年产8.5万吨乙丙橡胶聚合工段工艺设计

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乙丙橡胶生产工艺及技术分析

乙丙橡胶生产工艺及技术分析

乙丙橡胶生产工艺及技术分析乙丙橡胶是继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,分为二元乙丙橡胶和三元乙丙橡胶两大类。

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。

EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能,加之单体价廉易得,用途广泛,是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种,其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位,仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。

1998年世界EPR总生产能力约为102吨,消费量为万吨。

初步统计,1999 年消费量约为万吨,预计2003年将达到万吨。

1998~2003年EPR的需求增长率为%,高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。

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,并进行技术经济比较。

1、溶液聚合工艺技术状况60年代初实现工业化,经不断完善和改进,技术己成熟,为许多新建装置所使用,是工业生产的主导技术,约占FPR总生产能力的%。

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A1催化剂体系,聚合温度为30~50C,聚合压力为~ MPa,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。

代表性的公司有DSM、Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和JSR公司。

其中最典型的代表是DSM公司,它不仅是全球最大的EPR生产者,而且在荷兰、美国、日本、巴西所拥有的四套装置均是采用溶液聚合工艺,占世界溶液聚合工艺生产EPR总能力的1/4.下面将以该公司为例进行说明。

推荐-年产五万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计文献综

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化工与材料工程学院文献综述5万吨/年乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计50,000tons/year ethylene-propylene rubber polymer devices section process design吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology目录第1章绪论乙丙橡胶是橡胶制品工业中一种极为重要的原材料。

它是由乙烯、丙烯共聚而得的二元聚合物或由乙烯、丙烯和非共轭二烯烃单体共聚而得的三元共聚物的总称。

由于二元乙丙橡胶分子不含双键,不能用硫磺硫化,因而限制了它的应用。

在乙丙橡胶商品牌号中,二元乙丙橡胶仅占总数的10%左右。

而三元乙丙橡胶可用硫磺硫化,从而获得了广泛的应用并成为乙丙橡胶的主要品种,在乙丙橡胶商品牌号中占90%左右。

由于EPR分子主链中不含双键,所以呈现出高度的化学稳定性。

与天然橡胶、丁苯橡胶等其它通用橡胶相比,乙丙橡胶具有卓越的耐候性、耐臭氧性和耐热老化性,耐化学品性和电绝缘性,因而乙丙橡胶被誉为“无裂纹橡胶”;与硅橡胶、氟橡胶等特种橡胶相比,乙丙橡胶具有较好的物理机械性能和综合性能;此外,乙丙橡胶还具有相对密度小、高充油、高填充性及与多种高聚物有良好的相容性等优点。

乙丙橡胶的重均分子量为20万~40万,数均分子量为5万~15万,黏均分子量10万~30万。

重均分子量与门尼黏度密切相关。

乙丙橡胶门尼黏度值为25~90,高门尼值105~110也有了不少的品种。

随着门尼值的提高,填充量能提高,但加工性能变差;其硫化后的乙丙橡胶的拉伸强度、回弹性均有提高。

乙丙橡胶分子量分布指数一般为3~5,大多在3左右。

分子量分布宽的乙丙橡胶具有较好的开炼机混炼性和压延性。

近年来,已研制出分子量采用双峰分布形式的三元乙丙橡胶,即在低分子量部分再出现一个较窄的峰,并减少极低分子量部分,此种三元乙丙橡胶主要是既提高了物理机械性能,有良好的挤出后的挺性,又保证了良好的流动性及发泡率。

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析乙丙橡胶是一种合成橡胶,由丙烯和乙烯共聚而成,具有很高的拉伸性、耐磨性和耐油性,广泛应用于橡胶制品和塑料制品的生产中。

乙丙橡胶的生产工艺在过去几十年中有了很大的发展和改进。

本文将对乙丙橡胶的生产工艺现状进行分析。

乙丙橡胶的生产工艺主要包括以下几个步骤:聚合反应、溶剂分离、脱溶剂、除去低级组分、脱色、脱水和干燥。

聚合反应是乙丙橡胶生产的关键步骤之一。

乙丙橡胶的合成主要通过乳液聚合反应和溶液聚合反应两种方式进行。

乳液聚合反应的优点是反应速度快、产物纯度高,但存在乳液稳定性差、乳液分散度差等问题;溶液聚合反应的优点是操作简单、生产成本低,但反应速度较慢、产物纯度较低。

目前,乙丙橡胶的生产工艺主要以乳液聚合反应为主,通过改进乳液稳定性和乳液分散度等问题,提高了乙丙橡胶的聚合效率和产物纯度。

溶剂分离是将聚合反应中产生的乳液或溶液中的乙丙橡胶分离出来的步骤。

传统的溶剂分离方法主要是采用离心分离和蒸发分离等方式,但存在分离效率低、能耗高等问题。

近年来,随着分离技术的不断发展,乙丙橡胶的溶剂分离工艺也发生了很大的改进。

目前常用的溶剂分离技术包括超临界流体分离、膜分离和离子液体分离等。

这些新技术可以提高分离效率、降低能耗,进一步改进乙丙橡胶的生产工艺。

脱溶剂是将分离出来的乙丙橡胶中的残余溶剂去除的步骤。

通常采用的脱溶剂方法有热脱溶剂、干燥脱溶剂和蒸发脱溶剂等。

这些方法可以快速、有效地去除乙丙橡胶中的残余溶剂,提高乙丙橡胶的纯度和品质。

除去低级组分是将乙丙橡胶中的低级组分如单体、催化剂和催化剂中间体等去除的步骤。

常用的除去低级组分方法主要包括蒸馏、洗涤和浸提等。

这些方法可以有效去除乙丙橡胶中的低级组分,提高乙丙橡胶的纯度和稳定性。

乙丙橡胶的生产工艺在过去几十年中有了很大的发展和改进。

通过改进聚合反应、溶剂分离、脱溶剂、除去低级组分、脱色、脱水和干燥等步骤,可以提高乙丙橡胶的纯度、稳定性和品质,进一步推动乙丙橡胶的产业化发展。

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析1. 引言1.1 背景介绍乙丙橡胶是一种重要的合成橡胶,具有优异的耐热性、耐老化性和机械性能,在汽车轮胎、密封件、管道等领域有广泛的应用。

随着市场需求的增长和技术的不断进步,乙丙橡胶的生产工艺也在不断优化和改进。

乙丙橡胶的生产工艺是一个复杂的过程,涉及到催化剂、反应条件、生产设备等多个方面。

目前,乙丙橡胶的生产主要采用聚合法和流化床法两种方法,其中聚合法是主流工艺。

在生产过程中,需要严格控制反应温度、压力和物料比例,确保产品质量和产量。

当前乙丙橡胶生产工艺还存在一些问题,比如生产能耗高、催化剂选择有限、废水处理困难等。

为了提高生产效率和降低生产成本,有必要对乙丙橡胶生产工艺进行进一步优化和改进。

本文旨在通过对乙丙橡胶生产工艺现状的分析,探讨存在的问题和挑战,提出改进方向和技术创新,为乙丙橡胶产业的可持续发展提供参考。

1.2 问题提出乙丙橡胶是一种重要的合成橡胶材料,广泛应用于汽车轮胎、工业制品等领域。

在当前的生产工艺中,仍然存在一些问题亟待解决。

其中主要问题包括:一是生产过程中存在能源消耗较大的情况,造成能源资源的浪费;二是部分生产工艺存在污染环境的风险,对环境造成一定影响;三是部分生产工艺存在生产效率低下的情况,影响了生产成本和竞争力。

有必要对乙丙橡胶的生产工艺进行深入研究,解决现有生产工艺中存在的问题,提高生产效率,降低能源消耗和环境污染,提升乙丙橡胶产业的可持续发展能力。

通过对现有生产工艺的优缺点分析和改进方向的探讨,将为乙丙橡胶生产工艺的发展提供有益参考。

1.3 研究目的本文旨在探讨乙丙橡胶的生产工艺现状,并对其进行分析和研究。

通过对乙丙橡胶生产工艺的概述和现有工艺的优缺点分析,旨在找出当前生产工艺中存在的问题和不足之处。

通过对改进方向的探讨和对技术创新与发展趋势的分析,旨在提出相应的改进措施和发展策略,以提高乙丙橡胶的生产效率和质量。

通过对市场需求和竞争态势的分析,旨在了解乙丙橡胶在市场上的地位和竞争优势,为未来的发展提供参考和指导。

乙丙橡胶生产工艺及技术经济分析

乙丙橡胶生产工艺及技术经济分析

乙丙橡胶生产工艺及技术经济分析乙丙橡胶(EPDM)是一种聚合物材料,具有优异的化学性质和物理性能,可用于制造橡胶制品、密封材料等。

乙丙橡胶的生产工艺主要包括原料准备、聚合反应、分离、精炼和成品制备等步骤。

首先,原料准备是乙丙橡胶生产的第一步。

乙丙橡胶的主要原料是丙烯和乙烯,可以通过石油炼制、裂解等工艺获得。

在生产中,这两种原料需要进行质量控制和配比调节,以确保最终产品的性能。

接下来是聚合反应阶段。

乙丙橡胶的聚合反应主要通过高压过氧化钙催化剂进行。

在反应过程中,需要控制反应温度、气压和反应时间,以获得所需的产品性能。

这个过程中的催化剂、温度、压力等参数的控制,对产品质量有着重要的影响。

然后是分离和精炼阶段。

聚合反应后的乙丙橡胶需要经过分离和精炼,以去除催化剂残留和其他杂质。

这一步骤通常使用溶剂抽提、蒸馏、过滤等工艺进行。

分离和精炼能够提高乙丙橡胶的纯度和可靠性,从而提高产品的性能和可靠性。

最后是成品制备阶段。

乙丙橡胶经过前面的工艺后,还需要将其加工成成品,如橡胶制品、密封材料等。

这一步骤通常包括热压、挤出、注塑等工艺,以满足不同产品的要求。

乙丙橡胶生产工艺的技术经济分析主要包括原材料成本、设备投资和能耗成本等方面。

原材料成本是整个生产过程中的主要成本,直接影响着产品的经济性。

设备投资是乙丙橡胶生产线的重要组成部分,投资额与生产能力、工艺流程等有关。

能耗成本是乙丙橡胶生产过程中的重要组成部分,需要对能源消耗进行合理控制,以降低生产成本。

此外,乙丙橡胶的技术经济还受市场需求、销售价格和市场竞争等因素的影响。

产品的市场需求情况决定着生产规模和销售量。

销售价格的高低直接影响着企业的利润水平。

市场竞争激烈程度对企业的盈利能力和生产效益有着重要的影响。

综上所述,乙丙橡胶生产工艺及技术经济分析涉及多个方面,需要综合考虑原料成本、设备投资、能耗成本、市场需求、销售价格和市场竞争等因素。

通过科学的管理和技术创新,可以提高乙丙橡胶的生产效益和经济性,为企业发展提供支持。

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析

乙丙橡胶的生产工艺现状分析
乙丙橡胶是一种合成橡胶,具有许多优异的性能,例如耐热性能好、耐寒性能好、耐
化学腐蚀性能好等,广泛应用于汽车轮胎、工业皮带、密封制品等领域。

下面将对乙丙橡
胶的生产工艺现状进行分析。

一、合成工艺
1.德比赛法工艺
德比赛法工艺是乙丙橡胶生产过程中最为成熟和广泛使用的一种工艺。

该工艺主要包
括以下步骤:在反应釜中加入丙烯和乙烯,与催化剂形成悬浮液,进行聚合反应,得到乙
丙橡胶乳液;对乳液进行脱水、洗涤、过滤、浓缩、干燥等处理,得到乙丙橡胶。

2.聚合物转移法工艺
二、工艺优化
1.改进反应条件
合适的反应条件对于提高乙丙橡胶的品质和产量有着至关重要的作用。

通常情况下,
适宜的反应温度为50℃-80℃,适宜的反应时间为1-6小时。

此外,适量的催化剂和单体
也对反应的效果有着重要的影响。

2.优化设备结构
对于乙丙橡胶的生产设备,需要具有优秀的搅拌和传热能力,并且需要具备高的自动
化和智能化水平。

同时,对于反应釜和各种管道的防腐化处理也需要做到位,以免产生起泡、串漏等不良情况。

三、未来发展趋势
1.绿色环保化
未来,乙丙橡胶生产工艺将更加注重绿色环保。

在生产过程中,需要加强对废气、废水、废弃物等污染物的排放控制,降低对环境的影响。

2.高效率和低成本化
随着市场的竞争日益激烈,乙丙橡胶的生产过程也需要实现更高的效率和更低的成本,以满足消费者的需求并提高企业的竞争力。

乙丙橡胶的合成与加工工艺

乙丙橡胶的合成与加工工艺

乙丙橡胶的合成与加工工艺
乙丙橡胶(EPDM)是一种合成橡胶,由乙烯、丙烯和非共聚物组成。

由于其出色的化
学稳定性、耐老化性和耐候性,EPDM已被广泛应用于汽车、电线电缆、建筑和家具等领域。

本文将介绍EPDM的合成和加工工艺。

一、EPDM的合成
乙丙橡胶的合成可以分为以下几个主要步骤:
1. 乙烯和丙烯聚合
首先,在聚合反应器中将乙烯和丙烯与一些共聚单体进行混合。

然后,通过高压或低
压聚合反应,将乙烯和丙烯聚合成具有一定长度的链,形成聚合物颗粒。

2. 氧化
在聚合反应器中注入氧或其他氧化剂,氧气通过氧化反应将乙丙橡胶表面氧化。

这一
步骤旨在为后续步骤中的硫化剂添加提供反应基团。

3. 硫化
将硫化剂加入聚合物颗粒中,使其交联形成橡胶。

硫化反应同时需要加热和压缩进
行。

4. 改性
通过添加聚合物表面活性剂、抗氧剂和填料等改性剂,对EPDM进行改性,以满足不同领域使用的应用需求。

二、EPDM的加工工艺
EPDM的加工工艺包括挤出、成型和注塑等过程。

1.挤出
挤出是一种加工EPDM的常用方法,在这个过程中,EPDM颗粒先被送入挤出机,然后
通过螺杆运动形成熔融态。

随后,熔融态的EPDM将流进铸型中,然后迅速冷却成形,最终成品可以被拿出来。

2.成型
3.注塑
总之,乙丙橡胶的合成和加工工艺需要经过多个步骤,且每个步骤都需要注意反应条件的调整和细节的把控,以确保制得的乙丙橡胶具有优良的物理性能和化学性能,以满足各种应用领域对材料的需求。

年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计

年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计

年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计背景:年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计是一项重要的毕业设计项目。

乙丙橡胶是一种具有广泛应用前景的合成橡胶,具有优异的物理性能和化学稳定性。

其主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等橡胶制品。

随着对乙丙橡胶需求的增加,设计一套高效稳定的聚合工段工艺对于提高生产能力和产品质量至关重要。

背景:年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计是一项重要的毕业设计项目。

乙丙橡胶是一种具有广泛应用前景的合成橡胶,具有优异的物理性能和化学稳定性。

其主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等橡胶制品。

随着对乙丙橡胶需求的增加,设计一套高效稳定的聚合工段工艺对于提高生产能力和产品质量至关重要。

目标:本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺,实现以下目标:目标:本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺,实现以下目标:目标:本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺,实现以下目标:目标:本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺,实现以下目标:提高乙丙橡胶的产能:通过优化工艺参数和设备配置,提高乙丙橡胶的生产效率,实现年产万吨的目标。

提高乙丙橡胶的产能:通过优化工艺参数和设备配置,提高乙丙橡胶的生产效率,实现年产万吨的目标。

保证乙丙橡胶的质量:通过合理的工艺设计和控制策略,保证乙丙橡胶的品质符合国家标准和客户要求。

提高工艺可靠性:设计可靠的设备和工艺流程,降低故障率和维护成本,保证生产连续稳定运行。

通过本毕业设计的实施,将为乙丙橡胶装置聚合工段工艺的优化和改进提供有力支持,同时也有助于提升技术水平和满足市场需求。

本毕业设计的研究目的是对年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段的工艺设计进行深入研究和分析。

通过对该工段的工艺设计进行探讨,旨在实现以下几个目标:了解乙丙橡胶聚合工段的工艺流程及其相关参数,包括聚合反应器的设计参数、反应条件以及附属设备等;探讨乙丙橡胶聚合工段的工艺参数对产品质量的影响,并提出相应的优化方案;分析乙丙橡胶聚合工段的工艺设计在生产效率、能源消耗和生产成本等方面的优劣,并探寻提高工艺效益的方法;提出乙丙橡胶聚合工段工艺设计的改进方案,以满足装置的年产万吨的产能要求。

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材料化学专业课程设计年产8.5万吨乙丙橡胶聚合工段工艺设计With an annual output of 85,000 tons of high strength compositePortland cement process design学生学号09150216学生姓名专业班级材化0902指导教师耿树东完成日期2012年12月7日吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology摘要乙丙橡胶是橡胶制品工业中一项极为重要的原料,以乙烯、丙烯及乙叉降冰片烯(ENB)为单体共聚而成。

它具有优异的耐老化、耐热、耐寒、耐化学品(非极性溶剂除外)性能、冲击弹性、低温性能、低密度和高填充性以及电绝缘性能,是合成橡胶中重要的一种。

乙丙橡胶可分为二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶及各种改性乙丙橡胶。

本次设计年产8.5万吨乙丙橡胶装置聚合工段的工艺设计。

在掌握生产原理、聚合方法、工艺流程等工作的基础上,进行了物料衡算、热量衡算、设备计算;并且绘制了带控制点的流程图、主要设备的配管图、设备布置图、编制了设计说明书等工作。

关键词:乙丙橡胶溶液聚合工艺设计AbstractIt was synthetic rubber middle extend prestissi adhesion strain among into that both it was rubber item industry middle one term of great importance 'raw material,with Ethylene, propylene cum ethidene norbornylene (ENB) for monomer copolymer ization whereas succeed that ethylene-propylene rubber. it possess excellent weatrher resistance, heat resisting, hardiness, be able to bear or endure chemicals(non polar sol vent exclusion)performance, shock elasticity, low temperature property, low density and high fill gender as well as electrical insulation properties,ethylene propylene rub- ber separable in two Yuan ethylene-propylene rubber, ethylene propylene diene copo- lymer cum different kinds of modify ethylene-propylene rubber. This design is a proc essing of producing 85,000tons of ethylene-propylene rubber. on the basis of maste- ring the works of producing theory, the method polymerization and the processing pr ocess etc. to conduct material balance, heat balance and equipment count; meanwhile protract the flow chart with control point, tubing chart of major equipments and design the specification and so on.Key words: Ethylene-propylene rubber solution polymerization processing目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章设计说明书 (1)1.1绪论 (1)1.1.1 设计依据 (1)1.1.2 指导思想 (1)1.1.3 设计依据及其必要性 (1)1.2生产方法及工艺设计 (2)1.2.1 生产方法的论证 (2)1.2.2 工艺流程 (3)1.2.3 工艺设备选择 (5)1.2.4 工艺控制条件 (6)1.2.5 生产控制条件 (8)1.2.6 公用工程规格 (10)第2章工艺计算 (13)2.1设计基础 (13)2.2物料衡算框图 (14)2.3物料衡算及热量衡算 (14)2.3.1 加料量及去单体回收工段的量 (14)2.3.2 T0201物料及热量衡算 (16)2.3.3 T0202物料衡算和热量衡算 (19)2.3.4 V0201物料衡算 (22)2.3.5 R0201物料及热量衡算 (24)第3章设备衡算 (29)3.2R0201反应器 (29)3.2.1 计算依据 (29)3.2.2 计算反应器的公称直径及高度 (29)3.2.3 搅拌功率 (29)结论 (31)参考文献 (32)附录 (33)第1章设计说明书1.1 绪论1.1.1 设计依据本设计的依据主要包括:(1)吉林化工学院毕业设计(论文)任务书。

(2)《化工工艺手册》等。

(3)化学工业部发布的《化工工艺设计施工图内容和深度的统一规定》。

(4)吉化公司104厂乙丙橡胶车间乙丙橡胶装置的操作法。

1.1.2 指导思想本设计的指导思想主要包括:(1)生产过程采用自动控制,机械化操作。

(2)采用溶液聚合生产技术,确保产品质量高,生产过程安全。

(3)对于易燃易爆场所,设计采用可靠的控制,报警消防设施。

(4)厂房、车间、设备布置要严格按土建标准,以保证生产和正常进行及操作人员的安全。

(5)设计中按规定达到环保的要求,对生产过程中的化学污水的排放要进行处理,以保证环保要求。

1.1.3 设计依据及其必要性乙丙橡胶是由乙烯和丙烯作为基础单体聚合形成的无规弹性体共聚物。

乙丙橡胶包括二元乙丙橡胶(EPM)、三元乙丙橡胶(EPDM)及各种改性乙丙橡胶[1]。

乙丙橡胶因其主链是由化学稳定的饱和烃组成,只在侧链中含有不饱和双键,故其耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异,具有良好的耐化学品、电绝缘性能、冲击弹性、低温性能、低密度和高填充性、耐热水性和耐水蒸汽性等,可广泛用于汽车部件、建材用防水材料、电线电缆护套、耐热胶管、胶带、汽车密封件及其它制品等。

乙丙橡胶是合成橡胶中发展最快的胶种之一,其生产能力和产耗量已经居七大合成胶种中的第3位,仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶[2]。

乙丙橡胶主要品种牌号有百余种。

根据共聚单体来分,有二元乙丙橡胶( EPM) 和三元乙丙橡胶(EPDM),其中EPDM 第三单体多为乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD) 和1,4-2己二烯(1,4-2HD)[3];按生产工艺可分溶液法、悬浮法(简化悬浮法)和气相法[223]。

从采用的催化体系可分钒系、钛系、铝系和茂系,目前乙丙橡胶工业化产品仍以钒系、铝系和钛系为主。

茂金属乙丙橡胶虽然研究进展较快,已进入工业化,但产品仍处在应用开发阶段[4]。

预计今后几年世界对EPDM的需求量将以年均3%-4%的速度增加,其中亚太地区(不包括日本)是需求增长最快的地区,其需求量的年均增长率约是其他地区的2倍,中国需求量的年均增长率将达到10%[5]。

国内制品市场已逐步规范,对各种牌号的需求大幅度增加,仅吉化公司乙丙橡胶装置生产能力和品种还不能满足市场需要,新增1套40kt/a的乙丙橡胶装置已是当务之急。

1.2 生产方法及工艺设计1.2.1 生产方法的论证1.目前国内外的各种生产方法(1)溶液聚合法目前溶液聚合法仍是乙丙橡胶的主要工业生产方法。

世界绝大数工艺生产仍在采用。

在乙丙橡胶的各种技术路线中,以溶液聚合法的投资和成本最高,9.1万吨/年的乙丙橡胶装置总投资为1.882亿美元,产品成本为1335美元/吨。

但溶液法产品综合性能好,硫化速度快,产品应用范围广,是目前国外使用最广泛的方法[6]。

(2)悬浮聚合法悬浮聚合法投资与成本略低于溶液聚合法,4.5万吨/年的乙丙橡胶装置总投资为0.725亿美元,产品成本1196美元/吨[7]。

但该工艺产品性能没有突出特点,故目前悬浮聚合法并未使用广泛。

(3)气相聚合法气相聚合法的乙丙橡胶装置投资与产品生产成本最低,9.1万吨/年的乙丙橡胶装置总投资只有0.79亿美元,产品成本为926美元/吨[8],其装置投资和产品成本分别相当于溶液聚合法的42%和69%。

但目前使用气相聚合法制备的乙丙橡胶通用性较差,产品中含有大量炭黑,橡胶性能尚不能适应所有用途的要求[9]。

2.本设计采用的生产方法及基本原理乙丙橡胶聚合反应采用溶液聚合工艺,溶剂为己烷。

乙烯、丙稀和二烯烃在齐格勒-纳塔型催化剂作用下,按配位聚合机理进行共聚合反应[10]。

使用的主催化剂为三氯氧钒,辅助催化剂为烷基铝、三氯氧钒与烷基铝首先进行反应生成活性中心,由活性中心引发单体进行聚合反应,该活性中心是由钒、铝化合物组成的络合物,可溶于己烷中[11]。

1.2.2 工艺流程本设计的主要工艺流程为:(1)原料、催化剂和溶剂乙烯由界区外通过管道送入装置,由PRC0201控制压力为1200KPa,用FRCQ0203控制流量后送入乙烯气集管[12]。

丙烯由界区外由管道送入装置,用FRCQ0202控制流量后送入乙烯气集管。

氢气由界区外由管道送入装置用C0201(氢气压缩机)进行压缩,用PRC0202控制C0203的出口压力为1200KPa,并用FRCQ0201控制流量后送入乙烯气集管。

通过调节计量泵P0102,P0103,P0104的冲程,将所需的助催化剂按规定的比例送入R0201中[13]。

当生产EPT时,根据二烯烃单体的种类,用P0111或P0112将之送入R0201[14]。

(2)聚合反应当原料、催化剂、溶剂在R0201中经充分搅拌后,由P0101将主催化剂V-(V-)XCat送入R0201中,并用HPHX以1.0t/h的流量对V-(V-)Cat进行稀释,用E0205X来的RHX提供聚合反应发生所需要的热量,聚合反应开始连续进行。

当R0201釜中的聚合物溶液符合控制指标时,将聚合液由溢流管线送入R0202(溢流釜)中。

通常将R0202的液位LRCS-202设定在40%。

R0202种的地方聚合物溶液由聚合流加料泵P0202送到T0201(单体回收塔)中部,为便于P0202泵的输送,防止聚合物的粘附,通过FI2001,以150L/h的流量用HPHX对P0202泵进行冲洗[15]。

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