溴化丁基橡胶工程设计中的溴腐蚀与防护.pdf

腐蚀与防抑
石油化工设备技术,2014,35(5)?45?
Petro-chemical Equipment Technology
溴化丁基橡胶工程设计中的溴腐蚀与防护
胡畔
(中石化炼化工程(集团)股份有限公司,北京100101)
摘要:澳化丁基橡胶是丁基櫲胶与澳素(Br2)发生取代反应的生成物,是丁基胶的重要改进品种。
生产溴化丁基橡胶霄要使用澳素,而溴的腐蚀与防护问题一直是エ程设计中的一个难点。文章在简要介绍
了澳化丁基橡胶性能、应用和生产流程的基础上,从工程设计角度着重探讨溴素来源、运输到整个工业生产
エ艺及设备的腐蚀与防护特性以及エ程没计防护要点,并提出了溴化丁基装置防腐饿工作的发展建议,以供
参考。
关键词:溴化丁基橡胶澳素腐做腐性与防护
1溴化丁基橡胶性能与用途
胶相容性差的缺点。溴化丁基橡胶的这些优异特
丁基橡胶(IIR)是四大合成胶种之一,其主要性,尤其适用于制造无内胎轮胎气密层和医用胶
优势性能是气密性,但也存在硫化速度慢、与其它塞。日前,世界上只有美国、德国、俄罗斯、意大利
胶种粘合性差的缺点。研究发现,丁基橡胶经鹵和中国拥有丁基橡胶及溴化丁基橡胶工业生产技
化反应后,上述缺点得到了很大的改善,且溴化丁术,在国际市场上,埃克森美孚( Exxonmobill)及
基(BIR)比氯化丁基(CIR)更具有加工优越性。朗盛( Lanxess)两家公司的溴化丁基橡胶技术占
两者的性能比较见表1。
有优势,且生产技术不对外转让。
1.1生产工艺及腐蚀与防护
表1BIIR与CIIR物理机械性能比较
目前工业生产主要采用溶液连续法牛产溴化
项目
CIIR 1006 CIIR 1068 BIIR 2233 BIIR 2244
丁基橡胶。生产工艺技术可以概括为溶解、溴化
MLP8
反成、中和、汽提及后处理五个单元,流程示意见
MH/(dN·m)38.24
39.16
图1
M1/(dN?m)12.10
6.21
12.5514.71
在溶解单元,首先要制备胶含量15%~20%
tn /min
2.85
3,32
的了基橡胶基础溶液;在压力0.2MPa(表),温度
o/min
4.00
5.85
5.12
40C条件下,溴化反应单元丁基橡胶溶液在混
13,68
10.72
合器中与溴素进行取代反应;在中和单元用气氧
硫化条件作160C×0m
化钠溶液对溴化后的胶液进行中和;在汽提单元
邵尔A硬度
18
溴化胶粒形成并与溶剂分离,溶剂循环使用;在后
处理单元,将脱出溶剂的溴化胶干燥、压块包装成
抗伸强度/MPa14.6
15,7
成品。
断裂伸长率,%536
568
189
466
在上述生产工艺中,主流程中的反应、中和以
300%定伸
5.6
应力/MPa
.16.
及辅助流程中的溴素储存和含溴污水处理单元
都需要考虑溴的腐蚀与防护
永久变形,%
6
8
2010年10月,我国第一套3万t/a溴化丁基
溴元素的引入改善了IR的反应活性,増加
收稿日期:2014-07-14。
了互粘性、硫化性和相容性。溴化丁基橡胶除具
作者简介:胡畔,女,1993年毕业于天津大学高分子化工专
备普通丁基橡胶密封、抗氧化等优异性能外,还克
业,硕士,现在科技部从事技术开发管理工作,高级工程师
服了普通丁基橡胶硫化速度慢,与高不饱和性橡
Email:hupan(@sinopec.com
46
石油化工设备技术
2014年
工业化生产装置在燕山建成。经过不断调试和摸声产品BIIR-C和Exon的2255、222及2211
索,该装置生产的产品已可以和朗盛( Lanxess)公以及 Lanxess j产品2030的硫化性能对比。实践
司产品2030性能相当。表2列出了国内试生证明,采用国内技术设计的装置是成功的。
溶剂将基
对溴化
溶解础胶溶解
溴化溴素及胶
将溶剂和
将BIB进
后处行干爆
形成胶液
反应液反应
中和)应后的产
物进行中
汽提)反应后的
和
BIR分离
理压块、
包装
图1工艺流程示意
表2不同牌号BIR硫化特性对比
2211
2030
BIIR-C
tlo/min
0.880
0.940
1.040
go / min
7.460
10,340
10.360
19,.380
(tgo-tuo)/min I
0.152
0.107
0.106
0.08
0.055
./(
N?m)
0.165
0.147
0,140
0.128
M日/(N·m)
0,478
0.505
0.394
MH-M1/(N?tm)
0.313
0.373
0,365
0,266
0.307
装置试生产后,对溴的腐蚀与防护问题有了产品要适应于大型槽车运输,独立小瓷坛包装不
更深刻的了解和认识。最近有文献【4】对溴蚀进能满足工业装置生产的要求。最后还需要考虑运
行了分析,文章指出,在生产过程中,溶剂及胶液输的可行性。由于溴素的特殊性,运输成本比较
中的水与溴素发生反应生成氢溴酸、次溴酸等腐高,选择地点适宜的供货商尤为重要。
蚀介质可能是引起溴蚀的重要原因。
财政部网站近日公布了2014年关税实施方
溴素来源、运输及腐蚀性
案,该方案明确规定,2014年将对溴执行1%的进
溴素来源
口商品暂定税率。在国内市场条件暂时不能满足
溴素是非独立集中的矿产资源并呈现强分散要求时,选用进口溴素也是一种可行的方案。
性分布于地壳水圈中。溴素的生产主要集中在美2.2溴素运输
国和以色列。图2给出了主要溴素生产国的产量
按照我国现行危险化学品管理规定,危险
分布5
化学品分为八类,每一类又分为若干项,溴素属于
第8类中的一级无机酸性腐蚀物品,是强氧化剂
美国(69?
以色列27%6
在溴化丁基橡胶工程设计中,对涉溴的安全
中国(190)
约且(149
因素主要从三方面考虑:工艺过程的本质安全、适
日本396
度的生产储存量及紧急状态的安全处理施。
只他(
溴素易挥发,在工程设计中要增加特殊工艺
图2世界主要溴素生产国产量分布
处理方法,避免挥发的产生。对其生产装置的贮
我国溴素生产企业主要集中在山东濰坊和四存量有严格规定,而溴的运输更要严格执行2013
川等地。目前,我国溴素产量还不能满足市场需年7月1日开始施行的《道路危险货物运输管理
求。2013年,进口溴素量约3.2万t,占约20%。规定》中《危险货物品名表》(GB12268-2012)详
据此推算