控制聚合釜的温度为120~150℃，反应压力维持在2.0~3.0mpa，回流比为1~3。
23.（3）物料在聚合釜中进行热聚合反应，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气。
24.本具体实施例热聚合反应温度120~240℃，热聚合反应时间20h。
25.所述加氢催化剂镍质量百分含量为40%，载体为γ-al2o3，比表面积为220m2/g，孔容为0.3ml/g。
26.所使用的氢气的质量百分含量为99.0%，氢气流量与循环液的流量比值为5:1。
27.循环管路将循环液从聚合釜底部引入聚合釜内液面上方，循环管路末端设有雾化器，雾化器位于聚合釜内液面上方，雾化器增加了氢气与物料的混合度。
28.具体实施例二：一种碳九石油树脂加氢方法，按照如下操作步骤进行：（1）将碳九原料输送至聚合釜中，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气，至系统内压力达到2.0~3.0mpa。
29.（2）加入加氢催化剂，控制聚合釜的温度为120~150℃，反应压力维持在2.0~3.0mpa，回流比为1~2。
30.（3）物料在聚合釜中进行热聚合反应，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气。
31.本具体实施例热聚合反应温度150~200℃，热聚合反应时间15h。
32.所述加氢催化剂镍质量百分含量为45%，载体为γ-al2o3，比表面积为220m2/g，孔容为0.3ml/g。
33.所使用的氢气的质量百分含量为99.5%，氢气流量与循环液的流量比值为4:1。
34.循环管路将循环液从聚合釜底部引入聚合釜内液面上方，循环管路末端设有雾化器，雾化器位于聚合釜内液面上方，雾化器增加了氢气与物料的混合度。
35.具体实施例三：一种碳九石油树脂加氢方法，按照如下操作步骤进行：（1）将碳九原料输送至聚合釜中，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气，至系统内压力达到2.0~3.0mpa。
36.（2）加入加氢催化剂，控制聚合釜的温度为150~200℃，反应压力维持在2.0~3.0mpa，回流比为1~3。
37.（3）物料在聚合釜中进行热聚合反应，聚合釜通过循环管路、循环泵将物料进行循环，循环管路上通过文丘里管在喉颈部引入氢气。
38.本具体实施例热聚合反应温度200~240℃，热聚合反应时间8h。
39.所述加氢催化剂镍质量百分含量为45%，载体为γ-al2o3，比表面积为220m2/g，孔容为0.3ml/g。
40.所使用的氢气的质量百分含量为99.9%，氢气流量与循环液的流量比值为3:1。
41.循环管路将循环液从聚合釜底部引入聚合釜内液面上方，循环管路末端设有雾化器，雾化器位于聚合釜内液面上方，雾化器增加了氢气与物料的混合度。
42.通过本发明具体实施例一至具体实施例三所制备出的碳九用721型可见分光光度计在420nm波长下检测到吸光度为0.03~0.06，用溴化钾-溴酸钾测溴价（gb/t1815-1997），其溴价值为1400~5000 mg br/(100g)。
43.吸光度值越小越好，溴价越低证明其中的不饱和烃越少，说明加氢效果越好。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本发明的优选例，本发明并不受上述优选例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。