乳聚丁苯橡胶生产易出现问题分析与措施

乳聚丁苯橡胶生产易出现问题分析与措施

李国宝 费建宇

中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司烯烃厂丁苯橡胶车间

摘要:本文对生产乳聚丁苯橡胶的具体情况和过程中的一些问题进行深入的分析和探讨，认为过程需要合理的系统的设计凝聚系统，促进装置能够稳定运行，还需要多加入一些调节剂，控制产品内在质量，保持乳化剂的稳定。除此之外，要对产品的外观和过程进行良好的控制，找到出现问题的因素，从生产和使用方面做出问题控制。

关键词:乳聚丁苯橡胶；问题分析；调节剂；乳化剂

乳聚丁苯橡胶的合成原料是苯乙烯和丁二烯，两者在乳化剂中共聚产生乳聚丁苯橡胶，反应的温度为低温，一般为5℃，压力位0.6MPa，过程中需要添加的助剂有20多种，分别有氧化剂，除氧剂，活化剂等。现阶段，生产乳聚丁苯橡胶一般会采用多线并联的方式进行生产，然后一般的流程是先贮存单体，配置单元，包括化学品溶液单元，单体回收单元，聚合单元等，然后再进行干燥，包装以及单元的制冷。整个反应过程中需要加入多种助剂，且需要时间长流程长，制备工艺非常复杂。所以你在生产过程中会出现很多问题。本文调查了某生产丁苯橡胶的工艺和生产过程，对其中存在的问题以及相应的应对对策进行深入的分析和探讨。

1 生产过程中的问题和应对对策

1.1反应问题

该试生产丁苯橡胶装置过程中会存在这样的问题，没有办法有效的控制300反应单元的温度，造成整个反应釜中的温度超过标准要求，并会造成大量的凝胶产生堵塞胶乳泵等。对这个问题进行深入的分析和探讨，可以发现电解质中直接进入了电解质加料泵中的密封冲洗水，就会造成浓度下降，这样的情况下所加入的电解质量为正常量的一半，是不足够的，那么会造成反应物粘度上升，出现反混的情况，还会出现反应过度等情况发生。

1.2单体回收堵聚问题

随着生产的不断深入，所有的化工原料和助剂逐渐实现了国产化。由于该用国产原料，如主辅乳化剂等质量不稳定等原因，使得聚合反应体现波动，胶乳稳定性下降，造成单体回收堵聚。堵聚严重时，脱气塔、闪蒸槽、乳胶泵和乳胶管线的运行周期只有7天。过滤器运行周期只有几个小时，只能靠频繁的临时停车和降低生产负荷来维持生产或停车清理。这样就又会引起聚合系统反应波动，聚合波动有加重了回收堵聚，形成恶性循环。

对于这种情况的出现需采用以下措施：(1)主乳化剂歧化松香酸钾皂和脂肪酸的内在质量差,致使聚合反应生成的胶乳机械稳定性差,在管道和设备输送过程中,在外剪切力的作用下,过早凝聚、导致设备和管道堵挂。为此应通过进厂质量检验严格把住质量关,要确保松香歧化反应深度,减少带有C=C-C=C共轭双键结构的松香酸含量,减少未皂化物的含量。在控制脂肪酸内在质量过程中,要减少含碳原子数超出16~18范围的脂肪酸组份的含量,减少不皂化物的含量。总之,提高二者内在质量是保证SBR装置长安稳满优运行的关键。(2)辅助乳化剂DEMOL内在质量差,导致反应中加入量不足,是造成系统堵挂的原因之一,要严格控制缩合度n=5以外的组份含量,同时确保DEMOL的加入量,这样可减少系统堵挂。(3)聚合反应末釜转化率不大于72%,可减少系统堵挂,生产中应保证平稳操作,保证反应转化率在70%-20%以内。

1.3 产品的质量问题

影响乳聚丁苯橡胶的质量指标是非常多的，需要将产品进行优化和升级，那么就需要对产品的优级品率进行控制，因为优级品率是对产品产生直接性影响的指标。而定伸强度指标不合格会对产品的优级品率产生影响。除此之外，指标稳定也非常重要，影响着乳聚丁苯橡胶的质量，所以需要注意以下两方面的影响:

第一，配制乳化剂的影响

乳聚丁苯橡胶的乳化剂主要是应用脂肪酸皂和歧化松香酸钾皂进行配置的，需要制成一定浓度的水溶液。而乳化剂的指标又受到不同配置方式的影响。比如，配置过程如果使用外购的脂肪酸以及桶装钾皂，就会造成在加入水后不能够轻易的溶解等情况发生，这主要是由于高浓度的钾皂和脂肪酸的凝固点非常高，通过加热以后仍然具有很大的黏度，从而不能够均一的溶解于水中，造成较大波动的乳化剂浓度出现。但是如果采用外部购入的乳化剂则是比较稳定的。另外，乳化剂的浓度和pH值也会对整个聚合反应产生不同程度的影响。

第二，反应过程的控制

乳液聚合反应需要在低温下进行，受到很多方面因素的影响，所以需要对各方面的问题进行及时的调整，但是由于反应调整效果存在滞后的情况，导致时间的增长。所以需要在调整门尼粘度过程当中加入调节剂来改变相应的问题。

第三，整个装置系统设有回收系统能够对没有反应的苯乙烯和丁二烯进行回收

随着整个生产过程的延续，所回收的物料也会越来越少，就会产生更多的杂质，有些杂质会直接影响到聚合反应的过程，产生阻聚作用，这主要是由于所回收的丁二烯对聚合反应产生了严重的影响，所以需要将回收单体送出装置，降低杂质所带来的不良反应，对回收率进行有效的控制。

第四，问题准确性的分析

丁苯橡胶的指标分析过程需要较高的要求分析这个过程是非常的复杂，容易出现误差，主要会由于相关工作人员没有熟练的掌握工作的要求，而导致所进行的炼胶工作没有在要求的温度下进行，得的产品不符合标准。除此之外，还会出现硫化样品存在继续硫化的问题，不能够及时的在水中进行冷却等问题发生。

1.4产品的外在质量问题

丁苯橡胶产品外观也需要符合一定的要求，但是现阶段其外在质量问题中容易出现产品存在黑斑，油斑，个别包装内膜脱落等问题。这些外在问题会直接影响到客户的直观感受，造成客户的投诉。所以针对这些情况可以通过加强干燥箱的清洗来防止黑斑的产生，并且增加吹风干燥设备，避免胶块表面存留水分，确保橡胶凝胶以后能够具有良好的脱水效果，能够在干燥箱内均匀的布料，这样就会减少湿斑胶的产生。

结论

乳聚丁苯橡胶合成过程当中需要很多的助剂，并且操作非常的复杂，流程很长。所以需要减少波动，提高产品的质量，而脂肪酸皂和歧化松香脂皂是其合成过程当中的关键助剂，需要对其连续稳定的供应进行确保，防止管道的堵塞。除此之外，凝聚系统对整个聚合反应是非常重要的，设计过程当中要给予更多的关注，要注重回收系统问题，并予以及时的处理。最后，要确保产品的外观能够符合相应的要求，从而给予使用者和生产者提供更好的直观感受。

参考文献

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