[发明专利]一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法及装置

说明书

本发明公开了一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法及装置。一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法，使用交联剂与催化柴油反应，得到COPNA树脂；使用的交联剂组分包括：90‑98重量份大分子醇类化合物、1‑5重量份质子酸催化剂、1‑5重量份小分子醇类化合物；大分子醇类化合物为碳原子数大于或等于4的醇类化合物；小分子醇类化合物为甲醇；质子酸催化剂为对甲基苯磺酸。

技术领域

本发明属于COPNA树脂技术领域，尤其涉及一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法及装置。

背景技术

随着原油重质化、劣质化日益加剧以及全球对轻质油品需求的逐渐增长，石油的轻质化技术得到了更多的关注，其中，催化裂化工艺是炼油工业改质渣油、对油品进行二次加工的核心工艺之一，而催化柴油是催化裂化工艺的主要产物之一，目前在我国柴油池中的占比高达30％，催化柴油的稠环芳烃含量较高，十六烷值较低，特别是在采用了MIP工艺技术的催化裂化装置，催化柴油的十六烷值只有20左右，成为柴油质量升级的主要瓶颈。我国由于石油资源的紧缺，催化柴油主要是通过加氢处理后用于调和车用柴油产品，但目前常用常规的加氢精制或加氢改质路径虽能基本脱除催化柴油中的硫、氮，且不同程度提高其十六烷值，但存在氢耗高、操作条件苛刻等问题，并且催化柴油中的高芳烃组分也并未得到有效利用。

缩合多核多环芳烃树脂(COPNA树脂)是一种具有三维网状结构的热固性树脂，其具有碳化收率大、耐热性好、自润滑和耐磨性等优良综合性能，与碳材料的亲和性好，可用作碳材料的粘结剂及碳纤维的原料，是一种应用前景广阔的碳材料前驱/中间体。COPNA树脂按照聚合程度的不同分为三个阶段：A-COPNA树脂，是指聚合程度小，在常温下树脂呈现为液态；B-COPNA树脂，是指聚合程度适中，在常温下树脂呈现固态，但其在加热后能够熔融且溶于常用的有机溶剂；C-COPNA树脂是B-COPNA树脂经过交联固化后得到的产物，是指聚合程度最高，在常温下为固态，加热后也不熔融且不溶于有机溶剂的三维网状结构树脂。

现有技术中，对于制备COPNA树脂，有多种技术路线。

最早是以芘、菲为单体进行COPNA树脂的合成，随着进一步深入地研究，单体的选用范围已扩展到蒽、萘及其衍生物。而单体还需要在交联剂的作用下最终制得COPNA树脂，常规的醇类交联剂为对苯二甲醇，其余还有甲醛、三聚甲醛、苯甲醛等交联剂。

申请号为CN201410021186.9的发明专利公开了缩合多核多环芳烃树脂及其制备方法。其是将煤直接液化残渣进行脱灰处理，得到煤直接液化高温沥青，然后向煤直接液化高温沥青中加入交联剂、催化剂，发生交联聚合反应，得到缩合多核多环芳烃树脂。

申请号为CN201910589067.6的发明专利公开了石油基COPNA树脂及其制备方法和应用。其是将石油萃取分离物与植物淀粉交联得到，所述的石油萃取分离物为石油沥青萃取分离物和/或FCC油浆萃取分离物，其还使用了质子酸催化剂，质子酸催化剂包括对甲苯磺酸、苯磺酸、硫酸、硝酸、氯化铝中的至少一种。

但是，现有技术中的制备COPNA树脂的制备原料包括石油沥青萃取分离物、FCC油浆萃取分离物、煤直接液化高温沥青以及煤焦油、石油渣油等，但尚未有使用催化柴油制备COPNA树脂的技术方案公开。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明首先给出了一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法，其次给出了一种由催化柴油制备COPNA树脂的装置。

一种由催化柴油制备COPNA树脂的方法，使用交联剂与催化柴油反应，得到COPNA树脂。

使用的交联剂组分包括：90-98重量份大分子醇类化合物、1-5重量份质子酸催化剂、1-5重量份小分子醇类化合物。

大分子醇类化合物为碳原子数大于或等于4的醇类化合物。

小分子醇类化合物为甲醇。

质子酸催化剂为对甲基苯磺酸。