SBS装置简介和重点部位及设备.docx

SBS 装置简介和重点部位及设备一、装置简介4ta 的 SBS 生产装置在巴陵石化公司合成橡胶厂投人工业化生产。目前 SBS 装置所生产的星型和线型产品的各项指标均已达到并接近国际水平，同时，SBS 成套技术已经成功实现了对外技术转让。到 2000 年，我国生产 SBS 的厂家已发展到 3 个，生产能力已经达到 1336X104ta，具体见表 410。丁苯橡胶(SBR)，通常分作乳聚丁苯橡胶(ESBlt)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两类。SSBR 又有以锂系催化剂制取和烯醇催化剂制取之别，而目前国际上以锂系催化剂制取为代表。近年来欧美国家乳聚丁苯橡胶生产能力过剩，开工率在 50-60，新建的丁苯橡胶装置主要是溶聚丁苯橡胶，而且开工率一般都在 80以上。有些发达国家的溶聚丁苯橡胶的消费量占丁苯橡胶总量的 30左右。到 2000 年，我国生产乳聚丁苯橡胶和溶聚丁苯橡胶的厂家已发展到 6 个，生产能力已经达到 2905X104ta。2，装置类型鉴于 SBS 与 SBR 在主要工艺路线上的近乎一致性，无论是从它的聚合过程还是凝聚过程这两个关键工艺过程，基本上相同，所以，本节以 SBS 作为重点进行介绍。SBS 的工业化生产是以丁二烯和苯乙烯为单体，以环己烷为溶剂，以正丁基锂为聚合引发剂，以四氢呋喃为反应活化剂，经阴离子溶液聚合而成。为市场提供高分子合成橡胶材料。目前市场上主要生产的 SBS4402、SBSl401、SBS4303 等牌号产品，大都用于制鞋、黏合剂、沥青改性等方面。(二)单元组成与工艺流程 1。单元组成 SBS 生产装置主要由配制、聚合、溶剂回收、凝聚及后处理等单元组成。配制单元主要是完成防老剂、偶合剂、活化剂等助剂的配制工作；聚合单元是 SBS 生产线的核心反应部分，主要接收合格的溶剂、丁二烯、苯乙烯及来自配置单元的助剂，按规定的工艺条件生产出合格的 SBS 胶液；溶剂回收单元是 SBS 生产工艺过程的一个重要组成部分，主要是回收和处理来自凝聚单元回收的溶剂、精制苯乙烯以满足聚合单元的需要；凝聚单元主要是应用水蒸气蒸馏原理，借助于热水、蒸汽以及机械搅拌等作用，完成对 SBS 胶液中的溶剂及未反应的丁二烯除去并回收，将悬浮在凝聚釜中的颗粒状经脱水、干燥等工序变成 SBS 成品。2工艺流程概述(1)聚合单元热溶剂与苯乙烯在聚合釜内混合，同时加人活化剂溶液，启动聚合釜搅拌使三种物料在聚合前搅拌均匀，快速加入引发剂溶液，引发苯乙烯单体开始一段聚合，反应完全后加入丁二烯进行二段聚合，在丁二烯完全反应或达到一定转化率后，投入偶合剂或苯溶液进行三段聚合，以使少量低黏度物料与大量黏稠物料能够快速混合均匀。根据不同牌号控制反应温度以保证产品质量。多股不同物料在系统控制下定量地有序加入，整个反应完全在控制室监控下进行。合格的 SBS 胶液从聚合釜底部排出后进入浓缩釜，定型后的合格胶液送往凝聚单元。(2)凝聚后处理单元来自聚合单元的胶液进入胶液储罐，经混合调配，门尼合格后送至凝聚釜进行凝聚。凝聚系统采用双釜凝聚工艺，将胶液中的 SBS 与溶剂在凝聚釜中分离，含水溶剂去溶剂回收系统，胶粒和水进人后处理工段。从凝聚来的胶粒和水进入脱水挤压机，经挤压脱水后(胶粒中含水 812)进入膨胀干燥机，将胶粒中水分降到 2，再经长网干燥机进行加热干燥后用空气送至包装系统进行包装。(3)溶剂回收单元来自凝聚单元的湿溶剂至湿溶剂储罐，再经泵打人湿溶剂中间罐，由脱水脱重塔进料泵打人塔内进行精制。湿溶剂在塔内脱水脱重后进入湿溶剂吸附器处理后得到干溶剂。苯乙稀的精制是利用吸附器的不同吸附能力及选择性来脱除苯乙烯中的水及阻聚剂等微量杂质，达到提纯目的的物理过程，将纯度合格的苯乙烯提供给聚合单元。SBS 生产聚合单元主要生产工艺流程框图见图 42a。SBS 生产凝聚及后处理单元主要生产工艺流程框图见图 42b。(三)化学反应过程 SBS 聚合属阴离子聚合反应。产品分线型和星型两大类。线型 SBS 由三步反应合成：第一步加入苯乙烯在溶剂油中由丁基锂引发苯乙烯生成活性聚苯乙烯段 SLi+；第二步加入丁二烯继续反应得到活性两嵌段共聚物 SBLi+；第三步加入苯乙烯得到活性三嵌段共聚捌 SBSLi+；然后加入终止剂终止反应。星型 SBS 的前两段反应同线型 SBS，然后加入偶合剂 SiCl4进行偶合反应得到星型 SBS。SBS 聚合是放热反应，反应方程式略。(四)主要操作条件及工艺技术特点 1主要操作条件 SBS 装置主要由配制、聚合、溶剂回收、凝聚及后处理等单元构成，主要操作条件见表 412。2工艺技术特点(1)生产过程采用单釜间歇聚合。(2)聚合反应单体聚合率高。(3)聚合用溶剂可回收循环使用。(五)催化剂及助剂SBS 聚合过程所使用的防老剂为 264 引发剂为丁基锂，活化剂