陈麒光
抚顺石化烯烃厂丁苯橡胶车间
摘要：随着国内乳液聚丁苯橡胶生产能力的饱和，产品供过于求，经营越来越困难;而公司只有单线生产规模小，于是如何提高生产的灵活性，提高生产能力，以适应日益激烈的市场竞争，是迫切需要解决的课题。本文对近几年生产装置品种切换方式的改善进行了总结。
关键词：乳液；丁苯橡胶；生产装置
1 工艺流程简述
丁二烯和苯乙烯单体与配制好的药液混合后进入反应器通过低温乳液进行聚合，达到一定转化率后终止反应，进入单体回收工序将未反应的单体从胶乳终分离出来进入胶乳储罐，胶乳罐中的胶乳经掺合并加入抗氧化剂后进行凝聚脱水干燥后转化为最终的产品丁苯橡胶。生产工序主要有:原料储存工序、药品配制工序、聚合工序、单体回收工序、胶乳储存及掺合工序、完成工序、盐水配制工序。
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2 原牌号切换方式存在问题分析及对策
2.1 原设计运转条件
生产3个品种，每个品种生产19～23 d，牌号切换时要进行停车并对相关工艺管线所粘附橡胶进行高压水清洗，主要是单体回收工序图中红色框部分，需要停车2天。
表1 年度生产方案
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2.2 原牌号切换方式生产存在问题:
(1) 生产周期僵化，灵活性不够，满足销售要求需要1～2月的库存量;
(2) 全年需要15次品种切换，14次高压水清洗，清洗费用昂贵;
清洗后运转20天，根据生产实绩#400汽提工序正处于最佳状态，再次清洗造成巨大浪费。
(3) 停车次数多，浪费生产时间，易发生误操作，不利于提高生产量。
2.3 品种切换方式转变对策
影响品种切换方式的主要工序是#300聚合工序以及#400单体回收工序，其中聚合过程是决定基础胶乳性能的工序。不同牌号之间的结合苯乙烯含量、MV粘度有较大的差别。
基于以上原因，根据装置的实际运转情况，如何在短时间内将MV、转化率控制在下一个牌号工程规格内是优化能否成功的关键。经过仔细分析，以转化率、MV粘度、结合苯乙烯含量作为衡量产品质量的标准，严格控制质量在产品规格范围内，进行切换方式的优化。提出如下两种切换方案:
2.3.1 短时间暂停的切换方式
在牌号切换时，#300仍按正常停车程序停车，12小时后#400单体回收工序将前一牌号胶乳处理完毕，#300接着开车，中间#300聚合工序停产时间12小时生产条件不变，不存在配方的差异及掺混，品质方面与原来的生产方式不存在差异，但生产最短周期受到限制，每个牌号生产的最短周期需要7天。A方案的实施虽然也部分达到目的，但由于存在以上缺点，最终连续生产切换方式成功实施后再没有采用。
2.3.2 采取连续生产切换方式
牌号切换时，#300连续生产，只是配方变更，控制过度胶乳量及性能，当胶乳性能达到牌号的工程规格时，进入另一牌号的生产，完成产品的切换。实施时存在以下问题:存在配方的差异，不同牌号胶乳的掺混。于是如何控制过渡胶乳的性能及产生量，并将过渡胶乳在不影响产品品质的前提下掺混至正常胶乳中，是实现连续生产切换方式的关键。
3 切换方式的优化措施
为了实现连续生产切换方式，检讨以下优化措施
3.1 乳化剂进料的控制
低温乳液聚合工艺的特点:以水为介质、在乳化剂的作用下油溶性的单体丁二烯和苯乙烯溶解在水中，在氧化剂和活化剂组成的氧化还原体系产生的自由基引发作用下，丁二烯和苯乙烯发生自由基共聚反应。乳化剂在聚合反应中起到重要的作用，不同的牌号使用不同的乳化剂。因此在连续切换中需要快速切换至下个牌号的乳化剂体系，以缩短切换过渡时间。可以通过控制乳化剂的配制量，液位控制，切入时间等方法达到要求。
3.2 催化体系的控制
不同牌号，反应速度不同，氧化剂及催化剂体系的加入比例也不同。催化体系是与乳化剂、单体提起混合进入反应釜后同时反应的，所以控制乳化剂、催化体系以及单体进料等的切换需要同时进行。
3.3 过渡胶乳的控制
从进入反应器的各组分转变开始，反应链开始发生变化，依据反应的时间，观察MV以及结合ST的变化以确定过渡胶乳的区分点，从而将胶乳输送至不同胶乳储罐储存。胶乳掺合时，根据各罐的性能指标进行调整，控制在工程规格范围内。
经过对连续生产品种切换方案的不断优化，生产工艺参数越来越成熟，最终应用到所有牌号的切换。
4 切换方式优化的实施效果
实施连续生产品种切换后，得到了以下这些方面的改善:
4.1 延长生产时间，将品种切换时间28D/Y，缩短至6～9 d/Y常规高压水清洗时间;
4.2生产灵活性增加，牌号的最短生产周期3～4天。提高月度生产牌号的数量，从以前最初的生产1～2个牌号产品，提高至生产5～9个牌号。
4.3库存量的变化
自从实施连续生产品种切换后，产品库存逐年减少，减少流动资金以及贷款的利息。
4.4清洗费用的削减
将14次高压水清洗减少至2～3次，清洗费用减少100～150万元/年。
5 结束语
连续切换生产方式实施，达到我们最初创新改善的目的，提高单线生产的灵活性及生产能力，提高了行业竞争能力，不但满足销售需求，而且取得较好的经济效益。
参考文献
[1]橡胶工业手册，化学工业出版社.
[2]李绍芬.反应工程.化学工业出版社，1995，3.
[3]张洪涛，黄锦霞.乳液聚合新技术及应用.化学工业出版社，2006，9.