Hochwertige hydrierte Erdölharze sind weit verbreitet, und die Marktnachfrage steigt von Jahr zu Jahr. Die Frage, wie eine effiziente Produktion hochwertiger hydrierter Erdölharze erreicht werden kann, steht im Mittelpunkt der Forschung in diesem Bereich. Die Herstellung von hochwertigen hydrierten Erdölharzen basiert hauptsächlich auf der katalytischen Hydrierungstechnologie, und die Entwicklung von effizienten und stabilen Hydrierungskatalysatoren ist ein technisches Schlüsselelement. Dieser Beitrag befasst sich mit der geringen Hydrierungseffizienz von Katalysatoren, den Schwierigkeiten bei der Diffusion und Adsorption von Harzmolekülen und den rauen Bedingungen der Hydrierungsreaktion und fasst die Forschungsergebnisse der letzten Jahre zur Zusammensetzung der aktiven Metallkomponenten, den geometrischen und elektronischen Strukturen der Katalysatoren und dem Design der Trägermorphologie und Porenstruktur zusammen, um die oben genannten Schwierigkeiten zu lösen. Es wird vorgeschlagen, dass die Dispersion der aktiven Metallstellen, die Verteilung der Stellen, die Valenzmodulation und der Synergieeffekt zwischen den zusammengesetzten Metallen der Schlüssel zur Modulation der Leistung der Katalysatoren sind. In der Zwischenzeit werden das aktuelle Design der aktiven Stellen, der Reaktionsmechanismus, die Deaktivierung des Katalysators und der Regenerationsmechanismus von Petroleumharz-Hydrierungskatalysatoren zusammengefasst und die zukünftige Entwicklung der Katalysatoren erwartet. Erdölharz ist ein thermoplastisches Polymer mit niedrigem Molekulargewicht (200~3000), das aus den C5~C9-Fraktionen von Erdöl-Crack-Nebenprodukten durch Polymerisationsreaktion und andere Verfahren hergestellt wird. Es hat eine gute Wasser-, Säure- und Alkalibeständigkeit und findet breite Anwendung in den Bereichen Beschichtungen, Gummihilfsmittel, Papierzusätze, Druckfarben und Klebstoffe. Unbehandelte Erdölharze enthalten jedoch eine komplexe Vielfalt an ungesättigten Gruppen (z. B. Alkenyl, Aryl) sowie Verunreinigungen (z. B. Halogenide, Sulfide usw.), die sich direkt auf die Eigenschaften der Harze auswirken (Licht- und Wärmestabilität, Erweichungspunkt, Viskosität, Farbigkeit usw.). Die Farbigkeit des Harzes hängt stark mit dem Vorhandensein konjugierter ungesättigter Bindungen im Polymer und insbesondere mit der Indenstruktur des Harzes zusammen, während der Geruch, den das Harz beim Erhitzen abgibt, mit Sulfiden zusammenhängt. Die Mängel von unraffinierten Erdölharzen erschweren ihre direkte Verwendung bei der Herstellung der nachgelagerten Produkte mit hoher Wertschöpfung. In der industriellen Produktion wird in der Regel die Methode der Modifizierung angewandt, um die Qualität des Harzes zu verbessern, und die Hydrierung ist die direkteste und wirksamste Methode zur Modifizierung von Erdölharzen. Die katalytische Hydrierung kann die ungesättigten Doppelbindungen in der Molekularstruktur des Harzes wirksam hydrieren, Heteroatome wie Schwefel und Halogene entfernen und die Stabilität, Viskosität, Transparenz und Oxidationsbeständigkeit des Harzes verbessern. Angesichts der Komplexität und Vielfalt der Erdölharzarten und -molekularstrukturen ist es das Ziel der aktuellen wissenschaftlichen Forschung, hochaktive, hochselektive und langlebige Hydrierungskatalysatoren zu entwickeln und die Umwandlung von ungesättigten Bindungen, Kohlenstoff-Schwefel-Bindungen und anderen funktionellen Gruppen in Erdölharzen unter geeigneten Prozessbedingungen zu steuern, um hochwertige Erdölharze zu erhalten, die für Produkte mit hoher Wertschöpfung wie Graphit, Klebstoffe und Einweg-Sanitärprodukte verwendet werden können. In den letzten Jahren ist die Marktnachfrage nach hochwertigen hydrierten Erdölharzen in China von Jahr zu Jahr gestiegen, aber die chinesische Erdölharz-Hydrierungsindustrie hat im Vergleich zu den Industrieländern spät begonnen, und sowohl die Produktionsanlagen als auch die kommerziellen Katalysatoren sind noch nicht ausgereift genug. Es gibt Probleme wie geringe Sättigung, dunkle Farbe, niedriger Erweichungspunkt usw. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die vorhandenen Katalysatoren eine unzureichende Hydrierleistung aufweisen, wenig stabil sind, die Reaktionsbedingungen für die Hydrierung anspruchsvoller sind und andere Mängel aufweisen, was die Herstellung von hochwertigen hydrierten Erdölharzen ernsthaft einschränkt. Derzeit werden für die Hydrierung von Erdölharzen hauptsächlich folgende Katalysatoren verwendet: Edelmetallkatalysatoren wie Pd/Al2O3, Nicht-Edelmetallkatalysatoren wie Raney-Nickel, Ni/SiO2 usw. und Legierungskatalysatoren wie NiCu/SiO2 usw. Die drei oben genannten Katalysatortypen sind sich in Struktur, Stabilität und Leistung sehr ähnlich. Die drei oben genannten Katalysatortypen unterscheiden sich in Bezug auf Struktur, Oberflächeneigenschaften und Hydrierungsleistung: Edelmetallkatalysatoren haben eine ausgezeichnete Hydrierleistung, werden aber leicht durch den hohen Schwefel- und Halogengehalt in Erdölharzen beeinträchtigt, was die Kontrolle der Produktionskosten erschwert; Nichtedelmetallkatalysatoren sind reich an Ressourcen und haben eine ausgezeichnete Hydrierleistung, erfordern aber harte Hydrierbedingungen, was für die Herstellung von Harzen mit hohem Erweichungspunkt nicht förderlich ist; und die Legierungskatalysatoren haben folgende Probleme: schwierige Herstellung, unzureichende Untersuchung der aktiven Stellen und unzureichende Forschung über die aktiven Stellen. Die Legierungskatalysatoren sind schwer herzustellen und die aktiven Stellen sind nicht ausreichend untersucht, was ihre Anwendung in der industriellen Produktion einschränkt. In den letzten Jahren wurden bei den Katalysatoren für die Harzhydrierung große Fortschritte in Bezug auf die Hydrierungsleistung, die Stabilität und die Erforschung der aktiven Zentren gemacht, aber es fehlt an entsprechenden Übersichtsartikeln, die die jüngsten Forschungsergebnisse zusammenfassen. In diesem Beitrag werden die jüngsten Fortschritte in der Forschung im Zusammenhang mit Harz-Hydrierungskatalysatoren zusammengefasst und die Mängel der aktuellen Forschung sowie die Richtung der künftigen Entwicklung aufgezeigt. In dieser Übersicht werden die Klassifizierung, Anwendung und Modifizierungsmethoden von Erdölharzen kurz vorgestellt, wobei die Hydrierungsmodifikation von Erdölharzen besonders hervorgehoben wird. Anschließend werden der Hydrierungsprozess von Erdölharzen und seine Merkmale erläutert und die typische zweistufige Festbett-Hydrierungsreaktionseinheit vorgestellt, die derzeit in China weit verbreitet ist. Die Forschungsergebnisse zur Entwicklung von Katalysatoren für die Hydrierung von Erdölharzen in den letzten Jahren werden zusammengefasst, einschließlich der Verbesserung der Dispersion von Metallkomponenten durch Additive, der Kontrolle der Katalysatormorphologie und der Modifizierung der aktiven Metallstellen zur Verbesserung der Hydrierungsleistung der Katalysatoren. Die Auswirkungen der Dispersion der aktiven Katalysatorstellen, der Verteilung der aktiven Stellen im Träger, der Valenzmodulation der aktiven Metalle und der Synergieeffekte zwischen den Katalysatorkomponenten auf die Hydrierungsleistung der Katalysatoren werden erörtert. Abschließend wird ein Überblick über die aktuellen Probleme auf dem Gebiet der katalytischen Harzhydrierung gegeben, wie z. B. das Fehlen einer gründlichen und eingehenden Erforschung komplexer aktiver Stellen, das Fehlen einer In-situ-Charakterisierung von Katalysatoren, das Fehlen einer Erforschung der Deaktivierung und des Regenerationsmechanismus von Katalysatoren und das Fehlen einer theoretischen Berechnungsunterstützung für die Adsorption von Polymermolekülen an aktiven Stellen, und es wird ein Ausblick auf die Entwicklung von Harzhydrierungskatalysatoren in der Zukunft gegeben. 1 Petroleum-Harz 1.1 Klassifizierung und Anwendung von Petroleumharz Petroleumharze werden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt: C5-Erdölharze, C9-Erdölharze und Dicyclopentadienharze (DCPD-Harze). Die drei Kategorien unterscheiden sich in ihrer Struktur und ihrem Molekulargewicht, und auch ihre Anwendungen sind unterschiedlich. C5-Erdölharze bestehen hauptsächlich aus aliphatischen Olefinen (z. B. Pentadien, 2-Methylbuten) und ungesättigten alicyclischen Kohlenwasserstoffen (z. B. Cyclopenten, Cyclopentadien) als Monomerpolymerisation [Abb. 1(a)], mit stabilen Klebeeigenschaften, hoher Klebekraft, hoher Geschwindigkeit, und wird für Viskositätsbuilder, Füllstoffe, Additive, etc. verwendet, um die Viskosität des Hauptkörpers zu erhöhen.C9 Erdölharze werden in katalytische Polymerisation (kalte Polymerisation), heiße Polymerisation und heiße Polymerisation (kalte Polymerisation) klassifiziert. C9-Erdölharze können nach der Polymerisationsmethode in katalytische Polymerisation (Kaltpolymerisation), Heißpolymerisation von Erdölharzen sowie initiierte Polymerisation von Erdölharzen unterteilt werden, zu deren Hauptkomponenten Olefine, Cycloolefine, aromatische Kohlenwasserstoffe, Inden usw. gehören. [Abbildung 1 (b)], weil es nicht oder nur selten enthalten polare Gruppen, mit ausgezeichneter Wasserbeständigkeit, Säure-und Alkalibeständigkeit, im Bereich der Beschichtungen, Gummi-Hilfsmittel, Papier-Additive, Tinte Additive haben wichtige Anwendungen.DCPD-Harze sind in der Regel durch die Bis(Cyclopentadien) Polymerisation bei hoher Temperatur und hohem Druck, hydrierte DCPD-Harze, die durch die Polymerisation des Harzes erhalten werden kann, und die Polymerisation des Harzes erhalten. DCPD-Harze werden in der Regel durch Polymerisation von Dicyclopentadien unter hoher Temperatur und hohem Druck gewonnen. Hydrierte DCPD-Harze zeichnen sich durch einen hohen Erweichungspunkt, eine gute Viskositätserhöhung, einen ausgezeichneten Glanzindex usw. aus und werden in der Regel zur Herstellung von Gummimischungen und Druckfarbenadditiven verwendet.   Abbildung 1 zeigt die Hauptbestandteile von Petroleumharzen     1.2 Modifizierung von Petroleumharz Unmodifiziertes Petroleumharz hat Mängel in Bezug auf Stabilität, Haftung, Farbe, Oxidationsbeständigkeit usw., und sein praktischer Anwendungsbereich und -umfang sind begrenzt, und sein wirtschaftlicher Wert ist nicht hoch. Modifiziertes Petroleumharz kann seine Leistung und Qualität verbessern, den Anwendungsbereich erweitern und die Anforderungen der verschiedenen Anwendungsbereiche besser erfüllen. Zu den Modifizierungsmethoden für Erdölharze gehören vor allem die chemische Modifizierung (Einführung von Kohlenwasserstoffmodifikationen, Einführung von Modifizierungen mit polaren Gruppen) und die Modifizierung des Polymerisationsprodukts durch Hydrierung. Unter ihnen kann die Einführung von Kohlenwasserstoffen den Erweichungspunkt und die Schmelzviskosität des Harzes einstellen, und unter der Bedingung, dass der Einfluss des Polymerisationsprozesses ausgeschlossen wird, werden der Erweichungspunkt und die Schmelzviskosität des Produkts mit der Erhöhung der Menge des eingeführten Mono-Olefins steigen. Für C5-Erdölharz kann durch die Einführung von Mono-Olefin und die Kontrolle des Massenanteils von C5 (C5-Fraktion, die weniger ungesättigte Bindungen und Heteroatome enthält) bei 68%~75% ein Erdölharz mit Erweichungspunkt und Schmelzviskosität im geeigneten Bereich hergestellt werden. Die Einführung polarer Gruppen kann die Kompatibilität des Harzes mit anderen Materialien erheblich verbessern und die Leistung der synthetischen Materialien erhöhen. Zum Beispiel kann die Einführung von Maleinsäureanhydrid mit einem Massenanteil von 8% in Erdölharz durch eine Polymerisationsreaktion bei 200°C eine hohe Pfropfungsrate von Maleinsäureanhydrid erreichen, die nicht nur den Erweichungspunkt von Erdölharz um 40°C anhebt, sondern auch die Haftung des Harzes um das Dreifache verbessert. Die katalytische Hydrierung ist die einfachste und wirksamste Raffinationsmethode bei der Modifizierung von Erdölharzen. Die katalytische Hydrierung von Harzen mit geeigneten Katalysatoren kann die ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in den Struktureinheiten der Harze wirksam wiederherstellen und die Stabilität der Harze verbessern. Die Hydrierung von Erdölharzen kann auch den Gehalt an Halogenen, Schwefel und anderen Heteroatomen verringern und die Farbwiedergabeeinheiten im Harz zerstören, wodurch sich seine Haftung, Farbe und andere Eigenschaften verbessern. Die Arten und Molekularstrukturen von Erdölharzen sind jedoch komplex und vielfältig, und die chemischen Umgebungen der funktionellen Gruppen der ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen (z. B. Benzolringe, aliphatische Olefine) und der Schwierigkeitsgrad der Hydrierung sind nicht gleich. Im Allgemeinen finden Hydrierungsreaktionen bevorzugt an olefinischen Doppelbindungen statt, und im Verlauf der Reaktion werden auch Benzoldoppelbindungen in unterschiedlichem Maße hydriert (Abb. 2). 2010 untersuchten Sae-Ma et al. von der Chulalongkorn University, Thailand, den Zusammenhang zwischen der Farbgebung von Harzen und dem Grad der Hydrierung ungesättigter Gruppen. Durch den Vergleich des Hydrierungsstatus von zwei Erdölharzen mit aromatischen bzw. vinylischen funktionellen Gruppen stellten sie fest, dass bei Harzen, die nur aromatische ungesättigte Bindungen enthalten, die Farbe der Harze mit zunehmendem Hydrierungsgrad der aromatischen Gruppen deutlich heller wurde, während bei Harzen mit überwiegend vinylischer Struktur der Grad der Hydrierung der ungesättigten Doppelbindungen im Grunde unabhängig von der Veränderung der Farbe der Harze war. Durch die selektive Hydrierung kann also eine präzise katalytische Reduktion der ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen und die Beseitigung von Verunreinigungen erreicht werden, der Grad der Ungesättigtheit und die Eigenschaften der Erdölharze können moduliert werden, und die Produktionsanforderungen verschiedener Anwendungen können erfüllt werden. Gegenwärtig ist die katalytische Hydrierung das am meisten erforschte Verfahren auf dem Gebiet der Modifizierung von Erdölharzen. Dieser Beitrag befasst sich mit der katalytischen Hydrierung von Erdölharzen und gibt einen Überblick über den Stand der Forschung auf dem Gebiet der Hydrierung von Erdölharzen und Katalysatoren. Abbildung 2 zeigt eine schematische Darstellung der Hydrierungsreaktion von Harzmolekülen     1.3 Verfahren zur Hydrierung von Erdölharzen Bei der Hydrierung von Erdölharzen handelt es sich um eine Dreiphasenreaktion Gas-Flüssigkeit-Feststoff. Gegenwärtig wird der Herstellungsprozess von hydriertem Erdölharz hauptsächlich in drei Arten von Hydrierverfahren unterteilt: Schlammbett-, Festbett- und Sprühverfahren, von denen die ausgereiftere Technologie die Schlammbett- und Festbetthydrierung ist. Je nach Anzahl der Stufen kann das Hydrierverfahren für Erdölharze allgemein in einstufige und mehrstufige Hydrierverfahren unterteilt werden. Bei der einstufigen Hydrierung wird die Hydrierung der ungesättigten Doppelbindungen direkt abgeschlossen und Schwefel, Halogene und andere Heteroatome im Erdölharz während der Hydrierungsreaktion entfernt, ohne dass ein nachfolgender Hydrierungsschritt erforderlich ist. Dieser Verfahrensweg hat eine hohe Auslastung der Anlagen, aber die Anforderungen an die Leistungsfähigkeit des Katalysators sind relativ hoch, und er muss die Fähigkeit zur Tiefenhydrierung des Harzes und eine gute Stabilität aufweisen. Der mehrstufige Hydrierungsprozess besteht im Allgemeinen aus zwei Stufen: der ersten Stufe der Niederdruckhydrierung und der zweiten Stufe der Hochdruckhydrierung, die einen langen Prozessablauf und eine große Investition in die Ausrüstung erfordert. Der mehrstufige Hydrierungsprozess kann jedoch verschiedene funktionelle Gruppen und Verunreinigungen im Harz durch segmentierte Reaktionen hydrieren, und geeignete Katalysatoren können für die Merkmale jedes Reaktionsprozesses ausgewählt werden. In einer zweistufigen Hydrierungsanlage werden in der ersten Stufe in der Regel kostengünstige Nicht-Edelmetallkatalysatoren für die Vorhydrierung, Entschwefelung und Dehalogenierung des Harzes bei niedrigen Temperaturen und Drücken verwendet, während in der zweiten Stufe Edelmetallkatalysatoren für die Tiefenhydrierung des Harzes bei hohen Temperaturen und Drücken eingesetzt werden. Ein typischer mehrstufiger Festbett-Hydrierungsprozess ist in Abbildung 3 dargestellt. Das Petroleumharz-Einsatzmaterial und das Lösungsmittel werden aufgeschlämmt und in einer Hochtemperatur-Mischvorrichtung gemischt, und die Petroleumharzlösung wird mit Wasserstoff gemischt und dann in einen einstufigen Hydrierungsreaktor gegeben, und das hydrierte Material wird abgekühlt und abgetrennt, und Wasserstoff und Chlorwasserstoff und andere Gase werden in einen Speichertank gegeben, und die hydrierte Petroleumharzlösung wird zum Vorheizen in einen Heizofen überführt, und die tiefe Hydrierung wird im zweistufigen Hydrierungsreaktor abgeschlossen, und das Material wird nach der zweistufigen Hydrierung gekühlt und abgetrennt, und die abgetrennte Petroleumharzlösung Die abgetrennte Petroleumharzlösung gelangt in den Strippturm, um das Lösungsmittel und das hydrierte Petroleumharz abzutrennen, und das Lösungsmittel wird nach der Rückgewinnungsbehandlung recycelt. In der industriellen Produktion werden zur effizienten Nutzung von Lösemitteln, Wärme und anderen Produktionsfaktoren in der Regel mehr als ein Stripperturm, Pumpen und andere Trenn- und Recyclingvorrichtungen eingesetzt. Wegen der Vorteile der einfachen Trennung und der kontinuierlichen Produktion wird bei der Herstellung von hydrierten Erdölharzen in China überwiegend das mehrstufige Festbett-Hydrierverfahren angewandt. Abbildung 3 zeigt das Fließschema des Festbettharzhydrierungsprozesses 1-Harz-Einsatzmaterial; 2-Lösungsmittel; 3-Heiz- und Mischvorrichtung; 4-Wasserstoff; 5-Hydrierungsreaktor der ersten Stufe; 6, 10-Chlorwasserstoff, Schwefelwasserstoff usw.; 7, 11-Abtrenneinheit; 8-Erhitzungseinheit; 9-zweite Stufe des Hydrierungsreaktors; 12-Dampf-Extraktionsturm; 13-Harzprodukt; 14-Rückgewinnung des Lösungsmittels; 15-Verunreinigungen; 16-Lösungsmittel-Rückgewinnungseinheit Fortschritte bei Hydrierungskatalysatoren für Erdölharze(2)