2 间戊二烯树脂的生产工艺
以裂解乙烯装置副产物C5馏份为初始原料，经过精馏、切割等原料预处理后，得到间戊二烯（含量在60%以上）、异戊烯等适合生产间戊二烯树脂的有效组份， 经无水三氯化铝催化聚合、水洗沉降、真空闪蒸等过程制得各种牌号的间戊二烯树脂。间戊二烯树脂的生产工艺主要包括以下几个工序。
（1）原料预处理
以裂解乙烯装置副产物C5馏份为初始原料，经过精馏、切割等原料预处理后，得到适合生产石油树脂的有效组份，用于生产各种牌号的间戊二烯树脂。
（2）反应、催化剂脱除、沉降
经原料预处理后得到的适合生产石油树脂的有效组份，仍是多组份混合物，通常以路易斯酸作催化剂，采用阳离子催化聚合的方法，在一定的反应条件下多组份混合聚合。催化剂种类的选择、反应条件的控制是生产石油树脂过程中，对形成石油树脂的树脂收率、色度、软化点、分子量分布等指标的关键环节。反应、催化剂脱除、沉降单元包括反应器和催化剂注入设备、聚合反应器和催化剂脱除设备。对生产的每一种规格树脂，原料与一定量的A1C13催化剂和溶剂连续注入反应器， 通过控制进料配方和反应条件以生产所需的树脂产品。
（3）闪蒸后处理
将来自反应、催化剂脱除、沉降单元的树脂液经汽提、闪蒸出原料中溶剂和低聚物， 最终得到固态间戊二烯石油树脂。
3 间戊二烯石油树脂的合成
随着世界经济的不断发展，国内外市场对 C5 石油树脂性能的要求也越来越高，尤其是高软化点、低色度间戊二烯石油树脂的需求量不断增加， 间戊二烯石油树脂的生产工艺也在不断改进[7-11]。本文首先优化间戊二烯聚合工艺条件得到软化点高、色度低的间戊二烯石油树脂，为下一步开发专用的改性树脂做准备。
3.2 间戊二烯石油树脂聚合工艺条件的优化
3.2.1 回收溶剂加入量的影响
在生产中，常用含有部分双烯烃、单烯烃组分的回收溶剂替代纯净的二甲苯溶剂或烷烃溶剂。加入回收溶剂后，首先原料受到充分的稀释使反应放热和传热更均匀， 并能防止发生局部剧烈反应以及暴聚。其次， 在回收溶剂有大约 5%～10%的环戊烯等单烯烃，可以提高单烯烃与双烯烃比例，使聚合反应十分温和， 减少胶体颗粒等大分子聚合物的生成并增加树脂的收率。增加回收溶剂的用量，石油树脂的粘度明显降低、软化点也明显降低、收率逐渐提高。但当回收溶剂加入量到 75%以后，树脂的粘度、收率和软化点变化不明显。通过研究可以发现， 回收溶剂用量的大量增加不利于石油树脂软化点的提高。为利于增加石油树脂的软化点，应尽量减少回收溶剂的加入量，当回收溶剂的加入量低于 50wt%时，明显产生大量凝胶，色相明显变深、收率也明显降低。考虑以上各项因素，回收溶剂的加入量应以原料的 50%～70%为宜。
3.2.2 二甲苯加入量的影响
二甲苯作为一种常用的有机溶剂， 它在聚合过程中不参加反应。但是三氯化铝可以部分溶解于二甲苯中，使得催化剂能均匀分布于整个反应体系中，使得聚合反应温和平稳，减少暴聚情况的发生。而且二甲苯可以起到链转移作用，从而减少胶体物质的生成。所以在溶剂中添加少量二甲苯可以稳定反应体系，并便于反应过程的调整控制。随二甲苯含量的增加， 石油树脂的软化点和粘度逐渐降低，收率逐渐增加。随二甲苯含量的提高石油树脂的收率先逐渐升高后大幅下降。因二甲苯是一种聚合反应过程中链转移常数较高的溶剂， 适量的二甲苯含量对于聚合反应起到较好作用，石油树脂的分子量均匀，分子量分布窄，高端大分子和低分子聚合物含量降低，树脂经洗涤和汽提过程后，被洗涤掉的高端大分子和被汽提处理掉的低分子物质减少， 树脂的损失降低，因此，带来了石油树脂的收率提高，当二甲苯含量过量时，反应体系中溶剂的链转移能力增强，发生链转移终止反应，抑制聚合物链进一步增长，使生成的聚合物分子量相对较低，产生大量的低聚物，带来了洗涤和汽提过程中损失，导致收率的大幅下降。综合上述考虑，当二甲苯含量为 5%～10%时，石油树脂的软化点为 105℃左右，此时收率为 81%，粘度为 250Pa.S左右。当二甲苯含量降低为 5%以下时，收率小于 73%、粘度可达 400Pa.s、 树脂中的不溶物的大量增加不利于石油树脂的制备，因此二甲苯的用量应控制为 5%～10%。
3.2.3 聚合原料的影响
课题以上述条件下分别对单双烯不同的两种原料， 进行了对比实验。表 3 考察原料的组成对石油树脂性能的影响。
