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“十二五”我国促进剂M发展主打清洁牌
2011-8-23 来源:慧聪网
关键词:天然橡胶 超速促进剂

    促进剂M作为天然橡胶的超速促进剂,兼有增塑剂的功效,是重要的一类橡胶助剂。目前我国促进剂M存在生产技术落后、废水废气较多、环境污染严重等问题。业内专家表示,在“十二五”期间,我国应大力发展橡胶硫化促进剂M的清洁生产工艺,将污染消灭在合成路线里,力求实现废水的零排放,为我国成为世界橡胶助剂生产大国和强国打下坚实基础。
  
  污染制约行业发展
  
  濮阳蔚林化工股份有限公司总经理王志强表示,目前促进剂M的废水已经成为制约橡胶助剂行业清洁化发展的瓶颈。据介绍,目前国内生产促进剂M普遍采用苯胺法合成,酸碱法精制。王志强说,这种酸碱法生产工艺易操作,但会产生大量废水,后续处理难度大、成本高,对环境也会造成一定的危害。目前1吨促进剂M可产生废水20吨左右,而且在变化过程中通过鼓风使得树脂分子偶合,从溶液中析出,鼓风过程会产生苯并噻唑等恶臭气体,对环境造成污染。

  专家表示,攻克要实现橡胶助剂行业可持续发展,必须研究真正意义上的清洁生产工艺,把污染消灭在合成路线里,实现废水的零排放。行业应以促进剂M的清洁工艺为起点,开发高品质绿色助剂用于高速安全轮胎、汽车和动车橡胶配件为终点,建立一整套技术路线图。

   溶剂法引领清洁生产
  
  为进一步减轻污染,提高产物转化率,国内科研机构和生产企业借鉴国内技术,对现有橡胶促进剂M生产工艺进行了一定的改进,并取得了一系列成果,但是也存在不小的问题。王志强介绍说,针对酸碱法工艺会产生大量废水的问题,国内研究人员开发出与国外相近的溶剂萃取精致工艺,西北民族学院以二硫化碳为萃取剂对粗品M的钠盐水溶液进行了萃取精制,产品能够达到国际要求;目前天津科迈化工有限公司采用二硫化碳生产萃取生产促进剂M,质量稳定,但是由于二硫化碳易燃易爆,工业化安全性有待提高;国内有部分企业选择使用甲苯做溶剂,导致促进剂M纯度较低,不能直接用于橡胶加工,且甲苯安全系数低,生产过程易燃易爆,易挥发会造成光化学烟雾和大气污染。

  王志强认为,从目前国内外技术进展来看,酸碱法会产生大量的难以直接生化处理的废水,不符合清洁生产的要求。溶剂法可以从根本上解决废水问题,是今后的发展方向,尤其是环保、安全、高效的新型溶剂的开发将成为重中之重。促进剂M清洁工艺的关键是通过反应动力学研究、催化体系的调整,提高反应收率、降低三废排放;开发溶剂法精制路线代替酸碱法,杜绝含盐废水的产生,提高产品质量,满足国家标准的优等品指标。

  据介绍,环保、安全、高效的新型有机溶剂选择是溶剂法提纯M的关键,现有萃取溶剂法主要有溶剂结晶法、蒸馏-萃取法、固液萃取法、液液萃取法等,但是技术都还不够完善。目前有机溶剂可以选择甲苯、二硫化碳、苯胺、苯等,其中二硫化碳作溶剂,虽然萃取效果好,但成本控制和安全控制是突出的问题;用苯胺做溶剂时,苯胺稍溶于水,会造成溶液中的苯胺量升高,不利于生产;采用苯和甲苯为溶剂,对树脂溶解度小,影响产品M的纯度,还要考虑溶剂的回收,而且苯和甲苯易燃易爆,安全系数低,易挥发在空气中造成溶剂的流失,导致生产成本的提高,同时也对大气环境造成危害。
  
  技术设备创新需跟进
     
  王志强表示,促进剂M清洁工艺以溶剂法萃取为主体,为实现真正意义上的清洁生产,需要在每个工艺单元进行技术、设备等方面的创新。促进剂M生产工艺在高压催化缩合环节亟待改进。据介绍,目前促进剂M合成收率较低,一般粗品促进剂M的收率为83%~85%,副产物超过15%,造成资源浪费及废弃物污染环境。

  因此,首先要开发出适合反应的催化剂,提高缩合反应速度,缩短缩合反应时间,降低副产物的产生量,将缩合反应收率提高到95%以上,然后进一步试验探讨缩合反应中催化剂加入量、缩合反应时间等因素影响,从而确定缩合工艺的优化条件,减少副产物的产生,最后考虑副产物的循环利用,进一步提高缩合反应的收率。

  其次,还可以考虑高压釜上加装搅拌装置,增加物料的流动性,强化传质传热效果,减少树脂壮杂质的生产,提高产品促进剂M的纯度和收率。据悉,目前国内高压合成普遍采用1500升不带搅拌的小高压釜,导致单釜产量低、生产效率低,加装搅拌装置要注意压力容器的密封性问题,反应物料有二硫化碳等易燃易爆物质,存在一定安全风险。因此,安全性能高的带搅拌装置的大容量高压釜的开发尤为重要,可有效提高单釜产能,提高反应效率。

  另外,还应该加强高压缩和产生废气的回收。促进剂M高压缩合产生的尾气为硫化氢和二硫化碳,行业内普遍采用二级或者三级克劳斯装置燃烧回收硫黄回用于生产,造成二硫化碳的浪费。因此,在克劳斯硫回收装置前端增加冷凝装置,通过调整压力和冷凝温度,最大程度的回收废气中的二硫化碳回用于生产,可降低原料消耗,实现循环经济。

 

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(王)
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