一种C5/C10共聚树脂的制备方法及其装置技术领域
本发明属于石油树脂的制备及制备所用装置领域，特别涉及一种一种C5/C10共聚
树脂的制备方法及其装置。
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，经催化聚合或自由基
聚合得到的固态或粘稠状液态的中低相对分子量聚合物。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。
乙烯副产C5馏分目前已广泛应用于树脂合成，其中间戊二烯(PD)、环戊二烯(CPD)
等为石油树脂合成中的主要单体。乙烯副产C10馏分，亦即C10抽余油，为裂解萘馏分提取萘
后获得，其中含有茚(Indene)、甲基茚(Methyl-Indene)、甲基苯乙烯(Methyl-Styrene)、
萘、甲基萘等适用于合成的芳烃单体，这些芳烃单体都含有大共轭电子云结构，容易与某些
拥有亲电基团单体进行共聚；此外芳环也是一个理想亲电取代反应底物，易在芳环上引入
各类极性基团进行化学改性。
专利CN94110604.7提供了一种采用液体复合三氯化铝双阳离子络合物(LAL)作催
化剂，以富含苯乙烯、茚的C9馏分为原料制备11#色，可用于橡胶轮胎行业的苯乙烯-茚树脂
的方法；吕景峰等提及了利用石油裂解副产品C9生产软化点97℃，色号为12#的苯乙烯-茚
树脂；US4113931提供了一种催化聚合制备茚树脂的连续生产工艺；专利US2285416提供一
种适用于胶黏剂领域的苯并呋喃-茚共聚树脂的制备方法；US4603186提供一种低特性粘度
的丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基苯乙烯/苯乙烯-茚四元共聚物的制备方法；
JP2014237620A提及高纯度茚及茚树脂的制备，但未详细介绍茚树脂制备工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种C5/C10共聚树脂的制备方法及其装置，本
发明方法聚合条件温和，所得共聚石油树脂具有色相浅、适宜的软化点及优良的相容特性。
本发明的一种C5/C10共聚树脂的制备方法，包括：
(1)原料制备：
将C5馏分与C10馏分混合获得聚合配料A，然后脱水使聚合配料A的水含量≤
200ppm；
(2)催化聚合
溶剂中加入聚合配料A、Friedel-Crafts催化剂，先在-20～10℃条件下反应0.5～
1.5h，然后在-5～15℃下，反应0.5～1.5h，最后在10～50℃下，反应0.5～2h，得到聚合液；
其中溶剂占总物料的30～60wt％，Friedel-Crafts催化剂占总物料质量0.2～2wt％；
(3)后处理、脱溶剂及造粒：
将上述聚合液进行后处理，然后脱溶剂、造粒，即得C5/C10共聚树脂。
所述步骤(1)C5馏分与C10馏分的质量比为1∶(0.1～10)。
C5馏分组分包括：3-甲基-1-丁烯、1-戊烯、2-甲基-1-丁烯、异戊二烯、反-2戊烯、
顺-2-戊烯、2-甲基-2-丁烯、环戊二烯、顺-1,3-戊二烯、环戊烯等，组分含量为任意配比；
C10馏分的组分包括：苯乙烯、二甲苯、甲基苯乙烯、三甲苯、双环戊二烯、茚、甲基
茚、萘等，组分含量为任意配比；
所述步骤(2)中溶剂为沸点在40～80℃的饱和烷烃、环烷烃中的一种或几种，或为
沸点在80～200℃的饱和芳烃混合物。
所述溶剂为沸点在40～80℃的饱和烷烃、环烷烃中的一种或几种，如正戊烷、异戊
烷、环戊烷、甲基戊烷、正己烷等，或者为沸点在80～200℃的饱和芳烃混合物，如苯、甲苯、
二甲苯、三甲苯等。
所述步骤(2)中Friedel-Crafts催化剂为气体三氟化硼、三氟化硼络合物、无水三
氯化铝、无水三氯化铁中的一种。
步骤(2)中先在高压反应釜R201内，-20～10℃条件下反应0.5～1.5h，然后在高压
反应釜R202内，-5～15℃下，反应0.5～1.5h，最后再高压反应釜R203内10～50℃下，反应
0.5～2h。
所述步骤(3)中后处理具体为：聚合液与C5溶剂混合后，在碱洗罐内以质量百分浓
度为5％NaOH水溶液脱除催化剂，然后进入水洗罐以清水充分混合洗涤至中性，并通过静置
分离底部水相，由罐上部获得水白色至浅黄色的树脂液。
步骤(3)中脱溶剂及造粒具体为：树脂液进入T401脱溶剂塔内，在操作压力0.1～
0.2MPa，塔顶温度150～175℃下，塔顶馏出C5溶剂和水，导回碱洗罐循环利用；塔釜物料进
入T402汽提塔进行水蒸气汽提，在操作压力0.008～0.01MPa，塔顶温度210～250℃下，由塔
顶获得C10回收溶剂和树脂低聚物，塔底的树脂液经造粒获得树脂产品。
所述步骤(3)中C5/C10共聚树脂的软化点为90～140℃。
本发明的一种C5/C10共聚树脂的制备装置，其特征在于：包括：脱水罐、反应釜、碱
洗罐、水洗罐、脱溶剂塔；物料依次通过V101脱水罐脱除微量水，然后依次通过R201、R202、
R203三个高压反应釜进行反应，之后进入V301碱洗罐脱除催化剂，再进V302水洗罐使树脂
液水洗至中性之后进入T401脱溶剂塔脱除溶剂、T402汽提塔脱除低聚物，T402塔釡物料经
造粒装置得到C5/C10共聚树脂。
化工工艺图中V对应罐、R对应反应器、T对应塔，约定俗成。
有益效果
(1)本发明采用C5烯烃与C10馏分经Friedel-Crafts催化剂催化聚合得到共聚树
脂，树脂分子内兼具脂肪烃和芳香烃结构，具有优良的胶黏性能和相容性能；
(2)本发明方法工艺简便，适用多种类型C5及C10原料，制备的树脂产品性能稳定，
具有较强的可操作性和适应性，具有广阔的推广应用前景。
附图说明
图1为C5/C10共聚树脂的制备装置图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明
而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人
员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定
的范围。
乙烯副产C5馏分的典型组成
组分
原料1
原料2
原料3
原料4
3-甲基-1-丁烯
0
0.88
0
4.50
1,4-戊二烯
0
2.87
0
0.53
1-戊烯
0.10
4.84
0
7.82
2-甲基-1-丁烯
0.05
6.13
0
21.38
异戊二烯
0.10
19.45
0
0.79
反-2戊烯
0.15
3.30
0.10
19.80
顺-2-戊烯
0.33
2.15
0.09
9.63
2-甲基-2-丁烯
0.40
2.60
0.32
18.05
反-1,3-戊二烯
41.85
10.77
0.15
0.14
环戊二烯
0.32
1.32
15.20
0.05
顺-1,3-戊二烯
20.35
7.63
0.22
0.63
环戊烯
17.80
5.10
0.70
1.78
1-己烯
0
0
0.63
0.90
1,5-己二烯
0
4.00
0
0
双环戊二烯
0
0
60.32
0
乙烯副产C10原料的典型组成：
表2 C10馏分的典型组成，wt％
组分
C10原料
苯乙烯
2.5
二甲苯
3.0
甲基苯乙烯
13.0
三甲苯
7.0
双环戊二烯
0.5
茚
16.0
甲基茚
18.0
萘
21.0
其余组分
19.0
实施例1
将C5原料2与C10馏分按1∶2混合得到配料A，然后经过脱水罐V101使其水含量≤
50ppm。预先在带搅拌的高压反应釜R201内加入45wt％的二甲苯溶剂，然后缓慢加入聚合配
料A，同时缓慢加入占总物料质量0.5wt％的气体三氟化硼催化剂，令其在-10℃下反应
0.5h；所得聚合液进入反应釜R202，反应温度0℃，停留时间0.5h；再进入反应釜R203，反应
温度35℃，停留时间1.5h，得到深棕色聚合液；
上述聚合液与C5溶剂按质量比3∶1混合后在碱洗罐V301内以5％NaOH水溶液脱除
催化剂，然后进入水洗罐V302以清水充分混合洗涤至中性，并通过静置分离底部水相，由罐
上部获得水白色至浅黄色的树脂液。树脂液进入脱溶剂塔T401内，在操作压力0.15MPa，塔
顶温度170℃下，塔顶馏出C5溶剂和少量水，导回V301罐循环利用；塔釜物料进入T402塔进
行水蒸气汽提，在操作压力0.008MPa，塔顶温度230℃下，由塔顶获得C10回收溶剂和树脂低
聚物，塔底的树脂液经造粒后获得软化点为115℃的C5/C10共聚石油树脂。
实施例2
将C5原料1与C10馏分按1∶3混合得到配料A，然后经过脱水罐V101使其水含量≤
50ppm。预先在带搅拌的高压反应釜R201内加入55wt％的环己烷溶剂，然后缓慢加入聚合配
料A，同时缓慢加入占总物料质量0.5wt％的气体三氟化硼催化剂，令其在-5℃下反应0.5h；
所得聚合液进入反应釜R202，反应温度5℃，停留时间0.5h；再进入反应釜R203，反应温度50
℃，停留时间1.5h，得到深棕色聚合液；
上述聚合液与C5溶剂按质量比5∶1混合后在碱洗罐V301内以5％NaOH水溶液脱除
催化剂，然后进入水洗罐V302以清水充分混合洗涤至中性，并通过静置分离底部水相，由罐
上部获得水白色至浅黄色的树脂液。树脂液进入脱溶剂塔T401内，在操作压力0.15MPa，塔
顶温度170℃下，塔顶馏出C5溶剂和少量水，导回V301罐循环利用；塔釜物料进入T402塔进
行水蒸气汽提，在操作压力0.008MPa，塔顶温度240℃下，由塔顶获得C10回收溶剂和树脂低
聚物，塔底的树脂液经造粒后获得软化点为123℃的C5/C10共聚石油树脂。
实施例3
将C5原料4与C10馏分按1∶3混合得到配料A，然后经过脱水罐V101使其水含量≤
50ppm。预先在带搅拌的高压反应釜R201内加入55wt％的环己烷溶剂，然后缓慢加入聚合配
料A，同时缓慢加入占总物料质量0.5wt％的气体三氟化硼催化剂，令其在-5℃下反应0.5h；
所得聚合液进入反应釜R202，反应温度5℃，停留时间0.5h；再进入反应釜R203，反应温度50
℃，停留时间1.5h，得到深棕色聚合液；
上述聚合液与C5溶剂按质量比5∶1混合后在碱洗罐V301内以5％NaOH水溶液脱除
催化剂，然后进入水洗罐V302以清水充分混合洗涤至中性，并通过静置分离底部水相，由罐
上部获得水白色至浅黄色的树脂液。树脂液进入脱溶剂塔T401内，在操作压力0.15MPa，塔
顶温度170℃下，塔顶馏出C5溶剂和少量水，导回V301罐循环利用；塔釜物料进入T402塔进
行水蒸气汽提，在操作压力0.008MPa，塔顶温度240℃下，由塔顶获得C10回收溶剂和树脂低
聚物，塔底的树脂液经造粒后获得软化点为105℃的C5/C10共聚石油树脂。