陈奇
南京扬子石化橡胶有限公司 江苏省南京市 210048
摘要：对于化工生产丁苯橡胶来讲，后处理单元作为最后需要完成的工艺步骤，主要包括的生产组成有凝聚系统、干燥系统、成型包装几个部分。在丁苯橡胶的生产过程中，后处理设备存在的作用，主要就是为了能够凝聚胶乳成功析出胶粒，并对析出胶粒在洗涤、干燥、自动称重和压块多流程环节后，获得橡胶产品。文中将概述丁苯橡胶的后处理工艺流程，根据设备运行现状，分析后处理设备长周期运行中出现情况的原因，并提出具体改进措施，为类似研究提供参考借鉴。
关键词：丁苯橡胶；设备；长周期运行
1丁苯橡胶后处理工艺流程
（见图1）作为凝聚槽内连续进入胶乳，在絮凝箱内溢流出高分子凝聚剂、浓硫酸和硫化促进剂之间共同接触混合，处于设备规定工艺温度、pH标准下，搅拌凝聚形成多孔、疏松与海绵类胶粒，通过两级凝聚可以在转化槽内胶粒悬浮转化，自动化槽的上部分溢流口在螺旋脱水筛中，能够分离胶粒和大部分母液，最终分离形成胶粒会流至洗涤槽内。将根据既定量脱盐水、氢氧化钠、淡乳清pH值6~7加入其中[3]，能够经搅拌转化乳胶内的乳化剂皂类，形成有机酸将胶粒灰分去除。之后经洗涤槽的上部溢流口全部流出胶粒，根据溢流槽固定筛，成功分离脱粒和淡乳清。胶粒成功分离后在脱水机内挤压脱水，风送管道将胶粒送至干燥箱内，干燥胶粒破碎处理后包装送至成品仓库。
在螺旋脱水筛将母液过滤后，依靠位差向母液贮槽流入，并在贮槽内将碎胶粒沉降分离处理，向絮凝箱内送入循环利用，母液之后由贮槽顶部的溢流口成功流出至废水池。根据固定筛所成功过滤获得的淡乳清，根据位差最终流入至淡乳清贮槽内。淡乳清自槽内送至洗涤槽内，可以循环运用之后淡乳清自贮槽顶部的溢流口向废水池内排入[4-5]。
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图1 后处理单元工艺流程
2后处理设备运行现状
在丁苯橡胶后处理设备运行中，由于开车形成较高集管压力，需要在短时间内停车冲洗集管，并且每日需要清理卸料槽以及汽提塔过滤器，在切换卸料槽和汽提塔的大量凝胶自聚物。作为主要后处理设备情况，卸料槽及汽提塔平均1个月的运行周期，存在自聚物及凝胶，所致增加了丁二烯和苯乙烯物耗问题，所以对齐鲁丁苯一产生较大制约，在高负荷的后处理设备长周期运行中，存在以下问题：
2.1硫酸系统设备长周期运行
在后处理单元凝胶系统长周期运行中，运用了98%高浓度硫酸，一般浓硫酸输送管线会选用碳钢管线，由于浓硫酸通常第一时间会在罐壁形成钝化膜，会预防继续腐蚀，所以碳钢管线在浓硫酸输送中可以避免出现腐蚀问题。但是实际生产硫酸系统出现故障所致处理非计划停工问题仍然频发，主要由于贮罐的酸泥对泵入口造成堵塞[6]，影响了泵入量；硫酸管线在腐蚀作用后泄露被迫选择停车处理事故；硫酸加料泵的出口阀球出现被腐蚀问题所致无法泵入量。硫酸系统产生腐蚀泄露情况，不仅对后处理单元确保稳定运行产生一定影响，同时也对相关操作人员身体健康造成威胁。
2.2凝聚系统设备长周期运行
胶乳凝聚主要在硫酸、高分子凝聚剂影响作用下，对胶乳稳定性产生较大损坏，所致析出胶粒。凝聚系统通常会由于设备堵挂的非计划停工问题。不仅增加不必要的工作量，与此同时还会加大更多废胶料产出。对凝聚系统在长期运行中的主要影响因素，包括了凝聚槽、洗涤槽、转花槽等构造设计缺乏合理性，整体凝聚和胶料的流动效果普遍较差。
2.3干燥系统设备长周期运行
在胶料经过脱水、破碎之后会落入至风送系统内，料斗经空气鼓风机作用，向干燥箱入口的链板发送胶料，之后经螺旋均料器可以成功平坦胶料进入干燥箱。在干燥处理后旋风分离器的顶部残风，会经过引风机向干燥箱的排风机出口管线送出，最终成功排出能够最大化降低房间内有害气体所致人体危害。此种螺旋均料器的铺平挤压方式弊端问题就是无法在链板摊平胶料，因为脱水机并非稳定连续出料，所以经旋风分离器胶料在链板上会左右不一，操作人员需要同时对旋料器高度进行随时调整，从而铺匀胶料避免发生干燥箱未铺满两侧的情况[7]。
3丁苯橡胶后处理设备长周期运行改进措施
在优化改进技术工艺中需要遵循以下原则：
(1)凡接触工艺介质的部件材料依介质的特性、操作条件、流速等因素合理选择，对于强酸介质可采用氟塑料衬里材料。
(2)结构件及不接触工艺介质的部件材料由制造厂确定。
(3)润滑/密封/控制油系统过滤器之后的管路材料包括阀门、管件使用不锈钢，油站的油箱材料一般应使用碳钢。
3.1硫酸系统改进措施
一可以将硫酸的罐底出料管线改变为罐底的侧面出料，预防在硫酸加料泵内带入酸奶，并将硫酸罐的传液位改变为出料管线，这样可以有效解决液位计的导压管受酸泥堵塞影响，避免液位计最终失灵；
二对硫酸管线的现场走向进行优化改进，将不要的流动管线阻力以及所需缝焊的数量减少，硫酸管线的现场走向缺乏合理性存在转弯死角问题。这些都会因为过大流速，所致冲击破坏管道的内部保护膜，而这些地方就极易在长周期运行中发生腐蚀泄露[8]；
三改变硫酸加入絮凝箱的方式，将插入液面之下改变悬空加入絮凝箱上测，并改变末端采用的碳钢管线材料为PVC塑料材质。将硫酸管线插入至絮凝箱的液面下侧，在絮凝箱内母液可以稀释浓硫酸。停车插入管处于虹吸效应，可以在硫酸管线内倒入絮凝母液，进一步对管线腐蚀有所加剧；
四改变硫酸加料泵的型号，由原本的双隔膜计量泵设备改用为塑料启动隔膜泵[9]。在原本型号加料泵应用中，极易所致出口管道罚球在设备长周期运行过程中，不断接触硫酸所致粘连腐蚀影响了酸泵无法上量。在维修酸泵中需要用水进行置换冲洗，导致加速管线和酸泵的腐蚀度。通过更改选用气动隔膜泵，与出口回流压力调节阀以及流量调节阀配合，能够保证稳定浓硫酸加料量，将压缩风作为动力源也对高腐蚀性及高粘度液体的运输更加方便适合。
3.2凝聚系统改进措施
一改造凝聚槽的折流板，凝聚槽中胶乳所受硫酸、凝聚剂，折流板搅拌作用下，可以自上至下的不断返混，凝聚所得胶粒由于较小密度，所致悬浮最终流出凝聚槽。由于凝聚槽搅拌器无法匹配槽内的折流板，所搅拌度过强导致胶粒碎度较大。对此选择削减凝聚槽的折流板高度减少三分之一，保证同一端面上折流板基准面持平搅拌器的桨叶面，这样能够将搅拌过程中的剪切力有效降低，胶粒也无需参与二次返混便可以流出；
二改造转化槽的内部构造，对于过高的转化槽折流板所致胶粒返混难度较大这一情况，同样根据上一个改造方法一样，削减三块内部折流板的高度，控制持平于槽内的上部支撑耳，削减折流板的底部持平搅拌器底部，将600mm导流板加入转化槽的出口部位，改变原本的口水道宽度750mm至450mm，可以经改进增加出口的流动速度，有效解决原本出口刮胶情况；
三改造洗涤槽内部构造，经技术改造上移洗涤槽的内部搅拌器上层浆叶，移动高度达470mm，跟上面优化方案相同更改750mm出口道宽度为550mm，并将转化槽出口的坡度增高减缓流速，保证可以螺旋脱水筛在充分完成胶粒脱水处理后进入至脱水机，这样能够对脱水易发生返料堵胶情况有效解决[10]；
四改进凝聚进料方法，在原本的凝聚系统进料方法中，容易出现凝胶由凝聚槽的上方加入或流出，无法接触凝聚剂和母液。并且硫化促进剂、高分子凝聚剂、浓硫酸插入絮凝箱的液面下方，采用的三类物料均为酸性料，极易出现腐蚀情况。不仅如此无法充分融合硫化促进剂和混合胶乳，导致凝聚槽的液面泡沫流失，降低了相较定伸应力。（见图2）采用该种改进方法，在絮凝箱的上方通过悬空加入高分子凝聚剂、浓硫酸和硫化促进剂，保持充分混合之后向凝聚槽内流入。胶乳在线混合硫化促进剂，进入凝聚槽上部改变为侧槽面。胶乳进入之后在侧面水平插入凝聚槽的轴心靠近45°弯曲部位进料，保持凝聚槽的溢出料达230mm垂直高度。进料管口与搅拌轴心达200mm间隔距离，胶乳管线的具体进料所在位置与搅拌轴的中心位置更加靠近[11]。
3.3干燥系统改进措施
（见表2）作为取铺料在改造前后的不同批次橡胶产品，具体挥发分以及蒸汽干燥用量，指标分析如下能够发现，经振动铺料器设备，能够在链板上均匀分散胶粒，并且保证胶粒的分铺厚度适中，明显提升干燥效果，并对产品的挥发成分有效降低，也可以减少不必要的蒸汽消耗，避免在干燥箱的出口存在大片胶所致打散胶粒被迫停车问题。
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图3 干燥箱内亚蒸汽凝液回收流程
通过以上对丁苯橡胶后处理设备实施技术改进，分别在硫酸加料、胶乳凝聚、胶粒干燥各系统中均作出改进，保证了后处理系统单元的运行稳定性，妥善解决了硫酸腐蚀泄露所致停车情况，保证系统设备运行安全。并优化改进凝胶系统，很大程度改善了凝聚效果，延长后处理单元设备的运行周期，并且优化改进后极大改善胶料干燥效果，可以通过技术优化改进节约成本投入。
结语
总而言之，本文通过对丁苯橡胶后处理系统设备在长期运行中，存在的主要技术问题，并从硫酸系统、凝聚系统、干燥系统三方提出优化技术改进措施，发现提高产品质量，减少非计划停车次数降低能耗物耗，并且提高经济效益，达到后处理设备的长周期运行目标。
参考文献
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[3]Rui-Jun D , Ming L , Dong X , et al. Technological Improvement of Long Period Operation of Post-processing Unit of ESBR[J]. Contemporary Chemical Industry, 2018.
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[6]王建军, 吕伟. 炼油装置长周期运行管理技术[J]. 石油化工设备技术, 2018, 039(006):1-4,14.