每臺(tái)反應(yīng)器對(duì)應(yīng)一臺(tái)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(chǎn)丁基橡膠成品。
汽提釜頂部蒸出的氣體經(jīng)蒸汽噴射泵送到脫氣釜內(nèi),從脫氣釜頂部出來(lái)的氣體送到氯甲烷回收單元。
橡膠的添加劑在添加劑罐內(nèi)配制、儲(chǔ)存。在進(jìn)入后處理線之前,來(lái)自第二汽提釜的膠漿儲(chǔ)存在膠漿儲(chǔ)罐中,膠漿送到脫水機(jī)和擠壓干燥機(jī),由脫水機(jī)脫出的水儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中,一部分返回脫氣釜,剩下的水經(jīng)回收膠粒后送到污水處理場(chǎng)。
濕的膠粒在擠壓干燥機(jī)中,用擠壓和加熱的方法干燥膠粒。干燥后的膠粒切出適當(dāng)大小的膠粒,膠粒用風(fēng)機(jī)送到干燥箱,在干燥箱內(nèi)膠粒中痕量的水用熱空氣帶出。干燥后的膠粒經(jīng)壓塊、包裝、裝箱,送到成品倉(cāng)庫(kù)。
(三)化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(jìn)行陽(yáng)離子型共聚反應(yīng)而得到。其聚合反應(yīng)是在低溫條件下進(jìn)行,從三氯化鋁絡(luò)合物與異丁烯分于相遇開(kāi)始,到以所得活性正碳離子或增長(zhǎng)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(dǎo)致引發(fā)和終止速率增快,結(jié)果是單體轉(zhuǎn)化率增高,聚合物鏈變短。溫度對(duì)聚合反應(yīng)影響很大,溫度降低將減弱催化劑絡(luò)合物的離子化作用,其結(jié)果是降低鏈終止的頻率,使鏈變長(zhǎng),平均分于量變大。
反應(yīng)過(guò)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(yīng)活性比異丁烯要低,所以可通過(guò)加入過(guò)量的異戊二烯來(lái)保證生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。
(四)主要操作條件及工藝技術(shù)特點(diǎn)
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(tǒng)構(gòu)成,主要操作條件見(jiàn)表4—18。
2.工藝技術(shù)特點(diǎn)
(1)嚴(yán)格控制單體和循環(huán)物料中的雜質(zhì)含量,以獲得高分子量的產(chǎn)品和高的轉(zhuǎn)化率。同時(shí)減少了黏性強(qiáng)的低聚物生成,降低聚合釜掛膠,從而延長(zhǎng)了聚合釜的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。
(2)聚合過(guò)程中采用了極低的進(jìn)料溫度(—98℃),降低乙烯冷劑溫度(—ll5℃),加大
聚合釜傳熱溫差,嚴(yán)格控制對(duì)聚合有害的雜質(zhì)濃度,使聚合實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)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(chǎn)品。
(3)聚合釜出料淤漿經(jīng)脫氣除去大部分氯甲烷稀釋劑后,再經(jīng)兩級(jí)汽提進(jìn)一步將膠中的氯甲烷含量降至20X10—6以下。
(4)聚合釜內(nèi)的淤漿直接進(jìn)入脫氣釜,中間無(wú)緩沖和儲(chǔ)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(zhì)見(jiàn)表4—19。
(六)原料及產(chǎn)品性質(zhì)
丁基橡膠主要原材料及產(chǎn)品性質(zhì)見(jiàn)表4—20。
二、重點(diǎn)部位及設(shè)備
(一)重點(diǎn)部位
丁基橡膠生產(chǎn)過(guò)程中重點(diǎn)部位主要為原料罐區(qū)、中間罐區(qū)、乙烯和丙烯制冷系統(tǒng)、催化劑配制系統(tǒng)、聚合和脫氣系統(tǒng)、氯甲烷回收系統(tǒng)、異丁烯/異戊二烯精制系統(tǒng)、后處理的干燥系統(tǒng)等。
(二)重點(diǎn)設(shè)備
丁基橡膠生產(chǎn)過(guò)程中涉及的重點(diǎn)設(shè)備主要有制冷系統(tǒng)的乙烯和丙烯壓縮機(jī)、氯甲烷系統(tǒng)的氯甲烷壓縮機(jī);聚合系統(tǒng)的聚合釜、汽提釜;后處理系統(tǒng)的膨脹干燥機(jī)、脫水?dāng)D壓機(jī)和壓塊機(jī)等。此外裝置內(nèi)的壓力容器同樣是不可忽視的重點(diǎn)設(shè)備。