单体回收胶乳掺溷及后处.ppt
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1、单体回收、胶乳掺合及后处理,俞燕龙,回收装置与操作条件 40 残存丁二烯汽化蒸发 0.02MPa 脱除了丁二烯胶乳 苯乙 烯塔注意问题:泡沫:捕集器,加消泡剂 凝聚物:堵塞筛板 爆聚物:爆玉米花状或菜花白色聚合物,单体回收过程,乳胶,闪蒸,丁苯橡胶的分离与干燥,生成块胶时,需破乳。先加入电解质(食盐溶液),胶乳粒子增大浓厚的浆状物;加稀硫酸,使乳化剂转变为相应的酸,失去乳化作用;胶乳粒子聚集成多孔性颗粒,与清浆分离后,水洗可脱出可溶杂质。干燥设备:热风箱式干燥机、挤压膨胀干燥机,聚合物分离过程及设备,聚合物生产过程中,经聚合反应得到的物料实际上是聚合物、未反应单体、引发剂(或催化剂)残渣、反应
2、介质(水或有机溶剂)等的混合物。必须将聚合物与这些杂质分离,并将溶剂和残留单体进行脱除和回收。分离设备主要包括:脱挥发分分离设备(闪蒸法和汽提法),蒸发器(薄膜蒸发器)化学凝聚分离设备 离心分离设备,脱挥发分分离设备,闪蒸法:在减压情况下除去物料中的挥发性组分过程。通过降低压力和提高温度改变体系平衡关系,使溶于胶液中的单体析出。汽提法:将聚合物胶液用专门的喷射器分散于带机械搅拌并以直接蒸汽为加热介质的内盛热水的汽提器中。胶液细流与热水接触,溶剂及低沸点单体被汽化。,凝聚分离过程与设备,对有些聚合物体系(如溶液聚合),不仅要除去未反应单体,还要脱除溶剂。溶剂的脱除主要有三种:脱挥发分进行浓缩的方
3、法(如溶液丁苯胶生产)机械离心力作用,使聚合物沉淀、分层,进而与溶剂分离的物理方法在聚合物胶液体系中加入凝聚剂、沉淀剂等,使固体聚合物从胶液中析出的化学凝聚法。,聚合物脱水及干燥设备,气流干燥沸腾干燥(液态化干燥和流化床干燥)喷雾干燥闪蒸干燥螺旋挤压膨胀干燥,单体回收单元-助剂接收与输送,消泡剂由液位(LRSA-2020)控制,自动启动P-207进入消泡剂溶液(DEF)缓冲槽(V-419)内贮存。V-419为立式贮槽。V419消泡剂由消泡剂(DEF)进料泵(P-411A)输送,P411A出口分为四路:一路经消泡剂流量计(FI-4006A)计量加入压力闪蒸槽(V-401A)入口管线,一路经消泡剂
4、流量计(FI-4007A)计量加入真空闪蒸槽(V-403A)入口管线,一路经消泡剂流量计(FI-4008A)计量加入第一苯乙烯脱气塔胶乳粗滤器(F-401A1/A2)入口管线,一路经消泡剂流量计(FI-4009A)计量加入第二苯乙烯脱气塔胶乳粗滤器(F-402A1/A2)入口管线。阻聚剂由液位(LRSA-2024)控制,自动启动P-219进入阻聚剂溶液缓冲槽(V-422)内贮存,V-422为立式贮槽,设有氮封。V-422阻聚剂用阻聚剂加料泵(P-412A/B)输送,P-412A/B出口压力由压力表(PIC-4017)控制,输送出的阻聚剂分为四路:一路经常压闪蒸槽阻聚剂流量计(FI-4010A)
5、计量后去V-402A,一路经真空闪蒸槽阻聚剂流量计(FI-4011A)计量后去V-403A,一路经脱气塔阻聚剂流量计(FI-4012A)计量后去苯乙烯循环水冷凝器(E-408A)气相入口;一路分别经阻聚剂批量仪(FIQS-4014)批量加入到一级真空泵密封水槽(V-406)、真压缩机密封水槽(V-407)、二级真空泵密封水槽(V-418)内。回收苯乙烯泵(P-408A/B)送来的回收苯乙烯通过液位计量加入TBC溶液配制槽(V-420)中。TBC由加料口加入。V420为立式,带搅拌。TBC溶液通过TBC溶液计量槽(V-421)计量,由TBC阻聚剂加料泵(P-413)输送,输送出的TBC分为三路:
6、一路间断向真空泵捕集器(V-405A)加入、一路间断向苯乙烯受槽(V-414A)加入、一路间断向苯乙烯滗淅器(V-417A)内加入。,原理:将聚合岗位送来的含有未反应单体的胶乳加热后,经正压闪蒸、真空闪蒸,脱除其中绝大部分丁二烯。分离出的气相丁二烯经加压升温冷凝后重新供单体贮存及配制工序使用。闪蒸槽结构:常压、卧式贮槽,容积:50立方米,材质:304SS。直径3200mm,长度5050mm,丁二烯回收单元流程叙述,闪蒸原理,闪蒸又称为平衡蒸馏,是一种单级蒸馏操作,常以连续方式进行。原料连续进入加热器中,加热到一定温度后经节流阀减到规定的压力,部分液体迅速汽化,汽液两相在分离器中分开,得到了组成
7、不同的塔顶产品和塔底产品。由于汽液两相成平衡状态,所以称为平衡蒸馏。,丁二烯回收单元流程叙述,平衡蒸馏(闪蒸),平衡蒸馏是液体的一次部分汽化或蒸汽的一次部分冷凝的蒸馏操作。生产工艺中溶液的闪蒸分离是平衡蒸馏的典型应用。,闪蒸操作流程:一定组成的料液被加热后经节流阀减压进入闪蒸室,液体因沸点下降变为过热而骤然汽化,汽化耗热使得液体温度下降,汽、液两相温度趋于一致,两相组成趋于平衡。由闪蒸室塔顶和塔底引出的汽、液两相即为闪蒸产品。,闪蒸罐,塔顶产品,yA,xA,加热器,原料液,塔底产品,Q,减压阀,丁二烯回收单元流程叙述,本单元压力闪蒸槽(V-401A/B/C)有三台,真空闪蒸槽(V-403A/B
8、/C)有三台,一台压力闪蒸槽和一台真空闪蒸槽组成一套丁二烯闪蒸系统.闪蒸槽为卧式。C套闪蒸槽作为A或B套闪蒸槽的备用闪蒸槽来自聚合单元的胶乳进入(MX-401A)。P-201来的脱盐水由温度(TIC-4005A)控制进入汽液混合器(MX402A)的脱盐水加量,脱盐水流量由流量表(FR4001A)指示。外管来的低压蒸汽由温度(TIC4005A)根据胶乳温度控制进入MX402A的蒸汽加量。MX-402A出来的湿润蒸汽进入MX-401A,与聚合单元来的胶乳混合加热后进入V401A。,丁二烯回收单元流程叙述,自聚合单元送来的未脱气胶乳与脱盐水和蒸汽配制成的湿润蒸汽进行混合预热,预热温度约 30,经预热
9、后的胶乳液进入胶乳压力闪蒸槽,在 0.02MPaG压力下进行闪蒸,经压力闪蒸后的胶乳靠压差流入胶乳真空闪蒸槽进行减压闪蒸,控制闪蒸温度为 26。真空闪蒸后的胶乳,经第一苯乙烯脱气塔加料泵送入第一苯乙烯脱气塔。自胶乳压力闪蒸槽闪蒸出来的丁二烯,经胶乳压力闪蒸泡沫捕集器捕集后,丁二烯气体进入丁二烯压缩机,将丁二烯加压至 0.30.45MPaG,加压后的气体进入丁二烯冷却水冷凝器,冷却至 34,再进入丁二烯氨冷凝器,冷却至15左右,被冷凝的丁二烯液体靠重力流入丁二烯受槽,用回收丁二烯输送泵送到回收丁二烯贮罐贮存。自胶乳真空闪蒸槽闪蒸出来的丁二烯,经胶乳真空闪蒸槽泡沫捕集器和真空捕集器捕集后进入一级丁
10、二烯真空泵,将丁二烯增压至 0.02MPaG 后,并入丁二烯压缩机入口总管进行压缩。一级丁二烯真空泵和丁二烯压缩机采用水环式,循环密封水通过密封水冷却器用液氨进行冷却,控制液氨蒸发温度在 510左右,密封水经冷却后循环使用,当停车或检修时用泵将系统中的密封水送污水处理装置进行处理。,丁二烯回收单元流程叙述,2)尾气吸收排放系统为控制回收丁二烯气相氧含量,丁二烯受槽需排出不凝气,不凝气从排气吸收塔下部进入,在塔内与煤油逆流接触,用煤油吸收气体中的丁二烯。塔顶尾气在调节阀控制压力下排入火炬气管网。排放量 1018m3h,其中丁二烯含量为2.5(V)以下。吸收丁二烯后的富油靠自身压力流入煤油热交换器
11、、煤油加热器。富油被加热至 5060而后送入吸收丁二烯闪蒸槽进行闪蒸,闪蒸出来的气体经煤油捕集罐捕集煤油后,丁二烯气体进入真空捕集器。吸收丁二烯闪蒸槽内的煤油由循环泵送至煤油冷却器,用液氨冷却到 20后循环使用,控制液氨蒸发温度7左右。,丁二烯回收单元流程叙述,控制V401A温度为2630,压力为0.010.03MPa(G)。V-401出口胶乳借压差进入V-403A,由液位(LIC-4001A)调节去V403A的流量控制V-401A的液面。V401A闪蒸出的丁二烯气体从侧面进入胶乳压力闪蒸槽泡沫捕集器(V-402)。控制V-403A的压力为-0.075-0.050 MPa(G)。V403A闪蒸
12、出的丁二烯气体从侧面进入胶乳真空闪蒸槽泡沫捕集器(V-404A)中。V-402A下口排液管线经过插底管进入V-401A,出口气体去丁二烯压缩机(C-402A/B/C/D/E)。V-402A上有脱盐水加入管线。V-404A下口排液管线经过插底管借位差进入V-403A,出口气体从侧面进入真空泵捕集器(V-405A)。V-404A有脱盐水加入管线及去一级备用真空泵集管管线。V-404A与R-301312之间接有一条抽真空管线。,丁二烯回收单元流程叙述,V-405A为一级丁二烯真空泵(C-401A/B/C/D)气液分离器,其气相入口管线上有单体贮存及配制单元来的丁二烯气相管线、煤油捕集罐(V-409)
13、来的丁二烯气相管线。V-405A下口排液管线经过插底管借位差进入V-403A,出口气体去C-401A/B/C/D。丁二烯压缩机C-402A/B/C/D/E,由以下系统构成:主机C-402A/B/C/D/E压缩机密封水供应系统:由丁二烯压缩机气液分离罐(V-429A/B/C/D/E)、压缩机密封水罐(V-407)、压缩机密封水冷凝器(E-402),压缩机密封水泵(P-402A/B)。,丁二烯回收单元流程叙述,密封水循环路径:C-402A/B/C/D/EV-429A/B/C/D/EV-407P-402A/BE-402C-402A/B/C/D/EV-407的密封水由P-402A/B输送,经E-402
14、冷却进入C-402A/B/C/D/E,由液位计(LIC-4007A/B/C/D/E)控制V-429A/B/C/D/E液面,分离后的密封水借压差回流到V-407内。E-402通入冷剂为液氨,壳程走液氨,管程走密封水,由液位计(LIC-4006)控制E-402的氨液位,由温度(TIC4009)与压力(PIC-4007)串级调节控制E-402密封水出口温度。壳程上有集油包。V-407顶部有至C-401D抽真空管线(开车时,排出V-407内的空气)。V-407沉降分离出的苯乙烯通过底部倒插底排液管线排至V-417中。P-402A/B入口管线上有脱盐水补加管线用来提高V-407液面或对V-407的密封水
15、进行置换。,丁二烯回收单元流程叙述,C-402A/B/C/D/E入口接有如下管线:V-402A气相出口管线、单体贮存及配制单元的丁二烯贮槽来的气相管线、C-401A/B/C/D气相出口管线、V-407气相出口管线。通过压力表(PIC-4008)控制C-402A/B/C/D/E入口压力。在C-402气相入口总管上设置在线氧含量分析仪(A-4001)。停车时,通过P-402A/B出口副线将V-407内的水送至化污地沟内。启动该系统时,先运行机械密封水(循环水)系统,对C-402A/B/C/D/E泵腔填充密封水后启动C-402A/B/C/D/E,然后启用密封水循环系统,丁二烯气体经V-429A/B/
16、C/D/E分离,气相去丁二烯冷凝器(E-403)进行冷凝。,丁二烯回收单元流程叙述,一级丁二烯真空泵C-401A/B/C/D系统:C-401A/B/C为正常使用的真空泵,C-401D为聚合釜开车、闪蒸槽和脱气塔系统切换抽真空使用,C-401D也可作为备机使用。密封水供应系统:由一级丁二烯真空泵气液分离罐(V-428A/B/C/D)、真空泵密封水罐(V-406)、一级真空密封水冷凝器(E-401)、一级真空泵密封水泵(P-401A/B)。,丁二烯回收单元流程叙述,密封水循环路径:C-401A/B/C/DV-428A/B/C/DV-406P-401A/BE-401C-401A/B/C/DV-406
17、的密封水由P-401A/B送出经E-401冷却后进入C-401A/B/C/D,由液位计(LIC-4005A/B/C/D)控制V-428A/B/C/D的液面,分离后的密封水借压差回流到V-406内。E-401通入冷剂为液氨,壳程走液氨,管程走密封水,由液位计(LIC-4004)控制E-401的氨液位,由温度(TIC4007)与压力(PIC-4005)串级调节控制E-401密封水出口温度。壳程上有集油包。V-406顶部有至V-414A/B气相平衡管线,当V-406液位高于溢流管线出口时,回收的苯乙烯溢流至V-414A/B中。P-401A/B入口管线上有脱盐水补加管线用来提高V-406液面或对V-4
18、06的密封水进行置换。,丁二烯回收单元流程叙述,C-401A/B/C/D入口接有如下管线:V-405A气相出口管线、V-414A/B气相出口管线、V-416气相出口管线、苯乙烯滗淅器(V-417A/B/C)气相出口管线、二级真空泵密封水罐(V-418)气相出口管线、回收丁二烯输送泵(P-403A/B)抽真空管线。C-401A/B/C/D气相出口管线至丁二烯压缩机C-402A/B/C/D/E入口。在C-401D入口还接有聚合釜抽真空管线、V-405A/B/C气相出口副线、V-407抽真空管线、丁二烯受槽(V-408A/B)气相出口副线、苯乙烯抽吸罐(V-415A/B/C)气相出口副线。C-401
19、D出口管线至大气。停车时,通过P-401A/B出口副线将V-406内的水送至化污地沟内。启动该系统时,先对C-401A/B/C/D泵腔填充密封水后启动C-401A/B/C/D,然后启用密封水循环系统,丁二烯气体经V-428A/B/C/D分离后送至C-402A/B/C/D/E入口处。,丁二烯回收单元流程叙述,二级丁二烯真空泵C-403A/B/C系统:密封水供应系统:V-418、二级真空泵密封水冷凝器(E-410),二级真空密封水泵(P-410A/B)。密封水循环路径:C-403A/B/CV-418P-410A/BE-410C-403A/B/CV-418的密封水由P-410A/B送出经E-410冷
20、却后进入C-403A/B/C,低温密封水与C-403A/B/C内的气相物料混合进行冷却,温度升高的密封水借压差回流到V-418内。E-410通入冷剂为液氨,壳程走液氨,管程走密封水,由液位计(LIC-4018)控制E-410的氨液位,由温度(TIC4021)与压力(PIC-4016)串级调节控制E-410密封水出口温度。壳程上有集油包。V-418液位高于溢流管线出口时,回收的苯乙烯溢流至V-417A/B/C中。P-410A/B入口管线上有脱盐水补加管线用来提高V-418液面或对V-418内的密封水进行置换。,丁二烯回收单元流程叙述,在C-403A/B/C入口接有如下管线:V-415A/B/C气
21、相出口管线。C-403A/B/C出口管线至V-418。停车时,通过P-410A/B出口副线将V-418内的水送至化污地沟。启动该系统时,首先对C-403A/B/C泵腔填充密封水才能启动C-403A/B/C,然后启用密封水循环系统。丁二烯气体经V-418分离,气相送至C-401A/B/C/D入口。由丁二烯压缩机C-402A/B/C/D/E来的气相丁二烯进入丁二烯冷却水冷凝器(E-403A/B)进行一级冷凝,冷剂为循环水,循环水走壳程,被冷气相走管程,由温度表(TIC-4010A/B)通过调节循环水流量控制E-403A/B物料出口温度。E-403A/B出口物料进入丁二烯氨冷凝器(E-404A/B)
22、中进行二级冷凝。E-404A/B为氨冷换热器,液氨走壳程,被冷气相走管程,由液位计(LIC-4008A/B)控制E-404A/B的氨液位,由温度(TIC4008A/B)与压力(PIC-4009A/B)串级调节控制E-404A/B物料出口温度。壳程上有集油包。,丁二烯回收单元流程叙述,E-404A/B出口物料进入V-408A/B中,在V-408A/B内气液相分离,液相通过P-403A/B输送至单体贮存及配制单元,部分丁二烯回流至V-408A/B中。由液位计(LIC-4009A/B)调节回收丁二烯输送量来控制V-408A/B液面。V-408A/B的气相进入排气吸收塔(T-401)。由压力(PIC-
23、4010A/B)控制T-401放空量来调节V-408A/B的压力。V-408A/B底部的水进入丁二烯受槽自动切水器(QS-401A/B),通过QS-401A/B将水排放至污水排放池内。V-408A/B顶部配有接收单体配制单元送来的高温碱液管线。当V-408A/B切出进行丁二烯过氧化物处理时,将碱液接入V-408A/B中,V-408A/B的碱液再由稀碱液循环泵(P-414)送回至单体配制单元,采用碱液循环的方式处理丁二烯过氧化物。,丁二烯回收单元流程叙述,V-408A/B内的不凝气相从排气吸收塔T-401的底部进入,与塔顶下来的煤油逆流接触,吸收不凝的气相丁二烯。塔顶未被吸收的气体经PIC-40
24、10A/B控制排入火炬气管网,塔釜含丁二烯的煤油先经煤油热交换器(E-407)进行一级加热,再经煤油加热器(E-406)二级加热至4060后,进入吸收丁二烯闪蒸槽(V-411),闪蒸出的丁二烯在煤油捕集槽V-409中与煤油分离后去V-405A,分离出的煤油回流至V-411内。V-411的煤油由煤油循环泵(P-404A/B)输送至E-407进行一级冷却,再经煤油冷却器(E-405)二级冷却后去T-401,由液位(LIC-4011)调节T-401塔釜煤油输出量来控制T-401液面。氨冷冻单元低温区来的液氨接入煤油冷却器氨分离器(V-410)中,由液位计(LIC-4010)控制V-410的氨液位。V
25、-410的液氨进入E-405,液氨走壳程,煤油走管程,由温度(TIC4013)与压力(PIC-4011)串级调节控制E-405煤油出口温度。E-405壳程上有集油包。当T-401液面降低时,通过煤油循环泵入口倒淋补充煤油。,丁二烯回收单元流程叙述,苯乙烯回收单元流程,本单元脱气塔(T-402A1/A2、T-402B1/B2、T-402C1/C2)有六台A 线(T-402A1/A2)二台,第一苯乙烯脱气塔加料泵(P-405A1/A2)二台,第二苯乙烯脱气塔胶乳加料泵(P-406A1/A2),脱气胶乳输送泵(P-407A1/A2)二台组成一套苯乙烯脱气系统B线(T-402B1/B2)有二台。第一苯
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