SBS三步进料法离子聚合工艺的模拟优化
2021-05-17马志民梁加璐王晓蓉周世嘉
石油化工高等学校学报 2021年2期
马志民,梁加璐,王晓蓉,刘 鑫,周世嘉
(1.辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;2.辽宁石油化工大学经济管理学院,辽宁抚顺113001;3.抚顺市生态环境事务服务中心,辽宁 抚顺113006)
Aspen(Polymer)Plus是Aspen Tech软 件 家 族中专门模拟聚合物体系的模块,它不仅可以模拟稳态过程,还可以精确地模拟动态过程。除可以使用与其他模块相同的数学模型和数据库外,Polymer Plus还特别开发了与聚合物相关的Polymer数据库和Segment数据库。以此为基础,Polymer Plus可以模拟自由基聚合、阴阳离子聚合、Ziegler⁃Natta聚合、缩合聚合等聚合反应,还可以选择使用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合、熔融聚合等不同的聚合方法[1⁃4]。用此软件建立的工业生产模型拥有计算物料平衡、热量平衡的功能,可预测流股的流率和产品性质,也可根据操作条件和设备尺寸等来比较各种装置的设计方案,达到减少装置的设计时间,帮助改进工艺等目的[5⁃8]。
被称为“第三代合成橡胶”的SBS可以接触弱酸、弱碱,有优良的拉伸强度、低温性能、电性能,易于加工且加工制品可回收利用。线形SBS具有三种合成方法,分别为三步法、二步法和偶联法。其中三步法虽然操作复杂,但产品的物理机械性能更好,设计分子质量与实测值更接近;两步法虽工艺简单,但当丁二烯聚合后期,不可避免的会有少量苯乙烯进入丁二烯链段,形成无规过渡段,导致末端苯乙烯嵌段减少,对称性下降,不利于聚苯乙烯微区的形成,致使力学性能下降;偶联法既可生产线形也可生产星形产品,但受偶联剂纯度及实验条件的影响,易生成嵌段。……
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