丁苯橡胶生产中酸系统的优化改造

王 彤，秦传高，杨立陶

（中国石油兰州石化公司合成橡胶厂，甘肃 兰州 730060）

丁苯橡胶生产中酸系统的优化改造

王 彤，秦传高，杨立陶

（中国石油兰州石化公司合成橡胶厂，甘肃 兰州 730060）

针对10万t·a－1丁苯橡胶装置酸系统存在的问题进行了系统的分析，并提出了相应的解决办法，解决了丁苯橡胶凝聚工序酸系统腐蚀、酸加入量波动及频繁停车处理的难题。

硫酸;管线;优化改造

丁苯橡胶凝聚工序需要加入硫酸，使凝聚体系在适宜的pH范围内，加入硫酸的作用一是降低体系的pH值，使胶乳体系的表面张力升高，破坏胶乳的稳定性;二是与乳化剂发生反应，使其转化为有机酸。硫酸加入量少，凝聚pH值偏高，皂转化不完全，胶粒发黏且不呈多孔性，使胶粒干燥困难。硫酸加入量过多，凝聚pH值偏低，凝聚速率过快，使胶粒发硬且不呈多孔性，也难以干燥。生产中控制凝聚 pH 值控制在 2．5～4．5[1]。生产中我们通过将硫酸与母液稀释后再加入到凝聚槽来控制凝聚pH值，凝聚工艺流程如图1所示。

图1 丁苯橡胶生产凝聚工艺流程

1 凝聚工序硫酸系统存在的问题

兰州石化公司合成橡胶厂100kt·a－1丁苯橡胶装置自2008年3月开车运行2年多来，凝聚工序酸系统存在以下几个问题需要解决。

（1）管线腐蚀严重，经常要对酸管线泄漏部位进行补焊;

（2）酸在母液稀释过程中产生不凝酸气，阻隔流体的输送，导致凝聚p H值控制不稳，造成工艺波动，产生的花胶、次品胶增多。每当出现此问题时，需要通过倒淋阀进行人工排气，排气过程中硫酸易飞溅到人身体上，带来了极大的安全隐患。

（3）硫酸流量计易被酸泥堵塞，当出现此问题时，需要停车处理，影响装置的平稳运行，同时凝聚工序频繁停车造成了大量能耗和物耗。

2 原因分析及解决措施

2．1 硫酸管线的腐蚀原因与防护措施

在一般情况下，浓硫酸的输送管线一般都选择碳钢管线，因为浓硫酸会在罐壁上形成一层钝化膜，防止腐蚀的继续发展，因此，用碳钢管线输送浓硫酸不会产生腐蚀问题[2]。但是，在生产上常常会发生硫酸管线的腐蚀减薄泄漏及其它影响生产的现象。经过现场观察与分析，找出了问题的原因，一是由于管线上的仪表和过滤网检修和清理比较频繁，为保证安全，都要对管线进行水洗，造成了浓硫酸的稀释;二是在停车时管线内的浓硫酸和储槽内的液体发生对流扩散，管线内的浓硫酸被稀释成稀酸，稀酸对碳钢具有强烈的腐蚀作用。

因此，我们对硫酸输送管线内衬聚四氟乙烯保护材料，有效地防止了硫酸腐蚀管线而出现泄漏的事故。

2．2 硫酸管线的酸雾产生原因与防护措施

浓硫酸的加入点在母液泵入口管线处，浓硫酸管线直接插入母液管线内，浓硫酸和母液直接接触，由于浓硫酸溶入水的水合过程放出大量热，造成母液中的水形成蒸汽蒸发，因此硫酸管线内产生酸雾，从而阻隔硫酸的输送，导致凝聚p H值控制不稳，造成工艺波动，产生的花胶、次品胶增多。

针对硫酸稀释产生酸雾的问题，必须避免浓硫酸和母液直接接触，现采取在母液泵入口前原管线内加装直角尼龙斜口管，硫酸直角管的方向反向于母液，管口端倾斜45°向上，内孔径调整为Ø10。通过实践检验，硫酸直角管的加装，使得浓硫酸和母液接触起到了缓冲作用，减轻了酸雾的产生。

针对母液泵的倒淋阀进行人工排酸气易造成人身伤害的问题，通过工艺优化即在硫酸计量表FICQ－6014表后的管线弯头处新配一段管线，该管线与凝聚三楼V－608顶部的气相连通，可以很好地避免人身伤害的问题，同时可以减少污染物的排放。工艺优化前后的流程图如图2所示。

图2 硫酸管线优化前后的工艺优化图

2．3 硫酸管线上的计量表易堵塞的原因与防护措施

由于硫酸流量计表芯口径（Ø6）要远小于硫酸管线管径（Ø40），从而造成硫酸中的酸泥等杂质堵塞表芯。

针对硫酸计量表表芯经常性堵塞，造成硫酸量不够，工艺波动，花胶、次品胶增多的问题，我们在计量表前加装过滤器，过滤器的过滤网网眼设计为Ø5，原计量表表芯孔径Ø6，可以有效地防止酸泥堵塞硫酸计量表。同时，过滤器整体设计为“篮式”结构，以便于过滤网的定期清理。

3 实施效果

自2010年6月装置检修期间，通过采取以上一系列措施，有效地防止了酸管线的腐蚀，减轻了酸雾的产生，避免了因人工排酸气而造成人身伤害的问题，消除了安全隐患，同时减少了凝聚工序非计划停车次数，降低了能耗和物耗的损失，保证了装置稳定运行。

在采取措施前，凝聚工序因酸系统原因造成的非计划停车次数月平均为20次，优化改造后，目前因酸系统原因造成的非计划停车次数每月为2～3次。每次产生水捞胶等残次品约为0．1t／次，且造成能耗物耗损失在1000元／次，残次品与成品胶的价格相差1万元／t计算，全年11个月可挽回经济损失37．4万元。

4 结语

对丁苯橡胶生产中酸系统进行优化改造后，有效地解决了丁苯橡胶凝聚工序酸系统腐蚀、酸加入量波动及频繁停车处理的问题，既消除了安全隐患，又提高了凝聚生产工艺的稳定性，同时减少了凝聚工序非计划停车次数，降低了能物耗损失，每年可增效37．4万元，取得了较好的社会效益和经济效益。

[1] 赵旭涛，刘大华．合成橡胶工业手册（第二版）[M]．北京:化学工业出版社，2006．

[2] 陈匡民．过程设备腐蚀与防护[M]．北京:化学工业出版社，2001．

Optimization of Transformation in SBR Acid System

WANGTong，QINChuan-gao， YANGLi-tao
（Synthetic rubber plant of Lanzhou Petrochemical Company，PetroChina，Lanzhou 730060，China）

TQ 333.1

B

1671-9905（2011）07-0039-02

2011-03-18