催化裂化油浆合成COPNA树脂的研究

摘要

COPNA树脂即缩合多环多核芳烃树脂，是一种具有三维网络结构的热固性树脂，该树脂具有很好的耐热性、耐摩擦性能以及炭材料亲和性能，是一种新型功能材料，具有很好的市场前景。其合成原料为至少含有两个芳环的稠环芳烃及其衍生物或是它们的混合物。而催化裂化油浆中的芳烃多为三环、四环芳烃且主要是短侧链的芳烃。这种芳烃可以作为合成COPNA树脂的优质原料，这是利用催化裂化油浆的一种新途径。
　　利用萃取剂对催化裂化油浆中的芳烃进行富集，考察了几种常用萃取剂对实验用油浆的抽提效果，综合考虑选择糠醛作为萃取剂，萃取温度为50℃，萃取时间为30min，剂油比为2∶1。对富集前后的油浆进行四组分含量的检测，芳烃含量（质量分数）由48.7％提高到67.6％。本实验以FCC油浆富芳烃组分为原料，对苯二甲醛为交联剂，对甲苯磺酸为催化剂合成COPNA树脂，通过改变反应温度、交联剂用量、催化剂用量等工艺条件考察了COPNA树脂的合成规律及工艺条件对其性能的影响。通过软化点、残炭值、溶解性、热失重等测试分析，确定了较优的合成条件即:反应温度为150℃，交联剂加入量为25％（质量分数），催化剂加入量为5％（质量分数）。
　　B阶COPNA树脂以及经由不同固化温度得到的固化树脂的热重分析表明COPNA树脂的较优固化条件为:100℃固化6h，200℃固化2h。在此条件下固化后的C阶树脂较B阶树脂耐热性和残炭率都由很大程度的提高。初始分解温度由300℃提高到400℃，残炭率由43％提高到54％，固化效果较好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 催化裂化油浆的分离方法

1．2．1 催化裂化油浆中固体颗粒的分离

1．2．2 澄清油的分离

1．3 COPNA树脂介绍

1．3．1 COPNA树脂的结构特性

1．3．2 COPNA树脂合成方法

1．3．3 COPNA树脂的合成机理

1．3．4 COPNA树脂国内外研究现状

1．3．5 合成COPNA树脂的意义

1．4 课题的研究内容

第二章 实验部分

2．1 实验原料和仪器

2．1．1 实验原料

2．1．2 实验仪器

2．2 催化裂化油浆组分分析及富芳烃组分的提取

2．2．1 催化裂化油浆四组分测定方法

2．2．2 催化裂化油浆富芳烃组分的提取

2．3 COPNA树脂合成及精制

2．3．1 B阶COPNA树脂的合成

2．3．2 B阶COPN树脂的精制

2．3．3 C阶COPNA树脂的制备

2．4 COPNA树脂的性能测试及分析方法

2．4．1 软化点

2．4．2 残炭值

2．4．3 有机溶剂溶解性

2．4．4 热重分析

第三章 FCC油浆富芳烃组分的制备

3．1 萃取剂的选择

3．1．1 剂油比的影响

3．1．2 萃取温度的影响

3．1．3 萃取时间的影响

3．2 四组分测定结果

3．2．1 FCC油浆四组分测定结果

3．2．2 富芳烃组分四组分测定结果

3．3 本章小结

第四章 合成COPNA树脂实验结果

4．1 反应温度的影响

4．1．1 反应温度对B阶COPNA树脂合成的影响

4．1．2 反应温度对COPNA树脂溶解性的影响

4．2 交联剂用量的影响

4．2．1 交联剂用量对B阶COPNA树脂合成的影响

4．2．2 交联剂用量对COPNA树脂溶解性的影响

4．3 催化剂用量的影响

4．3．1 催化剂用量对B阶COPNA树脂合成的影响

4．3．2 催化剂用量对COPNA树脂溶解性的影响

4．4 C阶COPNA树脂的制备

4．4．1 固化温度对C阶COPNA树脂性能的影响

4．4．2 B阶COPNA树脂与C阶COPNA树脂比较

4．5 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文