SBS裝置簡(jiǎn)介和重點(diǎn)部位及設(shè)備

SBS裝置簡(jiǎn)介和重點(diǎn)部位及設(shè)備一、裝置簡(jiǎn)介

一)裝置進(jìn)展及類型

1，裝置進(jìn)展

熱塑—彈性體(TPE)的進(jìn)展是合成橡膠工業(yè)技術(shù)進(jìn)展水平的一個(gè)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(yù)為“第三代橡膠”。

1960年，第一個(gè)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(guó)際橡膠會(huì)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(shí)現(xiàn)了星型SBS的商品化。

1989年，國(guó)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(kāi)展了對(duì)SBS的討論工作，北京燕化討論院于1984年4月進(jìn)展了300LSBS中試鑒定，1990年國(guó)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(xiàng)指標(biāo)均已到達(dá)并接近國(guó)際水平，同時(shí)，SBS成套技術(shù)已經(jīng)勝利實(shí)現(xiàn)了對(duì)外技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

到2000年，我國(guó)生產(chǎn)SBS的廠家已進(jìn)展到3個(gè)，生產(chǎn)力量已經(jīng)到達(dá)13．36X104t／a，詳細(xì)見(jiàn)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(guó)際上以鋰系催化劑制取為代表。

近年來(lái)歐美國(guó)家乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)力量過(guò)剩，開(kāi)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(kāi)工率一般都在80％以上。有些興旺國(guó)家的溶聚丁苯橡膠的消費(fèi)量占丁苯橡膠總量的30％左右。

到2000年，我國(guó)生產(chǎn)乳聚丁苯橡膠和溶聚丁苯橡膠的廠家已進(jìn)展到6個(gè)，生產(chǎn)力量已經(jīng)到達(dá)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(wú)論是從它的聚合過(guò)程還是分散過(guò)程這兩個(gè)關(guān)鍵工藝過(guò)程，根本上一樣，所以，本節(jié)以SBS作為重點(diǎn)進(jìn)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(chǎng)供應(yīng)高分子合成橡膠材料。目前市場(chǎng)上主要生產(chǎn)的SBS4402、SBSl401、SBS4303等牌號(hào)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(lái)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(guò)程的一個(gè)重要組成局部，主要是回收和處理來(lái)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(jī)械攪拌等作用，完成對(duì)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(shí)加人活化劑溶液，啟動(dòng)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(kāi)頭一段聚合，反響完全后參加丁二烯進(jìn)展二段聚合，在丁二烯完全反響或到達(dá)肯定轉(zhuǎn)化率后，投入偶合劑或苯溶液進(jìn)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(hào)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(gè)反響完全在掌握室監(jiān)控下進(jìn)展。合格的SBS膠液從聚合釜底部排出后進(jìn)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(lái)自聚合單元的膠液進(jìn)入膠液儲(chǔ)罐，經(jīng)混合調(diào)配，門尼合格后送至分散釜進(jìn)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(jìn)人后處理工段。

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

(3)溶劑回收單元

來(lái)自分散單元的濕溶劑至濕溶劑儲(chǔ)罐，再經(jīng)泵打人濕溶劑中間罐，由脫水脫重塔進(jìn)料泵打人塔內(nèi)進(jìn)展精制。濕溶劑在塔內(nèi)脫水脫重后進(jìn)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(lái)脫除苯乙烯中的水及阻聚劑等微量雜質(zhì)，到達(dá)提純目的的物理過(guò)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(jiàn)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(jiàn)圖4—2b。

(三)化學(xué)反響過(guò)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(jìn)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(diǎn)

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(jiàn)表4—12。

2．工藝技術(shù)特點(diǎn)

(1)生產(chǎn)過(guò)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(guò)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(jiàn)表4—13。

(六)原料及產(chǎn)品性質(zhì)

二、重點(diǎn)部位及設(shè)備

(一)重點(diǎn)部位

SBS生產(chǎn)過(guò)程中重點(diǎn)部位主要為以下單元：