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丁二烯装置聚合物分析及其影响

丁二烯装置聚合物分析及其影响
丁二烯装置聚合物分析及其影响

丁二烯装置聚合物分析及其影响

摘要:本文讨论了丁二烯装置生产过程中产生的聚合物种类及其危害,主要目的是学习、探究和交流,为装置优化运行提供借鉴。

关键词:丁二烯聚合物

一、概述

目前我国丁二烯抽提装置一般可分为N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和乙腈法(CAN法)。由于丁二烯化学性质很活泼,所以在储运及生产的过程中容易发生聚合,会缩短装置的运行周期,使装置的非计划性停工次数增加,同时会降低产量、增加能耗、减少设备的使用寿命,并会给安全环保带来很多不利的影响。本文着重介绍丁二烯装置中聚合物的种类及其影响。

二、丁二烯自聚物的产生及影响因素

丁二烯的化学性质极为活泼,在高温下极易由两个丁二烯分子聚合形成环状化合物丁二烯二聚体。当系统中有氧存在时,丁二烯首先被氧化成淡黄色或深褐色的油状物质丁二烯过氧化物,不易沉淀,然后自催化迅速自聚成丁二烯过氧化物自聚物;同时,由于氧、铁锈等物质的存在,也促进了自聚物的生成。丁二烯过氧化物自聚物在常温下是不分解的,但是在高温或者在光照、撞击、摩擦时会发生分解或者爆炸。过氧化物自聚物产生的游离基又可能会引发丁二烯的聚合,最后生成爆米花状的端聚物,丁二烯端聚物是一种高度交联的树脂状聚合物,不易溶于水。丁二烯自由基进一步与丁二烯发生自由基聚合反应,最终生成丁二烯端基聚合物。系统中的氧、过氧化物、铁锈是导致端聚物形成的主要原因。除此之外,丁二烯的端基聚合物的生成还与丁二烯的纯度、温度、压力、阻聚剂加入量以及设备是否存在死角等因素有关。该端聚物一旦形成,就会以此为中心发生链增长,自身支化蔓延,不易终止,迅速堵塞设备、管线,甚至破坏设备。因此,控制丁二烯端聚物首先要从预防过氧化物开始,要适时定点加入阻聚剂,消除过氧键活性基团诱发因素,制定和完善防止丁二烯聚合物爆炸的各项工艺和安全措施。

三、聚合物的种类划分

丁二烯聚合物表现形式主要为二聚物,过氧化物自聚物,海绵状聚合物,橡胶状聚合物,爆米花状聚合物。

1.丁二烯二聚物的化学名称是乙烯基环己烯(DPC)。

常温下,丁二烯二聚体为油状液体,沸点在116度,可与丁二烯任何比例混溶,但是在高温下,它能变成油状聚合物,呈黑色或暗褐色,受热时具有高粘性。常温下固化变硬、性脆,受力易碎。在装置正常操作条件下,丁二烯二聚体不会进一步聚合生成高分子物质,只是消耗有效组分丁二烯,对装置操作及安全不会造成影响,可在溶剂再生系统脱除。丁二烯二聚体是丁二烯的热聚合物,反应不需要催化剂,反应速率取决于温度,且为放热反应,并随着储存时间的延长而显著增加。

2.丁二烯过氧化物自聚物

丁二烯在常温下与空气接触时,能生成有剧烈爆炸危险的过氧化合物,丁二烯过氧化物可进一步形成丁二烯过氧化聚合,并可引发形成危险性极大的丁二烯端聚物。丁二烯过氧化自聚反应为自催化反应,聚合物是一种淡黄色油状物质,

丁二烯工艺设计讲解

目录 1 引言 (37) 2 工艺路线 (37) 2.1 生产的基本原理 (37) 2. 2 工艺路线的对比与选择 (37) 2. 3 DMF法碳四抽提丁二烯装置的特点 (38) 2. 4 物料衡算 (39) 2. 5 装置工艺流程图 (40) 2. 6 工艺流程说明 (40) 2.6.1 第一萃取精馏部分 (40) 2.6.2 第二萃取精馏部分 (42) 2.6.3 丁二烯净化部分 (43) 2.6.4 溶剂净化部分 (44) 2. 7 工艺控制 (44) 2.7.1 原料质量变化对产品的影响及调节方法 (45) 2.7.2 主要工艺条件的变化对产品质量的影响 (46) 结论 (49) 参考文献 (50) 致谢 (51)

1 引言 丁二烯来源:从油田气、炼厂气和烃类裂解制乙烯的副产品中都可获得碳四馏分。碳四系列的基本有机化工产品主要有丁二烯、顺丁烯二酸酐、聚丁烯、二异丁烯、仲丁醇、甲乙酮等,它们是有机化学工业的重要原料。无论是裂解气深冷分离得到的碳四馏分,还是经丁烯氧化脱氢得到的粗丁二烯,均是以碳四各组分为主的烃类混合物,主要含有丁烷、正丁烯、异丁烯、丁二烯,它们都是重要的有机化工原料[1,2]。 C4的分离与C2、C3馏分相比,其最大的特点是各组分之间的相对挥发度很小,使分离变得更加困难,采用普通精馏方法在通常条件下将其分离是不可能的。为此工业生产中常用在碳四馏分中加入一种溶剂进行萃取的特殊精馏来实现对C4馏分的分离[3-5]。 2 工艺路线 2.1 生产的基本原理 由于碳四原料中大部分组分与丁二烯-1,3之间的沸点较为接近,而且相互之间有共沸物产生,这样采用一般的精馏方法很难进行分离开,所以为了得到目标产品(丁二烯)就必须采用特殊分离方法——萃取精馏。萃取精馏的原理就是:向被分离物料碳四原料中加入一种新的组分——萃取溶剂二甲基甲酰胺(DMF),它的加入使得原来物料中各组分之间的相对挥发度发生明显变化,从而使物料中难以用普通精馏方法分离的组分如:顺丁烯-2和反丁烯-2等组分在第一萃取精馏塔分离出来,乙基乙炔和乙烯基乙炔等组分在第二萃取精馏塔分离出来。 经过两段萃取精馏得到的粗丁二烯再经过两段普通精馏即得到产品丁二烯。普通精馏的原理是利用混合物中各组分在相同压力下相对挥发度不同的特点,使混合物处于气—液两相共存时各组分在液相和气相中的分配量不同从而将各组分分离开。 甲基乙炔和水等轻组分在第一精馏塔顶脱除,第二精馏塔则用于脱除在萃取精馏部分未能完全脱除的顺丁烯-2、丁二烯-1,2、乙基乙炔、碳五等重组分,塔顶得到产品丁二烯。 2. 2 工艺路线的对比与选择 目前世界上大规模工业化生产丁二烯-1,3的方法主要有三种:乙腈法(ACN)、二甲基甲酰胺法(DMF)和N-甲基砒硌烷酮法(BASF)。

聚丁二烯

聚丁二烯 简介 聚丁二烯(polybutadiene)是1,3-丁二烯的聚合物。英文缩写 PB。按结构不同可分为顺式 -1,4 -聚丁二烯(又称顺丁橡胶,CBR)、反 式-1,4-聚丁二烯,以及1,2 -聚丁二烯。后者还有全同和间同立 构之分。顺式-1,4-聚丁二烯的玻璃化温度-106℃,结晶熔点3℃,晶体密度1.01g/cm3,而 1,2 -聚丁二烯的密度0.93g/cm3,玻璃化 温度-15℃,熔点 128℃(全同)和156℃(间同)。不同结构的聚丁二 烯之性能差别很大,CBR 有高弹性和低滞后性,高抗拉强度和耐磨性,拉伸时可结晶。高反式-1,4-聚丁二烯的结晶性大,回弹性差。而1, 2-聚丁二烯为非晶态,低温性能较差。聚丁二烯可用硫黄硫化,硫化时并发生顺-反异构化。对于1,4—加成的双烯类聚合物,由于内双键上的基团在双键两侧排列的方式不同而有顺式构型与反式构型之分,如聚丁二烯有顺、反两种构型:其中顺式的1,4—聚丁二烯,分子链与分子链之间的距离较大,在常温下是一种弹性很好的橡胶;反式1,4—丁二烯分子链的结构也比较规整,容易结晶,在常温下 是弹性很差的塑料。 远程结构 丁二烯在5~50℃自由基聚合的产物以反式-1,4-结构为主,烃类溶剂中的负离子聚合时,顺式-1,4- 聚丁二烯结构占35%,四氢呋喃中聚合则主要形成1,2 -结构,以钛、钴、镍和稀土催化剂的

齐格勒-纳塔型配位聚合可得到高顺式-1,4-结构(90%~99%),钒系催化剂则能合成高反式结构,钒、铬和钼系催化在一定条件下可得到1,2-聚丁二烯。 聚丁二烯主要用作合成橡胶,并常与天然橡胶、丁苯橡胶并用,制造轮胎的胎面和胎体,此外由于耐磨性好,也用于鞋底、输送带、车辆零件等。 1,2- 聚丁二烯用于胶粘剂和密封剂。 单体的结构和性质 1,3-丁二烯的结构式为: 在常温下有两种构象:S-反式(96%)和S-顺式(4%),两种构象的转动能量为2.3千卡/摩尔。S-反式比较稳定。由于两种构象的能量差别很小,它们的异构化是不困难的。1,3-丁二烯是最简单的共轭双烯。沸点为-4.4℃(760毫米汞柱)。商品中常含少量1,2-丁二烯,在常温下用两个大气压可将丁二烯液化。贮于钢瓶时,必须加抗氧剂如叔丁基邻苯二酚或 N-苯基-β-萘胺等,以防止生成过氧化物,引起爆炸。 聚合物的结构和性质 丁二烯分子有两个双键,既可发生1,4加成聚合,生成顺式1,4或反式1,4聚合物;也可发生1,2聚合,其中又有全同1,2和间同1,2之分。

丁二烯聚合类型及部分事故案例

在丁二烯生产装置中,丁二烯聚合物种类主要有: 1.1 丁二烯二聚物丁二烯受热会发生二聚反应,生成4一乙烯基环己烯。其反应速度取决于温度,且为放热反应。反应方程式如下。该化学反应在萃取精馏系统及普通精馏系统均可发生。 1.2 丁二烯热聚物1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,但在高温环境中,只要有足够热能,1,3-丁二烯的分子 的双健是能够打开成为双自由基,从而引发聚合。 该化学反应主要发生在萃取精馏系统及一二汽提系统。 1.3 丁二烯端基聚合物如上所述,1,3-丁二烯的分子具有共轭双健结构,化学性质较为活泼,然而它的分子空间结构是对称的,较难激化成活性聚合基,在较低的温度和没有引发剂的作用,聚合的速度极慢,且聚合产物大多是分子量较小的丁二烯二聚物。图2为聚合速率与温度关系图,图3为聚合速率与引发剂关系图。在引发剂作用下,操作温度足够高,就能激活1,3-丁二烯取代基,使其按自由基聚合的方式形成端基聚合物。聚合过程分三个步骤进行:

1.3.1 丁二烯过氧化自聚物形成 1,3-丁二烯与系统中的氧作用,发生氧化反应,生成过氧化自聚物。这种过氧化自聚物是一种淡黄色油状物质,密度大,易沉积于设备、管线死角上。 2.3.2 自由基的形成丁二烯过氧化自聚物极不稳定,在加热的情况下可断裂成活性自由基。 1.3.3 丁二烯游离基链增长活性自由基与丁二烯分子作用, 按线性方向形成爆米花状端基聚合物 这过程为放热反应,反应速度快;自由基不断转移,使链不断增长,聚合物分子快速增大,体积急剧膨胀。由于为放热反应,造成局部温度急剧上升,形成恶性循环,严重时产生爆炸。端基聚合特点是反应速度快、生成物体积大,破坏力极强,是堵塞设备、造成设备损毁、酿成安全事故的重要原因,也是丁二

丁二烯的精馏工艺设计

化工与材料工程学院毕业设计年产1.6万吨丁二烯的精馏工艺设计 学生学号 学生姓名 专业班级 指导教师金朝晖副教授 联合指导教师高华晶副教授 完成日期2011-8-29 化工学院 Chemical Technology

摘要 丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体,是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。由于其分子中含有共轭二烯,可以发生取代、加成、环化和聚合等反应,使得其在合成橡胶和有机合成等方面具有广泛的用途,可以合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶产品,此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。 目前,世界丁二烯的来源主要有两种,一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到,该方法目前只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。另外一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到,这种方法价格低廉,经济上占优势,是目前世界上丁二烯的主要来源。根据所用溶剂的不同,该生产方法又可分为乙睛法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。 乙腈法,该法最早由美国Shell公司开发成功,并于1956年实现工业化生产。它以含水10%的乙腈(ACN)为溶剂,由萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸和溶剂回收等工艺单元组成。目前,该方法以意大利SIR工艺和日本JSR工艺为代表。二甲基甲酰胺法,二甲基甲酰胺法(DMF法)又名GPB法,由日本瑞翁N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德国BASF公司开发成功,并于1968年实现工业化生产,建成一套7.5万吨/年生产装置。公司于1965年实现工业化生产,并建成一套4.5万吨/年生产装置。N-甲基吡咯烷酮法,N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德国BASF公司开发成功,并于1968年实现工业化生产,建成一套7.5万吨/年生产装置。也是目前国内主要生产方法。 本次毕业设计结合吉林化工有机合成厂采用乙腈法(CAN法)年产14万吨丁二烯工艺,通过已给出的数据进行物料衡算,热量横算,设备计算和换热器等计算完成年产12000吨丁二烯的精馏工艺设计,并进行工艺流程图,设备布置图,设备配管图等设计与绘制,将所学系统知识与实际相联系。 关键词:丁二烯,乙腈法,C4馏分,物料衡算

丁二烯理化性质与质量指标

丁二烯理化性质与质量指标 1.1 丁二烯的基本概况 产品名称:1,3-丁二烯;别名:二乙烯、丁间二烯、乙烯基乙烯; 英文名称:1,3-butadiene; 英文别名:Biethylene、Erythrene、Vinylethylene。 分子式: C4H6或H2CCHCHCH2 分子量:54.09 CAS 登录号:106-99-0 图1.1 丁二烯结构式 丁二烯通常指1, 3-丁二烯,又称乙烯基乙烯,是一种重要的石油化工基础原料,是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。 丁二烯分子式为C4H6,由于其分子中含有共扼二烯,可以发生取代、加成、环化和聚合等反应,在有机合成方面具有广泛的用途,可以合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯( ABS )树脂等多种产品,此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙-66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。

1.2 丁二烯的理化性质 丁二烯又称丁间二烯,分子式C4H6,分子量54.09。在常温下为无色、有芳香味、有毒气体,是一种极易液化的无色气体,与空气可形成爆炸性混合气体。 稍溶于水,水中溶解度为0.38%。易溶于丙酮、苯等有机溶剂,易聚合,有氧存在下更易聚合。蒸汽密度为1.9kg/m3;相对密度0.6211(在20℃下的液体);溶点 -139℃;沸点-4.41℃;自燃点414℃;蒸汽压101.3Kpa(-4.5℃);闪点-76℃; 冰点-108.9℃;易燃;爆炸极限2.16~11.47℃(体积)。 表1.1 丁二烯的理化性质表 项目指标项目指标 熔点(101.325kPa):-l08.9℃沸点(101.325kPa):-4.4℃ 液体密度(-4.4℃,101.325kPa):650.4kg/m3 气体密度(101.325kPa,0℃): 2.428kg/m3 相对密度(101.325kPa,20℃,空气=1): 1.878 比容(21.1℃,101.325kPa):0.4306m3/kg 气液容积比(15℃,100kPa):279l/l 饱和蒸气压(kPa):245.27(21℃) 临界温度:l52.0~C 临界压力:4327kPa 临界密度:245kg/m3 熔化热(—108.9℃)):147.62kJ/kg 气化热AHv(—4.6℃):416.06kJ/kg 比热比:Cp/Cv=1.113 比热容(气体,101.325kPa,25℃):CP=1.518kJ/(kg·K) Cv=1.364kJ/(kg·K) 蒸 气 压 (—40℃):19.77kPa (0℃):l19.82kPa (液体,—28.2℃): 2.055kJ/(kg·K) (40℃):434.36kPa 导热系数(气体,101.325kPa,25℃):0.01569W/(m·K) 表面张力(一40℃):20.7mN/m (液体,一40℃):0.1548W/(m·K) 燃点:417.8℃ 粘度(气体,101.325kPa,20℃):0.00754mPa·s 折射率(液体,一25℃): 1.4292 燃烧界限(空气中,20℃,100kPa):2%~11.5%(体积) 在氧气中当量燃烧时火焰温度:2770℃ 在氧气中当量燃烧时火焰速度: 3.64m/s 在空气中当量燃烧时火焰速度:0.5 m/s 在空气中当量燃烧时火焰温度:2357℃ 丁二烯化学结构与其他单烯烃不同,碳碳双键具有共轭效应,这就决定了它

聚合物的制备

第三篇高分子材料加工基础 第九章聚合物的制备 本章内容及要求 1.本章共三节,教授课时2学时,通过本章学习,要掌握聚合物制备的两种方法,即加聚型和缩聚型。 9.1 概述 9.2 加聚型聚合物的制备 9.3 缩聚型聚合物的制备 2.重点:加聚型聚合物的制备方法 3.要求: ①了解高分子材料制备的四个环节; ②掌握高分子化合物的基本概念:结构单元、单体、聚合度; ③了解高分子化合物的分类; ④掌握加聚型聚合物的四种制备方法的原理、特点与应用; ⑤了解缩聚型聚合物的三种制备方法; ⑥掌握加聚反应与缩聚反应在反应物和产物的特点。 具体内容 第一节概述 1.定义: 高分子化合物:简称高分子,由成百上千个原子组成的大分子。大分子是由一种或多种小分子通过共价键一个接一个地连接而成的链状或网状分子。 高分子链的形态

?线型:长径比1000:1,具有良好的弹性和塑性,可溶解或溶胀,加热可熔化或软化;易于加工成形,可重复使用。热塑性塑料PE、PVC等。 ?体型:网状结构,不溶不熔,具有良好的耐热性和强度,但脆性大,弹性、塑性低,不能重复使用。热固性树脂—酚醛树脂等。 高分子材料是以有机高分子聚合物为主并往往加入多种添加剂形成的材料。 2.结构单元、单体、聚合度 一个大分子往往由许多相同的简单结构单元通过共价键重复连接而成。 例如聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯结合而成 结构单元(链节):聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团 单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。 聚合度:塑料分子链所含链节的数目 3.分类: 其中(1)热塑性聚合物:加热后软化,冷却后又硬化成型,这一变化随温度变化可以反复进行。聚乙烯、聚氯乙烯属于此类。 (2)热固性聚合物:聚合物原料经混合并受光、热或其它外界环境因素的作用发生化学变化而固化成型,但成型后再加热也不会软化变形。如酚醛树脂、环氧树脂等。 4.高分子材料制备过程 人们从古时候起就知道应用棉花、丝绸、羊毛、皮革之类的高分子材料,但第一种合成高

丁二烯装置聚合物分析及其影响

丁二烯装置聚合物分析及其影响 摘要:本文讨论了丁二烯装置生产过程中产生的聚合物种类及其危害,主要目的是学习、探究和交流,为装置优化运行提供借鉴。 关键词:丁二烯聚合物 一、概述 目前我国丁二烯抽提装置一般可分为N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和乙腈法(CAN法)。由于丁二烯化学性质很活泼,所以在储运及生产的过程中容易发生聚合,会缩短装置的运行周期,使装置的非计划性停工次数增加,同时会降低产量、增加能耗、减少设备的使用寿命,并会给安全环保带来很多不利的影响。本文着重介绍丁二烯装置中聚合物的种类及其影响。 二、丁二烯自聚物的产生及影响因素 丁二烯的化学性质极为活泼,在高温下极易由两个丁二烯分子聚合形成环状化合物丁二烯二聚体。当系统中有氧存在时,丁二烯首先被氧化成淡黄色或深褐色的油状物质丁二烯过氧化物,不易沉淀,然后自催化迅速自聚成丁二烯过氧化物自聚物;同时,由于氧、铁锈等物质的存在,也促进了自聚物的生成。丁二烯过氧化物自聚物在常温下是不分解的,但是在高温或者在光照、撞击、摩擦时会发生分解或者爆炸。过氧化物自聚物产生的游离基又可能会引发丁二烯的聚合,最后生成爆米花状的端聚物,丁二烯端聚物是一种高度交联的树脂状聚合物,不易溶于水。丁二烯自由基进一步与丁二烯发生自由基聚合反应,最终生成丁二烯端基聚合物。系统中的氧、过氧化物、铁锈是导致端聚物形成的主要原因。除此之外,丁二烯的端基聚合物的生成还与丁二烯的纯度、温度、压力、阻聚剂加入量以及设备是否存在死角等因素有关。该端聚物一旦形成,就会以此为中心发生链增长,自身支化蔓延,不易终止,迅速堵塞设备、管线,甚至破坏设备。因此,控制丁二烯端聚物首先要从预防过氧化物开始,要适时定点加入阻聚剂,消除过氧键活性基团诱发因素,制定和完善防止丁二烯聚合物爆炸的各项工艺和安全措施。 三、聚合物的种类划分 丁二烯聚合物表现形式主要为二聚物,过氧化物自聚物,海绵状聚合物,橡胶状聚合物,爆米花状聚合物。 1.丁二烯二聚物的化学名称是乙烯基环己烯(DPC)。 常温下,丁二烯二聚体为油状液体,沸点在116度,可与丁二烯任何比例混溶,但是在高温下,它能变成油状聚合物,呈黑色或暗褐色,受热时具有高粘性。常温下固化变硬、性脆,受力易碎。在装置正常操作条件下,丁二烯二聚体不会进一步聚合生成高分子物质,只是消耗有效组分丁二烯,对装置操作及安全不会造成影响,可在溶剂再生系统脱除。丁二烯二聚体是丁二烯的热聚合物,反应不需要催化剂,反应速率取决于温度,且为放热反应,并随着储存时间的延长而显著增加。 2.丁二烯过氧化物自聚物 丁二烯在常温下与空气接触时,能生成有剧烈爆炸危险的过氧化合物,丁二烯过氧化物可进一步形成丁二烯过氧化聚合,并可引发形成危险性极大的丁二烯端聚物。丁二烯过氧化自聚反应为自催化反应,聚合物是一种淡黄色油状物质,

浅析顺丁橡胶装置中丁二烯自聚物的产生及预防

浅析顺丁橡胶装置中丁二烯自聚物的产生及预防 发表时间:2019-12-12T16:08:04.487Z 来源:《工程管理前沿》2019年22期作者:黄彬 [导读] 在合成顺丁橡胶生产中,容易形成多种丁二烯自聚物,而丁二烯自聚物的危害性是相当大的,它对聚合反应有绝对的抑制作用,会造成聚合反应速率及门尼粘度的下降 摘要:在合成顺丁橡胶生产中,容易形成多种丁二烯自聚物,而丁二烯自聚物的危害性是相当大的,它对聚合反应有绝对的抑制作用,会造成聚合反应速率及门尼粘度的下降。本文通过分析自聚物的成因及影响因素,并结合生产实际,提出了预防生成丁二烯聚合物的措施。 关键词:丁二烯;橡胶装置;聚合物;产生原因;预防措施 前言:在合成顺丁橡胶的生产过程中,产生丁二烯自聚物是必然的,而丁二烯自聚物的危害性是相当大的,它对聚合反应有绝对的抑制作用,会造成聚合反应速率及门尼粘度的下降。如何预防其大量生成就是相关人员急需探讨和解决的问题。解决了这个问题,就可以避免由于系统内丁二烯自聚物的存在而发生的事故,降低生产成本,也可以确保装置清洁化生产。 1、丁二烯自聚物的产生及影响因素 丁二烯的化学性质极为活泼,在高温下极易由两个丁二烯分子聚合形成环状化合物丁二烯二聚体。当系统中有氧存在时,丁二烯首先被氧化成淡黄色或深褐色的油状物质丁二烯过氧化物,不易沉淀,然后自催化迅速自聚成丁二烯过氧化物自聚物;同时,由于氧、铁锈等物质的存在,也促进了自聚物的生成。丁二烯过氧化物自聚物在常温下是不分解的,但是在高温或者在光照、撞击、摩擦时会发生分解或者爆炸。过氧化物自聚物产生的游离基又可能会引发丁二烯的聚合,最后生成爆米花状的端聚物,丁二烯端聚物是一种高度交联的树脂状聚合物,不易溶于水。丁二烯自由基进一步与丁二烯发生自由基聚合反应,最终生成丁二烯端基聚合物。系统中的氧、过氧化物、铁锈是导致端聚物形成的主要原因。除此之外,丁二烯的端基聚合物的生成还与丁二烯的纯度、温度、压力、阻聚剂加入量以及设备是否存在死角等因素有关。该端聚物一旦形成,就会以此为中心发生链增长,自身支化蔓延,不易终止,迅速堵塞设备、管线,甚至破坏设备。因此,控制丁二烯端聚物首先要从预防过氧化物开始,要适时定点加入阻聚剂,消除过氧键活性基团诱发因素,制定和完善防止丁二烯聚合物爆炸的各项工艺和安全措施。 2、丁二烯自聚物的种类和性质 丁二烯是石油化工的基础原料之一,也是镍系顺丁溶液聚合的主要原料之一,属共轭二烯烃,因其化学性质十分活泼,所以在储存、运输、生产过程中极易产生自聚物,且极易发生自燃、爆炸、胀裂阀门及管道等事故。生产中常见的自聚物有二聚物、过氧化物、聚过氧化物、橡胶状自聚物、端聚物及糠醛聚合物等6种。 2.1 丁二烯二聚体 丁二烯二聚物,化学名称是4-乙烯基环己烯,常温下为液体,有流动性,沸点116℃,可以任意比例与丁二烯互溶,当聚集到一定量时,直接影响丁二烯的聚合反应和安全生产。 2.2 过氧化物 丁二烯的过氧化物是聚合物,由“-C4H6-”和“-O-O-”单元组成,含双键,化学式为(C4H6O2)n,分子量在1000-2000,是一种淡黄或深褐色(有杂质)油状物质,不易沉淀、可流动的液体,比丁二烯重,几乎不溶于丁二烯,可溶于苯和苯乙烯。对热敏感,在氧、铁锈等存在时,丁二烯过氧化物又成为自催化剂,迅速自聚生成丁二烯过氧化物自聚物。在丁二烯中,聚合物沉积分层,易沉积于设备的死角。极不稳定,受低热、摩擦、震动或接触氧化物时,极易爆炸。 2.3 端聚物—米花状聚合物 端聚物,爆米花状,该聚合物具有玻璃状、针状的外观;较硬且脆,易于撕裂,一般情况下为无色,受铁锈和铁离子污染;而呈深黄色、深茶色和咖啡色。具有不饱和属性,暴露于空气中;可自燃,甚至堵塞和涨裂阀门管道。 2.4 橡胶状和海绵状聚合物 由多个丁二烯分子聚合而成,有弹性,不溶于C4和丁二烯,易堵塞设备和管线。 3、丁二烯自聚物产生的主要原因 3.1 温度 温度是生成丁二烯自聚物的决定因素。 3.2 系统内氧及铁锈等杂质因素 对装置长周期安全生产威胁最大的是由丁二烯和系统氧发生过氧化反应生成的丁二烯过氧化物,丁二烯过氧化物为淡黄或深褐色(有杂质)油状物质,不容易沉淀。在氧、铁锈等的促进下,丁二烯过氧化物又会成为自催化剂,使丁二烯过氧化物迅速自聚生成丁二烯过氧化物自聚物。常温下不分解,但在高温、光照、撞击、摩擦时就会发生分解甚至爆炸。 3.3 阻聚剂加入量 目前丁二烯使用的阻聚剂为对叔丁基邻苯二酚(TBC)。在生产过程中,科学合理地控制阻聚剂的加入量是重中之重。 4、丁二烯自聚物产生的预防措施 在顺丁橡胶装置中丁二烯是主要原料,在丁二烯贮存、输送、反应后单体回收过程中,都不可避免地存在一些诱发丁二烯过氧化物产生的条件,诸如高温、氧、铁锈等,因此必须控制丁二烯过氧化物的生成条件。 4.1 严格控制系统中的氧含量 通过对丁二烯过氧化物、端聚物等成因的简要分析,系统中的氧是诱发和产生自聚物的最主要原因,必须严格控制氧含量。在丁二烯

聚合物制备工艺

二、流程与工艺:流程框图、过程描述及生产控制手段 1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺,并指出制备LDPE的主要影响因素是什 么? 答: (1)生产工艺:新鲜乙烯与第二次回收的乙烯及分子量调节剂进行一次压缩,然后与第一次回收的乙烯进行二次压缩。二次压缩的乙烯冷却后进入聚合反应釜。引发剂用高压泵直接注入聚合反应釜。聚合至一定转化率后进入高压分离器减压,未反应乙烯与聚乙烯分离,第一次回收乙烯。剩余聚乙烯进入低压分离器减压,乙烯进一步分离,第二次回收。聚乙烯树脂在低压分离器中与抗氧剂等添加剂混合后经挤出切粒,用脱水振动筛、离心干燥器脱去水分,然后挤出、切粒、离心干燥、包装。 (2)生产控制主要影响因素: ?压力:一般 150~200MPa,P增加,Rp增加,产率和分子量增加,支链度,乙烯基含量降低,密度增加。 ?温度增加:聚合速率、支化度、端乙烯基含量均增加、物料相态,分子量下降,密度下降 ?引发剂:影响Rp和分子量、转化率。 ?链转移剂:影响分子量和密度,还有聚合物的端基结构 ?乙烯纯度:杂质越多,分子量下降,影响产品性能。 ?聚合设备。 2. 试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯PS的本体聚合生产工艺,并指出生产控制的主要影响因素是 什么? 答:(1)生产工艺:

分段聚合,逐步排除反应热,最终达到高转化率;聚合到一定程度,转化率约40%,分类出未反应单体循环使用;目前以分段聚合工艺为主。 生产控制主要影响因素:单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热(排除反应热,否则易爆聚)、转化率、相对分子质量(对力学性能影响大)与反应温度、惰性气体保护(抑制PS热氧化变黄,提高透明度) 3.溶液聚合制备顺丁橡胶BR的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制 催化剂:陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度(丁油浓度);聚合温度;杂质 3.试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯PP气相聚合生产工艺,并指出生产控制的主要影响因素是什么? 答:特点:不用溶剂,在气态丙烯中进行聚合,反应混合物由悬浮在气相中的 PP 粉料与向上流动的气体组成。特有的 CD催化剂,活性高,不需要预聚合。由于超高活性的催化剂,物料在反应器中停留时间极短。轴向搅拌,具有良好的径向混合性能。过程停开车较容易。 (2)影响因素:温度、压力、催化剂、纯度 (1)生产工艺

丁二烯装置的防爆措施简易版

A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编订:XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 丁二烯装置的防爆措施简 易版

丁二烯装置的防爆措施简易版 温馨提示:本解决方案文件应用在对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。文档下载完成后可以直接编辑,请根据自己的需求进行套用。 丁二烯馏分闪点低,爆炸极限范围大、容 易气化,气体比重比空气大,容易积聚在地面 的低洼部位,形成爆炸性混合物,造成爆炸和 火灾。国内外生产厂家均发生过丁二烯爆炸事 故,新疆独山子石化乙烯厂针对丁二烯装置中 各项与安全有关的因素和特点,经过调研、分 析,找出了本装置存在的隐患,制定和完善了 防止丁二烯爆炸的各项工艺和安全措施。 丁二烯装置的主要危险性 丁二烯端聚物胀裂设备 胀裂设备部位 独山子石化乙烯厂丁二烯装置脱轻精馏塔

的再沸器气相线安全阀入口法兰1998年曾被聚合物堵塞、胀开,安全阀入口2寸管线曾被胀裂8厘米,造成烃类少量外渗;此外,产品精馏塔冷凝器也曾因胀变形过,幸亏发现及时,才未造成事故。 聚合物胀裂设备的原因 主要为高纯度丁二烯聚集在安全阀的入口“盲肠”线时间长后,极易产生白色米花状聚合物,聚合物迅速增多膨胀产生巨大的应力,造成管线胀裂。 精馏塔顶注入的TBC(对叔丁基邻苯二酚)阻聚剂量少。 解决的措施 将气相线安全阀入口线“盲肠”消除。 为了避免聚合物在备用再沸器气相线中聚

丙烯腈—丁二烯—苯乙烯聚合物(ABS)

丙烯腈—丁二烯—苯乙烯聚合物(ABS) ABS塑料是由丙烯腈(A)丁二烯(B)苯乙烯(S)三种单体组分接枝共聚而成的三元共聚物。俗称超不碎胶。 由于三种单体在配比组合上的不同,将直接影响到ABS的多种性能,如丙烯腈含量的增加可改善ABS的耐油性和耐化学性;丁二烯的增加可提高ABS的冲击韧性;而苯乙烯则可提供良好的加工性能。现今ABS生产牌号规格众多,性能用途各异,如通用级、抗冲级、高抗冲级、耐寒级、电镀级、阻燃级、增强级、抗热级、透明级、易加工级等品级的ABS。 一、工艺特性 ABS属于无定形聚合物,无明显熔点,成型后无结晶,成型收缩率为0.3%~0.8%。工艺参数需根据原料的不同牌号和品级制定。在成型过程中,ABS稳定性较好,不易出现降解或分解。但温度过高时,聚合物中橡胶相有破坏的倾向。通常ABS开始出现分解的温度是270℃,但在250℃左右聚合物就开始变色。ABS的粘度适中,其流动性比PS、PA、PE、PP等要差,但比UPVC、PC要好,相当于高抗冲PS的流动性能,且熔体的冷却固化速度较快。ABS的熔体流动性与加工温度和剪切速率有关,对剪切速率更为敏感。ABS中组分不同,吸水性有所差异,其范围在0.2%~0.8%之间,成型时如果聚合物中含有水分,制品上就会出现斑痕、云纹、气泡等缺陷,因此成型前需进行干燥,使其含水量降到0.2%以下。 二、注塑设备 对于ABS,用普通螺杆即可成型,大机用中小型螺杆更佳。射咀可用敞开式通用射咀,射咀直径通常为螺杆外径的1/15左右。 对于阻燃级ABS,要求设备镀硬铬(如螺杆、料筒、射咀等部位),并要求温控系统工作灵敏。 三、制品与模具 ⑴制品的壁厚ABS制品的壁厚通常在1.5~4.5㎜之间选取,还要注意壁厚的均匀性,要求不要相差太大,对于制作电镀处理的制品其表面要平整,避免凹凸,因为这些部位的静电作用易粘附尘埃难以去除,使镀层的附着性变差。此外还应避免尖角的存在,以防应力集中,因此要求转角,厚薄连接处等部位采用圆弧过渡。 ⑵脱模斜度模芯部分沿脱模方向为35ˊ~1°,模腔部分沿脱模方向取40ˊ~1°20ˊ。且顶出时顶出有效面积要大,多根顶针在顶出过程中同步性要好,顶出力均匀。 ⑶模具排气为了防止在充模过程中排气不良,制品表面出现烧伤或阴阳色等。常见的排气口尺寸为0.025至0.05㎜深,4~6㎜宽。 ⑷流道与浇口ABS的粘度较PS高,故须较大的圆形或梯形浇口和流道,冷流道的直径应为6~8㎜。热流道模具不适应于阻燃级ABS。大多数浇口可以选用,包括扁平形、针形,潜水口形、扇形等。

丁二烯问答题

丁二烯问答题 ?为什么要严格控制产品丁二烯中的TBC含量? 1.答:产品中加入一定量的TBC主要是防止丁二烯自聚,如果加入太多一是造成浪费, 二是我GPB工艺向丁苯、顺丁二套聚合装置送丁二烯,丁苯装置中有脱除手法,而聚合没有,故易造成聚合不聚。 ?简述蒸汽加热再沸器的投用步骤? 答:1)将使用蒸汽的重沸器通蒸汽的过程中的凝液排尽。2)将调节阀前的凝液排尽,然后少开调节阀进蒸汽。3)将疏水器前的凝液倒淋阀打开,见气后关闭阀门,凝液走疏水器。?某一塔塔釜液采出泵发生气搏现象,切换至备泵时也出现气搏现象,试分析原因?(泵入口带有过滤器,塔底、塔顶压力及液面指示均正常。) 答:可能是釜液空,应检查二次表指示,用现场玻璃板液面计重新校对,如果液面指示无问题,再检查压力二次表指示,用现场压力表与二次表校核。 ?萃取精馏塔中回流比过大有何影响? 答:在萃取精馏塔中回流比过大会稀释溶剂,降低溶剂浓度,从而降低萃取分离效果,所以要控制在一定的回流比 ?N2置换泄漏率计算公式及符号表示意义? PK(TH=273) 1—PH(TK=273) 泄漏率= T PK、TK:试压终止时的绝对压力和温度 PH、TH:试压开始时的绝对压力和温度 ?丁二烯中微量羰基化合物含量测定厡理是什么? 答:羰基化合物与盐酸羟胺反应生成肟,同时析出与羰基化合物等当量的盐酸,析出的盐酸楚用 NAOH标准溶液滴定,根据NAOH溶液用量即可算出样品中的羰基化合物的含量。 ?气防站的主要作用是什么? 答:1)平时对职工进行气防急救训练。2)对厂有中毒、窒息危险性工作进行监护审批发放防护器材,3)定期检查事故柜、防毒面具和氧气呼吸器,并负责保养,检验更换再生瓶充氧。4)出现事故,气防人员迅速赶到现场,听人指挥将受害者转移进行急救并送往医院治疗。 ?写出传热速率方程式,分析提高传热速率的途经有哪几个? 答:传热速率方程式为G=KAΔTM,从该方程可以看出传热面积A,传热系数K,传热平均速度ΔTM任何一方增大,G都将提高,因此提高传热速率的徒径有三个:一是增大传热面积,二是提高冷热冷体的平均温差,三是提高传热系数。 ?概述碳四馏分中氧含量的测定方法?

TMEDA 存在下的丁二烯阴离子均聚合动力学研究

TMEDA存在下的丁二烯阴离子均聚合动力学研究 史工昌1廖明义 2 王启飞1王玉荣1阎冰3李传清3梁爱民3 1:化工学院高分子材料系大连理工大学大连 116012 2:机电与材料学院大连海事大学大连 1160261 3:北京燕山石油化工股份有限公司研究院北京102500关键词:丁二烯阴离子聚合四甲基乙二胺动力学 本文主要考察了在间歇反应釜中,以环己烷为溶剂,结构调节剂 1 2 [~BLi]—聚丁二烯基锂活性链浓度;[B]—丁二烯单体浓度。

在无终止的阴离子聚合体系中,活性种浓度在反应过程中保持不变。当β=1, [BLi]α 为常数时,(2-1)式可写成:-d[B]/dt = K p ”[B] (2-2) 对(2-2)式积分得:ln(1/(1-x))=K p ”t (2-3) (2-3)式中:x-转化率;K p ”-假一级表观增长反应速率常数。 根据Fig1中数据,以ln(1/(1-x))对t 作图(如Fig2)。从图中可以看出,直线性均较好,说明在不同TMEDA/Li 值下,聚合反应速度与单体浓度为一次方关系,烯均聚动力学进行研究,得到Fig4和Fig5 的结值基本保持不变。参照刘炼等[3]以2G 为调节剂,BuLi 引发丁二烯聚合所得出的机理,对此提出了下面的反应机理,见(2-4)式: 2.2 温度对丁二烯聚合动力学的影响 分别对聚合温度为40、50℃的丁二果。由Fig4、Fig5的转化率曲线关系可得ln(1/(1-x))与t 的关系,进而可得

~P -Li +()2 ~P -Li + 2P -Li +~P -Li + ~+ 2TMEDA ~P -Li + ~P -Li + TMEDA 2TMEDA K d K a1K a2 (2-4) 到表观增长反应速率常数K p ”。结合Fig1可得不同TMEDA/Li 及不同温度下的K p ,列表如Tab1。 聚合温度的增加,增长反应速度均随之增加。表观活化能大小顺序均为:单量体

丁二烯生产技术

丁二烯生产技术 收录: 2009-02-24 发布: 2009-02-24 丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体,是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。由于其分子中含有共轭二烯,可以发生取代、加成、环化和聚合等反应,使得其在合成橡胶和有机合成等方面具有广泛的用途,可以合成顺丁橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等多种橡胶产品,此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。 丁二烯的生产方法 目前,世界丁二烯的来源主要有两种,一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到,该方法目前只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。另外一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到,这种方法价格低廉,经济上占优势,是目前世界上丁二烯的主要来源。根据所用溶剂的不同,该生产方法又可分为乙睛法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。 1 乙腈法 该法最早由美国Shell公司开发成功,并于1956年实现工业化生产。它以含水10%的乙腈(ACN)为溶剂,由萃取、闪蒸、压缩、高压解吸、低压解吸和溶剂回收等工艺单元组成。1977年Shell公司在改造中增加了冷凝器和水洗塔,并将闪蒸和低压解吸的气相合并压缩,其中约8%经冷凝送往水洗塔洗去溶剂,塔顶气相返回原料蒸馏塔,这样就除去了C4烃中的C5烃。其余气体一部分送往高压解吸塔,另一部分作为再沸气体送往萃取蒸馏塔塔底以提供热能,从而省去了一台再沸器,降低了蒸汽用量。水洗塔底溶剂的约1%送往溶剂回收精制系统,以保证循环溶剂的质量。对炔烃含量较高的原料需要进行加氢处理,或采用精密精馏、两段萃取才能得到纯度较高的丁二烯。目前,该方法以意大利SIR工艺和日本JSR工艺为代表。 意大利SIR工艺以含水5%的ACN为溶剂,采用5塔流程(氨洗塔、第一萃取精馏塔、第二萃取精馏塔、脱轻塔和脱重塔)。在第一萃取精馏塔前加一氨水洗涤塔,用以除去原料中0.04%-0.08%(质量百分数)的醛酮。炔烃由第二萃取蒸馏塔第75块塔板侧线采出,送往接触冷凝器。脱重塔塔底和接触冷凝器底部物料合并,其热能回收后用于原料蒸发器。该工艺不仅能使丁二烯收率达到96%-98%,还能使丁二烯与炔烃分离,丁二烯产品纯度可以达到99.5%以上。该技术的特点是流程简单,溶剂解吸在萃取精馏塔下段完成;第一萃取精馏塔采用两点进料,有利于改善塔内液相的浓度分布,减少该塔上段的液相负荷,降低能耗;在第一萃取精馏塔下部设置一台换热器,起中间再沸器的作用,可充分利用塔底热能提高烃类从溶剂中的分离效率;采用在第二萃取精馏塔第75块塔板侧线除炔烃的技术,使丁二烯与炔烃几

常见聚合物材料缩写对照表

常见聚合物材料缩写对照表(中译名)作者:岳占国 英文简称英文全称中文全称 ABA Acrylonitrile-butadiene-acrylate 丙烯腈/丁二烯/丙烯酸酯共聚物ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物AES Acrylonitrile-ethylene-styrene 丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物 AMMA Acrylonitrile/methyl Methacrylate 丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯共聚物ARP Aromatic polyester 聚芳香酯 AS Acrylonitrile-styrene resin 丙烯腈-苯乙烯树脂 ASA Acrylonitrile-styrene-acrylate 丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物 CA Cellulose acetate 醋酸纤维塑料 CAB Cellulose acetate butyrate 醋酸-丁酸纤维素塑料 CAP Cellulose acetate propionate 醋酸-丙酸纤维素 CE “Cellulose plastics, general” 通用纤维素塑料 CF Cresol-formaldehyde 甲酚-甲醛树脂 CMC Carboxymethyl cellulose 羧甲基纤维素 CN Cellulose nitrate 硝酸纤维素 CP Cellulose propionate 丙酸纤维素 CPE Chlorinated polyethylene 氯化聚乙烯 CPVC Chlorinated poly(vinyl chloride) 氯化聚氯乙烯 CS Casein 酪蛋白 CTA Cellulose triacetate 三醋酸纤维素 EC Ethyl cellulose 乙烷纤维素 EEA Ethylene/ethyl acrylate 乙烯/丙烯酸乙酯共聚物 EMA Ethylene/methacrylic acid 乙烯/甲基丙烯酸共聚物 EP “Epoxy, epoxide” 环氧树脂 EPD Ethylene-propylene-diene 乙烯-丙烯-二烯三元共聚物 EPM Ethylene-propylene polymer 乙烯-丙烯共聚物 EPS Expanded polystyrene 发泡聚苯乙烯 ETFE Ethylene-tetrafluoroethylene 乙烯-四氟乙烯共聚物 EVA Ethylene/vinyl acetate 乙烯-醋酸乙烯共聚物 EVAL Ethylene-vinyl alcohol 乙烯-乙烯醇共聚物 FEP Perfluoro(ethylene-propylene) 全氟(乙烯-丙烯)塑料 FF Furan formaldehyde 呋喃甲醛 HDPE High-density polyethylene plastics 高密度聚乙烯塑料 HIPS High impact polystyrene 高冲聚苯乙烯 IPS Impact-resistant polystyre ne 耐冲击聚苯乙烯 LCP Liquid crystal polymer 液晶聚合物 LDPE Low-density polyethylene plastics 低密度聚乙烯塑料 LLDPE Linear low-density polyethylene 线性低密聚乙烯 LMDPE Linear medium-density polyethylene 线性中密聚乙烯 MBS Methacrylate-butadiene-styrene 甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物MC Methyl cellulose 甲基纤维素 MDPE Medium-density polyethylene 中密聚乙烯 MF Melamine-formaldehyde resin 密胺-甲醛树脂

北京化工大学聚合物制备工程流程题

二、流程描述:流程框图、过程描述及生产控制手段 1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺,并指出制备LDPE的主要影响因素是什么? 聚合热大;乙烯高压聚合的转化率低;链转移反应容易发生;以氧为引发剂时,存在压力与氧浓度的临界值关系 乙烯压缩引发剂 配制和注入 聚合 聚合物与乙烯 单体的分离 后处理挤出 生产控制主要影响因素:温度与压力 2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺,并指出生产控制的主要影响因素是什么? 分段聚合,逐步排除反应热,最终达到高转化率;聚合到一定程度,转化率约40%,分类出未反应单体循环使用;目前以分段聚合工艺为主优点:转化率接近100%,不必进行脱挥发份处理。缺点:为了提高转化率,聚 合最后阶段温度高达220°C,聚合过程温度变化大,分子量分布宽。 苯乙烯预聚合塔式聚合釜 连续聚合挤出切粒聚苯乙烯颗粒产品 生产控制主要影响因素:单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护 3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺,并指出生产控制 的主要影响因素是什么? Amoco气相 4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺,并指出生产控 制的主要影响因素是什么? 溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制

催化剂:陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度(丁油浓度); 聚合温度;杂质 指标:门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式 1,4 含量 ?温度:在固定的冷冻盐水进出口温度后, 通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀 释油进料量来控制; ?转化率:改变催化剂用量、配比或丁油浓 度、聚合温度或反应时间 ?门尼粘度:改变铝、硼或镍组分的用量, 改变聚合温度来调节 5.试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺,并指出制备PVC的主要影响因素是什么? 聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺:

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