[发明专利]一种新型环保型充油丁苯橡胶的生产方法

摘要

本发明提供一种新型环保型充油丁苯橡胶的生产方法，按照以下步骤进行：活化剂溶液的配制、除氧剂溶液的配制、氧化剂及分子量调节剂的配制、复合皂液的配制、环保型终止剂的配制、混合丁二烯的配制、混合苯乙烯的配制、聚合反应、单体丁二烯的回收、单体苯乙烯的回收、污染型防老剂的配制、胶乳掺合、充油胶乳制备、凝聚、洗涤、脱水、干燥、压块、检测和包装。本发明的有益之处在于：采用该方法生产出来的ESBR1753丁苯橡胶是环保型的产品，其各项环保指标都满足欧盟的技术要求，其比ESBR1723有更好的性价比，更具市场竞争力。同时由于采用了Nytex4700油，比其更具有良好的抗湿滑性。

主权项

一种新型环保型充油丁苯橡胶的生产方法，其特征在于按以下步骤进行：(1)活化剂溶液(ACT)的配制：在ACT配制槽中加入92.6份脱盐水(WT)、6.3份甲醛次硫酸钠(SFS)，并搅拌，然后加入1.1份乙二胺四醋酸铁钠盐(EDTA(FeNa))搅拌30分钟取样检验合格后备用，并通入氮封；(2)除氧剂溶液SHS(L)的配制：在SHS(L)配料槽中加入90.4份WT、5.1份NaOH(L)和4.5份连二亚硫酸钠(SHS)，搅拌一小时，进行氮封，取样检验合格后备用；(3)氧化剂及分子量调节剂的配制：在氧化剂和分子量调节剂贮存槽中通入氮气进行氮封，压力保持0.6～0.8MPa，平时打回流，使原料温度始终一致；(4)复合皂液的配制：助乳化剂的配制：在配制槽中加入40.8份的脱盐水、3.8份β‑萘磺酸甲醛缩合物、0.7份乙二胺四醋酸四钠盐(EDTA(4Na))和54.6份氯化钾溶液搅拌均匀后取样检验后备用；复合皂液配制：在配制槽中加入35.2份脱盐水、16份歧化松香酸钾皂溶液、43份脂肪酸皂液、5.8份助乳化剂搅拌混合均匀后取样检验合格后备用；(5)环保型终止剂的配制：在配制槽中加入87.8份的脱盐水和12.2份的环保型终止剂(N‑368)搅拌均匀后检验备用；(6)污染型防老剂的配制：在配制槽中加入41.3份脱盐水、24.7份歧化松香酸钾皂液和34份PPD(N‑仲辛基‑N‑苯基对苯二胺)搅拌取样检验后备用；(7)混合丁二烯的配制：新鲜丁二烯贮存在球罐内，纯度在99.3％以上；将纯度合格的新鲜丁二烯与回收丁二烯按一定的比例(其比值根据FBD及RBD的纯度通过计算确定)在线混合，配制成目标纯度≥95％，通过丁二烯碱洗装置脱除TBC，然后送入集管进料，压力控制在0.6～0.8MPa；(8)混合苯乙烯的配制：将纯度合格的新鲜苯乙烯与回收苯乙烯按一定的比例(其比值根据FST与RST的纯度确定)在线混合，配制成目标纯度≥94.5％，压力控制在0.6～0.8Mpa；(9)聚合反应：将0.13份的除氧剂(SHS(L))、0.10份的分子量调节剂(TDM)、55.4份的复合皂液、120份的脱盐水(WT)、30.2份的混合苯乙烯与74.5份的混合丁二烯进入聚合进料集管混合，混合物料经进料冷却器由液氨冷却至5～8℃，然后加入0.10份的氧化剂和1.4份的活化剂，进入聚合反应釜；集管压力控制0.55MPa以下，换热器液氨液位控制在20～50％，气氨(NH3(g))压力控制0.3～0.5MPa；经过10个聚合釜达到规定的反应时间后，在最末釜的出口胶乳中加入4.0份的环保型终止剂终止反应，胶乳经限流孔板使加入的助剂混合均匀后排往回收系统的第一卸料槽；每台聚合釜装有搅拌器和氨冷列管，使聚合反应温度控制在4～8℃，聚合釜的操作压力为0.20～0.50MPa；在出口胶乳管线上测定转化率，聚合最终胶乳需每四个小时取样分析胶乳门尼值(ML14)，每八小时取样分析结合苯乙烯含量，末釜出口转化率70％±2％，结合苯乙烯含量为23.5±1％，门尼值控制在128±8；(10)单体丁二烯的回收：将聚合胶乳进行加热常压和减压闪蒸出未反应的单体丁二烯，从卸料槽闪蒸出的丁二烯气体进入水环式压缩机，压缩机气体经分离、冷却、冷凝后收集于丁二烯受槽，闪蒸出丁二烯后的胶乳用输送泵送往苯乙烯脱气塔回收苯乙烯；丁二烯不凝气体通过尾气吸收塔，由煤油吸收后，经过闪蒸丁二烯气体返回压缩机以压缩冷凝回收，不凝气体经氧检测后排入火炬管网；经过控制加入一定量TBC(L)的回收丁二烯，用返回泵送入回收岗位的回收贮槽；(11)单体苯乙烯的回收：从卸料槽系统闪蒸出丁二烯后的胶乳进入苯乙烯气提塔，采用减压水蒸汽蒸馏法，将胶乳中未反应的单体苯乙烯蒸出，苯乙烯、水蒸汽经冷却、冷凝后收集于苯乙烯滗析器，脱气后的胶乳用输送泵送入掺合岗位的胶乳贮槽；苯乙烯滗析器中的苯乙烯、水经分层后，水进入水室，苯乙烯经溢流堰流入苯乙烯室；水室中的废水经过真空加热闪蒸，气体冷凝回收，废水排至化污系统；在苯乙烯室控制加入一定TBC(L)后的回收苯乙烯用返回泵送入回收岗位的回收贮槽；(12)胶乳掺合：脱气塔底部泵送来的门尼合格的脱气胶乳，连续地进入胶乳混合槽，混合槽间有管线连通，打开阀门可串联使用，通常在正常生产时使用两个槽进行连续混合，脱气胶乳进入混合槽时，通过连通管线使混合槽中的脱气胶乳在连续搅拌下得到均匀混合，同时将胶液送往充油部分；连续调配时每4小时从混合槽中取样分析门尼一次，分析胶乳TS值；不合格的胶乳，应分批接入胶乳备用槽中，根据需要进行贮存或混合，通常备用槽中的胶乳送往混合槽进行混合，根据计算，调配合格后，再送往凝聚(或充油部分)，备用槽还用于品种切换或倒胶；备用槽在每次接料后或调整前进行取样分析门尼；混合槽及备用槽现场设有液面指示仪，仪表室设有液面指示报警仪表，以便于掌握胶乳的贮存量；(13)充油胶乳制备：生产SBR‑1753橡胶时(以胶乳为主流量其它助剂按比例进料混合配制)，从填充油贮槽，由填充油泵送来的环保型环烷基橡胶油(NYTEX4700油)，经过加热器用低压蒸汽加热，温度控制至60℃，然后NYTEX4700油、复合皂液在线混合进入填充油混合泵，通过填充油混合泵使复合皂液乳化混合成均一的油乳，为了增强油乳的稳定性，根据油的混合情况，两台填充油混合泵可串联使用，并控制泵的出口压力为0.3MPa，混合油乳在填充油混合泵出口管线上与由中压蒸汽加热至60℃的脱盐水WT混合；开车时，取样分析门尼及油含量，定期分析TS值；增设在线充油混合系统，将73.1份的SBR‑1753胶乳、0.6份的复合皂液、19.7脱盐水、27.4份的NYTEX4700油、0.5份的污染型防老剂进料，在线进行混合后进入凝聚槽；(14)凝聚：在胶乳掺合单元混合均匀、门尼合格的胶乳连续地送往凝聚单元进行凝聚；充油胶乳由上一工序送来，经过流量计计量，直接流入凝聚槽；在凝聚槽内加入0.85份凝聚剂浓硫酸、0.04份高分子凝聚剂和102.6份的充油胶乳，在激烈的搅拌作用下而使胶乳凝聚；凝聚温度为55±5℃；凝聚的PH值控制在3.5±0.3,凝聚后的物料溢流进入两台串联的凝聚缓冲槽中,在凝聚缓冲槽中,凝聚得到进一步完善；同时乳化剂皂类进一步与硫酸作用转化为有机酸,转化后的胶粒和浆清的混合液经溜槽进入第一螺旋脱水筛，分离出浆清流入浆清‑1循环槽，胶粒进入洗涤槽；浆清‑1循环槽中一部分浆清‑1循环使用，浆清‑1进入凝聚槽前用中压蒸汽SHP通过直接混合加热，控制中压蒸汽进入量控制温度在55±5℃；另一部分浆清‑1自溢流排至废水系统；(15)洗涤：胶粒在洗涤槽内,在搅拌作用下进行洗涤，同时向洗涤槽内加入10％的NaOH(L)中和过剩的硫酸，NaOH(L)送到碱液贮槽，然后靠压差加入到洗涤槽中，保证PH值为5.3±0.3；(16)脱水：胶粒在洗涤槽内洗涤后与浆清的混合液经过溜槽进入第二螺旋脱水筛，胶粒与浆清分离后经溜槽进入挤压机，此时胶粒含水量约40—50％(湿基)；胶粒进入挤压机内，在挤压作用下脱去其中的水份，脱水后的胶粒含水量小于17—20％(湿基)，根据产量的大小可开一台、两台或三台挤压机，挤压机脱出的水经笼条流出，流入挤压机浆清受盘后进入浆清‑2循环槽，挤压机出口处设有锥体阀，产量不同时，根据电流值，调整锥体阀开度，以保证出口胶粒挥发分合格；经分离出的浆清流入浆清‑2循环槽，其中一部分由浆清循环泵送至洗涤槽入口溜槽循环利用，浆清‑2进入洗涤槽前通过中压蒸汽直接混合加热，保持洗涤温度60±5℃，洗涤槽还设有温度指示、记录、报警，从浆清‑2循环槽上部溢出的浆清‑2排至废水系统；由浆清‑1循环槽及浆清‑2循环槽溢流出的浆清经明沟流入胶粒分离池，在胶粒分离池内，浆清中少量的小胶粒浮出水面，人工定期捞出，浆清流入一级污水处理装置；(17)干燥：胶粒经凝聚胶粒破碎机破碎后用鼓风机通过不锈钢管送入干燥箱；干燥箱分为进料室、0室、1—5室、冷室和出料室，由加热空气送来的湿胶粒在进料室与入口的分配器碰撞落下，经分配器分配后，均匀分布在不锈钢多孔链板上，通过调整分配器，可以调整胶粒在链板上的分布状态，胶粒在链板上呈层状输送,热风自链板下面向上吹过胶层,使胶干燥,胶层厚度可以通过改变链带速度进行调节,正常控制在8.5±3cm；在1—5干燥室和冷室的进风道上设有循环风机，各风加热室内部分别安装有换热器，冷空气由干燥箱后部即冷室风加热室的进风口被吸入干燥箱，在干燥箱前部即第1、2干燥室由排风机将干燥箱废气与进料端废气汇合后排至风箱，干燥热风由干燥箱末端通过循环风机及排风机的作用在干燥箱内以螺旋状向前循环，并用中压蒸汽对循环风逐级进行加热，加热后的热风靠循环风机的作用，送入相应区内的链板底部，对胶粒进行对流干燥；各干燥室的底部温度分别控制,1—4室为75—110℃,5室和冷室为60—90℃,通过调节空气加热器的SHP量来控制各室底部的温度，在排风机的入口监视排气温度，当温度超过150℃时发出报警，并通过火灾联锁系统自动使该线及链带驱动电机全部停车，排风出口风门关闭，同时，鼓风机停车并使凝聚联锁系统动作，各室链板的上部分别设有测温点来监视排风温度；干燥箱出口胶粒的含水量在0.6％以下，在干燥箱出料室,橡胶被剔胶机的疏齿疏散，最后经破碎机破碎后,落到第一振动输送机,并由第二振动输送机送往后处理单元的压块机，链板底部设有刮胶机；在1—5干燥室顶棚上均装有用框架固定的滤清器，以防止在干燥过程中蒸汽中夹带的焦油从顶板上滴落下来，污染橡胶；(18)压块：由干燥岗位输送机送来的胶粒，落入分料器沿筛板滑落，经筛板筛选后橡胶颗粒被分成粗料和细料，粗、细料经螺旋输送机进入料斗；当料斗中的橡胶重量达到粗进料终止的设定重量，粗料门关闭，阻断粗料，只允许细料向料斗中加入，以精确的补足料斗中剩余的重量；称量结束时，阻断细料，在压块机待料信号已发出的情况下，自动秤排料门打开向压块机模腔投料，投料完毕延时结束后，排料门关闭，粗、细进料门打开，进行下一次进料计量；定量的胶料进入压块机模腔后，侧缸活塞推动压盖后退，盖住模腔，主缸活塞推动冲头滑块上升对胶料加压，将模腔内的橡胶压缩成块状，经保压后，主缸滑块下降，侧缸压盖后退，模腔打开，主缸滑块再次上升，将胶块顶出，侧缸压盖前进，将胶块推动至交替输送机，主缸滑块下降，压块机处于待料位待料，压制成型的胶块经辊筒输送至胶块输送机；(19)检测：胶块经输送机送至外观检测岗位，外观检测单元工人对胶块进行形状、湿斑、污染等方面的外观检查，去除产品中的湿斑或杂质，对等外品移下生产线并分类定级；正品的胶块继续向前输送，进入薄模包装机后，胶块上下面自动覆盖聚乙烯薄膜，然后带有电热片的热合架动作把薄膜周边端口封死；内包装完成后，输送机把胶块送往重量检测器，对胶块重量进行复测，以确认胶块净重量在34.6—35.3kg以内，当检查出不符合重量时，向PLC发出信号，控制选胶机的电磁阀动作，起落架倾斜把重量不合格的胶块推出输送线外，这些胶块经人工添加或去除部分橡胶，使其重量合格，重量检测仪的检测精度为0.02kg；胶块重量复检合格后进入金属检测器，若检测出胶块中含有金属时，输送机倒转并报警，人工将胶块移出，用1/2分割法取出金属，金属检测器检测精度为：不锈钢的最小粒度为ф5mm；碳钢的最小粒度为ф4mm；凡是检测出含金属的胶块，不允许返回生产线；(20)包装：金属检测合格的胶块经胶块输送机送入自动装袋机，经自动装袋机的吸袋、取袋、套袋过程将袋口撑好，胶块落入袋内，再经夹口输送机压边整形和立袋输送将装好袋的胶块送往缝纫机进行纸袋的缝口；经过打号机时自动打印生产日期和批号，包装好的橡胶通过成品输送机送往成品库。