年产10万吨过氧化二异丙苯、10万吨丁苯橡胶及20万吨三元乙丙橡胶项目环境影响报告书
1.2.1.3 丁苯橡胶生产装置工艺及污染分析 ⑴ 工艺简介
齐鲁低温乳聚丁苯橡胶技术是以丁二烯、苯乙烯为主要原料，过氧化氢二异丙苯为引发剂，甲醛次硫酸氢钠和乙二胺四乙酸铁钠盐为活化剂，歧化松香酸钾和脂肪酸钠混合皂液为乳化剂，水为分散介质，用共聚方法生产丁苯胶乳，然后经单体回收、胶乳掺合（或充油）、无盐凝聚与后处理，生产块状丁苯橡胶。
该工艺技术特点：
·采用低温乳液聚合工艺，聚合转化率高达70%； ·聚合釜大型化，单釜容积48m3。
·丁二烯回收采用卧式泄料槽，蒸汽在线加热；苯乙烯回收采用锥形孔筛板汽提塔，系统操作温度低，运转周期长。
·多个牌号之间可以连续进行品种切换，且切换橡胶品种时聚合系统不需停车； ·装置能长周期稳定运转，聚合胶乳稳定性好，回收部分加入端聚抑制剂，运转周期长。
·采用无盐凝聚，腐蚀性小，减少投资。 ⑵化学反应原理
丁苯橡胶的聚合过程属于自由基型的二元无规共聚，其总反应方程式如下：
mCH2CHCHCH2+nCH2CH→~CH2-CH=CH-CH2mCH2-CHn~ 反应机理如下：
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①引发自由基的形成（ROOH 为过氧化氢二异丙苯）
2Fe3++HSO2-·HCHO+3OH-→2Fe2++SO32-·HCHO+2H2O
Fe2+ + ROOH→ RO·+ OH-+ Fe3+
②引发单体
RO·+ M1→ ROM1 RO·+ M2→ ROM2
M1-----单体丁二烯，M2-----单体苯乙烯。 ③链增长
～M1·+ M1→ ～M1 M1· ～M2·+ M1→～M2 M1· ～M1·+ M2→～M1 M2· ～M2·+ M2→～M2 M2·
（～M1 M1·、～M2 M1·、～M1 M2·、～M2M2·以下简称为～M·）。 ④链转移
～M·+RSH→ ～MH + RS·
RSH----调节剂（叔十二碳硫醇，作为分子调节剂，最终全部进入产品中） ⑤链中止
～M·+R’S· →～MSR’
R’S·----终止剂形成的自由基。
⑶工艺技术本装置以丁二烯、苯乙烯为主要原料，采用低温乳液聚合法生产丁苯橡胶，工艺过程由下列七个生产单元组成：
100#原料配制单元 200#化学品配置单元 300#聚合单元 400#丁二烯回收单元 500#苯乙烯回收单元 600#胶乳贮存和混合单元 700#后处理单元 ⑷生产工艺流程说明
本装置的生产主要有两个过程：第一，丁苯胶乳的聚合：包括原料配制、化学品配制，聚合及单体回收；第二，凝聚干燥及压块包装：包括胶乳混合、凝聚、脱水干
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燥、压块及包装。
①原料配制单元（其工艺流程及污染物产生环节见图2-5）
本单元主要是单体丁二烯、苯乙烯等的配制。由罐区来的新鲜丁二烯（F-BD）和来自回收单元的回收丁二烯（R-BD）在此单元按比例在线混合，用NaOH洗涤脱除阻聚剂对叔丁基邻苯二酚（TBC）后送往300#聚合单元。
来自罐区的新鲜苯乙烯（F-ST）和回收单元来的回收苯乙烯（R-ST）按比例在线混合，直接送往300#聚合单元。
高芳烃油用泵送往600#，桶装的调节剂（TDM）引发剂、（DIP）终止剂、（SDD）分别用泵打入各自的贮槽，再分别送往300#。
在此工序产生废碱液（S12）。
②化学品配制单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
在本单元按照配方比例，将化学品配制成符合要求的各种溶液，并用泵送往聚合及其它单元使用。
活化剂CP-50、端聚抑制剂CP-24B、防老剂P-34、P-36、硫化促进剂P-60及凝聚剂等均在此单元配制。
③聚合单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
在本单元，脱氧水和单体BD、ST、皂液（CP-1、CP-2）按配方比例进入集管，在集管内与分子量调节剂、分散剂（TDM、SHS）混合后，进入冷却器由液氨冷却后加入引发剂和活化剂CP-50，依次经过9台聚合釜，釜内有搅拌，反应热由釜内冷却列管中的液氨移出。在聚合过程中，每隔4小时测定2#、5#、9#釜的转化率，对反应进行控制。最终反应釜出料管线上加入终止剂CP-24A，使反应终止；同时加入端聚抑制剂CP-24B，防止丁二烯在回收系统产生端聚物。
④丁二烯回收单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
终止聚合后的胶乳依次进入3个泄料槽，以闪蒸出未反应的丁二烯。丁二烯气体由低、中、高三段水环式压缩机串联，压缩到0.42MPa，冷凝后部分返回到100#循环使用，因长期回收的丁二烯所积累的杂质会影响聚合，故部分作为副产品装车送出界区。水环式压缩机的用水循环使用，部分排水（W13）送苯乙烯回收单元的滗析器做洗涤水使用。
未冷凝的不凝气体送至油吸收系统，用煤油做吸收剂，在加压下吸收丁二烯。煤
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油吸收的丁二烯经降压加热解吸并冷凝后作为副产品。未被煤油吸收的气体（G12）火炬处燃烧。
⑤苯乙烯回收单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
苯乙烯是借真空水蒸汽蒸馏原理在气提塔内进行回收的。经闪蒸脱除丁二烯的胶乳自泄料槽用泵送至苯乙烯汽提塔的最上层，蒸汽从塔底吹入，脱气后的胶乳由塔底用泵送往600#。
汽提塔塔顶闪蒸出来的气体含苯乙烯、水蒸气、少量丁二烯及夹带的胶乳，经过塔顶分离器分离出夹带胶乳后，用冷却水冷凝，冷凝后的气相进一步用液氨冷凝，不凝气进入400#丁二烯回收单元低段压缩机入口；凝液经过苯乙烯滗析器脱除游离水后部分循环使用，部分装桶送出界区。产生的废水经闪蒸脱除苯乙烯后（W14）送往一级污水处理。闪蒸出来的苯乙烯回冷凝器进一步回收。
⑥胶乳贮存和混合单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
本单元主要是用于胶乳掺合及待掺合胶乳的贮存。掺合后的胶乳用泵送往后处理单元。
生产充油橡胶时，填充油在此单元与胶乳混合生产充油橡胶。 ⑦后处理单元（其工艺流程及污染物产生环节见图3）
由600#送来的胶乳、200#送来的防老剂P-60等按比例在线混合后进入凝聚槽，生产SBR-1778#时，充油胶乳经计量直接进入凝聚槽，加入稀释的氯化钠溶液进行絮凝。经絮凝后的胶乳在强烈搅拌下与稀硫酸混合（700#送来的H2SO4与循环使用的浆清混合后进入凝聚槽），控制pH值4-5。生成的胶粒连同母液溢流到皂转化槽，使有机皂转化为有机酸，转化后的胶粒和浆清溢流进入振动筛，使胶粒和母液分离，母液放入贮槽，其中约80%用于稀释硫酸和氯化钠凝聚液，多余部分加碱中和排入污水池（W15）。从振动筛出来的胶粒进入水洗槽，用软水洗涤，必要时加入NaOH溶液调节洗涤水的pH值至6-7。再经过第二个振动筛分离胶粒和洗涤水，大部分的洗涤水可循环使用。含水的胶粒进入挤压脱水机脱去大部分水份，再通过风送系统送入干燥箱干燥，产生干燥废气（G13），烘干废气送锅炉房燃烧。
经处理符合要求的产品用破碎机破碎后进入自动称、压块机称量压块。成型胶块经重量检测和金属检测，不合格胶块从输送线上被剔除（S13）。合格胶块再依次通过自动薄膜包装机、自动套袋包装系统和喷墨打印机完成胶块的包装和批号打印。成品胶块用胶带输送机将包装好的胶块送入成品库房，在库房内人工码垛。
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