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聚苯乙烯装置简介和重点部位及设备
一、装置简介
(一)装置发展及其类型
1.装置发展
中财办谈共同富裕 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2000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:
杨梢叶甲
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。
心血漏洞
(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。抗原表位