聚苯乙烯装置简介和重点部位及设备

安全管理编号：LX-FS-A75975

聚苯乙烯装置简介和重点部位及设

备

In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or

activity reaches the specified standard

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聚苯乙烯装置简介和重点部位及设

备

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一、装置简介

(一)装置发展及其类型

１．装置发展

聚苯乙烯树脂(PS)是世界五大通用塑料之一，是热塑性树脂的主要品种，其产量仅次于聚烯烃和聚氯乙烯，在合成树脂中占有重要地位。

聚苯乙烯树脂的生产一般采用本体聚合、溶液聚合、乳化聚合、悬浮聚合等四种工艺。中国现有的悬浮聚合工艺技术，由于规模小、产品种类单一、原料单耗和能耗都较高，因而缺乏竞争力。致使在国际

上，由于悬浮聚合工艺排放废水量比较大，能耗、物耗高，也正在逐渐被本体聚合工艺所取代。

连续本体法已逐渐发展成为生产聚苯乙烯树脂的一种常用方法，因为该方法能以较低的成本生产出纯度高、残留单体含量低的产品。流程中可以有1-5个反应器，其构型有多种。通常把苯乙烯、溶剂(乙苯)，有时也有引发剂一起加入到第一个反应器中，反应器通常是在连续升温下操作，操作温度为90—180℃，最终转化率可达60％—90％。反应流出物送人真空脱挥器，将残留单体和溶剂蒸发掉，熔融聚合物挤出造粒，冷凝下来的未反应单体和溶剂经循环系统返回到反应器进料中。

我国从20世纪60年代开始生产PS，80年代开始从国外引进的技术和设备，使我国H工业得到不断的发展和壮大。到20xx年，我国PS生产能力

已经达100X104t／a左右。

2．装置的主要类型

连续本体聚合工艺的典型生产技术有德国BASF 公司、美国Huntsman公司的卧式、立式釜工艺技术，美国DOW化学公司的高立式釜工艺技术，美国Cosden公司(现美国FINA公司)的卧式釜工艺技术，日本东洋工程公司一三井东亚公司(TEC—MTC)的矮立式釜工艺技术等工艺技术。

(二)装置单元组成与工艺流程

1。组成单元

整个生产装置由下列主要单元组成：

原料接受、储存及配制系统；切胶、溶胶及供料系统；聚合系统；脱挥发系统；冷凝及抽真空系统；造粒系统；粒料输送，储存及包装系统；导生系统；公用工程系统。

各单元介绍如下：

(1)原料接收、储存及配制

苯乙烯单体从界区外批量送人本装置苯乙烯罐中。当生产通用级GPPS产品时，苯乙烯经进料泵直接送到主进料泵的人口。当生产高抗冲级HIPS产品时，苯乙烯经进料泵送到浆液罐配制橡胶溶液并送至溶胶罐进行溶解，然后再送到主进料泵。

矿物油从界区外送来存人本装置矿物油罐中，矿物油经泵送到主进料泵的人口管道，其流量由调节阀控制。

乙苯由界区外送至本装置乙苯贮槽中。乙苯按需要补充到循环液中，循环液连续加入反应原料中。两者共用循环液进料泵输送。循环液送至主进料泵的入口。随反应的进行，循环液不断循环使用，其中的杂质不断增多，需定期将部分循环液送回苯乙烯装置回

收处理。当反应系统中需注入循环液或乙苯时，可通过泵经过过滤器向反应系统供料。

聚合反应使用的引发剂是TBPB或DP—275B，它是用乙苯和矿物油配成的溶液，可以直接使用。将桶装引发剂用泵送到引发剂供料槽中。经引发剂供料泵计量送到第一反应器。聚苯乙烯需加入抗氧剂及硬脂酸锌等粉状固体添加剂。按比例将它们加到添加剂槽中，槽中预先加入定量的循环液，搅拌器及循环泵使添加剂均匀的悬浮于循环液中，悬浮液用添加剂供料泵计量送到第二反应器中部。

(2)切胶、溶胶及进料准备

①切胶、溶胶

橡胶是以25—34kg一块装成木箱运来的，直到使用时才从箱中取出胶块。聚丁二烯橡胶冷流会导致胶块变形。可能变成不适于进入到切胶系统的形

状。

苯乙烯用泵连续送到浆液罐的底部，使苯乙烯与橡胶形成浆液。只要切胶在进行，苯乙烯就一直连续输送。对不同牌号的产品切胶量以及与其相关的苯乙烯的量是不同的。苯乙烯—胶混合物由浆液泵送到溶胶罐。

从溶胶罐出来的胶液直接流到主进料泵，在那里它按要求和其他物质混合，形成反应器的主要供料。

②供料准备

从主进料泵出来的物料过滤后经计量提供聚合反应的主供物料流。主供料预热到80℃左右，进入第一反应器。生产抗冲级产品时，预热后的一部分物料经进料泵送到第二反应器的中部，此股物料称为M2进料。

(3)聚合系统

本单元由几个串联的反应器组成，物料连续的从低温区流向高温区，温度范围在90-180℃之间。反应所产生的聚合热是经换热载体实现热交换的。反应器一般都设有搅拌，实现共混及反应均匀。最终产品转化率可达80％—85％。

(4)脱挥发系统

从最终反应器挤出的物流中约含有80％—85％的聚合物，15％—20％的液体，这股物料经减压后，到聚合物加热器中，在很短的时间内聚合物温度从180qC加热到230℃，然后落到一个带夹套的脱挥发物器中，该脱挥发物器操作处于负压状态，绝压一般控制在30mmHg以下，以除去聚合物中的溶剂乙苯和未反应的苯乙烯。脱挥发物器底部的聚合物泵把熔融状态的聚合物送到挤压模头进行造粒。

(5)冷凝及真空系统