工程硕士专业学位论文论文题目： SAN装置扩建可行性分析 2012年 6 月 9 日Thesis for the Graduate Candidate TestThe Feasible Analysis of SAN Plant Extension Candidate: Lin JunyouTutor: Wang Jun Field: Chemical EngineeringDate of oral examination: 9th June, 2012University: Northeast Petroleum University学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是我在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 学位论文使用授权声明本人完全了解XXX大学有关保留、使用学位论文的规定。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，可以公布论文的全部或部分内容。XXX大学有权将本人的学位论文加入中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国博士学位论文全文数据库和编入中国知识资源总库。保密的学位论文在解密后适用本规定。学位论文作者签名： 导师签名： 日期： 日期：ISAN装置扩建可行性分析摘 要SAN树脂为丙烯腈-苯乙烯共聚物，是以苯乙烯和丙烯腈进行共聚反应而得到的一种共聚热塑性树脂，为无色或微黄色透明的颗粒状坚固而有刚性的材料，具有许多优良的性能，应用非常广泛。本文研究内容是采用原韩国锦湖公司提供的SAN装置工艺路线，对现有工艺条件进行改造，生产SAN树脂产品，改善SAN树脂内在质量，促进ABS装置产能的提高和产品牌号的优化。本文采用的生产SAN树脂工艺是以本体法为主体聚合法，一方面把ST、AN及调节剂按一定的比例(有些生产中还加入少量溶剂)，连续地加入反应器让其聚合；另一方面连续地从反应器中排除反应液，在脱挥发分过程中未反应单体和聚合物分离开，聚合物送到挤出工序造粒成成品，未反应单体在回收工序中进行回收,全部返回到原料工序再循环使用。通过共聚物组成、丙烯腈含量、反应单体的含量等的分析和反应操作参数的确定及工艺流程的分析，从环保和成本考虑SAN树脂的合成方法、聚合工艺上的改进,进一步降低能耗和物耗,降低生产成本。关键字：SAN树脂；ABS树脂；本体聚合； The Feasible Analysis of SAN Plant ExtensionABSTRACTSAN resin is a kind of thermoplastic resin based on styrene and acrylonitrile copolymerization.This resin is a kind of transparent colorless or slightly yellow copolymer. With many excellent performance, this granular solid and rigid material are widely used. In recent years, the import of SAN resin increase quickly, and the domestic production of SAN can not satisfy the need of market. In order to improve the intrinsic quality of the SAN resin and promote the ABS unit capacity, the process of South Korean Kumho SAN device was refoemed in this paper.In this paper, the production technology of SAN resin was the bulk polymerization. A certain percentage of ST, AN, and regulator (or a small amount of solvent) was added into the reactor continuously. On the other hand, the reaction solution was excretion from the reactor continuously, and the unreacted monomer separated from polymer in devolatilization process. Polymer was sent to the extrusion process, and the unreacted monomer was recovered in the recovery process. By means of the analysis of copolymer composition, the acrylonitrile content and the content of the monomers, and the determination of reaction operating parameters, the polymerization process and synthesis method of SAN resin was improved. Based on environmental and cost considerations, the energy consumption and material consumption was further reduced.Keywords: SAN resin, ABS resin, bulk polymerization, feasibility study创新点摘要本文主要研究的是本体聚合法合成SAN树脂，通过对现有的工艺和操作参数的研究，提高SAN树脂的内在质量，其创新点如下：1.本文提出用本体聚合法合成SAN树脂，为了使体系处于“稳态”条件下操作，采用连续向聚合体系中加入恒定组成的反应液,在聚合装置中采用多法混合系统使聚合体系的组成、温度呈均匀分布,使树脂的组成保持均一,以达到保证SAN树脂高的透明度。2.由于本体聚合转化率控制在50%左右时,聚合反应体系粘度比较大,聚合反应热很难撤除，为了达到快速有效地撤除聚合热的目的,我们利于单体显热和/或汽化潜热撤出大量的聚合热，采用降低进入聚合体系物料温度的方法来实现。3.聚合物与新加入的低粘度单体由于聚合体系的粘度较大而难以均匀混合。采用主搅拌器下部采用叶轮式副搅拌器，螺旋主搅拌器再使物料从下往上提升,可以使粘度不同的聚合液与新加入单体充分混合。目 录学位论文独创性声明I学位论文使用授权声明I摘 要IIABSTRACTIII创新点摘要IV目 录V前 言1第一章 文献综述21.1 SAN树脂的简介21.2 SAN生产工艺介绍41.3 大庆石化公司SAN装置简介51.4 SAN树脂生产过程中存在的技术难题61.5 研究的目的和意义6第二章 SAN树脂的合成和工艺流程82.1 反应机理82.1.1 链引发82.1.2 链增长82.1.3 链终止92.1.4 链转移92.2 大庆石化的SAN树脂合成的工艺流程102.2.1 原料岗流程112.2.2 聚合岗流程142.2.3 造粒岗位流程162.2.4 溶剂精制岗位流程172.3 各个岗位特点19第三章 实验和讨论213.1 实验部分213.1.1 原材料及其技术指标和实验仪器213.1.2 SAN树脂的合成243.1.3 树脂的组成测定243.1.4 转化率的测定243.1.5 分子量的测定243.1.6 杂质分析253.1.7 玻璃化温度253.1.8 物理机械性能253.2 结果讨论253.2.1苯乙烯和丙烯腈共聚物的组成与转化率的关系253.2.2 共聚单体组成分析263.2.3 丙烯腈的含量的影响273.2.4 乙苯的含量283.2.5 聚合釜的温度的影响283.2.6 叔十二烷基硫醇（TDM）的影响283.2.7 反应釜的液位的影响283.2.8 未反应的单体的影响293.3 操作参数的确定293.3.1 原料配比的确定293.3.2 聚合釜相关参数的控制293.3.3 产品熔融指数的控制303.4 产品的质量分析303.5 SAN对ABS树脂性能的影响313.6 工艺流程分析313.6.1 聚合釜工艺过程分析313.6.2 装置结构分析353.6.3 分子量大小对S AN树脂性能的影响353.6.4 共聚物单体的比例对性能影响363.6.5 分子量分布对性能影响373.6.6 凝胶的生成分析383.6.7 脱挥过程分析383.7 工艺中存在的问题分析39结 论41参考文献42发表文章目录45致 谢46前 言SAN树脂是由苯乙烯和丙烯腈进行共聚反应而制得的一种共聚产物，是无色非晶态或透明微黄色的热塑性颗粒状树脂，可以通过本体、悬浮、乳液及溶液聚合法来合成这种材料坚固而有刚性具有许多良好的材料性能树脂，这种树脂的应用十分广泛。SAN树脂合成,其中前3种方法比较常用。目前，工业上大部分的SAN树脂主要用来掺混生产ABS产品，所以SAN的生产很大程度上是由ABS决定的。我国每年需要进口大量的ABS，ABS生产和消费的矛盾十分突出,所以对ABS装置进行改造和建设的意义十分重大，这有助于逐渐提高合成树脂总产量中国产ABS树脂的比例和市场占有率低1-4。面对如此严峻的市场形势,一方面要有一定的生产规模外,另一方面必须重视系列化、专用化品种牌号的开发和服务水平的提高,向高性能、多功能化和更为突出的用途方面发展。由于SAN树脂是ABS树脂的连续相,对 ABS树脂的耐热性能、强度性能及加工性能都起着重要作用。与商品用SAN树脂不同，为了获得与ABS接枝粉良好的共混相容性，对用于制备ABS树脂用的SAN树脂分子量及其分子量分布、共聚物组成以及序列分布都有特殊的要求。因而，EBR胶乳、ABS接枝粉的合成与SAN树脂的合成共同构成制备ABS树脂的3大合成技术,是ABS树脂的制备技术中的关键技术5-10。近年来，由于国内SAN的生产远远不能满足我国国内市场需求，SAN树脂的进口数量急剧增加。随着在低级产品方面，SAN树脂与GPPS争夺市场,在高级产品方面与聚甲基丙烯酸甲脂