乙丙橡胶生产工艺及其技术经济分析

聚合工艺最具代表性，它分为聚合、分离净化和包装三个工序。质量分数为60％的乙烯、35．5％的丙烯、4．5％的ENB同催化剂、氢气、氮气和炭黑一起加入流比床反应器，在50～65C和绝对压力2．07 kPa下进行气相聚合反应。乙烯、丙烯和ENB的单程转化率分别为5．2％。0.58％和0.4％。来自反应器的未反应单体经循环气压缩机压缩后进入循环气冷却器除去反应热，与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的EPR粉未经脱气降压后进入净化塔，用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收ENB后用泵送回流比床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。

3．2技术特点

与前两种工艺相比，气相聚合工艺有其突出的优点：工艺流程简短，仅三道工序，而传统工艺有七道工序；不需要溶剂或稀释剂，毋需溶剂回收和精制工序；几乎无三暖排放，有利于生态环境保护。但其产品通用性较差，所有的产品皆为黑色。这是由于为

避免聚合物过粘，采用炭黑作为流态化助剂之故。虽然开发成功了用硅烷粘土和云母代替炭黑生产的白色和有色产品，但第一套工业化生产装置仍然只能生产黑色FPR。

4 各种生产工艺的技术经济比较

FPR各种生产工艺技术经济比较如表：所示。

由表1可以看出，在FPR的各种生产工艺路线中，溶液聚合工艺投资和成本最高。投资高是因为流程长，高粘度散热难，设备生产强度低，反应后聚合物流浓度太稀（仅为6％～14％，悬浮聚合工艺为33%），单体、溶剂回收需较高的费用；成本高主要是因为公用工程费、折旧费、固定成本费用高。这是由于生产过程中消耗较高的电和蒸汽所致。

悬浮聚合工艺的投资与成本工艺分别相当于相同规模溶液聚合工艺的77％和88％，具有投资少、原料消耗和能耗低、生产成本低、三废处理费用少等特点。

气相聚合工艺的投资和产品成本最低，分别相当于同等规模溶液聚合工艺的42％和68％。

表： EPR各种生产工艺的技术经济比较

项目 溶液聚合 悬浮聚合 气相聚合 
生产能力／（万t/a） 4．5 4．5 9．1 
投资，／百万美元    
界区内 6900 5250 6000 
界区外 2510 2020 1900 
总投资 9410 7270 7900 
相对单位投资／％ 100 77 42 
生产成本／（美元／t）    
原料 691 688 686 
公用工程 178 103 34 
其它 35 35 13 
可变成本/(美元／t) 904 826 733 
固定成本/(美元／t) 200 168 83 
总现金成本/(美元／t) 1104 994 816 
折日费／(美元／t) 261 201 109 
总成本(美元／t) 1365 1195 925 
相对总成本／％ 100 88 68 
5结论

综上所述，虽然EPR溶液聚合工艺的投资和成本最高，但其产品综合性能好，硫化速度快，产品应用范围广，是目前国外最广泛使用的方法。悬浮聚合工艺生产流程短，投资和成本较低，然而产品性能没有突出优点，应用范围较窄，故目前不及溶液聚合工艺使用广泛。气相聚合工艺产品中含有大量炭黑，通用性较差，限制了它的使用范围，但其工艺流程短。

生产高效和清洁，有利于降低生产成本和保护生态环境，对长期沿用的溶液聚合工艺具有根本变革性意义，是合成橡胶工业技术今后发展的必然趋势，已成为国外大石化公司竞相开发和优先发展的项目。该工艺虽然目前尚有不尽如人意之处，有的公司对它甚至持谨慎态度，还不大可能很快取代长期工业应用的溶液聚合技术，但从长远来看，其发展前景是乐观的。而且，该技术正在向聚丁二烯橡胶气相合成技术的方向扩展，必将对合成橡胶生产技术的未来发展产生重大的导向性作用。


 

作者：朱景芬 

《乙丙橡胶生产工艺及其技术经济分析(第2页)》