乙丙橡胶生产工艺及技术分析

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乙丙橡胶生产工艺及技术分析

乙丙橡胶（EPR）是继 Zieg1er 一Natta 催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以

乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）两

大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。 EPR

具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，加之单体价廉易得，用途广泛，是 80 年代

以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居

第三位，仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。1998 年世界 EPR 总生产能力约为 102 吨，消费量为

81.4 万吨。初步统计，1999年消费量约为 83.61 万吨，预计 2003 年将达到 98.0 万吨。1998～

2003 年EPR 的需求增长率为 3.8 ％，高于丁苯橡胶和顺丁橡胶需求量的增长速率。

目前 FPR 工业生产工艺路线有溶液聚合法、悬浮聚合法和气相聚合法三种。下面将分别详细

论述其技术状况及待点，并进行技术经济比较。

1、溶液聚合工艺

1.1技术状况

60 年代初实现工业化，经不断完善和改进，技术己成熟，为许多新建装置所使用，是工业生

产的主导技术，约占 FPR 总生产能力的 77.6％。

该工艺是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，通常

以直链烷烃如正己烷为溶剂，采用 V一A1 催化剂体系，聚合温度为 30～50C，聚合压力为 0.4

～0.8MPa，反应产物中聚合物的质量分数一般为 8％～10％。工艺过程基本上由原材料准备、

化学品配制、聚合、催化剂脱除、单体和溶剂回收精制以及凝聚、干燥和包装等工序组成，但

由于各公司在某部分或控制方面有自己的专利技术，因而各具独特的工艺实施方法。代表性的

公司有DSM 、Exxon、uniroya1、DuPont、日本三井石化和 JSR 公司。其中最典型的代表是

DSM 公司，它不仅是全球最大的 EPR 生产者，而且在荷兰、美国、日本、巴西所拥有的四套

装置均是采用溶液聚合工艺，占世界溶液聚合工艺生产 EPR 总能力的 1/4.下面将以该公司为例

进行说明。

DSM 公司采用己烷为溶剂，乙叉降冰片烯（ENB）或双环戊二烯（DCPD）为第三单体，氢

气为分子量调节剂，VOCL3 一1／2AL2Et3CL3 为催化剂。此外，为提高催化剂活性及降低其

用量，还加入了促进剂。催化剂的配比用量、预处理方式、促进剂类型是 DSM 公司的专有技

术。反应物料二级预冷到一 500C，根据生产的牌号，单釜或两釜串联操作。聚合釜容积大约

为6m3.聚合反应条件为：温度低于650C，压力低于2.5MPa，反应热用于反应器绝热升温。

在碱性脱钒剂和热水作用下，聚合物胶液中残留的钒催化剂进入水相，经两次转相过程被彻底

脱除。未反应单体经二次减压闪蒸回收并循环使用。此时向胶液中加入稳定剂等助剂（生产充

油牌号时加入填充油）。汽提蒸出残存的乙烯、丙烯和大部分溶剂后撇液送至两台串联的凝聚

釜进行凝聚，并进一步蒸出回收残余己烷溶剂循环使用， JC 胶粒浆液脱水后进入干燥系统，

然后压块或粉料包装。含ENB 的废热空气送至焚烧炉焚烧，含钒污水送至污水脱钒单元，在

脱钒剂的中和絮凝作用下，钒进入钒渣中，定期送堆埋场掩埋，经脱钒的污水排至污水处理厂

处理。

DSM 公司 EPR 溶液聚合工艺技术成熟，比较先进，有下列优点：

（1）投资低，工艺最佳化。反应器的优比设计能满足反应物料混合要求，能准确控制聚合

反应工艺参数和产品质量，聚合物胶液浓度高而循环溶剂量少，聚合釜体积小但生产强度高，

原料和循环单体不需要精制，催化剂效率高，三废中钒含量低，生产弹性大。

（2）生产操作费用低，装置年操作时间长，原料和催比剂的消耗低，采用先进控制系统对

生产进行控制。

（3）产品质量具有极强的竞争力。产品中催化剂残渣含量低，生产中次品少，产品牌号切

换灵活，切换废品量少，产品特性能够按用户要求进行调整，产品牌号多，门尼值可在 20～

160 宽范围内调节，质量稳定，重复性好，产品规格指标变化幅度窄和产品加工性能优异。

1.2技术特点

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摘要：

乙丙橡胶生产工艺及技术分析乙丙橡胶（EPR）是继Zieg1er一Natta催化剂的发明、聚乙烯和聚丙烯的出现后问世的一种以乙烯。丙烯为基本单体的共聚橡胶，分为二元乙丙橡胶（EPM）和三元乙丙橡胶（EPDM）两大类。前者是乙烯和丙烯的共聚物；后者是乙烯、丙烯和少量非共轭二烯烃的共聚物。EPR具有许多其它通用合成橡胶所不具备的优异性能，加之单体价廉易得，用途广泛，是80年代以来国外七大合成橡胶品种中发展最快的一种，其产量、生产能力和消费量在发达国家中均居第三位，仅次于丁苯橡胶、顺丁橡胶。1998年世界EPR总生产能力约为102吨，消费量为81.4万吨。初步统计，1999 年消费量约为83.61...

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