异戊橡胶装置单体自聚的研究与预防

引言：

异戊橡胶中异戊二烯单体是重要构成之一，在特定条件下，受到相应因素的影响，在自聚作用下，形成自聚物。在异戊橡胶装置内，受到氧气、过氧化物以及铁锈等影响，形成自聚物，同时在生产运行阶段，在异戊二烯纯度、温度、压力、阻聚剂加入量以及设备存在死角等因素的影响下，也会产生自聚物，其对设备运行效率与产品质量造成负面影响，此时企业需做好预防。

一、异戊橡胶概述

天然橡胶在工业生产活动中作用显著，是重要原材料之一，随着生产力的进步，天然橡胶的消耗量逐年增加，但是近 50% 为进口，严重影响工业生产的经济效益以及国民经济的发展水平。基于此没有研究人员提出合成橡胶品种的理念，异戊橡胶在性能方面与天然橡胶相似，是一种理想的工业化产品。对异戊橡胶性能进行研究与分析，其在生胶强度、定伸应力、耐磨性与撕裂强度、硫化胶拉伸强度等方面明显强于天然橡胶。此外，异戊橡胶还具有以下优势：（1）异戊橡胶纯度更高，不含杂质，且具有平均性特点；（2）具有强耐水性与绝缘性，且性能明显高于天然橡胶；（3）具有较强的伸缩性、挤压性以及拉伸性，可满足不同生产场景需求；（4）软化性能更强，加工更为简单[1]。

二、异戊橡胶装置单体自聚的研究分析

对异戊二烯单体自聚过程进行分析，其主要受氧/ 过氧化物（铁锈）、温度、浓度、停留时间以及水含量的影响，最终发生自聚现象。异戊二烯是一种共轭二烯烃，分子结构中含不饱和双键，在上述一系列影响因素的作用下，极易发生均聚或者是共聚反应，产生低聚物或凝胶状物质。在此类物质的作用下，对异戊橡胶装置运行造成影响，长期处于堵塞状态，降低设备使用年限，且易引发安全事故，造成人员伤亡以及经济财产损失。此外，当产生自聚物后，其会以此为核心，并沿着其发生延长，且自身产生支化蔓延现象，此种现象不容易被干预、种植，导致管道在短时间内出现堵塞现象，最后出现设备损害的情况。

对于异戊橡胶装置来说，其流程描述如下：将异戊二烯利用自然区管添加至进料缓冲罐内，随后在输送泵的作用下，将异戊二烯传送到减料预热器内，完成预热处理后，进入脱氢塔中，此时在脱氢塔内，可将原材料中“轻组分”进行分离处理，随后溶解水与异戊二烯混合，形成共沸混合物，再重新回到进料缓冲罐内，进行上述预热以及脱氢处理。对于水含量不足 20ppm 的异戊二烯来说，需将其输送至脱重塔内，去除阻聚剂等其他重组分，对于完成精细化制造后的异戊橡胶来说，将其输送至聚合物，进行聚合反应。

三、异戊橡胶装置单体自聚预防

在异戊橡胶装置中，异戊二烯单体自聚反应的发生严重影响生产与运行效率，并在一定程度上降低产品质量，最终对工业生产造成不良影响。因此，为保证产品质量、延长设备运行年限，需做好自聚预防，具体如下：

（一）定期清理与检查

1. 定期清理：从上文中可知，在多种因素的影响下，自聚反应作用下，产生自聚物，聚集在管道内，导致出现堵塞情况。针对此情况，需每年定期对单体精制塔进行清理，并展开酸洗钝化处理，通过此种方式可在最大限度上清除精制塔内的氧化物以及铁锈，从源头上避免发生自聚反应，保证精制塔运行效果。

2. 定期检查：受到内部外等多重因素的影响，自聚现象在精致碳内较为常见，因此为有效控制自聚物的负面影响，需定期对精制塔进行检查，尤其是仪表接口的位置，受到安装质量等因素的影响，该位置易发生漏氧情况，并展开针对性处理，进而避免氧气因素引发自聚反应 [2]。

（二）运行控制

1. 稳定操作：在上文对异戊橡胶装置精制塔运行流程进行分析，蒸馏流程较为复杂，且温度对运行以及自聚反应造成一定影响。针对此情况，需对运行操作全过程进行管理与控制，保证操作稳定性，尤其是温度控制，需避免局部温度过高，进而可有效避免运行阶段出现自聚现象，保证产品质量，避免对产品性能造成负面影响。

2. 排氧操作：异戊橡胶装置精制塔在运行阶段，需由专业人员定期开展排氧操作，与其他物料相比，氧气质量较轻，传统操作方式无法满足排氧要求。针对此情况，为保证排氧效果，在塔顶气相线的位置开展排氧操作，避免自聚反应，并保证生产效果。

（三）技术优化

1. 低温精馏：在生产与制造阶段，精制塔引进低温精馏技术，采用负压精馏（真空度 0.08MPa ）方式进行处理。在此项技术的支持下，实现了温度控制的目的，尤其是塔釜温度，可将其控制在 50^∘C 的范围内，同时，在运行阶段结合多效换热网络，能耗仅增加 8% ，但自聚风险降低 70% 。

2. 在线监测系统：在浓度作用下，会产生自聚反应，此时可在特定位置安装近红外光谱设备，实时监测浓度变化情况，并结合预警系统以及自动补加系统，实现实时预警与自动补充的目的。此项技术的应用，可提升响应时间，并提升补充精准性。

结语：

综上所述，受到温度、浓度以及氧化物等因素的影响，导致出现异戊橡胶装置单体自聚现象，威胁异戊橡胶性能与质量，并严重影响生产效率以及设备运行年限，基于此，企业需做好定期清理与检查以及技术优化，并对精制塔运行进行严格控制，尤其是温度，保证整体运行操作的稳定性，进而保证企业经济效益。

参考文献：

[1] 陈男 , 马青青 , 穆柄臻 , 等 . 橡胶复合材料的湿法混炼方法及性能研究进展 [J]. 橡胶工业 ,2025,72(04):312-319.

[2] 罗娇 , 刘刚 , 肖颖慧 , 等 . 聚异戊二烯的合成方法及自由基聚合法在聚异戊二烯合成中的应用 [J]. 橡塑资源利用 ,2024,(04):28-32.