顺丁橡胶装置溶剂油纤维液膜脱酸技术应用

李澍强 朱效利 刘潇(四川石化公司生产六部,四川 彭州 611930)

顺丁橡胶是一种1，3-丁二烯单体聚合物的通用合成橡胶品种，也是我国目前生产规模最大的一种人工橡胶产品类型，其特点是具有耐低温、耐腐蚀、乃机械损害等特点，同时，顺丁橡胶的应用范围很广，生产制造成本较低；正是这种优势的存在，顺丁橡胶的市场供需一直较为稳定。国际范围内为了争夺顺丁橡胶的市场主导权，各国一直在不断改进生产技术。

根据国内顺丁橡胶装置的生产过程研究，在很大一定程度上，生产中回收胶罐内存在大连更有用的气体，对其进行回收，一方面可以减少资源的浪费，提高企业的生产效益，另一方面也可以减少对环境的负面影响。

更重要的是，在一般情况下，胶罐中的其体里面含有三氟化硼乙醚络化合物，当它与水分结合之后就会形成酸性物质，对顺丁橡胶装置产生腐蚀。在以往的解决方案中，向顺丁橡胶装置中注入冷油配合注碱脱酸，但这种技术只能实现暂时的环节，只要三氟化硼乙醚络类物质存在，腐蚀性的威胁就会不断出现。

采用纤维液膜技术可以较为长期地维持回收系统的腐蚀问题，延长装置的检修周期，以及使用的寿命。

1 纤维液膜脱酸技术原理

纤维液膜脱酸技术在顺丁橡胶装置中的应用，主要依据的是纤维液膜反应器装置，配合水洗和酸洗技术，这是整个技术作业的核心。

首先，碱液从纤维液膜的侧面进入反应器，并且进一步在反应容器内的纤维丝束上形成液膜。

其次，溶剂油是从纤维液膜的顶部进入反应器的，然后与反应器内的碱液形成的液膜接触，哟与连着之间的表面张力存在较大的区别（纤维丝对碱液的亲和力较大），加上流速区别，促使溶剂油中的酸性物质不断和碱液发生中和反应。

再次，不断反应的两种物质会导致密度变化而引发沉淀，最终实现了溶剂的脱酸过程。

在整个过程中，对纤维液膜脱酸技术产生影响较大的因素包括纤维丝的数量、液体流动速度、传质面积等等。核心原理就是利用了酸碱结合的化学反应特点。

2 溶剂油纤维液膜脱酸技术的工业级应用

针对顺丁橡胶装置的溶剂油纤维液膜脱酸技术发展已经先对成熟，在配合一级水洗和两级碱洗的工艺流程下，可以更好地实现溶剂油在反应器中的混合。生产中所产生的气体存在于胶罐内部，溶剂油首先通过混合器以及碱液混合装置，在胶液尾气的吸收器作用下，完成一次碱洗。

随后胶罐内的尾气进入溶剂油，溶剂油进入纤维液膜反应器内部，经过与碱液的二次反应，即完成二次碱洗。这一过程可以消除掉99%以上的酸性物质，而且可以实现洁净的分离状态。

最后是水洗过程，在脱酸工作完成之后，剩余的微量碱液以及未能完全中和的酸性液体，经过水洗之后完成沉淀分离。

以上是该技术在工业级应用中的一般过程，针对顺丁橡胶装置而言，除了三氟化硼乙醚络化合物之外，也包括其他生产过程中参与的物质，例如环烷酸镍-三异丁基铝类催化剂，以及其他遇水之后表现出酸性特点的化合物。

以三氟化硼乙醚络化合物为例，在装置内遇水之后就会形成BF3-H2O，这种物质继续雨水结合，最终形成HBF4和B（OH）3，这其中HBF4表现出来的是强酸性质，因此B（OH）3的弱碱性质可以忽略不计。根据遇水形成酸性溶液的特点来看，三氟化硼乙醚络化合物的酸化倾向是很强的，但作为顺丁橡胶生产过程的催化剂，目前还具有无法取代的地位。

酸性物质最终形成之后，就会与设备中的金属成分发生氧化还原反应，最终导致设备的腐蚀。而顺丁橡胶生产过程中，没有反应完毕的三氟化硼乙醚络化合物、丁二烯等物质也随着闪蒸工艺进入胶罐；这就提供了一个中和回收的缓冲地带，但从实际处理工艺角度出发，也不能过分依赖于缓冲过程。掌握了化学反应原理之后，应该尽快进入脱酸工艺环节，在实际操作中，可以采用NaOH作为碱液物质参与脱酸，其主要的化学过程有：

酸性腐蚀主要是由于HBF4表现出来的，同时每一个反应不步骤中都生成了水，这些水也呈现出弱酸性；因此水洗过程中也可以适当调整pH值，进行最终的脱酸操作；最终的脱酸是生成了盐类，显然纤维液膜技术要比注油技术更加稳妥。

3 结语

顺丁橡胶产品是我国人工通用橡胶市场上规模最大的一类，而顺丁橡胶装置腐蚀是影响正常生产的主要原因，而减少腐蚀的关键在于提升脱水罐水样的pH值。配合一级水洗、二级碱洗的工艺技术，可以在顺丁橡胶装置的脱酸中发挥更好的效果，纤维液膜技术的应用不仅实现了资源的节约利用，同时也对环境保护发挥了重要的作用。

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