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丁基橡膠裝置簡介和重點部位及設備

  
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  每臺反應器對應一臺脫氣釜,膠粒水送到第一汽提釜和第二汽提釜,出第二汽提釜的膠粒水中含有的氯甲烷減少到20X10—6以下,從第二汽提釜底送出的膠粒水送到后處理線,生產丁基橡膠成品。

  汽提釜頂部蒸出的氣體經蒸汽噴射泵送到脫氣釜內,從脫氣釜頂部出來的氣體送到氯甲烷回收單元。

  橡膠的添加劑在添加劑罐內配制、儲存。在進入后處理線之前,來自第二汽提釜的膠漿儲存在膠漿儲罐中,膠漿送到脫水機和擠壓干燥機,由脫水機脫出的水儲存在儲罐中,一部分返回脫氣釜,剩下的水經回收膠粒后送到污水處理場。

  濕的膠粒在擠壓干燥機中,用擠壓和加熱的方法干燥膠粒。干燥后的膠粒切出適當大小的膠粒,膠粒用風機送到干燥箱,在干燥箱內膠粒中痕量的水用熱空氣帶出。干燥后的膠粒經壓塊、包裝、裝箱,送到成品倉庫。
  (三)化學反應過程

  丁基橡膠是異丁烯和異戊二烯在—100℃左右的溫度和催化劑的作用下,進行陽離子型共聚反應而得到。其聚合反應是在低溫條件下進行,從三氯化鋁絡合物與異丁烯分于相遇開始,到以所得活性正碳離子或增長的聚合物鏈與三氯化鋁離子相遇而終止。因此聚合釜中催化劑濃度增加將導致引發和終止速率增快,結果是單體轉化率增高,聚合物鏈變短。溫度對聚合反應影響很大,溫度降低將減弱催化劑絡合物的離子化作用,其結果是降低鏈終止的頻率,使鏈變長,平均分于量變大。

  反應過程中加入異戊二烯是為了增加聚合物的不飽和度,從而使橡膠能夠硫化。異戊二烯的反應活性比異丁烯要低,所以可通過加入過量的異戊二烯來保證生產出合格產品。

  (四)主要操作條件及工藝技術特點

  1.主要操作條件

  丁基橡膠裝置主要由乙烯制冷、丙烯制冷、聚合、氯甲烷壓縮,回收、精制、異丁烯和異戊二烯精制等重要系統構成,主要操作條件見表4—18。

  2.工藝技術特點

  (1)嚴格控制單體和循環物料中的雜質含量,以獲得高分子量的產品和高的轉化率。同時減少了黏性強的低聚物生成,降低聚合釜掛膠,從而延長了聚合釜的運轉周期。

  (2)聚合過程中采用了極低的進料溫度(—98℃),降低乙烯冷劑溫度(—ll5℃),加大

  聚合釜傳熱溫差,嚴格控制對聚合有害的雜質濃度,使聚合實現了高轉化率(不低于85%)和高聚合物濃度(不低于22%),獲得高門尼黏度產品。

  (3)聚合釜出料淤漿經脫氣除去大部分氯甲烷稀釋劑后,再經兩級汽提進一步將膠中的氯甲烷含量降至20X10—6以下。

  (4)聚合釜內的淤漿直接進入脫氣釜,中間無緩沖和儲存。

  (五)催化劑及助劑

  丁基橡膠所使用的催化劑是三氯化鋁。其他助劑有稀釋劑氯甲烷、填加劑硬脂酸鈣、抗氧劑"1010'’、阻聚劑TBC、干燥劑三氧化二鋁等。催化劑及助劑性質見表4—19。

  (六)原料及產品性質

  丁基橡膠主要原材料及產品性質見表4—20。

  二、重點部位及設備

  (一)重點部位

  丁基橡膠生產過程中重點部位主要為原料罐區、中間罐區、乙烯和丙烯制冷系統、催化劑配制系統、聚合和脫氣系統、氯甲烷回收系統、異丁烯/異戊二烯精制系統、后處理的干燥系統等。

  (二)重點設備

  丁基橡膠生產過程中涉及的重點設備主要有制冷系統的乙烯和丙烯壓縮機、氯甲烷系統的氯甲烷壓縮機;聚合系統的聚合釜、汽提釜;后處理系統的膨脹干燥機、脫水擠壓機和壓塊機等。此外裝置內的壓力容器同樣是不可忽視的重點設備。

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