杂质对聚合反应的影响.doc

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1、聚合反应异常现象及原因分析TBC微量水杂醇丁二烯浓度低大庆石化公司化工三厂顺丁橡胶装置在生产过程中由于聚合反应对原材料及催化剂各项指标要求较高，当系统中由于各种原因带入微量杂质并累计到一定量时就会造成聚合反应的波动。1顺丁橡胶装置简介BR-9000镍系溶液聚合技术是以来自丁二烯装置的1，3—丁二烯为单体原料，以炼厂重整抽余油的60～90℃馏分为溶剂，以环烷镍酸、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物为催化剂进行溶液聚合。聚合反应在一定温度下进行，生成的胶液靠压差进入胶罐中储存。胶罐中的胶液经喷胶泵喷入凝聚釜中，利用水吸法将胶液中的溶剂油和未

2、反应的丁二烯回收，并将胶液凝聚成胶粒，再经过挤压脱水、膨胀干燥，得到成品胶。2各种杂质对聚合体系的影响聚合体系中的杂质来源于原料、各种助剂、回收溶剂油和丁二烯中杂质的积累。本文结合生产实际分析各种杂质带入聚合体系后聚合反应的现象及对产品质量的影响。2.1丁二烯中TBC对合体系影响2.1.1TBC加入系统的作用TBC化学名称为对叔丁基邻苯二酚，在丁二烯生产过程中加入，目的是防止丁二烯在生产和储存过程中产生自聚物，堵塞设备管线引发安全事故。2.1.2TBC对聚合体系的影响对于聚合反应来说TBC却是阻聚剂，工艺指标要求丁二烯中TBC含量小

3、于5ppm。当丁二烯中TBC含量大于5ppm时，随着TBC含量的增加聚合反应首先体系在聚合反应弱，但提高AL、Ni、B整体配方聚合反应强度及转化率可以维持。如果丁二烯中TBC含量大于20ppm时，聚合首釜温度快速下降，提高AL、Ni、B整体配方至1.5倍仍不能维持，造成聚合不聚。在成品胶门尼可控的前提下，TBC超标对成品物性扯断伸长率、拉伸强度、300%定身应力、凝胶含量无较大影响，不影响凝聚系统过料。2.1.3TBC加入量的稳定与控制⑴监控自抽提粗丁二烯TBC指标在工艺指标范围之内。⑵稳定循环丁二烯塔顶TBC的加入量。⑶稳定丁二烯

4、脱阻聚剂塔操作。2.1微量水对聚合反应的影响在顺丁橡胶生产中，通常所说的加水量是指丁二烯通过加水罐的量，也就是聚合体系中加入的含饱和水的丁二烯的量。2.1.1微量水在聚合体系中的作用⑴水能水解AL，降低AL对Ni的还原能力。⑵水能破坏AL-Ni反应产物，使之褪色、沉淀而失活严重。⑶水加在Ni中，虽然水与Ni不起化学反应，但当AL与含水的Ni相遇时，AL便失去活性。⑷水能与B络合并起化学反应，促进活性中心的形成。因为水在聚合体系中的特殊作用，也称水为第四种催化剂。2.2.2水加入量对聚合反应的影响聚合体系的含水量应当控制在一定范围之内

5、，当聚合系统不加水或加水量偏少时，聚合反应体现为首釜反应较弱，冷丁油进料阀打不开，进料温度高，首釜温度偏低，转化率不够，后两釜温度偏高需开充油以降低温度，也就是反应后移。表加水量对聚合反应的影响加水量进料温度首釜温度2#釜温度3#釜温度/m3▪h-1/℃/℃/℃/℃02564.9971010.201867971010.301268961010.35-16896101当系统中水值小于20ppm，随着加水量的增加，聚合反应逐渐增强••，AL用量和AL/B增加。当系统中水含量大于20PPm时，聚合反应明显变弱，催化剂用量显著增大，聚合门尼

6、迅速降低，甚至导致胶粘无法做样。表加水量对聚合门尼的影响配方加水量门尼NiAL▪B/m3▪h首釜末釜1.020.330.920.201.020.330.920.251.020.330.920.301.020.330.920.351.020.330.920.402.2.3系统水值偏高原因分析及对策正常生产时，由于系统水值偏高导致聚合反应变弱，首先应降低丁二烯加水量，提高AL、Ni、B整体配方及AL用量，结合化验的分析数据，判断水是来自原料丁二烯还是溶剂油，然后分析其产生原因。⑴操作问题导致的，加强工艺管理及操作。⑵设备泄漏导致的，进行

7、设备堵漏。2.1杂醇对聚合体系的影响杂醇通常是由于系统中盐水换热器漏带入系统的。醇类在系统中积累，当OH/AL（摩尔比）大于1时，聚合体系活性迅速下降。2.3.1聚合反应现象化工三厂橡胶聚合装置2月份生产波动情况分析一、生产波动过程描述橡胶装置聚合反应强度从2月14日开始波动，2月22日开始转弱，成品胶拉伸强度和扯断伸长率不合格。我厂一直组织各相关专业人员，围绕影响聚合反应的原材料、催化剂及助剂、溶剂油和工艺操作等各个因素进行分析、排查和调整。在排查过程中发现溶剂油中碘值超标，2月15日将T-403开起来排除轻组分杂质，19日溶剂油

8、碘值降到合格指标；2月23日由于T-401塔顶压力调节阀PRC-401堵，使溶剂油碘值再次升高，2月24日对T-401塔顶压力调节阀PRC-401进行停车清理，投用后溶剂油碘值恢复正常；在排查过程中加大了T-403、404、406、4