石蠟精制對氯化石蠟顏色

何 勝，羅文國

如何提高氯化石蠟的色澤

(中石化荊門分公司研究院，湖北荊門448002)

[關(guān)鍵詞]氯化石蠟；液體石蠟；加氫反應(yīng)；磺化反應(yīng)；產(chǎn)品色澤 [摘 要]對 300 液體石蠟采用加氫和磺化兩種工藝進(jìn)行了精制，并對精制后的液體石蠟進(jìn)行了通氯試驗(yàn)，對

影響產(chǎn)品氯化石蠟色澤的因素進(jìn)行了分析。

[中圖分類號]TQ222  [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A  [文章編號]1008—133X(2005)01—0030—03

Effectof300# luidf-wax refining on colorofchlorinated paraffin

HE Sheng，LUO Wen—guo

(ResearchInstituteofJingmenBranchCompanyofSINOPEC，Jingmen448002，China)

Keywords：chlorinated paraffin；fluid——wax；hydrogenation；sulphonating；colornda lusterofproduct Abstract：The300#fluid—wax isrefined by tWO methodsincluding hydrogenation na d sulphonat．

ing．Theluidf—Wax fterarefining istested byadding chlorinegas，an d thefactorswhicheffectthecol—

ornda lusterofproductreaanalyzed．

氯化石蠟一52作為 PVC的輔助增塑劑 以低廉 的價格、優(yōu)良的性能而得到了廣泛的應(yīng)用。其主要 生產(chǎn)原料 300#液體石蠟 (以下簡稱液蠟)的質(zhì)量直 接影響著產(chǎn)品的色澤，而產(chǎn)品的色澤直接決定著產(chǎn) 品的質(zhì)量等級。有研究表明n 】，影響氯化石蠟色 澤的因素主要包括原料液蠟中芳烴、堿性氮、金屬的 含量及氯化石蠟生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)控制參數(shù)，而有 關(guān) 300#液蠟精制工藝對氯化石蠟 一52的影響的報 道很少，本文中著重探討液蠟精制工藝對氯化石蠟 色澤的影響，并提出了相應(yīng)的解決措施。

1 實(shí) 驗(yàn)

1．1 氯化石蠟生色的原理 有關(guān)的有機(jī)化學(xué)理論L3指出，大部分有機(jī)化合

物為無色，顯色的有機(jī)物是因?yàn)榉肿又杏猩倌?/span>

團(tuán)，生色官能團(tuán)主要是不飽和基團(tuán)。帶有不飽和基 團(tuán)的有機(jī)物的顏色并不一定很深，但引入極性基團(tuán) (被氧化或氯化)后顏色會加深，其中不飽和基團(tuán)稱 為生色基團(tuán)，極性基團(tuán)稱為助色基團(tuán)。由于 300#液 體石蠟中含有少量的芳烴等不飽和烴，因此氯化石 蠟產(chǎn)品帶有顏色，且不飽和烴含量是影響產(chǎn)品顏色

深淺度的主要因素之一。

1．2 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)原料為 300#粗液蠟，1g粗液蠟 中含硫8．7 g、氮 22．9ktg，芳烴總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 2．76％，正構(gòu)烴 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 96．48％，閃點(diǎn)(閉杯)為 101℃，100g

中含溴(Br)0．25g。其工業(yè)生產(chǎn)流程見圖1。

圖 1 300 粗液蠟工業(yè)生產(chǎn)工藝流程

由于 300#粗液蠟產(chǎn)品中芳烴含量較高，且顏色

較深，因此必須進(jìn)行補(bǔ)充精制才能用作生產(chǎn)氯化石 蠟一52的原料。

1．3 300#粗液蠟補(bǔ)充精制工藝

1．3．1 磺化法

將原料粗液蠟與一定量的硫酸 (質(zhì)量分 數(shù)為

·【收稿日期]2004一O5—2O

[作者簡介]何 勝(1973一)，男，工程師，1994年畢業(yè)于浙江大學(xué)化學(xué)工程系，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)在荊門分公司研究院從事 加氫工藝研究工作。

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第 1期                                        何 勝等：300#液體石蠟精制對氯化石蠟顏色的影響

98．5％)混合，充分?jǐn)嚢?span> 0．5h后，分離出液蠟。再水 洗至中性后得到 3o0#精液蠟。

在粗液蠟磺化過程中發(fā)生的反應(yīng)主要是芳烴 (主要是一環(huán)和二環(huán)芳烴)的磺化反應(yīng)。

1．3．2 加氫精制法 加氫原料為粗液蠟。采用的催化劑為北京石科

院生產(chǎn)的 RIW 一2。在進(jìn)行加氫試驗(yàn)前，已對該催 化劑進(jìn)行了預(yù)硫化。

試驗(yàn)裝置為 100mL固定床小型加氫裝置。氫 氣為電解氫，體積分?jǐn)?shù)不小于 99．8％。試驗(yàn)室 內(nèi)氫 氣為一次通過。

粗液蠟加氫精制過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)包

括加氫脫硫、加氫脫氮和芳烴的加氫飽和反應(yīng)。由 于加氫精制后液蠟中的硫、氮含量非常低 (1g液蠟 中不超過 2 )，故可以忽略硫 、氮的影響。據(jù)文獻(xiàn) [4]介紹，芳烴的加氫飽和反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在芳烴 的加氫反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生了包括環(huán)烯烴的一些中間

物。

1．3．3 加氫一磺化法 原料粗液蠟經(jīng)加氫精制后，再與濃硫酸進(jìn)行磺

化反應(yīng)?；腔^程與 1．3．1中的磺化法相同。

2 結(jié)果與討論

2．1 磺化脫除芳烴對氯化石蠟顏色的影響 磺化脫除芳烴的原理是：在室溫下硫酸能與油

品中所含的芳烴、烯烴等不飽和烴反應(yīng)?；腔蟮?通氯試驗(yàn)結(jié)果見表 1。

表 1 粗液蠟磺化后通氯試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng) 目

由表 1可 以看出：以本次試驗(yàn)所取粗液蠟為原

料，采用磺化法，當(dāng)粗液蠟、硫酸的體積 比為 1：4．5 時，經(jīng)硫酸磺化精制后 的液蠟通氯后所得產(chǎn)品的顏 色為 60#；隨著硫酸加入量的增加，精制液蠟中的芳 烴含量也逐漸降低，其通氯后的氯化石蠟色號也逐 漸降低。

說明：在工業(yè)生產(chǎn)時，氯化石蠟一52產(chǎn)品的顏 色比小試結(jié)果增大 1．5～2．5倍，目前市場能接受的 氯化石蠟一52的顏色為 150#，因此試驗(yàn)室小試的 氯化石蠟一52顏色需不大于 60#才能滿足市場要 求。此要求也適用于小型加氫試驗(yàn)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 2．2 芳烴的加氨飽和對氯化石蠟顏色的影響 2．2．1 加氫精制液蠟全餾分通氯試驗(yàn)結(jié)果

加氫精制液蠟全餾分通氯試驗(yàn)結(jié)果見表 2。由 表 2可 以看出：以本次試驗(yàn)所取粗液蠟為原料，采用

加氫法。在設(shè)定的條件范圍內(nèi)，可將原料中芳烴的質(zhì)

量分?jǐn)?shù)降低至0．093％，低于磺化法精制的液蠟，但

加氫精制后的液蠟通氯后所得氯化石蠟的顏色仍大

于 100z。

表2 粗液蠟加氫精制后通氯試驗(yàn)結(jié)果

其他反應(yīng)條件：氫氣分壓6．0MPa；體積空速0．5h-1；氫油體積

比 3OO：1。

2．2．2 加氫精制液蠟切割后各餾分通氯試驗(yàn)結(jié)果 加氫精制液蠟切割后各段餾分通氯試驗(yàn)結(jié)果見 表 3。從表 3可見：加氫精制液蠟及其各段餾分(初

餾點(diǎn)～242℃、242~256℃、256～272℃、272～278 ℃)通氯后氯化石蠟的顏色均大于 100#。表明加氫 精制液蠟中對通氯后氯化石蠟顏色有影響的物質(zhì)分 布在它的各段餾分中。

表3 加氫精鈳液蠟切割后各段餾分通氯試驗(yàn)結(jié)果

說明：①加氫反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度 310℃，氫氣分壓6．0MPa，體積空速O．5h～，氫油體積比300：1；②加氫精制液蠟切割后有 19．8％的

釜底油因?yàn)轭伾^深而未進(jìn)行通氯試驗(yàn)。

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氯  堿

2．3 加氫精制液蠟再磺化對氯化石蠟顏色的影響 加氫精制液蠟經(jīng)磺化后通氯試驗(yàn)結(jié)果見表 4。

從表 4可見：將通氯后氯化石蠟顏色大于 100 的加 氫精制液蠟進(jìn)行磺化(加氫精制液蠟與硫酸的體積 比為 1：3)后，其通氯后氯化石蠟顏色為 60 ，說明 在磺化時，加氫精制過程中產(chǎn)生的影響氯化石蠟顏 色的部分物質(zhì)被脫除。

表4 加氫一磺化法通氯試驗(yàn)結(jié)果

說明：① 加氫反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度 310℃ ，氫 氣分壓 6．0 MPa，

體積空速 0．5h_。，氫油體積比300：1；②加氫精制液蠟、硫酸體積為

1：3。

2．4 討 論

由表 1和表 2可以看出，雖然加氫精制的液蠟 中芳烴的含量不大于磺化法，但其通氯后氯化石蠟 顏色比磺化試驗(yàn)差，原因可能是：原料在進(jìn)行磺化試 驗(yàn)時，硫酸與液蠟中的芳烴、烯烴等不飽和烴均能反 應(yīng)，這些不飽和烴反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過沉降、分離、水洗后 能從原料中脫除；而芳烴加氫反應(yīng)是飽和反應(yīng)，反應(yīng) 產(chǎn)物并沒有被脫除，仍存在于液蠟中。由于芳烴加 氫飽和反應(yīng)是可逆反應(yīng)，原料 中的芳烴經(jīng)加氫飽和 后產(chǎn)生了一些中間物，例如芳烴部分飽和的產(chǎn)物環(huán)

R                                R

烯烴(

R

(上接第 29頁)

[3]郭 穎，吳敬標(biāo)．國內(nèi)二氯苯生產(chǎn)現(xiàn)狀及今后發(fā)展之我 見[J]．化工生產(chǎn)與技術(shù)，2002，9(4)：31—33．

[4]趙美法．關(guān)于我國含氯中間體開發(fā)幾點(diǎn)想法與建議[J]． 中國氯堿，2003。(2)：1—4．

[5]呂詠梅．有機(jī)氯投資熱點(diǎn)分析與介紹 [J]．江蘇氯堿，

2o02，(1)：15—22．

[6]梁 誠．2，4一二硝基氯苯生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]．中

國氯堿，2o03，(7)：18—20．

[7]呂詠梅．對、鄰硝基氯苯市場回顧與展望[N]．中國化工

報，2004—1—28．3．

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工  業(yè)                                                                               20o5年

影響了液蠟通氯后的顏色。

3 結(jié) 論

(1)以300 粗液蠟為原料 ，進(jìn)行加氫飽和，在本 次試驗(yàn)設(shè)定的條件范圍內(nèi)，其產(chǎn)品通氯后得到的氯 化石蠟顏色均大于 100 ，其切割后的各段餾分通氯 后所得氯化石蠟的顏色也都大于 100 ，不能滿足氯 化石蠟一52顏色不大于60 的要求。

(2)以300 粗液蠟為原料 ，隨著磺化試驗(yàn)中硫 酸量的增加，通氯后所得氯化石蠟一52的顏色號也 逐漸變小。當(dāng)硫酸、粗液蠟體積比大_R于_人4．5：1時，經(jīng) 磺化精制后液蠟通氯后所得氯化石蠟一52的顏色 小于 60 。

(3)為確保 300 粗液蠟加氫精制的產(chǎn)品通氯后 能夠達(dá)到氯化石蠟一52的質(zhì)量要求 (顏色不大于 60 )，應(yīng)嚴(yán)格控制 300 粗液蠟中的芳烴含量。

參考文獻(xiàn)

[I]時敏江．鐵對氯化石蠟質(zhì)量的影響[J]．氯堿工業(yè)，1994，

(6)：6—9．

[2]趙楚成，魏 民．氯化石蠟色 超標(biāo)的原因及解決的途 徑[J]．湖北化工，20o0，(4)：46—47．

[3]程鑄山，朱承炎，王雪梅．精細(xì)化學(xué)品化學(xué)[M]．上海：華 東理工大學(xué)出版社，1991．

[4]韓崇仁．加氫裂化工藝與工程(第 1版)[M]．北京：中國 石化出版社，2001．84—86．

[編輯：高旭東]