SBS裝置簡介和重點部位及設(shè)備

SBS裝置簡介和重點部位及設(shè)備一、裝置簡介

一)裝置進展及類型

1，裝置進展

熱塑—彈性體(TPE)的進展是合成橡膠工業(yè)技術(shù)進展水平的一個重要標(biāo)志。SBS則是諸多TPE中工業(yè)化最早的通用型熱塑性彈性體，被譽為“第三代橡膠”。

1960年，第一個TPE品種熱塑彈性聚氨脂彈性體(TPU)商品化；DuPont公司于1961年推出由乙烯一甲基丙烯酸共聚物參加鈉鹽或鋅鹽而成的離聚物型TPE商品；1965年，Shell公司的SDS三嵌段型TPE商品化，即SBS或SIS商品，并在]967年的國際橡膠會議上提出三嵌段型TPE的微區(qū)構(gòu)造理論，引起科技界極大關(guān)注；1968年P(guān)hillips公司實現(xiàn)了星型SBS的商品化。

1989年，國內(nèi)自20世紀(jì)70年月中期由北京燕化討論院、蘭化討論院相繼開展了對SBS的討論工作，北京燕化討論院于1984年4月進展了300LSBS中試鑒定，1990年國內(nèi)第一套5X104t／a的SBS生產(chǎn)裝置在巴陵石化公司合成橡膠廠投人工業(yè)化生產(chǎn)。目前SBS裝置所生產(chǎn)的星型和線型產(chǎn)品的各項指標(biāo)均已到達并接近國際水平，同時，SBS成套技術(shù)已經(jīng)勝利實現(xiàn)了對外技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

到2000年，我國生產(chǎn)SBS的廠家已進展到3個，生產(chǎn)力量已經(jīng)到達13．36X104t／a，詳細見表4—10。

丁苯橡膠(SBR)，通常分作乳聚丁苯橡膠(E—SBlt)和溶聚丁苯橡膠(S—SBR)兩類。

S—SBR又有以鋰系催化劑制取和烯醇催化劑制取之別，而目前國際上以鋰系催化劑制取為代表。

近年來歐美國家乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)力量過剩，開工率在50％-60％，新建的丁苯橡膠裝置主要是溶聚丁苯橡膠，而且開工率一般都在80％以上。有些興旺國家的溶聚丁苯橡膠的消費量占丁苯橡膠總量的30％左右。

到2000年，我國生產(chǎn)乳聚丁苯橡膠和溶聚丁苯橡膠的廠家已進展到6個，生產(chǎn)力量已經(jīng)到達29．05X104t／a。

2，裝置類型

鑒于SBS與SBR在主要工藝路線上的近乎全都性，無論是從它的聚合過程還是分散過程這兩個關(guān)鍵工藝過程，根本上一樣，所以，本節(jié)以SBS作為重點進展介紹。

SBS的工業(yè)化生產(chǎn)是以丁二烯和苯乙烯為單體，以環(huán)己烷為溶劑，以正丁基鋰為聚合引發(fā)劑，以四氫呋喃為反響活化劑，經(jīng)陰離子溶液聚合而成。為市場供應(yīng)高分子合成橡膠材料。目前市場上主要生產(chǎn)的SBS4402、SBSl401、SBS4303等牌號產(chǎn)品，大都用于制鞋、黏合劑、瀝青改性等方面。

(二)單元組成與工藝流程

1。單元組成

SBS生產(chǎn)裝置主要由配制、聚合、溶劑回收、分散及后處理等單元組成。配制單元主要是完成防老劑、偶合劑、活化劑等助劑的配制工作；聚合單元是SBS生產(chǎn)線的核心反響局部，主要接收合格的溶劑、丁二烯、苯乙烯及來自配置單元的助劑，按規(guī)定的工藝條件生產(chǎn)出合格的SBS膠液；溶劑回收單元是SBS生產(chǎn)工藝過程的一個重要組成局部，主要是回收和處理來自分散單元回收的溶劑、精制苯乙烯以滿意聚合單元的需要；分散單元主要是應(yīng)用水蒸氣蒸餾原理，借助于熱水、蒸汽以及機械攪拌等作用，完成對SBS膠液中的溶劑及未反響的丁二烯除去并回收，將懸浮在分散釜中的顆粒狀經(jīng)脫水、枯燥等工序變成SBS成品。

2．工藝流程概述

(1)聚合單元

熱溶劑與苯乙烯在聚合釜內(nèi)混合，同時加人活化劑溶液，啟動聚合釜攪拌使三種物料在聚合前攪拌勻稱，快速參加引發(fā)劑溶液，引發(fā)苯乙烯單體開頭一段聚合，反響完全后參加丁二烯進展二段聚合，在丁二烯完全反響或到達肯定轉(zhuǎn)化率后，投入偶合劑或苯溶液進展三段聚合，以使少量低黏度物料與大量黏稠物料能夠快速混合勻稱。依據(jù)不同牌號掌握反響溫度以保證產(chǎn)品質(zhì)量。多股不同物料在系統(tǒng)掌握下定量地有序參加，整個反響完全在掌握室監(jiān)控下進展。合格的SBS膠液從聚合釜底部排出后進入濃縮釜，定型后的合格膠液送往分散單元。

(2)分散后處理單元

來自聚合單元的膠液進入膠液儲罐，經(jīng)混合調(diào)配，門尼合格后送至分散釜進展分散。分散系統(tǒng)采納雙釜分散工藝，將膠液中的SBS與溶劑在分散釜中分別，含水溶劑去溶劑回收系統(tǒng)，膠粒和水進人后處理工段。

從分散來的膠粒和水進入脫水?dāng)D壓機，經(jīng)擠壓脫水后(膠粒中含水8％—12％)進入膨脹枯燥機，將膠粒中水分降到2％，再經(jīng)長網(wǎng)枯燥機進展加熱枯燥后用空氣送至包裝系統(tǒng)進展包裝。

(3)溶劑回收單元

來自分散單元的濕溶劑至濕溶劑儲罐，再經(jīng)泵打人濕溶劑中間罐，由脫水脫重塔進料泵打人塔內(nèi)進展精制。濕溶劑在塔內(nèi)脫水脫重后進入濕溶劑吸附器處理后得到干溶劑。苯乙稀的精制是利用吸附器的不同吸附力量及選擇性來脫除苯乙烯中的水及阻聚劑等微量雜質(zhì)，到達提純目的的物理過程，將純度合格的苯乙烯供應(yīng)給聚合單元。

SBS生產(chǎn)聚合單元主要生產(chǎn)工藝流程框圖見圖4—2a。

SBS生產(chǎn)分散及后處理單元主要生產(chǎn)工藝流程框圖見圖4—2b。

(三)化學(xué)反響過程

SBS聚合屬陰離子聚合反響。產(chǎn)品分線型和星型兩大類。線型SBS由三步反響合成：第一步參加苯乙烯在溶劑油中由丁基鋰引發(fā)苯乙烯生成活性聚苯乙烯段S—Li+；其次步參加丁二烯連續(xù)反響得到活性兩嵌段共聚物SB—Li+；第三步參加苯乙烯得到活性三嵌段共聚捌SBS—Li+；然后參加終止劑終止反響。星型SBS的前兩段反響同線型SBS，然后參加偶合劑SiCl4進展偶合反響得到星型SBS。

SBS聚合是放熱反響，反響方程式略。

(四)主要操作條件及工藝技術(shù)特點

1．主要操作條件

SBS裝置主要由配制、聚合、溶劑回收、分散及后處理等單元構(gòu)成，主要操作條件見表4—12。

2．工藝技術(shù)特點

(1)生產(chǎn)過程采納單釜間歇聚合。

(2)聚合反響單體聚合率高。

(3)聚合用溶劑可回收循環(huán)使用。

(五)催化劑及助劑

SBS聚合過程所使用的防老劑為2．6．4引發(fā)劑為丁基鋰，活化劑為四氫呋喃，偶合劑為四氯化硅。主要性質(zhì)見表4—13。

(六)原料及產(chǎn)品性質(zhì)

二、重點部位及設(shè)備

(一)重點部位

SBS生產(chǎn)過程中重點部位主要為以下單元：