[发明专利]一种聚合产品生产的凝聚工艺

说明书

技术领域

本发明属于聚合产品生产过程范畴，特别适用于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）水析法凝聚工艺。

背景技术

凝聚产品，特别是SBS工业生产装置采用过的凝聚工艺主要有：单釜凝聚工艺、双釜并联凝聚工艺及双釜串联凝聚工艺。单釜凝聚工艺设备少，操作简单，但能耗物耗高；双釜串联工艺易于控制，能耗较高，胶中溶剂含量波动较大；双釜并联工艺控制难度虽有所提高，但蒸汽消耗低，目前大部分先进的SBS生产装置均采用双釜并联生产工艺。

采用双釜并联的凝聚工艺又可根据操作状态的不同分为温差式凝聚和压差式凝聚，温差式和压差式凝聚的基本原理在于SBS胶液均匀分散于热水中，经过复杂传热传质过程达到分离溶剂和胶粒的目的，温差式凝聚主要利用反应釜之间的温度差，而压差式凝聚则是利用了反应釜间的压力差和温度差。

采用双釜温差式凝聚时，如果通过操作压力节能，则两釜的压力必须同时提高，不利于胶粒中溶剂汽化，会大量增加溶剂消耗；此外凝聚釜液面易波动，影响平稳生产。而采用双釜压差式凝聚时，2台凝聚釜能够维持不同的压力，这样可以通过提高第一（1#）凝聚釜操作压力降低蒸汽消耗，通过降低第二（2#）凝聚釜操作压力减少部分溶剂消耗，但整体也存在溶剂消耗高，大量有机物被直接排放的问题。

随着社会的不断进步以及人们节能环保意识的不断增强，降低成本、减少产品在生产过程中“三废”的排放成为企业必须关注的焦点和主攻方向，而目前国内SBS装置凝聚工艺与国外先进装置相比，在能耗、物耗以及溶剂消耗方面仍然存在较大差距，因此开发一种新型的SBS凝聚工艺进一步降低消耗成为该领域研究的热点问题之一。

发明内容

本发明的目的在于开发一种新型的凝聚产品的新工艺，其可以用于SBS凝聚，能更好的实现能耗与油耗的平衡，并进一步优化调整各釜的压力、温度、停留时间及热水、蒸汽的利用方案，提高了资源利用效率和溶剂脱除效果，使产品能耗大幅度下降，各项经济技术指标将比双釜并联凝聚工艺更加先进。

本发明提供了一种新的凝聚产品的凝聚工艺，其特征在于采用三釜差压凝聚工艺，来自喷胶泵送来的胶液与后处理循环热水预混后经喷嘴定量喷入第一（1#）凝聚釜后，又通过离心泵从釜底抽出，依次进入第二（2#）凝聚釜和第三（3#）凝聚釜进一步脱除溶剂，并且在2#、3#釜之间安装提浓器对胶粒水进行提浓，从而形成了节能降耗型SBS凝聚新工艺。在仅仅增加少量设备和电量消耗的情况下，使得凝聚系统溶剂脱除更彻底，从而改善后处理厂房的操作环境、降低对大气的污染，同时具有明显的节能效果。

本发明所述工艺中，3台凝聚釜采用不同的方式脱除溶剂，1#凝聚釜通过降低操作温度和提高溶剂气相摩尔分率脱除溶剂，并使胶液凝聚形成胶粒；2#凝聚釜通过提高压力和温度将溶剂脱除；3#凝聚釜则是通过进一步延长停留时间，使得胶中残留的溶剂分离出来，最终达到脱除溶剂的目的。

进一步，本发明所述的工艺，在3#凝聚釜蒸汽喷射泵管线上加装一条管线与2#釜底部蒸汽线相连，同时安装部分手阀和电阀，通过分流作用以减少进入1#釜的加热蒸汽，降低1#釜顶气相中水含量，同时可降低2#釜底部蒸汽用量，进一步起到节能效果。其中管线为DN100钢管。

进一步，本发明所述的工艺，其特征在于2#凝聚釜颗粒水通过离心泵直接从底部进入提浓器，经提浓后的颗粒水从提浓器顶部出口流入3#凝聚釜，高温热水则从提浓器底部返回1#凝聚釜，返水流量由调节阀控制。因1#、2#凝聚釜温差较大，部分高温热水返回1#釜后，可减少高温热水在后处理与凝聚工段间循环过程中的热能损失，从而进一步节约了部分加热蒸汽以实现节能目标。胶粒水提浓器的投用，能够起到缓冲和降低流速的作用，同时降低了3#釜入口水胶比，使得提浓后的颗粒水在釜内停留时间进一步延长，从而达到降低胶中溶剂含量的目的。利用SBS胶粒与载体水之间存在的密度差，胶粒水经过提浓器后，能够分离得到高浓度胶粒水和高温纯载体水，而高温热水返回凝聚首釜后又能起到节约能耗的效果。

进一步，本发明所述的工艺，其特征在于2#凝聚釜顶部气体直接返入1#釜底部，3#凝聚釜顶部气相则随蒸汽喷射泵低压蒸汽进入1#釜中部，溶剂气体最后由1#釜顶部蒸出，经过气相过滤器、空冷器、冷凝器冷凝后进入油水分层罐分层，达到溶剂与水的重新分离利用。这样，来自2#、3#凝聚釜顶的气体对1#釜进行了再次加热，使得高温气体得到二次利用，因此降低了1#凝聚釜的蒸汽用量，从而起到节能效果。

进一步，本发明所述的工艺，其特征在于，1#釜利用釜顶气相调节阀及风机变频联合控制釜内压力。