[发明专利]一种提高溴化丁基橡胶中溴利用率的工艺

说明书

本发明提供了一种提高溴化丁基橡胶中溴利用率的工艺，通过废水净化、蒸馏、粗溴回用和尾气回收完成对溴的回收和再利用。具体通过蒸馏和尾气处理将溴的回收率提高至94%以上，蒸馏得到纯度98%的粗溴，满足实际生产需求，直接与溴化丁基生产无缝连接，不必进一步精馏，有效降低能耗，节约成本，外排水溴离子含量小于400ppm，满足环保要求；尾气处理将蒸馏产生的不凝气中的溴蒸汽碱洗后返回至溴回收装置继续回收溴，避免溴的排放。通过上述过程使得整个丁基橡胶生产中的溴利用率由原先的45‑50%提高到95%以上，能够有效降低溴离子的外排，大幅度降低溴化胶的生产成本，减少污水处理成本。

技术领域

本发明属于溴化丁基橡胶技术领域，具体涉及一种提高溴化丁基橡胶中溴利用率的工艺。

背景技术

溴化丁基橡胶的基本原理，是液溴与丁基橡胶发生反应，生成溴化丁基橡胶。丁基橡胶溴化的反应过程为取代反应，即 Br₂+丁基橡胶→HBr+溴化丁基橡胶，该反应中溴原子的理论最大有效利用率不超过50%，一般溴化胶生产过程中溴原子的的利用率仅为45%-50%，一半以上的溴原子未进入产品橡胶中，以溴离子的形式存在于水中。此废水如果直接排放，将对环境造成严重的污染，且造成资源的浪费，因此，对该废水的处理不仅需要满足环境需求，还需回收其中的溴，以获得较好的经济效益。

在丁基橡胶溴化的过程中提高溴利用率的已知方法为对每摩尔溴化剂使用至少0.5mol 的氧化剂如过氧化氢、碱金属次氯酸盐、碱土金属次氯酸盐，在乳化剂的作用下，该氧化剂将溴化氢重新氧化成元素溴，再生溴可进一步用于丁基橡胶的溴化，以此增加溴的利用率。这种方式需要将氧化剂以乳状液的形式分散于胶液中，避免氧化剂与橡胶直接接触导致橡胶被氧化，溴原子的转化率取决于氧化剂在胶液中的分散性能，但丁基橡胶溴化反应和溴化氢氧化反应在同一体系发生，氧化剂的分散空间有限，且要一直保持良好的分散度较难控制，因此溴原子的利用率有限，再生溴的生成速度直接影响溴化反应速率，难以保证溴化反应持续平稳进行。

根据溴的物理化学特性可以采用蒸馏法对溴加以回收，将丁基橡胶溴化反应与溴回收分开，各自独立进行，避免两者的相互影响，且经试验研究蒸汽蒸馏工艺溴的回收率达到90％以上。申请号为201410477976.8中国发明专利申请公开了一种溴化丁基橡胶废水蒸汽蒸馏制溴方法及装置，经过预热、氯气氧化和水蒸气蒸馏，废水中90％的溴被回收，使其排放达到环保要求；再将蒸馏得到的粗溴经冷凝分离和三级精馏，使溴得以精制，成品溴作为企业溴化丁基橡胶生产的原料，大大降低企业成本。该发明有效地提高了溴的利用率，但需要大量的冷凝和精馏设备，三级精馏提纯粗溴会产生较大能源消耗，操作复杂，同时溴的精馏会带来溴泄露等风险，需增加安全投入；此外多个装置的不凝气处理不够彻底，仅经卤水回收后液体回用蒸馏，气体从回收塔顶部排空，而可能携带的溴蒸汽也会随之排出，影响环境，造成浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种提高溴化丁基橡胶中溴利用率的工艺，对生产废水采用蒸馏法实现粗溴回用，对蒸馏过程产生的尾气也进行溴的回收，无需复杂的精馏过程，简化设备，降低能耗，回收的溴回用于溴化丁基橡胶生产，有效提高溴的利用率，整个回收过程仅蒸馏过程产生外排水，且达到环保要求。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：

一种提高溴化丁基橡胶中溴利用率的工艺，包括以下步骤：

a、溴化丁基橡胶生产：将溴己烷溶液与丁基胶液混合进行溴化反应，溴化反应后的胶液进入中和釜，使用碱液对其进行中和，然后进入凝聚釜用蒸汽脱除溶剂，并加入来自卤化水罐的含溴水形成胶粒水，胶粒水脱水后形成干胶；

b、废水净化：未被利用的溴元素以溴离子形式存在于水相中，脱水后进入溴回收装置，回收水中的溴元素，将含溴水通入溶气气浮池，去除胶沫及助剂粉末，对水进行分液，气浮池底部相对洁净的水分液至净水区域；