CN202671476U - 一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，包括依次串联的一级碱洗单元、二级碱洗单元和水洗单元。所述的一级碱洗单元的主要设备有串接的溶剂油/碱液混合器和喷射器；所述的二级碱洗单元的主要设备有串接的纤维液膜设备和油碱分离罐；所述的水洗单元的主要设备有串接的溶剂油/水静态混合器和水洗沉降罐。本实用新型将溶剂油中的酸性物质完全脱除，并实现溶剂油与碱液的清洁、高效分离，具有较高的碱洗脱酸效率，可以有效解决后续回收系统设备的腐蚀问题。
Description
技术领域
本实用新型属于石油化工尾气回收领域，具体涉及一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备。
背景技术
聚丁二烯橡胶是以1,3-丁二烯为单体聚合而得到的一种通用合成橡胶，其产量和消耗量仅次于丁苯橡胶，居合成橡胶第二位。尤其是高顺式聚丁二烯橡胶具有弹性高、耐低温性能及耐磨性能优异、成本较低、用途广泛等优点，因此在橡胶生产中一直占有重要地位。
在溶聚高顺式聚丁二烯的生产过程中，原料聚合级丁二烯和催化剂以精溶剂油为载体，进入聚合釜进行反应生成胶液，聚合后胶液在胶罐中闪蒸出含有未反应丁二烯和少量溶剂油的胶罐尾气，该胶罐尾气被送至溶剂油回收单元，使其中未反应丁二烯和溶剂油得到回收重复利用。
目前国内普遍采用冷溶剂油与胶罐尾气喷射混合的方式，进行胶罐尾气中未反应丁二烯和少量溶剂油的回收利用。由于在聚丁二烯橡胶的生产过程中，普遍采用环烷酸镍、三烷基铝及三氟化硼乙醚络合物为催化剂，使得胶罐尾气中夹带有微量的BF3，因此当胶罐尾气与含有微量水的冷溶剂油接触时，其中的微量BF3与水发生水解反应，生成氟硼酸、硼酸、氢氟酸等酸性物质，从而给后续回收系统带来严重的腐蚀。
现有工艺一般采用以下两种方式解决上述酸性物质所致的设备腐蚀问题：一是将经过喷射器回收丁二烯后的溶剂油进行碱洗脱酸处理，但由于上述回收过程生成的部分酸性物质以“油包酸”的形式存在于溶剂油中，因此碱洗作用不明显，后续回收系统存在严重的腐蚀；二是采用首先向冷溶剂油中注入一定浓度的NaOH溶液，然后再使其与胶罐尾气喷射混合的加碱中和措施，以减少上述酸性物质对后续回收系统设备腐蚀。但大量工业实践证明，该加碱中和措施虽然具有一定的脱酸效果，但并不能起到有效的防腐作用，后续回收系统设备仍存在较为严重的腐蚀。
中国专利（申请号：201020289075.3）提出将胶罐尾气首先经过碱洗，然后再与溶剂油混合，进行未反应丁二烯的回收，使得碱洗可以完全中和物料中的酸性物质，解决后续设备的腐蚀问题。但由于高温胶罐尾气与循环碱液的反应温度较高，因此碱洗塔存在碱液热应力腐蚀的风险较大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，以提高碱洗过程的脱酸效率，更为有效地解决溶剂油回收系统的腐蚀问题。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，包括依次串联的一级碱洗单元、二级碱洗单元和水洗单元；所述的一级碱洗单元的主要设备有串接的溶剂油/碱液混合器（1）和喷射器（2）；所述的二级碱洗单元的主要设备有串接的纤维液膜设备（3）和油碱分离罐（4）；所述的水洗单元的主要设备有串接的溶剂油/水静态混合器（6）和水洗沉降罐（7）。
所述一级碱洗单元的喷射器（2）的出口与所述二级碱洗单元的纤维液膜设备（3）顶部进口连接，在纤维液膜设备（3）顶部还设有碱液入口，纤维液膜设备（3）下部连接有油碱分离罐（4），所述油碱分离罐（4）底部设有碱液出口；所述油碱分离罐（4）顶部的溶剂油经过与其连接的水洗单元的溶剂油/水静态混合器（6）后，进入水洗沉降罐（7），该溶剂油/水静态混合器（6）上有进水口；所述水洗沉降罐（7）顶部设有脱酸后溶剂油出口，底部设有含碱废水出口。
来自聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统中的吸收溶剂油冷却器的冷溶剂油进入所述设备的一级碱洗单元，在所述的溶剂油/碱液混合器（1）中与碱液混合，混合后通过管线输入喷射器（2）的一个入口，在喷射器（2）中与从另一入口输入的胶罐尾气接触，完成丁二烯的吸收和溶剂油的一级碱洗。
在所述的二级碱洗单元，经过一级碱洗的溶剂油在所述纤维液膜设备（3）中与碱液接触，完成溶剂油的二级碱洗，并在油碱分离罐（4）中溶剂油与碱液得到分离。
在所述的水洗单元，经过两级碱洗的溶剂油与水在溶剂油/水静态混合器（6）中混合，完成溶剂油的水洗，并在水洗沉降罐（7）中溶剂油与水得到分离。
所述的纤维液膜设备可以采用现有技术中可实现液膜传质方式的各种反应设备，例如可以是专利号为ZL2010 2 0266679.6的中国专利中记载的任意一种纤维液膜反应设备。
所述的溶剂油/水静态混合器（6）为静态混合器或纤维液膜设备中的一种。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
1、采用两级碱洗，有效提高聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统的碱洗脱酸效率，从工艺上彻底解决后续回收系统设备的腐蚀问题。
2、采用首先向冷溶剂油中注入碱液，然后再使其与胶罐尾气在喷射器中混合的方式，一方面利用溶剂油完成胶罐尾气中丁二烯的吸收，另一方面溶剂油中碱液的存在不仅避免了“油包酸”现象的发生，而且中和了其中的部分酸性物质。
3、利用纤维液膜设备的液膜传质方式和大传质表面，提高溶剂油中酸性物质的碱液中和效率，同时实现了溶剂油与碱液的清洁、高效分离。
4、采用水洗单元除去溶剂油中夹带的微量碱液，避免脱酸后溶剂油中Na+超标现象的发生。
附图说明
图1为本实用新型的一个优选实施方案的流程图。
其中，1是溶剂油/碱液静态混合器，2是喷射器，3是纤维液膜设备，4是油碱分离罐，5是碱液循环泵，6是溶剂油/水静态混合器，7是水洗沉降罐。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
如图1所示，所述的聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备包括通过管线依次串联的一级碱洗单元、二级碱洗单元和水洗单元。所述的一级碱洗单元主要包括通过管线串联的溶剂油/碱液静态混合器1和喷射器2；所述的二级碱洗单元主要包括通过法兰相连接的纤维液膜设备3和油碱分离罐4；所述的水洗单元主要包括通过管线串联的溶剂油/水静态混合器6和水洗沉降罐7。
使用上述碱洗设备进行的聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗，具体步骤如下：
在一级碱洗单元，冷溶剂油和来自碱液循环泵5的一部分循环碱液在溶剂油/碱液静态混合器1中混合，并通过管线输入喷射器2的一个入口，在喷射器2中与从另一入口输入的胶罐尾气接触。在此过程中，胶罐尾气中的丁二烯被溶剂油完全吸收，而且因为生成的部分酸性物质被碱液中和，而从溶剂油中得以脱除。在一级碱洗单元中，循环碱液和冷溶剂油的体积比为1:20，循环碱液为质量分数为5%的NaOH溶液。
在二级碱洗单元，吸收丁二烯、并脱除了部分酸性物质的带碱液溶剂油进入纤维液膜设备3的顶部，与来自碱液循环泵5的另外一部分循环碱液在纤维液膜设备3中接触，使溶剂油中剩余的酸性物质完全得以脱除。完全脱酸后溶剂油与循环碱液在油碱分离罐4中分离，油碱分离罐4底部分离出来的碱液经过碱液循环泵5循环使用，油碱分离罐4顶部分离出的溶剂油则进入后续的水洗单元，以除去其中夹带的微量碱液。在此过程中，循环碱液和溶剂油的体积比为1:10，循环碱液为质量分数为5%的NaOH溶液。纤维液膜设备3为专利号为ZL201020266679.6的中国专利中记载的水相分布器为排管式的纤维液膜反应设备。
在水洗单元，夹带有微量碱液的溶剂油与水通过溶剂油/水静态混合器6混合后，进入水洗沉降罐7。水洗沉降罐7底部输出含碱废水，经过水洗脱酸后溶剂油则从水洗沉降罐7的上部输出。在此过程中，水与溶剂油的体积比为3:20。
Claims (7)
1.一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，包括依次串联的一级碱洗单元、二级碱洗单元和水洗单元；所述的一级碱洗单元的主要设备有串接的溶剂油/碱液混合器（1）和喷射器（2）；所述的二级碱洗单元的主要设备有串接的纤维液膜设备（3）和油碱分离罐（4）；所述的水洗单元的主要设备有串接的溶剂油/水静态混合器（6）和水洗沉降罐（7）。
2.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，所述一级碱洗单元的喷射器（2）的出口与所述二级碱洗单元的纤维液膜设备（3）顶部进口连接，在纤维液膜设备（3）顶部还设有碱液入口，纤维液膜设备（3）下部连接有油碱分离罐（4），所述油碱分离罐（4）底部设有碱液出口；所述油碱分离罐（4）顶部的溶剂油经过与其连接的水洗单元的溶剂油/水静态混合器（6）后，进入水洗沉降罐（7），该溶剂油/水静态混合器（6）上有进水口；所述水洗沉降罐（7）顶部设有脱酸后溶剂油出口，底部设有含碱废水出口。
3.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，来自聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统中的吸收溶剂油冷却器的冷溶剂油进入所述设备的一级碱洗单元，在所述的溶剂油/碱液混合器（1）中与碱液混合，混合后通过管线输入喷射器（2）的一个入口，在喷射器（2）中与从另一入口输入的胶罐尾气接触，完成丁二烯的吸收和溶剂油的一级碱洗。
4.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，在所述的二级碱洗单元，经过一级碱洗的溶剂油在所述纤维液膜设备（3）中与碱液接触，完成溶剂油的二级碱洗，并在油碱分离罐（4）中溶剂油与碱液得到分离；
5.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，在所述的水洗单元，经过两级碱洗的溶剂油与水在溶剂油/水静态混合器（6）中混合，完成溶剂油的水洗，并在水洗沉降罐（7）中溶剂油与水得到分离；
6.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，所述的纤维液膜设备可以采用现有技术中可实现液膜传质方式的各种反应设备。
7.根据权利要求1所述的一种聚丁二烯橡胶装置溶剂油回收系统碱洗设备，其特征在于，所述的溶剂油/水静态混合器（6）为静态混合器或纤维液膜设备中的一种。
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