1工藝簡述
單鍋(釜)間斷滴加法生產聚醚的工藝由聚合、中和、壓濾等工序組成。
簡要工藝過程是將引發劑先抽進聚合釜攪拌并抽真空,同時加入催化劑氫氧化鉀,以0.4MPa蒸汽間接加熱升溫至120℃,脫水停止加熱抽真空。然后滴加環氧丙烷至規定數量,視釜溫情況通冷卻水移走多余反應熱,并保持一定時間的反應溫度和釜內微負壓,使其釜內聚合反應順利進行。反應后的物料轉入大釜后再重復上述過程并升溫,繼續滴加環氧丙烷使其繼續聚合,保持微負壓。老化1小時,再抽真空半小時即得粗醚。粗醚轉到中和釜升溫攪拌緩慢加入酸液和活性白土使其中和、脫色,然后真空脫水,再加入防老劑混合均勻,經壓濾機壓濾后所得濾液即為產品聚醚。
本裝置所用物料環氧丙烷為易燃液體。環氧丙烷及助劑均為有毒物質,氫氧化鉀具有強腐蝕性。
2重點部位
2.1聚合反應釜 環氧丙烷與起始劑在催化劑存在下升溫到120℃左右進行聚合反應。正常反應時,液態環氧丙烷是以滴加方式逐步與起始劑聚合成高分子化合物。但在反應溫度低于110℃時,聚合反應速度很慢,在反應開始的誘導期內反應速度更慢,或者在正常反應時由于環氧丙烷通入量過多而來不及全部聚合時,都會發生未反應的環氧丙烷(沸點33.9℃)迅速大量氣化而導致聚合釜超壓,引起爆炸,故聚合釜工藝條件要求苛刻。另外,環氧丙烷易燃、易爆,泄入大氣后可能發生燃燒爆炸事故。
2.2環氧丙烷貯槽 環氧丙烷易燃易爆、有毒,閃點為-37.7℃,與空氣混合的爆炸極限為2.8-37%(體積),系一級易燃液體。該貯槽可由于氮氧保壓系統故障、冷凍鹽水溫度過高、氯含量超標、貯槽設備密封不嚴等原因發生火災、爆炸事故。
3安全要點
3.1聚合釜
3.1.1投料前應將釜內空氣抽盡,保持釜內真空度0.09MPa以上。
3.1.2要特別注意檢查催化劑加入量,防止聚合反應因速度慢造成環氧丙烷來不及反應而引起超壓爆炸。催化劑加入量不得小于1‰。反應溫度不得低于110℃。當釜壓大于0.4MPa時,應立即采用緩慢手動放空方式泄壓。
3.1.3要提醒操作人員在反應器的誘導期內,應根據釜溫和釜壓緩慢滴加環氧內烷,保持正常工藝條件。
3.1.4要經常檢查釜本身蒸汽加熱和水冷系統。因為共用一個夾套,蒸汽和水的進出口閥門不能同時關閉,以防發生聚合釜整體飛出事故。
3.2環氧丙烷貯槽
3.2.1要經常檢查保安氮氣分析報告。槽內含氧量須小于1%,如含氧1-3%之間時,可繼續送料;如含氧量超過3%,則應關閉進槽氮氣閥門,貯槽可自身保壓,但不得進行送料。
3.2.2貯罐液相溫度必須在10℃以下,冷凍鹽水必須保持暢通,如槽溫大于10℃時,應立即報告并聽候處理。
3.2.3貯槽最大貯量為容積的85%,絕不允許超裝。
3.2.4貯槽及釜上的安全閥(防爆膜)應監督定期檢查和更換;可燃氣體檢測報警儀要定期校驗;要經常檢查防雷、防靜電接地是否良好。
3.3其它部位
3.3.1要用測厚儀定期對聚合釜、環氧丙烷罐壁厚檢測,并做好記錄。
3.3.2要檢查工藝系統接用氮氣是否遵守隨用隨接的規定。防止可燃物等危險物料竄入氮氣系統。
3.3.3環氧丙烷系統對火種和撞擊、震動很敏感,搶修時要嚴格監督:設備管道中的物料處理是否徹底;氮氣置換后分析是否合格;不準任意敲打和碰撞設備,要使用不產生火花的防爆工具;是否正確配備和使用防護用具。