SBS装置简介和重点部位及设备

SBS装置简介和重点部位及设备一、装置简介

一)装置进展及类型

1，装置进展

热塑—弹性体(TPE)的进展是合成橡胶工业技术进展水平的一个重要标志。SBS则是诸多TPE中工业化最早的通用型热塑性弹性体，被誉为“第三代橡胶”。

1960年，第一个TPE品种热塑弹性聚氨脂弹性体(TPU)商品化；DuPont公司于1961年推出由乙烯一甲基丙烯酸共聚物参加钠盐或锌盐而成的离聚物型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年的国际橡胶会议上提出三嵌段型TPE的微区构造理论，引起科技界极大关注；1968年Phillips公司实现了星型SBS的商品化。

1989年，国内自20世纪70年月中期由北京燕化讨论院、兰化讨论院相继开展了对SBS的讨论工作，北京燕化讨论院于1984年4月进展了300LSBS中试鉴定，1990年国内第一套5X104t／a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到达并接近国际水平，同时，SBS成套技术已经胜利实现了对外技术转让。

到2000年，我国生产SBS的厂家已进展到3个，生产力量已经到达13．36X104t／a，详细见表4—10。

丁苯橡胶(SBR)，通常分作乳聚丁苯橡胶(E—SBlt)和溶聚丁苯橡胶(S—SBR)两类。

S—SBR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力量过剩，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。有些兴旺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进展到6个，生产力量已经到达29．05X104t／a。

2，装置类型

鉴于SBS与SBR在主要工艺路线上的近乎全都性，无论是从它的聚合过程还是分散过程这两个关键工艺过程，根本上一样，所以，本节以SBS作为重点进展介绍。

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，以四氢呋喃为反响活化剂，经阴离子溶液聚合而成。为市场供应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、分散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生产线的核心反响局部，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局部，主要是回收和处理来自分散单元回收的溶剂、精制苯乙烯以满意聚合单元的需要；分散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响的丁二烯除去并回收，将悬浮在分散釜中的颗粒状经脱水、枯燥等工序变成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匀称，快速参加引发剂溶液，引发苯乙烯单体开头一段聚合，反响完全后参加丁二烯进展二段聚合，在丁二烯完全反响或到达肯定转化率后，投入偶合剂或苯溶液进展三段聚合，以使少量低黏度物料与大量黏稠物料能够快速混合匀称。依据不同牌号掌握反响温度以保证产品质量。多股不同物料在系统掌握下定量地有序参加，整个反响完全在掌握室监控下进展。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分散单元。

(2)分散后处理单元

来自聚合单元的胶液进入胶液储罐，经混合调配，门尼合格后送至分散釜进展分散。分散系统采纳双釜分散工艺，将胶液中的SBS与溶剂在分散釜中分别，含水溶剂去溶剂回收系统，胶粒和水进人后处理工段。

从分散来的胶粒和水进入脱水挤压机，经挤压脱水后(胶粒中含水8％—12％)进入膨胀枯燥机，将胶粒中水分降到2％，再经长网枯燥机进展加热枯燥后用空气送至包装系统进展包装。

(3)溶剂回收单元

来自分散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展精制。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力量及选择性来脱除苯乙烯中的水及阻聚剂等微量杂质，到达提纯目的的物理过程，将纯度合格的苯乙烯供应给聚合单元。

SBS生产聚合单元主要生产工艺流程框图见图4—2a。

SBS生产分散及后处理单元主要生产工艺流程框图见图4—2b。

(三)化学反响过程

SBS聚合属阴离子聚合反响。产品分线型和星型两大类。线型SBS由三步反响合成：第一步参加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S—Li+；其次步参加丁二烯连续反响得到活性两嵌段共聚物SB—Li+；第三步参加苯乙烯得到活性三嵌段共聚捌SBS—Li+；然后参加终止剂终止反响。星型SBS的前两段反响同线型SBS，然后参加偶合剂SiCl4进展偶合反响得到星型SBS。

SBS聚合是放热反响，反响方程式略。

(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、分散及后处理等单元构成，主要操作条件见表4—12。

2．工艺技术特点

(1)生产过程采纳单釜间歇聚合。

(2)聚合反响单体聚合率高。

(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2．6．4引发剂为丁基锂，活化剂为四氢呋喃，偶合剂为四氯化硅。主要性质见表4—13。

(六)原料及产品性质

二、重点部位及设备

(一)重点部位

SBS生产过程中重点部位主要为以下单元：