Повышение эффективности процесса полимеризации латекса СКМС30-АРК в цехе Е-1-9-10 ОАО «Омский каучук», с изменением инициирующей системы

На всасывающем трубопроводе насосов N 7/_1-5 установлен фильтр N 7^а, для очистки бутадиена от механических примесей и полимерной крошки.

Готовая углеводородная шихта из емкости N 5 насосом N 9_/1-3 подается на водно-щелочную отмывку.

Емкости NN 1_/1-4, 2_/1-3, 5 соединены между собой по газовой фазе уравнительным трубопроводом.

На насосы 7, 9, имеющие торцевые уплотнения валов, подается прямая оборотная вода, поступающая из отделения отгонки от насосов N 210_/1,2 для их охлаждения.

 

Отмывка углеводородной шихты.

Примеси фенола, ингибиторов, аммиака, меди удаляются из углеводородной шихты путем щелочной отмывки в колоннах N 156_/1,2. В отмывочной колонне N 156_/1 при взаимодействии со щелочью, примеси, содержащиеся в шихте, переходят в растворимые в воде соединения. Частично унесенная из колонны N 156_/1 щелочь отмывается из шихты в колонне N 156_/2 умягченной водой.

Для увеличения поверхности контакта между шихтой и щелочью в колоннах имеется по 8 решетчатых тарелок. Колонны работают при полном заполнении жидкостью.

Углеводородная шихта поступает  через распределитель в нижнюю часть  колонны N 156_/1. Сверху через расширитель в колонну, насосом N 157_/1,2 подается 2 % раствор щелочи.

За счет разности плотностей щелочь движется вниз по колонне, углеводородная шихта поднимается вверх. Для  снижения расхода щелочь циркулируется в колонне насосом N 157_/1,2, по мере циркуляции концентрация щелочи падает. Концентрация щелочи в колонне N 156_/1 поддерживается непрерывной подпиткой 2% раствором щелочи от насосов N 159_/1,2. Избыток щелочи во время подпитки выводится из нижней части колонны N 156_/1 в колонну N 252_/1,2 отделения отгонки.

Углеводородная шихта, выходящая  из верхней части колонны N 156_/1 поступает в нижнюю часть колонны N 156_/2. В верхнюю часть колонны N 156_/2 насосом N 157_/3,4 через распределитель подается умягченная вода. Умягченная вода на отмывку подается насосом N 3_/1,2 из емкости N 1, 1^а. За счет разности плотностей углеводородная шихта поднимается вверх по колонне, умягченная вода вниз.

Насосом N 157_/3,4 осуществляется циркуляция воды в колонне N 156_/2. Количество подаваемой воды зависит от концентрации избыточной щелочи в воде после колонны.  При увеличении концентрации щелочи в циркулирующей воде производится подпитка свежей умягченной водой от насоса N 3_/1,2, через холодильник N 44_/4-6, охлаждаемый рассолом 0^оС.

Избыток умягченной воды из колонны N 156_/2 подается в отпарную колонну N 252_/1,2

Концентрация щелочи в колонне N 156_/1 не более 3,5%. Концентрация избыточной щелочи в умягченной воде колонны N 156_/2 0,03 - 0,07%.  Избыточная щелочность в углеводородной шихте не более 0,002%.

Углеводородная шихта из колонны N 156_/2 поступает в холодильник N 46_/1,2,₃ и далее на смешение с водной фазой. Холодильник N 46_/1,2,₃ охлаждается рассолом - 7^оС.

Предусматривается возможность  подачи углеводородной шихты в колонну N 156_/2, минуя колонну N 156_/1.

 

3. 2. 2. Приготовление и дозирование  растворов.

 

Приготовление и дозирование 2% раствора едкого калия.

2% раствор калиевой щелочи готовится  по непрерывной схеме в потоке. 52% раствор калиевой щелочи из  емкости N 13 самотеком поступает  в мерник N 158, откуда непрерывно дозировочным насосом N 159_/1,2 подается на смешение с умягченной водой, поступающей от насоса N 3_/1,2. Готовый2% раствор щелочи подается к насосу N 157_/1,2.

 

Приготовление и дозирование  раствора прерывателя (ДДК, ДЭГА).

В качестве прерывателя процесса полимеризации применяется смесь 1% раствора ДДК и 1% раствора диэтилгидроксиламина (ДЭГА). 1% раствор ДДК готовится непрерывным способом в потоке. Из мерника N 23 дозировочным насосом N 24^а_/1,2 концентрированный раствор ДДК непрерывно подается на смешение с умягченной водой. Умягченная вода подается насосом N 3_/1,2 из емкости N 1, 1^a. Готовый 1% раствор ДДК поступает в аппарат N 24, концентрация раствора 0,5 - 1,1%.

Перемешивание раствора ДДК в аппарате N 24 производится мешалкой. Из аппарата N 24 смесь 1% раствора ДДК насосом N 38_/1-4 через фильтр N 32 откачивается в отделение полимеризации для подачи в трубопроводы выхода латекса из полимеризационных батарей перед фильтрами N 61_/1-5, и в мерник N 57. Из мерника N 57 раствор ДДК подается на стопперирование обведенных полимеризаторов.

Электронасос N 38/_3,4 снабжен рубашкой. Температура в корпусе поддерживается за счет охлаждения рубашки насоса умягченной водой, подаваемой от насоса N 2/_1,2, сброс воды производится в емкость N 1/1.

Раствор ДЭГА готовится периодически в аппарате N 24_/2,3, снабженном мешалкой. В аппарат N 24_/2,3 подается умягченная вода, от насоса N 3_/1,2, из мерника N 23^а сливается концентрированный ДЭГА, включается мешалка.

Готовый 0,5 - 1% раствор ДЭГА из аппарата N 24_/2,3 насосом N 38_/5,6 через смеситель непрерывно подается в трубопровод подачи 1 % раствора ДДК.

 

Приготовление и дозирования  эмульсии ВТС-150.

Эмульсия антиоксиданта ВТС-150 готовится периодически в аппаратах N 105_/1,2, снабженных мешалками. В аппарат N 105_/1,2 насосами N 102_/1,2 из аппарата N  101  закачивается  расчетное количество  антиоксиданта ВТС-150. В мерник N 104^а, насосом N 73_/1,2 из емкости N 74 откачивается ТЭА. В аппарат N 105_/1,2,  из емкости N 21 сливается расчетное количество СЖК,  смесь перемешивается в течение 30  мин.  при температуре  50 – 70 ⁰С.  Затем из мерника N 104^а в аппарат N 105_/1,2сливается расчетное количество ТЭА.  Смесь перемешивается в течение 30 минут, после чего в аппарат N 105_/1,2 принимается расчетное количество умягченной воды, от насоса N 3_/1,2. Смесь перемешивается при температуре 50 – 70 ⁰С в течение 30 минут.

Концентрация эмульсии ВТС-150 30 – 50 %.

Готовая эмульсия ВТС-150 насосами N 106_/3,4 откачивается в аппарат N 59_/1,2 для дозирования в латекс. Эмульсия ВТС-150 в аппарате N 105_/1,2 перемешивается мешалкой или путем циркуляции насосами N 106_/3,4 через аппарат N 105_/1,2. Температура в аппарате N 105_/1,2 поддерживается путем циркуляции эмульсии ВТС-150 насосом N 106_/3,4 через теплообменник типа "труба в трубе", обогреваемый паром.

 

Приготовление калиевого мыла синтетических  жирных кислот (СЖК).

Калиевое мыло СЖК  готовится в аппарате N 4_/1,2, снабженном мешалкой и змеевиком. В аппарат N 4_/1,2 заливается часть расчетного количества умягченной воды, и расчетное количество калиевой щелочи из аппарата N 13. После пятнадцатиминутного перемешивания в аппарат N 4_/1,2 сливается расчетное количество СЖК из аппарата N 21 и доливается вода до расчетного объема.

Омыление СЖК производится при температуре 65 – 75 ⁰С  в  течение двух часов при перемешивании. Готовый раствор калиевого мыла СЖК откачивается насосом N 4^б_/1,2 через фильтр N 4^а на приготовление водной фазы.

 

Приготовление раствора тринатрийфосфата.

Раствор тринатрийфосфата  готовится периодически в аппарате  N 131_/1,2,  снабженном мешалкой и змеевиком. В аппарат N 131_/1,2 заливается умягченная вода, загружается тринатрийфосфат и производится перемешивание в течение 1-2 часов  при температуре 40 – 60 ⁰С. Готовый раствор тринатрийфосфата  через фильтр N 132 и мерник N  135  самотеком сливается в емкость N 10_/1-3, для приготовления водной фазы. Концентрация раствора 30 – 50%.

 

Приготовление раствора ронгалита.

 Раствор ронгалита  готовится периодически в аппарате N 133_/1,2, снабженном мешалкой. В аппарат 133_/1,2 заливается умягченная вода, засыпается ронгалит и производится перемешивание в течение одного часа. Готовый раствор ронгалита через фильтр N 111 сливается в мерник N133^а. Концентрация раствора не более 25%.

 

Приготовление и дозирование раствора активатора.

 Раствор активатора готовится периодически в аппарате N 144_/1,2, снабженном мешалкой. В аппарат N 144_/1,2 заливается умягченная вода, калиевая щелочь подается из мерника N 15^а, загружается расчетное количество ЭДТУ. Омыление ЭДТУ происходит при температуре помещения, при перемешивании в течение одного часа.

Концентрация ЭДТУ составляет 1,0 - 1,4%, pH 8 - 9,8 единиц.

В полученный раствор  соли загружается, за пять часов до сработки, расчетное количество сернокислого закисного железа.  Раствор перемешивается  при температуре помещения в течение одного часа.

Концентрация FeSO₄*7H₂O в растворе = (С_эдту/1,57) + 0,02%, pH раствора не более 8 единиц.

Готовый раствор комплекса  из аппарата N 144_/1,2 через фильтр N 145_/1,2, насосом N 146_/1,2 подается в трубопровод концентрированной водной фазы. По рецепту СКМС-30 АРК раствор комплекса подается во всасывающий трубопровод насоса N 11_/1,2.

 

Приготовление и подача водной фазы СКМС-30 АРК.

Концентрированная водная фаза готовится периодически в емкостях N 10_/1-3 для рецепта СКМС-30 АРК.

Емкости N 10_/1-3 снабжены мешалками. В емкости N 10_/1-3 последовательно при перемешивании подается часть необходимого количества умягченной воды из коллектора или из емкости N 1, 1^а насосами N 3_/1,2. Насосом N 4^б_/1,2 откачивается расчетное количество парафината калия.

Сливаются расчетные  количества: лейканола из мерника N 18, раствора тринатрийфосфата из мерника N 135, канифольного мыла из емкости N 130^а, доливается вода до расчетного объема.

После слива компонентов  концентрированная водная фаза перемешивается в течение двух часов,  отбирается проба на анализ.

Сухой остаток концентрированной  водной фазы должен быть 14 – 20%, pH 10,7 - 11,8 единиц.

Высокое pH исправляется добавлением серной кислоты из мерника N8.

За три часа до начала сработки в концентрированную водную фазу сливается расчетное количество ронгалита из мерника N 133^а, включается мешалка и перемешивается один час, отбирается проба на анализ. Содержание ронгалита в концентрированной водной фазе задается инженером-технологом. После получения удовлетворительного анализа перемешивание прекращается.

В концентрированную  водную фазу по рецепту СКМС-30 АРК  дозируется часть  расчетного  количества канифольного мыла и лейканол.

0,4 - 0,7 м.ч. канифольного  мыла подается дробно, по ходу  процесса полимеризации, при конверсии 30% и 50%.

Концентрированная водная фаза по рецепту СКМС-30 АРК из емкости N 10_/1-3 насосом N 11_/1,2 подается в смеситель. В концентрированную водную фазу, во всасывающий трубопровод насосов N 11_/1,2 подается раствор железо-трилонового комплекса, от насосов N 146_/1,2.

В смесителе, в потоке, концентрированная водная фаза смешивается с расчетным количеством умягченной воды. Умягченная вода подается насосом N 2_/1-3 из емкости N 1, 1^а.

Разбавленная до необходимого сухого остатка водная фаза через фильтр N 12_/2 направляется на смешение с углеводородной шихтой.

Емкости N 131_/1,2, 144_/1,2, 133_/1,2, 10_/1,2,3, 4_/1,2, 143, 1, 1^а находятся под азотной подушкой для хранения растворов в емкостях под очищенным азотом.

 

Приготовление и дозирование эмульсии инициатора.

В качестве инициатора используется органическая гидроперекись - гидроперекись  диизопропилбензола (ГПД).

Для получения водной эмульсии ГПД используется 7% канифольное  мыло. Эмульсия инициатора готовится  периодически в аппарате N 47_/2, снабженном мешалкой. В аппарат N 47_/2 из отделения растворов принимается расчетное количество умягченной воды. Канифольное мыло в аппарат N 47_/2 сливается из емкости N 130^а_/1-3 . После перемешивания в течение 15 минут из мерника N 39 насосом N 42^а в аппарат N 47_/2 закачивается расчетное количество гидроперекиси.

ГПД закачивается в мерник N 39 насосом N 42 из бочек. В аппарате N 47_/2 эмульсия перемешивается в течение двух часов. Отбирается проба на анализ.

 Гидроперекись закачивается  в мерник N 39 из бочек насосом N 42, и затем из мерника N 39 насосом N 43^а закачивается в аппарат N 47_/2.

Готовая эмульсия инициатора сливается в аппараты N 35_/1-3 откуда, через фильтр N 36_/1,2, насосом N 45^а_/1,2 подается в трубопровод углеводородной эмульсии.

Эмульсия инициатора для рецепта СКМС-30 АРК подается во всасывающий трубопровод насоса N 48^а_/1,2.

 

Приготовление и дозирование эмульсии регулятора.

Эмульсия третичного додецилмеркаптана (0,4 - 2,0% ТДМ) готовится периодически в аппаратах NN 47^а, 47_/1, снабженных мешалками. В аппарат N 47^а, 47_/1 заливается расчетное количество умягченной воды, канифольного мыла из аппарата N 130^а, после чего включается мешалка. После перемешивания в течение 15 минут принимается третичный додецилмеркаптан из емкости N 37^а насосом N 45_/1. После перемешивания в течение 1 часа, мешалкой и путем циркуляции, насосом N 48^б_/1,2, при получении удовлетворительного анализа эмульсия регулятора через фильтры N 48^в_/1,2 насосами N 48^б_/1,2 дозируется в полимеризационные батареи.

На рецепте СКМС-30 АРК эмульсия регулятора дозируется в две точки:

в один из полимеризаторов N 49_/4,5,6 при конверсии 20 - 35%,

и в один из полимеризаторов N 49_/7,8,9 при конверсии 40 - 55%.

 

 

3.2.3.Описание процесса полимеризации.

Рецепт СКМС-30 АРК.

Углеводородная шихта из отмывочной колонны N 156_/2 через холодильник N 46_/1,2,₃ поступает во всасывающий трубопровод насосов N 48^а_/1,2. Разбавленная водная фаза, содержащая ронгалит и комплекс, поступает через холодильник N 44_/1-3 в смеситель. Смеситель установлен в трубопроводе углеводородной шихты. В смесителе, в потоке, водная фаза смешивается с углеводородной шихтой с образованием эмульсии.