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回收火炬气用干式气柜橡胶密封膜的研制与应用

发布时间:2016-12-01 14:29:59     浏览量:

  加工应用合成橡胶工业,2001回收火炬气用干式气柜橡胶密封膜的研制与应用祭斌(洛阳船舶材料研究所,河南洛阳471039)橡胶密封膜整体成型工艺等方面介绍了干式气柜用橡胶密封膜的研制情况。结果表明,以丁腈橡胶与质量分数30;+50;的聚氯乙烯共混、配以多种防老剂并用的体系及以癸二辛酯与液体古马隆树脂并用的增塑体系可大幅度提高制品的耐臭氧、耐硫化氢性能及动态屈挠性能;以帘线布作为胶布的骨架材料满足了胶布结构强度及抗屈挠性能的要求;橡胶密封膜整体成型工艺确保了胶膜整体结构的气密性、尺寸稳定性及安全性。与国外同类制品进行对比及实际应用结果证明,该气柜用橡胶密封膜达到国外同类产品的水平,能够用于炼油厂火炬气回收。

  透力较强;(2)组分复杂,含有烷烃、环烷烃、芳香烃类物质,具有较强的溶解能力;(3)酸性介质硫化氢气体含量较高。

  依据对上述火炬气特点的分析,橡胶密封膜必须满足以下技术要求:(1)具有优良的耐烷烃、芳香烃类物质的性能;(2)具有良好的气密性,以防止氢气渗透导致的起泡、裂缝现象及气体泄漏对人体及环境造成的危害5(3)能耐硫化氢气体腐蚀,耐候性能较好5(4)具有较好的抗屈挠性能,能够上下反复动作而不会轻易变形、损伤(5)具有足够的强度,能承受运行及安装过程中产生的应力5(6)具有较宽的工作温度范围。

  2橡胶密封膜的研制2.1胶料配方设计橡胶密封膜是否能够具备优良的耐老化、耐腐蚀、耐候性能及良好的气密性,主要取决于胶种和胶料配方的选择。

  1橡胶的选择丁腈橡胶(NBR)大分子结构中具有极性侧腈基团,分子间作用力很强,因此具有优异的耐石油基油类和耐溶剂性,但芳香族溶剂、卤代烃、酮类42:B近年来,国内各炼油厂纷纷采取措施回收火炬气,以达到节能与环保的双重目的。目前火炬气主要通过低压储气柜的方式回收,使用较普遍的有湿式气柜、稀油密封干式气柜,但这两种气柜在使用中都存在一定的问题。前者易受氧气、酸性气体如硫化氢的腐蚀,耗水量大,产生的大量含硫工业废水气味难闻且处理难度较大,气柜本身的维护费用及能耗高。后者柜体结构复杂,配套设施多,同时柜体的密封油易被火炬气中的凝缩油类稀释,使得密封油粘度下降,密封效果难以保证,需投入大量资金定期更换密封油,而且复杂的动力设备如密封油泵、电梯等要消耗大量的电能。

  20世纪90年代,国内钢铁行业已使用一种以橡胶密封膜作为密封装置的干式气柜回收炼钢时的副产品转炉煤气。该气柜具有自重轻、地基要求精度低、升降快速灵活、压力稳定等特点,气体以干燥状态储存,对柜体金属构件腐蚀小,且不受寒冷气候的影响,使用能耗及维护工作量远低于上述2种结构的储气柜。面对炼油厂火炬气复杂的介质成分,橡胶密封膜干式气柜是否适用于回收火炬气,关键取决于橡胶密封膜的性能。

  1橡胶密封膜的技术要求以齐鲁石油化工股份有限公司胜利炼油厂火炬气为例,其组分有如下特点:(1)氢气含量高,渗等极性较大的溶剂对其具有溶胀作用。NBR的分子内聚力强,分子链间隙小,能有效地阻止气体分子的扩散,但其耐臭氧性能及耐候性较差。而聚氯乙烯(PVC)与NBR相比具有较好的耐臭氧、耐硫化氢性能。NBR与质量分数为30%-50%的PVC共混后,可大幅度提高丁腈橡胶的耐臭氧性能、耐候性和耐芳香烃溶剂的性能,同时可提高其动态屈挠性能、耐硫化氢气体及抗撕裂、耐磨性能,所以初步确定以NBR与PVC树脂并用。

  2.1.2配合体系的选择为了进一步提高胶料的耐老化性能,防老化体系选用多种性能优良的防老剂,如BLE,4010NA等并用;为了控制胶料老化后硬度的变化,增塑体系选用不易挥发的癸二辛酯和液体古马隆树脂并用。设计配方时除考虑使用性能外,还从工艺成型的角度做进一步优化,如所用的粒度要小、与骨架织物有较好的的粘接力等。最终确定其配方如表2所示,按配方所制胶料的性能见表4. 2/2胶布结构设计常用的尼龙或帆布在厚度较小时很难达到较高的强度要求,而厚度太大时柔软性能差。帘线布单向强度大,没有经、纬线之间的相互挤压,用作骨架材料可提高胶布的抗屈挠性能。经对帘线布强力的分析与计算,选定以帘线布作为胶布的骨架材料。经过工艺试验,解决了帘线布的压延2.4与国外橡胶密封膜的对比同类制品在结构及工艺方面进行对比,结果如表将研制的橡胶密封膜与英国Dunlop公司的4所示。

  3应用情况齐鲁石油化工股份有限公司胜利炼油厂10km3火炬气回收干式气柜自使用以来未出现任何故障,经长期对密封膜顶部外空间气体的采样分析,未发现泄漏现象。2001年1月6日,中国石油化工股份有限公司组织有关专家对火炬气回收用橡胶密封膜干式气柜进行了鉴定,认为该橡胶密封膜能够适用于高氢、含硫炼厂尾气的回收,填补了国内空白,可在炼油行业广泛推广应用。

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