王 彤，秦傳高，楊立陶

（中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠，甘肅 蘭州 730060）

丁苯橡膠生產(chǎn)中酸系統(tǒng)的優(yōu)化改造

王 彤，秦傳高，楊立陶

（中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠，甘肅 蘭州 730060）

針對10萬t·a－1丁苯橡膠裝置酸系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，并提出了相應(yīng)的解決辦法，解決了丁苯橡膠凝聚工序酸系統(tǒng)腐蝕、酸加入量波動及頻繁停車處理的難題。

硫酸;管線;優(yōu)化改造

丁苯橡膠凝聚工序需要加入硫酸，使凝聚體系在適宜的pH范圍內(nèi)，加入硫酸的作用一是降低體系的pH值，使膠乳體系的表面張力升高，破壞膠乳的穩(wěn)定性;二是與乳化劑發(fā)生反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸。硫酸加入量少，凝聚pH值偏高，皂轉(zhuǎn)化不完全，膠粒發(fā)黏且不呈多孔性，使膠粒干燥困難。硫酸加入量過多，凝聚pH值偏低，凝聚速率過快，使膠粒發(fā)硬且不呈多孔性，也難以干燥。生產(chǎn)中控制凝聚 pH 值控制在 2．5～4．5[1]。生產(chǎn)中我們通過將硫酸與母液稀釋后再加入到凝聚槽來控制凝聚pH值，凝聚工藝流程如圖1所示。

圖1 丁苯橡膠生產(chǎn)凝聚工藝流程

1 凝聚工序硫酸系統(tǒng)存在的問題

蘭州石化公司合成橡膠廠100kt·a－1丁苯橡膠裝置自2008年3月開車運(yùn)行2年多來，凝聚工序酸系統(tǒng)存在以下幾個問題需要解決。

（1）管線腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常要對酸管線泄漏部位進(jìn)行補(bǔ)焊;

（2）酸在母液稀釋過程中產(chǎn)生不凝酸氣，阻隔流體的輸送，導(dǎo)致凝聚p H值控制不穩(wěn)，造成工藝波動，產(chǎn)生的花膠、次品膠增多。每當(dāng)出現(xiàn)此問題時，需要通過倒淋閥進(jìn)行人工排氣，排氣過程中硫酸易飛濺到人身體上，帶來了極大的安全隱患。

（3）硫酸流量計易被酸泥堵塞，當(dāng)出現(xiàn)此問題時，需要停車處理，影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行，同時凝聚工序頻繁停車造成了大量能耗和物耗。

2 原因分析及解決措施

2．1 硫酸管線的腐蝕原因與防護(hù)措施

在一般情況下，濃硫酸的輸送管線一般都選擇碳鋼管線，因為濃硫酸會在罐壁上形成一層鈍化膜，防止腐蝕的繼續(xù)發(fā)展，因此，用碳鋼管線輸送濃硫酸不會產(chǎn)生腐蝕問題[2]。但是，在生產(chǎn)上常常會發(fā)生硫酸管線的腐蝕減薄泄漏及其它影響生產(chǎn)的現(xiàn)象。經(jīng)過現(xiàn)場觀察與分析，找出了問題的原因，一是由于管線上的儀表和過濾網(wǎng)檢修和清理比較頻繁，為保證安全，都要對管線進(jìn)行水洗，造成了濃硫酸的稀釋;二是在停車時管線內(nèi)的濃硫酸和儲槽內(nèi)的液體發(fā)生對流擴(kuò)散，管線內(nèi)的濃硫酸被稀釋成稀酸，稀酸對碳鋼具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。

因此，我們對硫酸輸送管線內(nèi)襯聚四氟乙烯保護(hù)材料，有效地防止了硫酸腐蝕管線而出現(xiàn)泄漏的事故。

2．2 硫酸管線的酸霧產(chǎn)生原因與防護(hù)措施

濃硫酸的加入點(diǎn)在母液泵入口管線處，濃硫酸管線直接插入母液管線內(nèi)，濃硫酸和母液直接接觸，由于濃硫酸溶入水的水合過程放出大量熱，造成母液中的水形成蒸汽蒸發(fā)，因此硫酸管線內(nèi)產(chǎn)生酸霧，從而阻隔硫酸的輸送，導(dǎo)致凝聚p H值控制不穩(wěn)，造成工藝波動，產(chǎn)生的花膠、次品膠增多。

針對硫酸稀釋產(chǎn)生酸霧的問題，必須避免濃硫酸和母液直接接觸，現(xiàn)采取在母液泵入口前原管線內(nèi)加裝直角尼龍斜口管，硫酸直角管的方向反向于母液，管口端傾斜45°向上，內(nèi)孔徑調(diào)整為?10。通過實(shí)踐檢驗，硫酸直角管的加裝，使得濃硫酸和母液接觸起到了緩沖作用，減輕了酸霧的產(chǎn)生。

針對母液泵的倒淋閥進(jìn)行人工排酸氣易造成人身傷害的問題，通過工藝優(yōu)化即在硫酸計量表FICQ－6014表后的管線彎頭處新配一段管線，該管線與凝聚三樓V－608頂部的氣相連通，可以很好地避免人身傷害的問題，同時可以減少污染物的排放。工藝優(yōu)化前后的流程圖如圖2所示。

圖2 硫酸管線優(yōu)化前后的工藝優(yōu)化圖

2．3 硫酸管線上的計量表易堵塞的原因與防護(hù)措施

由于硫酸流量計表芯口徑（?6）要遠(yuǎn)小于硫酸管線管徑（?40），從而造成硫酸中的酸泥等雜質(zhì)堵塞表芯。

針對硫酸計量表表芯經(jīng)常性堵塞，造成硫酸量不夠，工藝波動，花膠、次品膠增多的問題，我們在計量表前加裝過濾器，過濾器的過濾網(wǎng)網(wǎng)眼設(shè)計為?5，原計量表表芯孔徑?6，可以有效地防止酸泥堵塞硫酸計量表。同時，過濾器整體設(shè)計為“籃式”結(jié)構(gòu)，以便于過濾網(wǎng)的定期清理。

3 實(shí)施效果

自2010年6月裝置檢修期間，通過采取以上一系列措施，有效地防止了酸管線的腐蝕，減輕了酸霧的產(chǎn)生，避免了因人工排酸氣而造成人身傷害的問題，消除了安全隱患，同時減少了凝聚工序非計劃停車次數(shù)，降低了能耗和物耗的損失，保證了裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

在采取措施前，凝聚工序因酸系統(tǒng)原因造成的非計劃停車次數(shù)月平均為20次，優(yōu)化改造后，目前因酸系統(tǒng)原因造成的非計劃停車次數(shù)每月為2～3次。每次產(chǎn)生水撈膠等殘次品約為0．1t／次，且造成能耗物耗損失在1000元／次，殘次品與成品膠的價格相差1萬元／t計算，全年11個月可挽回經(jīng)濟(jì)損失37．4萬元。

4 結(jié)語

對丁苯橡膠生產(chǎn)中酸系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造后，有效地解決了丁苯橡膠凝聚工序酸系統(tǒng)腐蝕、酸加入量波動及頻繁停車處理的問題，既消除了安全隱患，又提高了凝聚生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性，同時減少了凝聚工序非計劃停車次數(shù)，降低了能物耗損失，每年可增效37．4萬元，取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 趙旭濤，劉大華．合成橡膠工業(yè)手冊（第二版）[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2006．

[2] 陳匡民．過程設(shè)備腐蝕與防護(hù)[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001．

Optimization of Transformation in SBR Acid System

WANGTong，QINChuan-gao， YANGLi-tao
（Synthetic rubber plant of Lanzhou Petrochemical Company，PetroChina，Lanzhou 730060，China）

TQ 333.1

B

1671-9905（2011）07-0039-02

2011-03-18