CN100513528C - 一种含有c10、c15、c20烯烃混合物的预聚物及其制备和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以乙烯裂解C5馏份为原料制备成含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，是将含有共轭双烯烃及单烯烃的乙烯裂解C₅馏份在温度140-300℃，压力1.0-12.0MPa下进行Diels-Alder反应3-12小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，得含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物。利用本发明方法制备的预聚物生产的C₅石油树脂，分子量分布窄，可以提高树脂与其它热熔胶基材SIS、SBS、EVA的相容性，极大地扩展了石油树脂的使用范围，可广泛应用于胶粘剂、涂料、油墨、沥青、橡胶轮胎等领域；同时有效提高C₅馏份中可聚合烯烃的利用率。

Description

一种含有C10、C15、C20烯烃混合物的预聚物及其制备和应用

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种以乙烯裂解副产的C₅馏份制备预聚物的方法，特别涉及一种以乙烯裂解副产的C₅馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合预聚物的方法。通过该方法得到的热聚物可以用于生产C₅系列石油树脂，也可以生产具有特殊应用领域的C₅石油树脂。

背景技术

随着石油树脂技术的发展、市场竞争的激烈和新产品的需求，石油树脂的原料由“粗粮”向“细粮”方向的发展。要生产质量高、性能好的石油树脂产品，必须严格控制原料组成，常见的办法是控制原料的精馏条件，在原料中加入一定量的能改善产品性质的活性组份等。

乙烯裂解副产物C₅馏份是用于生产C₅石油树脂的最良好的原料。乙烯装置使用的裂解原料不同，副产的C₅馏份组成会有很大差异。由于C₅馏份复杂，组成经常变化，使石油树脂产品的性质也随之变化。因此在生产石油树脂之前，要用各种方法以保证原料组成在允许范围之内。很多公司采用可靠的分离、预处理手段保证树脂组成稳定，有的采用添加某组分来改进色泽，提高产率，但是采用上述预处理技术处理的C5馏份生产的石油树脂性能较差，而且原料转化率低，树脂的原料消耗较高。

在C₅馏份中含有几十种碳氢烃类化合物，有异戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯、a-甲基双环戊二烯等双烯烃和1.4-戊二烯、顺1.3-戊二烯、反1.3-戊二烯等双烯烃，还含有1-戊烯、顺-2戊烯、反-2戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、3-甲基-1-丁烯、环戊烯等一些单烯烃，除此之外还有一些饱和的烷烃，如正丁烷、新戊烷、异戊烷、环戊烷、正戊烷、环己烷等饱和烷烃以及苯、甲苯等芳烃，其中异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、双环戊二烯等双烯烃可以与α-烯烃进行狄尔斯(Diels)——阿尔德(Alder)反应。目前，利用Diels-Alder原理进行预处理合成高质量C₅石油树脂的技术已有报道，但以C₅馏份为原料进行Diels-Alder进行原料预处理的技术尚未公开。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于生产C₅石油树脂的含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物，同时本发明也提供了该预聚物的制备方法。

本发明的制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃热聚物的方法，是将含有双烯烃、单烯烃的乙烯裂解C₅馏份在温度140～300℃，压力1.0～12.0MPa下进行Diels-Alder反应3～12小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，得含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的热聚物。

所述乙烯裂解C5馏份中双烯烃与单烯烃的重量比为1:0.5～1:2.5。

所述乙烯裂解C5馏份中双烯烃为顺1.3-戊二烯、反1.3-戊二烯、环戊二烯、异戊二烯、1.4-戊二烯、双环戊二烯、甲基双环戊二烯中的至少一种。

所述乙烯裂解C5馏份中单烯烃为3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、顺-2戊烯、反-2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯中的至少一种。

所述乙烯裂解C5馏份中还含有C5馏份总重量10-90％的饱和烷烃。

所述饱和烷烃为新戊烷、异戊烷、环戊烷、正戊烷中的至少一种。

本发明制备的含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物，主要包括以下重量比份的组分：

C₅：0.1％，C₁₀：88.4％，C₁₅：11.4％，C₂₀：0.1％。

本发明制备的含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物，作为生产C₅石油树脂的原料。

本发明的效果：

本发明所使用C₅馏份中含有足够的可参与Diels-Alder反应的双烯烃和单烯烃，并且双烯烃和单烯烃的比例控制在合理的范围之内，同时在Diels-Alder反应中控制相应的反应温度和反应压力，制备成含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物，为进一步的C₅石油树脂的生产提供了符合特定使用性能要求的原料，提高C₅馏份中稀烃的收率。

实践证明，以本发明的预聚物为原料，在一定的反应温度、一定的反应压力下进行聚合反应，得到的石油树脂产品的软化点为90～120℃；粘度为180～250cp(180℃)；色度为8～10；分子量为650～750；分子量分布为1.4～1.7。由于合成的石油树脂软化点较高、粘度高，颜色浅，分子量较低、分子量分布窄，有效提高了树脂与其它热熔胶基材SIS、SBS、EVA的相容性，极大地扩展了石油树脂的使用范围，可广泛应用于胶粘剂、涂料、油墨、沥青、橡胶轮胎等领域。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行进一步的描述。

实施例1、在高温、高压反应釜内加入C₅原料(其中C₅原料中各组分的重量比份为4％的3-甲基-1-丁烯；6％的1-戊烯；8％的环戊烯；5％的顺-2戊烯；5％的反-2戊烯；8％的2-甲基-1-丁烯；3％的1.4-戊二烯；2％的顺1.3-戊二烯；1.0％的环戊二烯；5％的异戊二烯；20％异戊烷；30％的正戊烷；3％的苯)，升温至170℃，反应9小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，的到的预聚物组成如下(重量百分比计)：

C₅：0.1％，C₁₀：88.4％，C₁₅：11.4％，C₂₀：0.1％。

实施例2、将C₅馏份原料(其中C₅原料中各组分的重量比份为3％的3-甲基-1-丁烯；4％的1-戊烯；8％的环戊烯；5％的顺-2戊烯；5％的反-2戊烯；8％的2-甲基-1-丁烯；3％的1.4-戊二烯；4％的顺1.3-戊二烯；1.0％的环戊二烯；7％的异戊二烯；20％异戊烷；30％的正戊烷；2％的苯)加入到高温、高压反应釜内，升温至180℃，反应9小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，的到的预聚物组成如下(重量百分比计)：

C₅：0.2％，C₁₀：87.1％，C₁₅：12.7％，C₂₀：微量

实施例3、将C₅馏份原料(其中C₅原料中各组分的重量比份为3％的3-甲基-1-丁烯；6％的1-戊烯；4％的环戊烯；4％的顺-2戊烯；5％的反-2戊烯；6％的2-甲基-1-丁烯；6％的1.4-戊二烯；3％的顺1.3-戊二烯；1.0％的环戊二烯；7％的异戊二烯；30％异戊烷；35％的正戊烷)加入到高温、高压反应釜内，升温至190℃，反应9小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，的到的预聚物组成如下(重量百分比计)：

C₅：0.3％，C₁₀：89.4％，C₁₅：10.3％，C₂₀：微量

实施例4、将C₅馏份原料(其中C₅原料中各组分的重量比份为1％的3-甲基-1-丁烯；4％的1-戊烯；4％的环戊烯；3％的顺-2戊烯；4％的反-2戊烯；9％的2-甲基-1-丁烯；5％的2-甲基-2-丁烯，3％的1.4-戊二烯；1％的顺1.3-戊二烯；1％的1.3-戊二烯，1.5％的环戊二烯；5％的异戊二烯；25％异戊烷；4％的环戊烷；36％的正戊烷)加入到高温、高压反应釜内，升温至220℃，反应9小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，的到的预聚物组成如下(重量百分比计)：

C₅：0.1％，C₁₀：90.4％，C₁₅：9.5％，C₂₀：微量。

Claims (8)

1、一种以C₅馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，是将含有双烯烃、单烯烃的乙烯裂解C₅馏份在温度140～300℃，压力1.0～12.0MPa下进行Diels-Alder反应3～12小时后降温出料，精馏除去未反应的C₅组份，得含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的热聚物。

2、如权利要求1所述以C5馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，其特征在于：所述乙烯裂解C5馏份中双烯烃与单烯烃的重量比为1:0.5～1:2.5。

3、如权利要求1或2所述以C5馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，其特征在于：所述乙烯裂解C5馏份中双烯烃为顺1.3-戊二烯、反1.3-戊二烯、环戊二烯、异戊二烯、1.4-戊二烯、双环戊二烯、甲基双环戊二烯中的至少一种。

4、如权利要求1或2所述以C5馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，其特征在于：所述乙烯裂解C5馏份中单烯烃为3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、顺-2戊烯、反-2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯中的至少一种。

5、如权利要求1或所述以C5馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，其特征在于：所述乙烯裂解C5馏份中还含有C5馏份总重量10-90％的饱和烷烃。

6、如权利要求5所述以C5馏份制备含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃预聚物的方法，其特征在于：所述饱和烷烃为新戊烷、异戊烷、环戊烷、正戊烷中的至少一种。

7、如权利要求1所述方法制备的含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物主要包括以下重量比份的组分：

C₅：0.1％，C₁₀：88.4％，C₁₅：11.4％，C₂₀：0.1％。

8、如权利要求7所述含有C₁₀、C₁₅、C₂₀烯烃混合物的预聚物，作为生产C₅石油树脂的原料。