浅析乙丙橡胶的生产工艺及其特点

浅析乙丙橡胶的生产工艺及其特点

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闵春梅

(黑龙江中盟龙新化工有限公司,黑龙江安达　151401)

摘　要:阐述了乙丙橡胶(简称EPR)的几种生产技术,主要有溶液聚合法、悬浮聚合法、气相聚合法等。

关键词:乙丙橡胶;工艺;

中图分类号:T Q 333.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)10—0052—01 乙丙橡胶(简称EPR)是继Zieg1er 一Natta 催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯、丙烯为基本单体的共聚橡胶,分为二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物;后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。目前FPR 工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种,下面将分别详细论述其技术状况及待点。1　溶液聚合工艺1.1　技术状况

该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应,通常以直链烷烃如正己烷为溶剂,采用V 一A 1催化剂体系,聚合温度为30～50C ,聚合压力为0.4～0.8MPa ,反应产物中聚合物的质量分数一般为8%～10%。工艺过程基本上由原材料准备、化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和包装等工序组成,但由于各公司在某部分或控制方面有自己的专利技术,因而各具独特的工艺实施方法。1.2　技术特点

技术比较成熟,操作稳定,是工业生产EPR 的主要方法;产品品种牌号较多,质量均匀,灰分含量较少,应用范围广泛;产品电绝缘性能好。但是由于聚合是在溶剂中进行,传质传热受到限制,聚合物的质过分数一般控制在6%～9%,最高仅达11%～14%,聚合效率低。同时,由于溶剂需回收精制,生产流程长,设备多,建设投资及操作成本较高。2　悬浮聚合工艺　技术状况

该工艺是根据丙烯在共聚反应中活性较低的原

理,将乙烯溶解在液态丙烯中进行共聚合。丙烯既是单体又兼作反应介质,靠其本身的蒸发致冷作用控制反应温度,维持反应压力。生成的共聚物不溶于液态丙烯,而呈悬浮于其中的细粒淤浆。2.2　技术特点

EPR 悬浮聚合工艺的特点是:聚合产物不溶于反应介质丙烯,体系粘度较低,提高了转化率,聚合物的质量分数高达30%～35%,因而其生产能力是溶液法的4～5倍;无溶剂回收精制和凝聚等工序,工艺流程简化,基建投资少;可生产很高分子量的品种;产品成本比溶液法低。而其不足之处是:由于不用溶剂,从聚合物中脱离残留催化剂比较困难;灰分含量较高;聚合物是不溶于液态丙烯的悬浮粒子,使之保持悬浮状态较难,尤其当聚合物浓度较高和出现少量凝胶时,反应釜易于挂胶,甚至发生设备管道堵塞现象;产品的电绝缘性能较差。3　气相聚合工艺

3.1　技术状况

目前,该工艺占EPR 总生产能力的9%。它分为聚合、分离净化和包装三个工序。质量分数为60%的乙烯、35.5%的丙烯、4.5%的ENB 同催化剂、氢气、氮气和炭黑一起加入流比床反应器,在50～65C 和绝对压力2.07kPa 下进行气相聚合反应。乙烯、丙烯和ENB 的单程转化率分别为5.2%。0.58%和0.4%。来自反应器的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷却器除去反应热,与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的EPR 粉未经脱气降压后进入净化塔,用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收NB 后用泵送回流比床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。

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内蒙古石油化工 2012年第10期　

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收稿日期32.1E :2012-0-20

锅炉炉管内壁腐蚀原因分析及预防措施

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范广英,苏　娅

(内蒙古锅炉压力容器检验所,内蒙古呼和浩特　010020)

摘　要:一台锅炉因炉管内壁腐蚀引起爆管事故,经过锅炉内外部全面检验,侧壁及后壁水冷壁管内窥镜抽检,腐蚀爆管管段宏观、微观检查,腐蚀产物取样及成分分析,给水、炉水、冷凝水水质化学监测等技术监测内容,分析引起腐蚀的主要原因,并提出预防措施。

关键词:锅炉炉管;腐蚀;原因;预防措施

中图分类号:T K 224.9+5 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)10—0053—031　基本情况

呼和浩特市某公司一台SF —45/3.82—M 型锅炉于2007年投运,该炉为中压、自然循环、链条炉排、角管式汽包炉,采用平衡通风方式,设计煤种为Ⅱ类烟煤。2011年4月,该炉在正常运行过程中旗式对流受热面爆管,检修人员对锅炉受热面的损坏情况进行了全面检查,认为这是一起因腐蚀引起的炉管爆管事故。

2　腐蚀情况技术检测

对该炉运行记录及腐蚀现象进行全面的现场取证分析,诊断过程中先后完成该炉的内外部检验,两侧水冷壁及后壁水冷壁管内窥镜抽检,对省煤器入口集箱、锅筒内部、下集箱等部位进行了详细的现场检测,对水冷壁管腐蚀管段进行了微观组织分析,对管内垢质及水样取样并进行成分分析。经检修人员检查,发现爆裂的炉管虽然只有一

根,但内壁存在严重的腐蚀,腐蚀点沿管子轴线无规律排列,宏观表现为腐蚀坑及腐蚀鼓包。经测厚检查发现,腐蚀点水冷壁严重减薄,为查明该锅炉其余炉管是否也存在腐蚀及腐蚀程度,经扩大割管检查范围检查发现两侧墙及前后墙水冷壁管均存在严重内壁腐蚀,该锅炉炉管内壁腐蚀问题突出,严重影响锅炉的安全运行。

2.1　腐蚀管段宏观检查

该锅炉水冷壁管规格为U 60mm ×4mm ,材料为20G ,内壁腐蚀点沿轴线方向无规律分散分布,腐蚀坑的面积大小、深度各不相同。水冷壁管内壁腐蚀点沿轴线方向无规律分布,水冷壁管管壁腐蚀减薄最严重腐蚀点的最小壁厚仅2.001mm,腐蚀坑尺寸为60mm ×40mm,240mm 长度范围内3处腐蚀坑,说3.2　技术特点

与前两种工艺相比,气相聚合工艺有其突出的优点:工艺流程简短,仅三道工序,而传统工艺有七道工序;不需要溶剂或稀释剂,毋需溶剂回收和精制工序;几乎无三暖排放,有利于生态环境保护。但其产品通用性较差,所有的产品皆为黑色。这是由于为避免聚合物过粘,采用炭黑作为流态化助剂之故。虽然开发成功了用硅烷粘土和云母代替炭黑生产的白色和有色产品,但第一套工业化生产装置仍然只能生产黑色FPR 。4　结论

综上所述,悬浮聚合工艺生产流程短,投资和成本较低,然而产品性能没有突出优点,应用范围较窄,故目前不及溶液聚合工艺使用广泛。气相聚合工艺产品中含有大量炭黑,通用性较差,限制了它的使

用范围,但其工艺流程短。生产高效和清洁,有利于降低生产成本和保护生态环境,对长期沿用的溶液聚合工艺具有根本变革性意义,是合成橡胶工业技术今后发展的必然趋势,已成为国外大石化公司竞相开发和优先发展的项目。从长远来看,其发展前景是乐观的。而且,该技术正在向聚丁二烯橡胶气相合成技术的方向扩展,必将对合成橡胶生产技术的未来发展产生重大的导向性作用。

[参考文献]

[1]　关指南.基本有机化工工艺学[M ].北京:化

学工业出版社,2003.

[2]　李绍芬.反应工程[M].北京:化学工程出版

社,2000.

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　2012年第10期 内蒙古石油化工

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收稿日期35

作者简介范广英(—),女,工程师,毕业于内蒙古农业大学机电工程学院机械制造专业,现在内蒙古锅炉压力容器

检验所工作,从事金属材料理化检验及锅炉水质检验工作。

:2012-0-1:1971