【正文】 萬(wàn)噸，猛增至 2020年的 萬(wàn)噸，目前國(guó)內(nèi)丁基橡膠的生產(chǎn)僅有燕山石化一套年產(chǎn) 3 萬(wàn)噸的生產(chǎn)裝置，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求， 也嚴(yán)重影響了民族產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本項(xiàng)目的建設(shè)，將在一定程度上緩解我國(guó)丁基橡膠的供應(yīng)緊張狀況，對(duì)改變過度依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面、滿足國(guó)內(nèi)輪胎工業(yè)的要求均具有十分積極的意義。 加上，項(xiàng)目建設(shè)所在地乍浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 的化工園區(qū) 內(nèi)已經(jīng)有多家化工企業(yè)投產(chǎn)，能提 供本項(xiàng)目生產(chǎn)所需的氯甲烷、氫氧化鈉、氮?dú)?、蒸汽等，同時(shí)本項(xiàng)目副產(chǎn)甲醇在園區(qū)內(nèi)可就地銷售。 工藝可靠性方面，本建設(shè)項(xiàng)目并非燕山石化年產(chǎn) 3萬(wàn)噸丁基橡膠工藝（引進(jìn)意大利 PI公司 的技術(shù)）的簡(jiǎn)單放大，而是引進(jìn) 前蘇聯(lián) 丁基橡膠關(guān)鍵工藝技術(shù)，在消化吸收國(guó)外關(guān)鍵先進(jìn)工藝技術(shù)和自主研發(fā)的基礎(chǔ)上，形成獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加大工程設(shè)計(jì)和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化力度，最大程度地節(jié)省建設(shè)投資，提高項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)和盈利 能力。 因此，在當(dāng)前技術(shù)水平發(fā)展條件下，本建設(shè)項(xiàng)目使用淤漿法生產(chǎn)丁基橡膠，工藝技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)成熟、先進(jìn)，有符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備或者浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 7 頁(yè) 共 123 頁(yè) 儲(chǔ)存方式、設(shè)施，無(wú)論是產(chǎn)品質(zhì)量、原輔料和能源消耗等指標(biāo)，均處于國(guó)內(nèi)、外同類建設(shè)項(xiàng)目先進(jìn)水平。乍浦經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)位于長(zhǎng)江三角洲南翼，杭州灣北 岸，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 121176。33’42〞。 本項(xiàng)目一期使用南部地塊，該地塊東側(cè)臨開發(fā)區(qū)經(jīng)三路和開發(fā)區(qū)綜合管廊、預(yù)留用地；西側(cè)臨經(jīng)四路；南側(cè)為富康石化和新匯化工；北側(cè)為緯五路、預(yù)留用地。 建設(shè)項(xiàng)目用地面積 浙江信匯合成新材料有限公司 年產(chǎn) 5萬(wàn)噸 丁基橡膠項(xiàng)目建設(shè)工程 計(jì)劃占地，南部地塊 ， 470502=235940m2； 北部地塊 ，北部地塊150220=33000m2（二期預(yù)留）。 2． 生產(chǎn)時(shí)間及班次： 年操作時(shí)間為 8000h， （ ， 150t/d，操作彈性 70～ 110%） 。 其中 丁基橡膠裝置公稱規(guī)模 5 萬(wàn)噸 /年， MTBE 裂解裝置處理 MTBE 原料浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 8 頁(yè) 共 123 頁(yè) 能力 10萬(wàn)噸 /年。5 2 防老劑 (非污染型 ) WT%，最小 ～ 3 揮發(fā)分 WT%，最大 建 設(shè)項(xiàng)目涉及的主要原輔材料和品種（包括產(chǎn)品、中間產(chǎn)品 ，下同 ）名稱、數(shù)量 原輔材料的消耗情況 表 15 主要 原材料消耗情況 序號(hào) 名稱 消耗量 來(lái)源 備注 kg/t丁基橡膠 t/a 1 MTBE 外購(gòu)，海港油品碼頭卸貨并貯 存，用槽車送至本項(xiàng)目罐區(qū) 2 異戊二烯 外購(gòu)，槽車 3 氯甲烷 1512 外購(gòu)，槽車 4 三氯化鋁 67 外購(gòu)，汽車 5 乙烯 37 1850 外購(gòu)，由開發(fā)區(qū)臨近工廠用管 道輸送至本項(xiàng)目裝置 泄漏補(bǔ)充 6 丙烯 2 100 外購(gòu)，槽車 泄漏補(bǔ)充 7 氫氧化鈉 378 外購(gòu)， 汽車 8 溶劑油 外購(gòu)，槽車 9 硬脂 酸鈣 外購(gòu)， 汽車 10 防老劑 外購(gòu)， 汽車 注：其中丙烯實(shí)際生產(chǎn)過程并無(wú)消耗，僅在開停車時(shí)有所損耗。所儲(chǔ)存的物料品種主要有 MTBE、異丁烯、異戊二烯、氯甲烷、丙烯、甲醇等。設(shè)計(jì)中充分考慮安全生產(chǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度，操作環(huán)境等重要因 素，以達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的目的。 表 16 生產(chǎn)場(chǎng)所貯存量一覽表 序號(hào) 儲(chǔ)存產(chǎn)品名稱 物料 分類 儲(chǔ)罐類型 數(shù)量 貯罐所在位置 物料對(duì)應(yīng) 的裝置 貯存溫度 ℃ 貯存量 m3 設(shè)計(jì)壓力 bar 操作壓力 bar 儲(chǔ)罐規(guī)格 φHm 氮?dú)獗Ｗo(hù) 1 粗異丁烯 中間體 臥式 2 裝置區(qū) MTBE裂解區(qū) 40 20 10 Ф22004600 否 2 精異丁烯 中間體 立 式 2 裝置區(qū) MTBE裂解區(qū) 40 40 10 Ф28006600 否 3 甲 醇 副產(chǎn)品 臥式 1 裝置區(qū) MTBE裂解區(qū) 40 25 6 Ф24004800 否 4 混合進(jìn)料 中間體 立式 1 裝置區(qū) 聚合區(qū) 15 20 8 Ф24003600 是 5 濃堿 原料 立式 1 裝置區(qū) 聚合區(qū) 45 33 常壓 常壓 Ф32004800 否 6 稀堿 原料 立式 1 裝置區(qū) 聚合區(qū) 45 25 常壓 常壓 Ф28004000 否 7 洗釜溶劑 原料 臥式 2 裝置區(qū) 聚合區(qū) 45 8 常壓 Ф26006600 是 8 添加劑 原料 立式 1 裝置區(qū) 聚合區(qū) 60 常壓 常壓 Ф35003800 否 9 精氯甲烷 原料 臥式 1 裝置區(qū) 脫氣 回收區(qū) 35~45 6 16 8 Ф16004200 否 10 粗氯甲烷 原料 臥式 1 裝置區(qū) 脫氣 回收區(qū) 35~45 6 16 8 Ф16004200 否 11 丙烯 原料 臥式 7 裝置區(qū) 壓縮冷區(qū) 43 80 30 19 Ф32009000 否 12 乙烯 原料 臥式 7 裝置區(qū) 壓縮冷區(qū) 35 60 30 16 Ф250011300 否 注：生產(chǎn)場(chǎng)所指產(chǎn)品生產(chǎn)、 加工及使用等的場(chǎng)所；貯存量指單罐貯存量，下同。 建設(shè)項(xiàng)目的 工藝流程和主要裝置（設(shè)備）和設(shè)施的布局及其上下游生產(chǎn)裝置的關(guān)系 建設(shè)項(xiàng)目工藝流程 1． MTBE裂解制異丁烯工藝流程簡(jiǎn)述 （ 1） MTBE精餾 來(lái)自罐區(qū)、純度為 95%的 MTBE 控制流量進(jìn)入 MTBE 原料加熱器，加熱至 138℃ 。塔的熱量全部由 MTBE精餾塔再沸器提供?；亓魑?料經(jīng)回流泵控制一定流量送入 MTBE精餾塔塔頂。純度為 %的 MTBE 自塔中部塔板采出，通過精 MTBE采出泵增壓后送至反前換熱器。汽化器由中壓蒸汽加熱。反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)器采用列管式固定床反應(yīng)器，由中壓蒸汽加 熱。 （ 3）水洗和甲醇蒸餾 水洗：反 應(yīng) 后液體主要成分是異丁烯、甲醇和未反應(yīng)的 MTBE（稱其為油浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 12 頁(yè) 共 123 頁(yè) 相）。水洗塔 采用篩孔式塔盤，水為連續(xù)相，油為分散相。 來(lái)自水洗塔的甲醇水洗液靠自壓先經(jīng)甲醇塔底換熱器與甲醇精餾塔塔釜排水的熱水換熱，經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入甲醇精餾塔。 脫除甲醇的熱水自甲醇精餾塔釜出來(lái)，經(jīng)水洗泵增壓，在甲醇塔底換熱器與來(lái)自水洗塔底出來(lái)的甲醇水溶液換熱被冷卻至 60℃ ，再經(jīng)水冷卻器冷卻至40℃ 以下，分兩路分別控制流量去靜態(tài)混合器和水洗塔頂，形成洗水循環(huán)。為了補(bǔ)充洗水，來(lái)自第二水洗塔的洗水從甲醇塔進(jìn)料線補(bǔ)入。如果生產(chǎn)化學(xué)級(jí)異丁烯，將粗異丁烯回流罐用粗異丁烯水洗泵送入粗異丁烯罐中。異丁烯精餾塔由異丁烯精餾塔再沸器提供全部熱量，異丁烯精餾塔再沸器通過異丁烯精餾塔靈敏板進(jìn)行溫度控制，以 飽和蒸汽加熱。粗異丁烯自塔底經(jīng)篩孔分散成液滴 ，穿過水相，在塔頂擴(kuò)大部分集聚分層，以洗去其中所含的微量甲醇。洗滌水經(jīng)塔頂界面控制，自塔底排出，進(jìn)入甲醇精餾塔，以使洗水再利用。輕組分用輕組分冷凝器冷凝冷卻至 40℃ 進(jìn)入輕組分回流罐中，析出游離水集于水包內(nèi)，不定期排入下水道去污水系統(tǒng)。另一部分送至罐區(qū) C4罐中。 （ 6）工藝流程圖 浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 14 頁(yè) 共 123 頁(yè) 圖 11 MTBE裂解裝置流程簡(jiǎn)圖 2． 丁基橡膠合成及干燥 淤漿法丁基橡膠生產(chǎn)裝置主要由聚合反應(yīng)裝置和輔助生產(chǎn)裝置兩部分組成。 用精制氯甲烷作為溶劑，連續(xù)配制三氯化鋁溶液。低溫 配制時(shí)溶解溫度控制在 0℃以下，常溫配制為 20～ 40℃ 。 引發(fā)劑配制工藝流程簡(jiǎn)圖如下： 浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 15 頁(yè) 共 123 頁(yè) 圖 12 引發(fā)劑配 制 工藝流程圖 （ 2） 聚合 聚合反應(yīng)在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，采用單釜連續(xù)聚合方式。 混合物料進(jìn)入 反應(yīng)器后，異丁烯和異戊二烯與引發(fā)劑混合，立即發(fā)生反應(yīng)，形成丁基橡膠淤漿液。浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 16 頁(yè) 共 123 頁(yè) 聚合反應(yīng)熱由乙烯蒸發(fā)罐進(jìn)入反應(yīng)器換熱管束中的液態(tài)乙烯蒸發(fā)帶出。聚合形成的丁基橡膠淤漿從反應(yīng)器頂部的溢流管流出，加入添加劑后進(jìn)入脫氣釜，為防止淤漿的堵塞，溢流管的結(jié)構(gòu)不僅特殊，而且長(zhǎng)度較短。工藝流程簡(jiǎn)圖如圖 14所示： 圖 14 脫氣與汽提工藝流程示意圖 從反應(yīng)器溢出的含有 20～ 30%丁基橡膠、溫度低于 90℃ 的淤漿，在噴嘴處與蒸汽、熱水及添加劑混合，按一定方向噴入脫氣釜。溶劑和未反應(yīng)的單體從脫氣釜頂脫出。脫氣后的膠粒和熱水靠差壓進(jìn)入汽提塔，在真空條件下進(jìn)一步脫出氯甲烷和未反應(yīng)的單體。脫除氯甲烷和未反應(yīng)單體的膠粒與熱水被送至有攪拌器的中間罐。脫氣和汽提工藝條件見下表： 表 19 脫氣和汽提工藝條件 脫氣釜 汽提塔 溫度 （ ℃ ） 壓力 （ kPa） 膠粒質(zhì)量分率 （ %） pH值 溫度 （ ℃ ） 壓力 （ kPa） 膠粒質(zhì)量分率 （ %） pH值 55～ 70 40～ 60 8～ 12 8～ 9 ～ 70 40～ 60 8～ 12 8～ 9 ② 聚合物的后處理 丁基橡膠的后處理采用擠壓脫水、膨脹閃蒸、熱風(fēng)流化床干燥工藝。水含量約為 50%的膠粒落入脫水?dāng)D壓機(jī)，經(jīng)擠壓脫水，然后進(jìn)入雙螺桿擠壓機(jī)。離開擠壓機(jī)的膠粒由于瞬間減壓，內(nèi)部和表面的水汽化。離開干燥箱的浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 18 頁(yè) 共 123 頁(yè) 膠?？刂茰?度約為 60℃ ，經(jīng)過稱重、壓塊、薄膜包裝、金屬檢測(cè)、裝箱等工序得到成品丁基橡膠。有的生產(chǎn)裝置采用甘醇脫水再經(jīng)氧化鋁吸附干燥工藝，其流程示意圖見圖 16。在進(jìn)入干燥系統(tǒng)之前，該氣體壓力 240～ 340kPa（表壓），水含量 2020～ 3000ppm，含氯甲烷 95%，其余為未反應(yīng)的異丁烯和異戊二烯。干燥后的回收氣體水含量要求小于 10ppm，二甲醚等毒物也都控制在允許范圍內(nèi)。解吸后的甘醇循環(huán)使用。在精餾分離系統(tǒng)，干回收氣體被分離成精制氯甲烷、循環(huán)氯甲烷、異丁烯和重組分等幾部分?；厥?的異丁烯可送回異丁烯裝置精制或做其它用途，重組分可作為燃料使用。 圖 17 回收氣體精餾工藝流程示意 精餾工藝技術(shù)參數(shù)如下： 表 110 精餾工藝技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 塔盤數(shù) 回流比 塔頂壓力（ MPa） 塔頂溫度（ ℃ ） 精氯甲烷塔 50 4～ 6 51 循環(huán)氯甲烷塔 85 ～ 5 8 異丁烯回收塔 20 2 44 浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 20 頁(yè) 共 123 頁(yè) ⑤ 制冷劑的運(yùn)作 丁基橡膠裝置使用的制冷劑 主要包括循環(huán)冷卻水、 0℃ 左右的低溫水、低溫冷劑。 0℃ 左右的低溫水用于氯甲烷等回收氣的回收、氯化鋁再生等工藝過程。第一級(jí)制冷系統(tǒng)通常選用氨、丙烷、丙烯等作制冷劑，在常溫下可獲得 40℃左右的低溫。乙烯在常壓下蒸發(fā)只能獲得102℃ 左右的低溫，要達(dá)到 115～ 110℃ 的低溫必須使乙烯在負(fù)壓下蒸發(fā)。若乙烯壓縮機(jī)一級(jí)入口壓力為正壓，則應(yīng)在二級(jí)用戶和壓縮機(jī)一段簡(jiǎn)增設(shè)抽氣機(jī)來(lái)保證二級(jí)用戶的低溫。 115～ 110℃ 的低溫冷媒用于引發(fā)劑、混合配料等工藝過程的二級(jí)降溫和計(jì)劃反應(yīng)過程的撤熱。因此，制冷機(jī)組特別是乙烯制冷機(jī)組應(yīng)具有良好的適應(yīng)和調(diào)控能力。聚合反應(yīng)器掛膠的清理有兩種方式：一是采用己烷或石腦油溶解、清洗掛膠；二是利用混合配料清洗掛膠。采用混合配料清洗聚合反應(yīng)器的工藝流程示意圖如圖 19所示： 圖 19 洗滌工藝流程簡(jiǎn)圖 首先停止聚合反應(yīng)，換用循環(huán)氯甲烷沖洗反應(yīng)器，加入終止劑，降低反應(yīng)浙江信匯合成新材料有限公司 R100項(xiàng)目 安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 第 22 頁(yè) 共 123 頁(yè) 器內(nèi)的淤漿濃度 ，逐步升溫至常溫；排空反應(yīng)器內(nèi)物料，切換至清洗流程。當(dāng)溶劑中膠含量不再上升時(shí)，可視反應(yīng)器被清洗干凈。用過的清洗溶劑需要再生重復(fù)使用。 （ 5） 工藝流程圖 丁基橡膠工藝流程簡(jiǎn)圖如下： 圖 110 丁基橡膠流程簡(jiǎn)圖 主要裝置