에틸렌 프로필렌 고무 생산 기술 및 공정?

에틸렌 프로필렌 고무 (EPR) 는 지글러-나타 촉매 발명, 폴리에틸렌, 폴리아크릴이 나타난 이후 나타나는 비닐 고무입니다. * * * 아크릴을 기본 단량체로 하는 폴리고무는 EPM (EPM) 과 EPM (EPM) 의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 전자는 에틸렌과 프로필렌의 * * * 중합체입니다. 후자는 에틸렌, 아크릴, 소량의 멍에를 메지 않는 공중합체이다. 에틸렌 프로필렌 고무는 다른 많은 일반 합성 고무가 가지고 있지 않은 뛰어난 성능을 가지고 있다. 게다가, 이 단량체는 값싸고 쉽게 구할 수 있고, 용도가 광범위하다. 1980 년대 이후 해외 7 개 합성고무 품종 중 가장 빠르게 성장한 것으로 생산량, 생산능력, 소비가 선진국 3 위에 이어 스티렌 부타디엔 고무와 부타디엔 고무에 버금가는 것으로 나타났다. 1998 글로벌 EPR 총 생산능력은 약 102 톤, 소비량은 8 14000 톤입니다. 예비 통계에 따르면 1999 년 소비량은 약 836 1000 톤으로 2003 년에는 980,000 톤에 이를 것으로 예상된다. 1998 에서 2003 년까지 에틸렌 고무의 수요 증가율은 3.8% 로 스티렌 부타디엔 고무와 부타디엔 고무보다 높았다.

현재, FPR 의 공업 생산 공정은 용액 중합, 공중부양 중합, 공기상집합이라는 세 가지가 있다. 다음은 그 기술 상황과 여점을 상세히 논의하고 기술 경제 비교를 할 것이다.

1, 용액 중합 공정

1..1의 기술 상태

산업화는 1960 년대 초에 이루어졌다. 지속적인 개선과 개선을 거쳐 기술은 이미 성숙되어 많은 신설 설비에서 사용되고 있다. 그것은 산업 생산의 주도 기술로, FPR 총 생산능력의 약 77.6% 를 차지한다.

이 과정은 산물, 단체, 촉매제 체계를 용해시킬 수 있는 용제의 균일성 반응이다. 보통 n-헥산 등 직사슬 알칸이 용제로, V-A 1 촉매제를 채택한다. 중합 온도는 30 ~ 50C 이고, 중합 압력은 0.4 ~ 0.8 MPa 이며, 반응산물 중 중합체의 질량 점수는 일반적으로 8% ~ 10% 입니다. 이 공정은 기본적으로 원료 준비, 화학적 준비, 중합, 촉매 제거, 단량체 및 용제 회수 및 정제, 응집, 건조 및 중합으로 구성됩니다.

포장과 같은 프로세스이지만 각 회사는 일부 또는 통제에서 자체 특허 기술을 보유하고 있기 때문에 고유한 프로세스 구현 방식을 가지고 있습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언) 대표 회사는 DSM, 엑슨, uniroya 1, 듀폰, 일본 삼정석유화학회사, JSR 회사입니다. 가장 대표적인 것은 세계 최대 EPR 제조업체일 뿐만 아니라 네덜란드, 미국, 일본, 브라질의 4 개 설비는 모두 용액 중합 공정을 사용하여 세계 용액 중합 공정을 통해 EPR 총 생산능력을 생산하는 1/4 를 차지하고 있다. 이 회사를 예로 들어 보겠습니다.

DSM 은 헥산을 용제로 하고, 에틸렌디빙엔 (ENB) 또는 디시클로 디엔 (DCPD) 을 제 3 단량체로, 수소를 분자량조절제로, VOCL3- 1/2Al2O3 을 촉매제로 한다. 또 촉매제의 활성화를 높이고 그 사용량을 줄이기 위해 촉진제를 첨가했다. 촉매제의 비율과 사용량, 사전처리 방법 및 촉진제 유형은 DSM 사의 독점 기술이다. 반응 자재를 500 C 까지 예냉하고 생산 브랜드에 따라 1 부나 2 부대를 직렬로 조작한다. 중합 기의 용적은 약 6m3 이다. 중합 조건은 다음과 같습니다. 온도는 65 C 미만이고 압력은 2.5MPa 미만이며 반응열은 반응기의 단열 가열에 사용됩니다. 알칼리성 제거제와 온수의 작용으로 중합체 접착제에 남아 있는 플루토늄 촉매제가 수상에 들어가 두 번의 회전상 과정을 통해 완전히 제거된다. 반응하지 않는 단량체는 2 차 감압 플래시 회수와 순환을 통해 순환한다. 이때 접착제에 안정제 등의 첨가제를 넣는다 (충전유 브랜드를 생산할 때 충전유를 넣는다). 스트리핑을 통해 남아 있는 에틸렌, 아크릴, 대부분의 용제를 증류하다.

버려진 액체는 두 개의 연결된 응고 탱크에 넣어 응고되고, 나머지 헥산 용제는 더 증류하여 회수한다. JC 콜로이드 슬러리는 탈수 후 건조 시스템에 들어가 덩어리 또는 가루로 포장한다. ENB 를 함유한 폐열공기는 소각로로 보내져 소각되고, 오수를 함유하여 오수 제거 장치로 보내집니다. 바나듐 제거제의 중화 응집 작용으로 바나듐은 바나듐 슬래그로 들어가고, 바나듐 슬래그는 정기적으로 매립지로 보내지며, 바나듐을 제거한 후 하수는 하수 처리장으로 배출된다.

DSM 의 EPR 용액 중합 기술은 성숙되어 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다.

(1) 투자 감소, 프로세스 최적화 반응기의 최적 비율 설계는 반응 자재 혼합의 요구 사항을 충족하고 집계 프로세스 매개변수와 제품 품질을 정확하게 제어할 수 있습니다. 중합체 접착제 농도는 높지만 순환용제량은 적고, 중합부량은 작지만 생산 강도는 높으며, 원료와 순환단량체는 정제할 필요가 없고, 촉매제 효율이 높고, 삼폐 중 플루토늄 함량이 낮고, 생산량 탄력성이 크다.

(2) 생산운영비용이 낮고, 설비연간 운행시간이 길며, 원료와 촉진제 소비가 낮고, 선진통제시스템으로 생산을 통제한다.

(3) 제품 품질이 매우 경쟁력이 있다. 이 제품은 촉매제 잔류함량이 낮고, 생산 중 불량품이 적고, 제품번호 전환이 유연하며, 폐품이 적고, 제품 특성이 사용자 요구에 따라 조정될 수 있으며, 제품번호가 많고, 메니치가 20 ~ 160 의 넓은 범위에서 조정될 수 있으며, 품질이 안정적이고, 반복성이 우수하며, 제품 규격의 범위가 좁고, 제품 가공 성능이 우수하다.

1.2 의 기술적 특징

기술이 성숙하고 운행이 안정적이라는 것은 을병고무 공업화 생산의 주요 방법이다. 제품 품종과 브랜드가 많고, 품질이 균일하며, 회분이 적고, 적용 범위가 넓다. 이 제품은 우수한 전기 절연 성능을 가지고 있다. 그러나 중합은 용제에서 이루어지기 때문에 전도열 전달은 제한되어 있으며, 중합체의 질량점수는 일반적으로 6 ~ 9% 로 조절되며, 최고 1 1% ~ 14% 에 불과하므로 중합 효율이 낮다 이와 함께 용제는 정제를 회수해야 하기 때문에 생산과정이 길고 설비가 많으며 건설투자와 운영비용이 높다.

2. 현탁 중합 공정

2. 1 기술 상태

EPR 공중부양 중합 공정 제품 브랜드가 적고 용도가 제한되어 있습니다. 주로 폴리올레핀 변형에 사용됩니다. 현재 Enichem 과 바이엘에서만 사용되고 있으며 EPR 총 생산능력의 65,438+03.4% 를 차지하고 있습니다. 이 공정은 아크릴이 * * * 중합에서 활성이 낮다는 원칙에 따라 에틸렌을 액체 아크릴에 용해시켜 * * * 중합한다. 프로필렌은 단량체이자 반응 매체로서 자체 증발 냉각을 통해 반응 온도를 제어하고 반응 압력을 유지합니다. 생성된 * * * 중합체는 액체 프로필렌에 용해되지 않고 그 안에 떠 있는 미세 슬러리 형태로 존재합니다. 또한 일반 공중부양 중합 공정과 단순 공중부양 중합 공정으로 나눌 수 있습니다.

2.1..1일반 현탁 중합 공정

Enichem 은 아세틸아세톤 바나듐과 AlEt2Cl 을 촉매제로, 디클로로 아크릴산 디 에틸에스테르를 활성화제로, HNB 또는 DCPD 를 제 3 단량체로, 디 에틸 아연과 수소를 분자량 조절제로 사용합니다. 생산품의 브랜드에 따라 에틸렌, 프로필렌, 제 3 단량체 및 촉매를 다노 믹서가 있는 클램프 중합 탱크에 넣는다. 반응 조건은 온도 20 ~ 20 C, 압력 0.35 ~ 65438 0.05MPA, 반응열은 반응상 단량체의 증발을 통해 제거된다. 반응상 공중부양 중합체의 질량 점수는 30% ~ 35% 로 제어되며, 전체 중합 반응은 고도의 자동화 제어 하에 진행된다. 생성된 중합체 아크릴 슬러리는 간헐적으로 스크러버 (10 ~ 15 회 /h) 로 공급되고 촉매제는 폴리프로필렌 알코올로 비활성화한 다음 NaOH 수용액으로 세탁한다. 현탁액은 스트리핑 탑으로 보내져 스트리핑을 하고, 반응하지 않는 에틸렌, 아크릴, ENB 는 각각 재활용 시스템에 의해 정제된 후 재활용된다. 콜로이드-물 슬러리는 진동 체를 통해 탈수되고, 건조를 짜내고, 포장을 눌러서 완제품의 접착제를 얻는다. 이 공정은 중합체 농도가 높고 용제가 없어 설비의 생산 능력을 높이고 용제 순환과 회수를 없애고 에너지를 절약하는 것이 특징이다.

2. 1.2 현탁 중합 공정 간소화

이 공정은 일반적인 공중부양 중합 공정을 기초로 개발되었으며, 주로 고효율 티타늄 기반 촉매 체계를 채택하여 촉매제를 제거할 필요가 없고, 반응이 없는 단량체는 처리하지 않고 재사용할 수 있다. 플래시는 반응하지 않는 세 번째 단량체를 쉽게 제거할 수 없기 때문에 일반적으로 EPM 생산에 사용됩니다. 공정은 다음과 같습니다: 반응은 클램프가 있는 믹서에서 진행되며, TiC 1, MgC 12-A 1(i-Bu) 를 촉매체계로 하여 효율을 촉진한다. 반응부의 증기 재료는 2.7MPa 로 압축되어 냉각 후 반응부로 돌아옵니다. 반응하지 않는 단량체는 플래시를 통해 중합체 침적에서 제거되며 정제 처리가 필요 없고 압축 및 냉각 후 반응부로 직접 순환합니다. 단량체를 제거한 중합체는 순수화를 거치지 않고 완제품으로 사용할 수 있다. 이 제품은 분말, 플레이크 또는 입자가 될 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 Enichem 은 개선된 V-A 1 촉매 체계를 채택하여 촉매제 효율을 30 ~ 50 kg 중합체 /g 로 높여 세탁과 촉매제 제거 과정을 없애고 공정을 간소화했다.

2.2 기술적 특징

EPR 현탁 중합 공정의 특징은 중합산물이 아크릴에 용해되지 않고, 시스템 점도가 낮고, 전환율이 높아지고, 중합체 질량 점수가 30 ~ 35% 에 달하기 때문에 용액법의 4 ~ 5 배에 달하는 것이 특징이다. 무용제 회수, 정제 및 응축 과정, 프로세스 단순화, 인프라 투자 감소 매우 높은 분자량 품종을 생산할 수 있습니다. 제품 원가가 용액법보다 낮다. 그러나 용제를 사용하지 않기 때문에 중합체에서 남아 있는 촉매제를 분리하기가 어렵다는 단점이 있다. 제품

품종과 브랜드가 적고, 품질이 균일하지 않고, 회분이 높다. 중합체는 액체 아크릴에 용해되지 않는 떠다니는 입자로, 특히 중합체 농도가 높고 젤이 소량 있을 경우 리액터가 쉽게 끼워지고 장비 파이프라인이 막히기도 합니다. 제품의 전기 절연 성능이 좋지 않다.

3. 기상 중합 공정

3. 1 기술 상태

EPR 의 기상집합공예는 1980 년대 말 Himont 에 의해 처음으로 산업화되었다. 90 년대 초, UCC 는 기상EPR 파일럿 설비를 생산에 투입했다고 발표했습니다. 그 9 10000 톤/연기상EPR 공업설비는 1999 에서 본격적으로 가동되었습니다. 현재이 공정은 총 EPR 용량의 9% 를 차지합니다. UCC 의 EPR 기상 중합 공정이 가장 대표적이며 중합, 분리 정제 및 포장의 세 가지 과정으로 나뉜다. 유동층 반응기에 에틸렌 60%, 프로필렌 35.5%, ENB 4.5%, 촉매, 수소, 질소 및 카본 블랙을 첨가하고, 50 ~ 65 C 및 2.07kPa 의 절대 압력 하에서 공기 중합을 수행하며, 에틸렌, 프로필렌 및 ENB 의 편도 전환율은 각각 5.2 입니다. 0.58% 와 0.4% 입니다. 반응기에서 온 반응이 없는 단량체는 순환기 압축기에 의해 압축된 다음 순환기 냉각기로 들어가 반응열을 제거하고 신선한 원료가스와 함께 반응기로 순환한다. 반응기에서 배출되는 EPR 분말은 탈기와 감압을 거치지 않고 정화탑에 들어가고, 남아 있는 탄화수소는 질소로 제거된다. 정화탑 꼭대기에서 나온 기체는 응결되어 ENB 를 회수한 다음 펌프에 의해 특정 침대 반응기로 반송된다. 생성된 입자제품이 포장 과정에 들어가다.

3.2 기술적 특징

처음 두 가지 공정에 비해 기상집합공예는 그 뛰어난 장점을 가지고 있다. 즉, 공정이 짧고, 세 가지 공정만 있고, 기존 공정은 7 개의 공정이 있다. 용제나 희석제, 용제 회수 및 정제 절차가 필요하지 않습니다. 세 가지 난방 배출이 거의 없어 생태계에 유리하다.

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