CN105254809A - 一种石油树脂中去硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石油树脂中去硫的方法，属于有机高分子领域。本发明首先将原材料石油烃类裂解C5馏分和C9馏分输送到高温消化器中，然后加入水、油和有机脱硫剂搅拌混合均匀，接下来附载嗜硫菌的薄膜的高温消化器升温后密封，之后待内部硫化氢含量较低时收集底部液体，并用油菜麸进行吸附，并将其放入挤压机挤压出液体，随后将挤压出的液体进行聚合处理，得聚合液，最后将聚合液移入浓缩罐中浓缩得泥状浓缩物，再放入造粒机中进行造粒和干燥处理，即得去硫后的石油树脂。本实例证明，本发明不仅降低了投入成本，操作简单易行，而且脱硫效果显著，脱硫率高达88％以上。
Description
技术领域
本发明公开了一种石油树脂中去硫的方法，属于有机高分子领域。
背景技术
石油树脂是以乙烯装置的副产物C5、C9馏分等为主要原料，聚合制得的固态或粘稠状液体的中低分子量聚合物，按树脂构成的单体和分子结构，可大致分为芳烃石油树脂、脂肪族石油树脂及脂环族石油树脂等。石油树脂因来源为石油衍生物而得名，它具有酸值低，混溶性好，耐水、耐乙醇和耐化学品等特性，对酸碱具有化学稳定，并有调节粘性和热稳定性好的特点，它一般不单独使用，而是作为促进剂、调节剂、改性剂和其它树脂一起使用。
随着树脂聚合技术的发展，石油产量有大幅度的增长，与此同时带来石油树脂中杂质含量高，尤其是硫含量偏高。石油中含硫化合物的存在，不仅仅在炼油过程中会对炼油设备产生腐蚀作用，对炼油催化剂、助剂和石油产品的品质也会产生不容忽视的影响，而且对于制成的石油树脂也会导致硫含量的增多，更为严重的是，使用含硫油品后产生的二氧化硫等造成了严重的环境污染问题，酸雨就是其中的一种，极大地威胁到人类的生存环境和可持续发展。因此，石油树脂的脱硫的根源是对于石油进行脱硫，生产和使用环境友好的清洁石油产品已成为世界各国普遍重视的问题，各国环保法规都对油品提出了越来越严格的允许含硫标准。这也给我们对石油产品进行深度脱硫提出了新的挑战。
目前常用的石油脱硫方法有碱洗法、催化加氢脱硫、吸附法以及化学氧化脱硫。首先碱洗法是指采用碱洗的方法来去除原油中的硫化物，这一方法较为简单，通过碱洗，可以去除原油中的绝大部分硫化物，但它却产生大量的含硫废水，如果不加以妥善处理，对环境的危害是相当严重的；其次催化加氢脱硫技术是普遍使用的石油脱离技术，对大部分含硫化合物均有较好的脱除效果，但随着加氢过程的进行，脱硫速率急剧下降，脱硫难以深入，依靠加氢精制实现石油产品低硫化的难度越来越大；另外吸附法脱硫的基本原理是利用吸附剂对石油中的含硫化合物进行选择性吸附，从而将其从油品中去除的方法，虽然随着吸附剂性能的日益提高和吸附工艺的逐渐成熟，吸附脱硫逐渐成为近年来研究的热点，但目前使用的吸附剂成本较高，且回收利用较为复杂，有待进一步研究；化学氧化法是一种值得关注的石油脱硫的方法，一般来说由于化学药剂的不断加入，虽然其脱硫效率较高，化学氧化法脱硫的成本较高且会降低石油的品质。
总的来说，以上各技术方法虽然在脱硫效果上取得了一些进展，但目前尚无有较高的脱硫效率并同时能不降低油品品质的脱硫技术，而且普遍投入成本大，尚处于研究阶段，技术不成熟。如何克服现有技术中存在的问题，已是当今脱硫技术领域中需要解决的问题之一。
发明内容
本发明主要解决的技术问题：针对目前石油树脂是近几年来普遍采用的一种新型化工产品，有着较高的使用的价值，但是石油树脂中仍然存在较高的硫含量，对于人体和环境有着极大的危害，而常用的脱硫的方法虽然在脱硫效果上有一些进展，但普遍存在投入成本高，技术不成熟，脱硫效率低以及会降低产品品质的缺点，提供了一种石油树脂中去硫的方法。该方法首先将原材料石油烃类裂解C5馏分和C9馏分输送到高温消化器中，然后加入水、油和有机脱硫剂搅拌混合均匀，接下来附载嗜硫菌的薄膜的高温消化器升温后密封，之后待内部硫化氢含量较低时收集底部液体，并用油菜麸进行吸附，并将其放入挤压机挤压出液体，随后将挤压出的液体进行聚合处理，得聚合液，最后将聚合液移入浓缩罐中浓缩得泥状浓缩物，再放入造粒机中进行造粒和干燥处理，即得去硫后的石油树脂。该方法不仅降低了投入成本，操作简单易行，而且脱硫效果显著，使得制成的石油树脂品质得到了提高。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
（1）将石油烃类裂解的2～4kgC5馏分和3～5kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为40～50℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的70～75％的水和C5馏分和C9馏分总质量的20～40％的油，充分混合均匀后，静置15～25min，之后再向其中加入100～120mL质量浓度为30％的硫酸溶液和80～150mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌15～25min，使其完全混合均匀；
（2）待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔30～40cm处均匀悬挂一条长80～100cm，宽10～12cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至50～55℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；
（3）取3～5kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置30～55min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量3～5‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为20～90℃，聚合压力为0.2～0.5MPa，聚合1～5h后，得聚合液；
（4）将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1000～1100Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。
所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：
（1）将5～8条长80～100cm，宽10～12cm薄膜放入容器中，倒入3～5L蒸馏水，之后分别取20～40g肌醇、0.2～0.5g烟酸、0.3～0.7g盐酸硫胺素、40～55g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.4～0.5mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；
（2）将精密试纸或者酸度计调整pH至5.7～5.8，并且称取20～25g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌20～30min；
（3）灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。
所述的油菜麸饼制作过程为：
（1）取一定量的油菜籽，用清水清洗1～3遍，在有太阳光下翻晒1～2h；（2）将晾晒后的油菜籽放入加热至40～55℃的锅中，进行翻炒35～65min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸；（3）将得到的油菜麸碾磨25～35min，在蒸炉中蒸35～45min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙10～20min，即可得到油菜麸饼。
本发明的应用方法是：使用时，将本发明所制得的石油树脂和路面涂料充分混合均匀，其中1～2L路面涂料添加20～25g石油树脂，之后搅拌混合后，均匀涂抹在路面标识牌上，待自然晾干5～8h，即可。不仅耐水性、耐磨性好，而且坚固度高，可以有效降低紫外线的侵害。
本发明的有益效果是：
（1）该方法不仅降低了投入成本，操作简单易行，而且脱硫效果显著，脱硫率高达88％以上；
（2）制成的石油树脂品质得到了显著提高，在油漆、粘合剂行业、油墨行业、涂料行业等领域有着广泛的应用。
具体实施方式
首先将石油烃类裂解的2～4kgC5馏分和3～5kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为40～50℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的70～75％的水和C5馏分和C9馏分总质量的20～40％的油，充分混合均匀后，静置15～25min，之后再向其中加入100～120mL质量浓度为30％的硫酸溶液和80～150mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌15～25min，使其完全混合均匀；然后待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔30～40cm处均匀悬挂一条长80～100cm，宽10～12cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至50～55℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；随后取3～5kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置30～55min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量3～5‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为20～90℃，聚合压力为0.2～0.5MPa，聚合1～5h后，得聚合液；最后将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1000～1100Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。其中所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：首先将5～8条长80～100cm，宽10～12cm薄膜放入容器中，倒入3～5L蒸馏水，之后分别取20～40g肌醇、0.2～0.5g烟酸、0.3～0.7g盐酸硫胺素、40～55g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.4～0.5mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；然后将精密试纸或者酸度计调整pH至5.7～5.8，并且称取20～25g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌20～30min；最后灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。其中所述的油菜麸饼制作过程为：首先取一定量的油菜籽，用清水清洗1～3遍，在有太阳光下翻晒1～2h，然后将晾晒后的油菜籽放入加热至40～55℃的锅中，进行翻炒35～65min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸，最后将得到的油菜麸碾磨25～35min，在蒸炉中蒸35～45min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙10～20min，即可得到油菜麸饼。
实例1
首先将石油烃类裂解的2kgC5馏分和3kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为40℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的70％的水和C5馏分和C9馏分总质量的20％的油，充分混合均匀后，静置15min，之后再向其中加入100mL质量浓度为30％的硫酸溶液和80mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌15min，使其完全混合均匀；然后待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔30cm处均匀悬挂一条长80cm，宽10cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至50℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；随后取3kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置30min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量3‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为20℃，聚合压力为0.2MPa，聚合1h后，得聚合液；最后将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1000Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。其中所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：首先将5条长80cm，宽10cm薄膜放入容器中，倒入3L蒸馏水，之后分别取20g肌醇、0.2g烟酸、0.3g盐酸硫胺素、40g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.4mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；然后将精密试纸或者酸度计调整pH至5.7，并且称取20g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌20min；最后灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。其中所述的油菜麸饼制作过程为：首先取一定量的油菜籽，用清水清洗1遍，在有太阳光下翻晒1h，然后将晾晒后的油菜籽放入加热至40℃的锅中，进行翻炒35min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸，最后将得到的油菜麸碾磨25min，在蒸炉中蒸35min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙10min，即可得到油菜麸饼。
本实例制得的石油树脂脱硫效果显著，脱硫率高达88％，在使用时，将本发明所制得的石油树脂和路面涂料充分混合均匀，其中1L路面涂料添加20g石油树脂，之后搅拌混合后，均匀涂抹在路面标识牌上，待自然晾干5h，即可。不仅耐水性、耐磨性好，而且坚固度高，可以有效降低紫外线的侵害。
实例2
首先将石油烃类裂解的3kgC5馏分和4kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为45℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的73％的水和C5馏分和C9馏分总质量的30％的油，充分混合均匀后，静置20min，之后再向其中加入115mL质量浓度为30％的硫酸溶液和100mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌20min，使其完全混合均匀；然后待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔35cm处均匀悬挂一条长90cm，宽11cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至53℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；随后取4kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置45min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量4‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为50℃，聚合压力为0.3MPa，聚合3h后，得聚合液；最后将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1050Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。其中所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：首先将7条长90cm，宽11cm薄膜放入容器中，倒入4L蒸馏水，之后分别取30g肌醇、0.4g烟酸、0.5g盐酸硫胺素、45g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.45mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；然后将精密试纸或者酸度计调整pH至5.75，并且称取23g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌25min；最后灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。其中所述的油菜麸饼制作过程为：首先取一定量的油菜籽，用清水清洗2遍，在有太阳光下翻晒1.5h，然后将晾晒后的油菜籽放入加热至45℃的锅中，进行翻炒55min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸，最后将得到的油菜麸碾磨28min，在蒸炉中蒸40min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙15min，即可得到油菜麸饼。
本实例制得的石油树脂脱硫效果显著，脱硫率高达90％，在使用时，将本发明所制得的石油树脂和路面涂料充分混合均匀，其中1.5L路面涂料添加23g石油树脂，之后搅拌混合后，均匀涂抹在路面标识牌上，待自然晾干7h，即可。不仅耐水性、耐磨性好，而且坚固度高，可以有效降低紫外线的侵害。
实例3
首先将石油烃类裂解的4kgC5馏分和5kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为50℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的75％的水和C5馏分和C9馏分总质量的40％的油，充分混合均匀后，静置25min，之后再向其中加入120mL质量浓度为30％的硫酸溶液和150mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌25min，使其完全混合均匀；然后待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔40cm处均匀悬挂一条长100cm，宽12cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至55℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；随后取5kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置55min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量5‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为90℃，聚合压力为0.5MPa，聚合5h后，得聚合液；最后将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1100Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。其中所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：首先将8条长100cm，宽12cm薄膜放入容器中，倒入5L蒸馏水，之后分别取40g肌醇、0.5g烟酸、0.7g盐酸硫胺素、55g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.5mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；然后将精密试纸或者酸度计调整pH至5.8，并且称取25g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌30min；最后灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。其中所述的油菜麸饼制作过程为：首先取一定量的油菜籽，用清水清洗3遍，在有太阳光下翻晒2h，然后将晾晒后的油菜籽放入加热至55℃的锅中，进行翻炒65min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸，最后将得到的油菜麸碾磨35min，在蒸炉中蒸45min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙20min，即可得到油菜麸饼。
本实例制得的石油树脂脱硫效果显著，脱硫率高达92％，在使用时，将本发明所制得的石油树脂和路面涂料充分混合均匀，其中2L路面涂料添加25g石油树脂，之后搅拌混合后，均匀涂抹在路面标识牌上，待自然晾干8h，即可。不仅耐水性、耐磨性好，而且坚固度高，可以有效降低紫外线的侵害。
Claims (3)
1.一种石油树脂中去硫的方法，其特征在于具体操作步骤为：
（1）将石油烃类裂解的2～4kgC5馏分和3～5kgC9馏分，连续输送至高温消化器中，控制高温消化箱温度为40～50℃，同时向高温消化器中连续加入C5馏分和C9馏分总质量的70～75％的水和C5馏分和C9馏分总质量的20～40％的油，充分混合均匀后，静置15～25min，之后再向其中加入100～120mL质量浓度为30％的硫酸溶液和80～150mL质量浓度为25％的硝酸铵溶液，顺时针搅拌15～25min，使其完全混合均匀；
（2）待上述添加物充分混合均匀后，在高温消化器内每隔30～40cm处均匀悬挂一条长80～100cm，宽10～12cm的附载嗜硫菌的薄膜，之后密封升温至50～55℃，待高温消化器内部硫化氢含量低于1％时，降温至室温，收集高温消化器底部液体至容器中；
（3）取3～5kg油菜麸饼放入上述盛有高温消化器底部液体的容器中，静置30～55min后，过滤，收集过滤物，之后将过滤物放入挤压机中进行挤压，直至无液体从挤压机中流出，将从挤压机中挤出的液体放入聚合反应器中，同时向聚合反应器中连续加入液体质量3～5‰的三氯化铝，充分搅拌混合后，控制聚合反应的聚合温度为20～90℃，聚合压力为0.2～0.5MPa，聚合1～5h后，得聚合液；
（4）将上述得到的聚合液移入浓缩罐中，降低罐内压力至1000～1100Pa，进行减压浓缩得泥状浓缩物，之后将泥状浓缩物放入造粒机中进行造粒，将得到的颗粒用真空冷冻机进行干燥处理，即得去硫后的石油树脂。
2.根据权利要求1所述的一种石油树脂中去硫的方法，其特征在于：所述的附载嗜硫菌薄膜的制备过程为：
（1）将5～8条长80～100cm，宽10～12cm薄膜放入容器中，倒入3～5L蒸馏水，之后分别取20～40g肌醇、0.2～0.5g烟酸、0.3～0.7g盐酸硫胺素、40～55g蔗糖倒入至蒸馏水中，用搅拌棒充分搅拌溶解，然后再用可调动液器吸取0.4～0.5mg吲哚乙酸放入其中，得混合溶液；
（2）将精密试纸或者酸度计调整pH至5.7～5.8，并且称取20～25g琼脂粉倒入到上述混合溶液中，放置在电炉上加热至沸腾，直到琼脂粉溶化为止，之后待稍微冷却后装入培养容器中，并且放入消毒灭菌锅灭菌20～30min；
（3）灭菌后从灭菌锅中取出培养基，等其冷却凝固即可。
3.根据权利要求1所述的一种石油树脂中去硫的方法，其特征在于：所述的油菜麸饼制作过程为：
（1）取一定量的油菜籽，用清水清洗1～3遍，在有太阳光下翻晒1～2h；
（2）将晾晒后的油菜籽放入加热至40～55℃的锅中，进行翻炒35～65min后，送入螺旋挤出机中进行挤压、排油，得油菜麸；
（3）将得到的油菜麸碾磨25～35min，在蒸炉中蒸35～45min后取出，加入少量的面粉和适量的水，混合均匀，捏成数个大小相同的面团，在平底锅中翻烙10～20min，即可得到油菜麸饼。
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2015
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