2.工艺流程概述
(1)聚合单元
热溶剂与苯乙烯在聚合釜内混合,同时加人活化剂溶液,启动聚合釜搅拌使三种物料在聚合前搅拌均匀,快速加入引发剂溶液,引发苯乙烯单体开始一段聚合,反应完全后加入丁二烯进行二段聚合,在丁二烯完全反应或达到一定转化率后,投入偶合剂或苯溶液进行三段聚合,以使少量低黏度物料与大量黏稠物料能够快速混合均匀。根据不同牌号控制反应温度以保证产品质量。多股不同物料在系统控制下定量地有序加入,整个反应完全在控制室监控下进行。合格的SBS胶液从聚合釜底部排出后进入浓缩釜,定型后的合格胶液送往凝聚单元。
(2)凝聚后处理单元
来自聚合单元的胶液进入胶液储罐,经混合调配,门尼合格后送至凝聚釜进行凝聚。凝聚系统采用双釜凝聚工艺,将胶液中的SBS与溶剂在凝聚釜中分离,含水溶剂去溶剂回收系统,胶粒和水进人后处理工段。
从凝聚来的胶粒和水进入脱水挤压机,经挤压脱水后(胶粒中含水8%—12%)进入膨胀干燥机,将胶粒中水分降到2%,再经长网干燥机进行加热干燥后用空气送至包装系统进行包装。
(3)溶剂回收单元
来自凝聚单元的湿溶剂至湿溶剂储罐,再经泵打人湿溶剂中间罐,由脱水脱重塔进料泵打人塔内进行精制。湿溶剂在塔内脱水脱重后进入湿溶剂吸附器处理后得到干溶剂。苯乙稀的精制是利用吸附器的不同吸附能力及选择性来脱除苯乙烯中的水及阻聚剂等微量杂质,达到提纯目的的物理过程,将纯度合格的苯乙烯提供给聚合单元。
SBS生产聚合单元主要生产工艺流程框图见图4—2a。
SBS生产凝聚及后处理单元主要生产工艺流程框图见图4—2b。
(三)化学反应过程
SBS聚合属阴离子聚合反应。产品分线型和星型两大类。线型SBS由三步反应合成:第一步加入苯乙烯在溶剂油中由丁基锂引发苯乙烯生成活性聚苯乙烯段S—Li+;第二步加入丁二烯继续反应得到活性两嵌段共聚物SB—Li+;第三步加入苯乙烯得到活性三嵌段共聚捌SBS—Li+;然后加入终止剂终止反应。星型SBS的前两段反应同线型SBS,然后加入偶合剂SiCl4进行偶合反应得到星型SBS。
SBS聚合是放热反应,反应方程式略。
(四)主要操作条件及工艺技术特点
1.主要操作条件
SBS装置主要由配制、聚合、溶剂回收、凝聚及后处理等单元构成,主要操作条件见表4—12。
2.工艺技术特点
(1)生产过程采用单釜间歇聚合。
(2)聚合反应单体聚合率高。
(3)聚合用溶剂可回收循环使用。
(五)催化剂及助剂
SBS聚合过程所使用的防老剂为2.6.4引发剂为丁基锂,活化剂为四氢呋喃,偶合剂为四氯化硅。主要性质见表4—13。
(六)原料及产品性质
二、重点部位及设备
(一)重点部位
SBS生产过程中重点部位主要为下列单元:聚合及回收单元、胶液罐单元、凝聚单元、后处理的干燥单元等。
(二)重点设备
SBS生产过程中涉及的重点设备主要有聚合系统的聚合釜、丁基锂引发剂加料、配置罐脂处理系统的膨胀干燥机和脱水挤压机等。此外装置内的压力容器同样是不可忽视的重点设备。