一种提高丙烯腈-苯乙烯共聚物产品质量的装置

摘要

本发明涉及一种石油化工的装置，一种提高丙烯腈-苯乙烯共聚物生产产品质量的装置，其特征在于，设有1#闪蒸器，脱除丙烯腈，设有2#闪蒸器，脱除甲苯、苯乙烯和残余的极少量丙烯腈。本发明使用甲苯作稀释剂为具有重要意义。本发明的有益效果在于，两个闪蒸器预热器的热负荷都比现有装置小，不但使耗能比现有装置节约43500kJ/吨SAN树脂产品，而且在110℃低温下脱除了丙烯腈，使未反应的丙烯腈单体发生自身聚合反应的比例减少，产品的黄色指数可降至5％以下；在相同温度下，甲苯的粘度比乙苯粘度小很多，以它做稀释剂更有利于丙烯腈和苯乙烯的挥发，产品的残余单体量可降至700～800ppm，仅为现有装置的50％，生产能耗降低，产品质量提高。

权利要求

1.一种提高丙烯腈-苯乙烯共聚物生产产品质量的装置，其特征在于，设有1#闪蒸器(2)，脱除丙烯腈，设有2#闪蒸器(9)，脱除甲苯、苯乙烯和残余的极少量丙烯腈；

在反应釜发生共聚反应后，反应产物及未反应的单体进入1#闪蒸器预热器(1)，预热后进1#闪蒸器(2)，闪蒸后经1#闪蒸器卸料泵(3)，物料进入添加剂混合器(6)，再入2#闪蒸器预热器(10)，1#闪蒸器(2)闪蒸气体，经1#冷凝器(4)冷凝后进入1#缓冲罐(5)，再入3#缓冲罐(7)；1#缓冲罐(5)连有1#闪蒸器冷凝液回收泵(19)，送其冷凝液到共聚反应工序；

物料进入2#闪蒸器预热器(10)预热后，入2#闪蒸器(9)闪蒸，闪蒸后经2#闪蒸器卸料泵(13)，产物去水下切粒机，2#闪蒸器(9)闪蒸后，气体入2#冷凝器(11)，再入2#缓冲罐(12)，2#缓冲罐(12)下部有1#回收泵(14)，将甲苯、苯乙烯和残余的极少量丙烯腈回收，经2#缓冲罐(12)进入罗茨真空泵(15)，气体再入3#冷凝器(16)，物料进3#缓冲罐(7)，由2#回收泵(17)回收丙烯腈；未凝气经3#缓冲罐(7)进入水环真空泵(8)和4#缓冲罐(18)，其尾部气体放空；

1#闪蒸器预热器(1)工艺参数，使用热油介质将物料预热到105～110℃，流体流速

0.1～0.2m/s；1#闪蒸器(2)工艺参数，105～110℃，绝对压力30～45kPaA；1#冷凝器(4)冷凝工艺参数，出口物料温度为5℃；2#闪蒸器预热器(10)工艺参数，使用热油介质将物料预热到220～240℃，流体流速0.05～0.15m/s；2#闪蒸器(9)工艺参数，220～240℃，绝对压力2.5～3.5kPaA；

2#冷凝器(11)工艺参数，出口物料温度为5℃；3#冷凝器(16)工艺参数，出口物料温度为40℃；

其中的XXkPaA，表示绝对压力。

说明书

一种提高丙烯腈-苯乙烯共聚物产品质量的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油化工的装置，特别涉及一种提高丙烯腈-苯乙烯共聚物产品质量的装置。

背景技术

[0002] 丙烯腈-苯乙烯共聚物，也称SAN树脂或AS树脂，是由丙烯腈与苯乙烯共聚而成的高分子聚合物，具有优良的加工性能。SAN树脂具有良好的尺寸稳定性、耐候性、耐热性、耐油性、抗震动性和化学稳定性，在汽车、建筑、文具、五金家电以及现代功能材料等领域具有广泛的应用，并且是生产ABS树脂的主要掺混料。因此，SAN树脂已经成为我们日常生活中不可或缺的工程塑料。

[0003] 苯乙烯-丙烯腈共聚物的合成，在工业化实施中经历了第一代的乳液聚合法、第二代的悬乳聚合法，到现在的第三代连续本体聚合法。连续本体聚合法制得的苯乙烯-丙烯腈共聚物，较其它两种方法的产品具有产品的纯净性好，透明度高，具有耐油、耐化学性能等优良特性，是目前工业中最常用的苯乙烯-丙烯腈共聚物的合成方法。但是，由于苯乙烯-丙烯腈共聚物生产中依然存在许多问题，影响其产品质量和成本。例如，苯乙烯-丙烯腈共聚物生产能耗高导致成本较高；产物分离阶段丙烯腈自身聚合的比例导致产品其黄色指数高；残留单体含量高导致产品气味大、机械性能差，产品质量不稳定。这些都是苯乙烯-丙烯腈共聚物生产中急需解决的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低丙烯腈-苯乙烯共聚 物生产能耗并提高产品质量的装置。

[0005] 丙烯腈-苯乙烯共聚物的生产，采用两台串联的反应器，通常使用乙苯作聚合反应物和产物分离工序的稀释剂，而本发明使用甲苯为稀释剂，在丙烯腈-苯乙烯共聚反应物生成后，其反应生成物和未反应物的分离，工艺过程的改进，对降低丙烯腈-苯乙烯共聚物生产能耗并提高产品质量具有重要意义。

[0006] 现有装置使用乙苯作聚合反应和产物分离工段的稀释剂，而该装置使用甲苯为稀释剂。

[0007] 甲苯的沸点为110.8℃，乙苯的沸点为136.2℃。

[0008] 在产物分离阶段一级闪蒸器的操作温度为105～110℃，而现有装置的操作温度为110～120℃。

[0009] 本发明使用甲苯作稀释剂为具有重要意义。

[0010] 一种提高丙烯腈一苯乙烯共聚物产品质量的装置，其特征在于，设有1#闪蒸器，脱除丙烯腈，设有2#闪蒸器，脱除甲苯、苯乙烯和残余的极少量丙烯腈。

[0011] 在反应釜发生共聚反应后，反应产物及未反应的单体进入1#闪蒸器预热器，预热后进1#闪蒸器，闪蒸后经1#闪蒸器卸料泵，物料进入添加剂混合器，再入2#闪蒸器预热器，1#闪蒸器闪蒸气体，经1#冷凝器冷凝后进入1#缓冲罐，再入3#缓冲罐。1#缓冲罐连有1#闪蒸器冷凝液回收泵，送其冷凝液到共聚反应工序。

[0012] 物料进入2#闪蒸器预热器预热后，入2#闪蒸器闪蒸，闪蒸后经2#闪蒸器卸料泵，产物去水下切粒机，2#闪蒸器闪蒸后，气体入2#冷凝器，再入2#缓冲罐，2#缓冲罐下部有1#回收泵，将甲苯、苯乙烯和残余的极少量丙烯腈回收，经2#缓冲罐进入罗茨真空泵，气体再入3#冷凝器，物料进3#缓冲罐，由2#回收泵回收丙烯腈；未凝气经3#缓冲罐进入水环真空泵和4#缓冲罐，其尾部气体放空。

[0013] 1#闪蒸器预热器工艺参数，使用热油介质将物料预热到105～110℃，流体流速0.1～0.2m/s；1#闪蒸器工艺参数，105～110℃，绝对压力30～45kPaA；1#冷凝器冷凝工艺参数，出口物料温度为5℃；2#闪蒸器预热器工艺参数，使用热油介质将物料预热到
220～240℃，流体流速0.05～0.15m/s；2#闪蒸器工艺参数，220～240℃，绝对压力2.5～
3.5kPa A；

[0014] 2#冷凝器工艺参数，出口物料温度为5℃；3#冷凝器工艺参数，出口物料温度为40℃；

[0015] 本说明书中的XX kPaA，表示绝对压力，XX％wt表示质量百分数。

[0016] 本发明的有益效果在于，两个闪蒸器预热器的热负荷都比现有装置小，不但使耗能比现有装置节约43500kJ/吨SAN树脂产品，而且在110℃低温下脱除了丙烯腈，使未反应的丙烯腈单体发生自身聚合反应的比例减少，产品的黄色指数可降至5％以下。在相同温度下，甲苯的粘度比乙苯粘度小很多，以它做稀释剂更有利于丙烯腈和苯乙烯的挥发，产品的残余单体量可降至700～800ppm，仅为现有装置的50％，生产能耗降低，产品质量提高。

附图说明

[0017] 图1为本发明的装置流程简图。

[0018] 图中有1#闪蒸器预热器1，1#闪蒸器2，1#闪蒸器卸料泵3，1#冷凝器4，1#缓冲罐5，添加剂混合器6，3#缓冲罐7，水环真空泵8，2#闪蒸器9，2#闪蒸器预热器10，2#冷凝器11，2#缓冲罐12，2#闪蒸器卸料泵13，1#回收泵14，罗茨真空泵15，3#冷凝器16，2#回收泵17，4#缓冲罐18，1#闪蒸器冷凝液回收泵19。

具体实施方式

[0019] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地描述。

[0020] 具体实施例有表1所示。

[0021] 丙烯腈和苯乙烯以甲苯为稀释剂，在反应釜中发生反应，反应产物及未反应的单体以0.1～0.2m/s的流速进入1#闪蒸器预热器1，经热油预热到110℃后进入1#闪蒸器2，1#闪蒸器2设有加热夹套，加热介质使用热油，在105～110℃、30～45kPaA下闪蒸。

[0022] 由1#闪蒸器2顶部挥发出的气相物料，经1#冷凝器4冷凝至5℃后进入1#缓冲罐5，剩余物料经1#闪蒸器2底部的1#闪蒸器卸料泵3送入添加剂混合器6。为了保证进入1#闪蒸器2的闪蒸效果，使用压力调节阀控制节流膨胀前的物料压力。1#闪蒸器2内的操作压力控制，由1#缓冲罐5流入3#缓冲罐7的物料线上调节阀来进行控制。1#缓冲罐5中的气相物料由3#缓冲罐7后的水环真空泵8吸入。1#缓冲罐5中的液相物料经1#闪蒸器冷凝液回收泵19送入共聚反应工序。根据1#闪蒸器2底部的液位控制器来调节1#闪蒸器卸料泵3的转速，进而控制送入添加剂混合器6的物料量。

[0023] 1#闪蒸器2脱除丙烯腈，为了防止同时脱除部分甲苯，使物料的粘度增大，阻碍聚合物物料输入到2#闪蒸器9，在物料进入2#闪蒸器9前需要加入一定量的甲苯，降低聚合物物料的粘度，以方便输送。在添加剂混合器6中加入甲苯，充分混合后以0.05～0.15m/s的流速进入2#闪蒸器预热器10，经热油预热到240℃后进入2#闪蒸器9，2#闪蒸器9设有加热夹套，加热介质使用热油，预热后进入2#闪蒸器9，在220～240℃、2.5～3.5kPaA下闪蒸。由2#闪蒸器9顶部挥发出的气相物料，经2#冷凝器11冷凝至5℃后进入2#缓冲罐12，剩余SAN产品经2#闪蒸器9底部的2#闪蒸器卸料泵13，送到水下切粒机。进入2#闪蒸器9物料，采用压力调节阀控制节流膨胀前的物料压力，以保证2#闪蒸器9的闪蒸效果。根据2#闪蒸器9底部的液位调节2#闪蒸器卸料泵13的转速，保证送入 水下切粒机的SAN产品的量。2#闪蒸器9内的操作压力，通过控制进入2#缓冲罐12的物料线上的调节阀，进行控制。2#缓冲罐12中的液相物料，由1#回收泵14送到共聚反应工序，根据
2#缓冲罐12中的液位来调节1#回收泵14的流量。2#缓冲罐12中的气相物料，由2#缓冲罐12后的罗茨真空泵15吸入到3#冷凝器16，冷凝至40℃后，送入3#缓冲罐7。3#缓冲罐中的液相物料，由2#回收泵17送到共聚反应工序，根据3#缓冲罐7中的液位，来调节
2#回收泵17的流量。3#缓冲罐7中的气相物料，由3#缓冲罐7后的水环真空泵8吸入4#缓冲罐18。4#缓冲罐18底部的液相组分，回流到水环真空泵8，顶部的气相放空。

[0024] 表1

[0025]

[0026] 1#闪蒸器2的操作温度较低，丙烯腈基本不会发生自聚反应，产品的黄色指数会降低。两个闪蒸器的操作温度，与传统的用乙苯为稀释剂的装置操作温度低，其预热器的负荷比现有装置小，每生产1吨SAN树脂的产品，需要热量可节能43500kJ。相同温度下的甲苯粘度比乙苯粘度小很多，以它做稀释剂更有利于丙烯腈和苯乙烯的挥发，所以产品的残余单体量可降至700～800ppm。SAN树脂的产品的黄色指数可降至5％以下，产品质量提高。