ABS装置SAN单元的技术改造

【摘要】本文通过对树脂合成生产企业的ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）装置中SAN（苯乙烯-丙烯腈）装置的技术和工艺情况调查和研究，对其生产技术和工艺进行了改造，通过这些技术改造，不仅提高了ABS装置的技术水平，还消除了原来装置的安全隐患、质量和消耗问题，对SAN单元生产的发展提供了有效的技术支持。

【关键词】ABS装置 SAN单元 技术改造

1 前言

随着社会的发展，我国对化工产品ABS的需求量也越来越大，目前吉林某石化公司是我国石油天然气公司最大的ABS产品生产基地之一，于1997年投产，到现在其生产技术和工艺已经相当成熟，该装置采用的是日本合成橡胶株式会社的乳液接枝-本体SAN掺混法工艺技术，后经过我国技术人员的进一步改造和创新，其ABS产品的质量已经赶上世界先进水平。

该装置拥有两套SAN单元，每套SAN单元包括2台串联聚合金构成的反应系统和融溶SAN脱挥及循环溶剂精制系统以及相关的清洗、加热、切粒、输送、储存、包装系统，具有生产能力大、产品质量稳定、工艺过程容易控制等优点，但是随着产品生产量的增加，这套系统的ABS装置开始出现一些影响物耗、能耗、生产稳定等一系列的问题，为了能顺利的夸大规模，又不影响产品的质量，同时可以保证装置生产安全、高效、低耗运行，本文对ABS装置的技术改造情况进行了分析和探讨。

2 ABS装置SAN单元的技术改造2.1 SAN装置回收单元泵的技术改造

目前SAN装置回收单元用的是罗茨式真空泵，其最大流量是90m3/min，入口的压力为1.3KPa，其目的是在闪蒸瓶中形成较高的真空，使SAN聚合物在瓶中瞬间蒸发，同时清除掉SAN产品中的未反应的单体和溶剂甲苯，此装置的运行状态良好与否直接影响SAN产品的质量。在实际生产中，由于生产原料的因素，其离心泵的机械密封经常泄露，漏液会进入离心泵体中，引起泵的电流升高，负荷增大，导致真空度降低，从而使产品不合格。

为了解决此问题，作者通过对真空泵的结构和工艺条件进行分析和研究，决定进行如下改造，将真空泵的机械密封改为干气密封。干气密封是一种新式的非接触密封，利用流体力学原理，在密封端面上开设动压槽，对密封端面进行非接触密封。

2.2 SAN装置脱挥器的改造

在SAN装置系统中，脱挥器是是关键的设备之一，其中第一脱挥器的作用是脱除未反应的丙烯腈单体，第二脱挥器的作用是脱除未反应的单体，目前脱挥器的效率较低，速度较慢，影响整个SAN的生产，但由于受系统本身所限，SAN装置的脱挥器在改造前后开孔的直径大小不变，物料通过孔德速度也不能变。为了解决这个问题，所以本文作者结合系统本身的结构，对装置可能的改造进行了分析和研究后，决定增加脱挥器的开孔数，在分布器原孔径、孔距、流速设计合理的情况下，增大了流通面积，改造完成后进行了实践，实践证明改造后质量流量和体积流量都均有大量增加，可以解决流水线生产速度慢的问题。

2.3 SAN装置的油水分离器的改造

在SAN反应装置中，苯乙烯、丙烯腈、循环溶剂按比例加入反应釜中，反应生成的是高分子聚溶物SAN进过脱挥器脱出挥发物，然后由真空填料塔进行对挥发物进行提纯，回收循环使用，但是在这个过程中加入的原料丙烯腈里含的0.4%的水被留在了循环中，并不断在循环中积累，由于水分含量的增加严重影响了聚合反应的平衡，从而导致了系统运行的不稳定。为了使装置稳定连续进行，不得不采用降低进料量、升高聚合压力等措施来排出水分，从而影响装置安全和装置的连续稳定工作，而且对产品质量的稳定性造成可不利影响。

为了解决这个问题，本文采取的措施是加入100%自动油水分离器。它的原理：依据Stroke’s law原理，就是利用油滴和水滴的物理性质不同，在其通过设备核心时将其分离，即油滴和水滴通过凝聚核心介质而逐渐加大其直径，这样油滴（水滴）就会自动从水中（油中）分离。本文的油水分离器核心介质采用亲油性物质和亲水性物质，由于亲水性物质同时具备憎油性，亲油性物质同时具备憎水性，于是含水的油遇到此介质时，油被亲油性物质吸附，水被亲水性物质吸附，当较多油滴和水滴聚集在这两种介质上时，亲水性物质会形成水滴，亲油性物质会形成油滴，而油滴在高温状态下上升速度是水滴的万倍以上，从而实现油水分离。

经过实际生产检验，油水分离器加入后，分离状态很好，能解决水含量增加带来的不稳定等问题。

2.4 SAN装置切粒机SAN单元喷淋水系统改造

在SAN装置中，从模头生产的SAN束条需要经过切粒系统进行切割成标准规格的 SAN粒子，通常刚刚加工出来的SAN束条具有一定的温度，所以必须通过溢流水和喷淋水进行冷却后才能切割，但是溢流水及喷淋水是由位于ABS装置末端的高压蒸汽系统提供，而高压蒸汽系统会产生一定的压力波动，这种波动会影响SAN装置单元的切割，尤其当高压蒸汽系统产生一个稍大点的蒸汽波动时，SAN单元的切粒流程会因为溢流水和喷淋水的冲击而被打断，造成切粒机翻版，产生大量废料。波动特别严重时甚至会造成高压蒸汽泄漏，压力降低，造成整个SAN装置的停机，大大影响了SAN单元的生产效率，对SAN的稳定生产产生了极大的威胁。

为了解决此问题，须在不改变其总体结构的情况下，对SAN的溢流水和喷淋水装置进行改造，改造方法如下：在装置中加设一台常压热水罐和两台离心泵设备，将SAN装置中需要的冷凝夜和喷淋水经加入离心泵的调节后再通入喷淋水系统，即将SAN装置留下的凝夜回收加入到热水罐中，通过凝夜预热调节热水罐的温度，同时需要加入一定量的过滤水调节热水罐的液位，如果温度不够，可以通过通入蒸汽补充调节热水罐的温度，然后通过离心泵对SAN切粒系统提供喷淋水和溢流水。

经过实际改造后，发现使用改造后的喷淋装置不仅可以消除蒸汽波动对SAN单元切粒系统的不利影响，保证切粒系统正常运行，降低切粒系统的废品率，还可以利用残余冷凝液，降低蒸汽的消耗，节约了能源，降低了成本。

3 结束语

本文通过对ABS装置SAN单元的回收装置、脱挥装置、油水分离装置、喷淋水装置等关键生产技术的改造，解决了SAN在生产过程中的一系列影响生产稳定、产品质量等技术瓶颈，不仅为SAN的扩大生产提供了强有力的支撑，而且提高了SAN的生产效率，降低了SAN的生产成本，为SAN的生产技术发展做出了巨大的贡献。

参考文献

[1] 陈智强，张淳.SAN 装置技术手册[M].北京：中国石化出版社，2006：36-39

[2] 王敏，杨昌柱，闫莉.波纹板聚结油水分离器的研究[ J] .交通环保，2004，25（ 1）： 26- 28