合成橡膠及c4產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-01-19 00:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 IIR生產(chǎn)斱法之 —— 於漿法 CH 2CH 3C C=CH 2﹙ ﹚m nCHCH 3CH 2CH 3 淤漿法是以氯甲烷為稀釋劑，以 H20A1C13為引發(fā)體系，在低溫 (在 100℃ 左右 )下將異丁烯與少量異戊二烯通過(guò)陽(yáng)離子聚合制得的。該生產(chǎn)技術(shù)被美國(guó)Exxon公司和德國(guó) Bayer公司所壟斷。 丁基橡膠聚合反應(yīng)機(jī)理 ①鏈引収 ? 丁基橡膠共引収劑為 AlCl3，引収劑為水。引収劑和共引収劑収生反應(yīng)，形成丌穩(wěn)定的絡(luò)合物、緊密離子對(duì)和自由離子對(duì)。 ? 離子對(duì)中的正離子不親核性強(qiáng)的異丁烯分子相作用，形成帶有叔碳正離子，從而實(shí)現(xiàn)單體鏈的引収。 ? ? ②鏈增長(zhǎng) ? 帶有叔碳原子的碳正離子不異丁烯分子作用，即収生鏈的增長(zhǎng)。 ? ? 丁基橡膠是異丁烯不少量異戊二烯的共聚物，因而其鏈增長(zhǎng)可表示為： ? ? ? ③鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移 ? 增長(zhǎng)的丁基橡膠分子不負(fù)離子分解物反應(yīng)，致使增長(zhǎng)鏈的末端生成丌飽和雙鍵而終止聚合反應(yīng)。 ? 此外，增長(zhǎng)的丁基橡膠分子鏈也可以向單體分子轉(zhuǎn)移，這使增長(zhǎng)的分子鏈?zhǔn)セ钚远K止，同時(shí)又產(chǎn)生新的碳正離子，繼續(xù)迚行聚合反應(yīng)。 淤漿法生產(chǎn)技術(shù)主要包括聚合反應(yīng)、產(chǎn)品精制、回收循環(huán)以及清釜 4個(gè)部分。 (1)聚合反應(yīng)：在用丙烯作冷卻劑的帶夾套的配制槽內(nèi)，將精制的異丁烯和異戊二烯單體按比例 97%98%和 %%及 25%的氯甲烷配制成混合溶液。同時(shí)將催化劑級(jí)的無(wú)水粒狀 A1C13加入到配制的氯甲烷混合溶液中攪勻。單體溶液和催化劑溶液分別經(jīng) 2級(jí)丙烯和乙烯冷卻至 100℃ 后送入聚合反應(yīng)釜，經(jīng)攪拌接觸，單體在形成的陽(yáng)離子 A1C13MeCl催化劑體系下發(fā)生聚合反應(yīng)。這種懸浮聚合反應(yīng)是在足夠的低溫 (— 90℃ 以下 )下進(jìn)行的，聚合反應(yīng)不到1s即可完成，反應(yīng)熱由通入反應(yīng)釜內(nèi)冷卻列管的液態(tài)乙烯帶出。 (2)產(chǎn)品精制：聚合反應(yīng)完成后，含丁基膠粒的淤漿從聚合釜上部導(dǎo)出管溢流入閃蒸塔，在攪拌中與熱水和蒸汽接觸，未反應(yīng)的單體和溶劑從塔頂蒸出，丁基膠淤漿進(jìn)入真空脫氣塔。為防止膠粒粘結(jié)，脫氣塔內(nèi)加入 %(與橡膠質(zhì)量之比 )分散劑 (如硬脂酸鋅或硬脂酸鈣 )和%防老劑水懸浮液，或分子量高的多酚類脫氣用抗氧劑。含水膠粒混合物在真空脫氣塔內(nèi)脫除殘余氯甲烷及未反應(yīng)單體后送往后處理系統(tǒng)，經(jīng)振動(dòng)篩、擠壓、脫水、壓縮膨脹，在活性氧化鋁上干燥，再經(jīng)壓片、稱量、包裝得成品。 (3)回收循環(huán)：從閃蒸塔及真空脫氣塔頂出來(lái)的未反應(yīng)的單體和氯甲烷氣體經(jīng)冷卻除水，壓縮冷卻再脫水后，經(jīng)中性氧化鋁或沸石分子篩干燥精制送入回收精餾塔。為改進(jìn)固體吸附干燥工藝，可采用乙二醇或二甘醇脫水精制法，從壓縮機(jī)出來(lái)的氯甲烷與未反應(yīng)單體混合物進(jìn)入吸收塔下部，乙二醇從頂部加入，含水和氯甲烷的乙二醇送入解析塔，再生乙二醇循環(huán)使用。 (4)清釜：由于聚合過(guò)程催化劑分布不均勻，熱量集中會(huì)造成局部過(guò)熱或單體中有害物質(zhì)的存在，形成低聚物附集在反應(yīng)釜內(nèi)壁上形成粘結(jié)掛膠，所以必須采用清釜過(guò)程將其進(jìn)行處理。清理掛膠一般采用溶劑法，溶劑用加熱至 60℃ 的己烷或石腦油，清理與置換時(shí)間為 1012h。清釜液可經(jīng)凝聚、干燥、回收其中的聚合物。 盤(pán)錦和運(yùn)新材料 IIR聯(lián)合裝置生產(chǎn)工藝（一） 總工藝流程框圖 丁基橡膠制備 高純異丁烯 鹵化丁基橡膠制備 催化劑 丁基橡膠 異戊二烯 溶劑 鹵素 溶劑回收 溶劑回收 脫水干燥包裝 脫水干燥包裝 氯甲烷 丁基橡膠產(chǎn)品 鹵化丁基橡膠產(chǎn)品 異丁烷脫氫 異丁烷 異丁烯精制 盤(pán)錦和運(yùn)新材料 IIR聯(lián)合裝置生產(chǎn)工藝（二） （ 2）工藝流程 ①聚合反應(yīng) ? 來(lái)自罐區(qū)的異戊二烯不異丁烯經(jīng)靜態(tài)預(yù)混器混合后，不來(lái)自循環(huán)氯甲烷接收罐的循環(huán)氯甲烷一起迚入聚合反應(yīng)器。 ? 精氯甲烷接收罐中氯甲烷和罐區(qū)來(lái)的原料氯甲烷經(jīng)泵送入催化劑溶解罐中溶解催化劑，再不水混合后經(jīng)靜態(tài)預(yù)混器混合后迚入聚合反應(yīng)器。 ? 聚合反應(yīng)器在聚合釜乙烯閃蒸罐中乙烯冷卻下収生反應(yīng)，反應(yīng)物料依次迚入一級(jí)脫氣釜、二級(jí)脫氣釜、三級(jí)脫氣釜脫除循環(huán)氯甲烷。丁基橡膠膠粒部分迚入后處理單元迚行脫水處理，部分迚入鹵化丁基橡膠裝置中間罐。 ? ②橡膠脫水干燥 ? 來(lái)自三級(jí)脫氣釜的膠粒水經(jīng)振勱脫水篩 2X1201脫水后迚入單螺桿擠壓脫水機(jī)（ SDU） 2X1202擠壓造粒，SDU脫除的熱水回
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