回收火炬气用干式气柜橡胶密封膜的研制与应用
2015/11/4 9:26:25 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
近年来，国内各炼油厂纷纷采取措拖 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
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 ，需投人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。
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 ，需投人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。
2O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 白重轻、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；(3J酸性介质硫化氢气体含量较高。
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；(3J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；(3)能耐硫化氢气体腐蚀 ，耐候性能较好；(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 ；(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。
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。
2．1．1 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 1。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.
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 1。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 ，如所用助剂 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 1所示 ，按配方所制胶料的性能见表 2。
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贴胶 、裁断搭接、贴合及胶布的硫化成型等工艺问题 ，满足了对胶布结构强度及抗屈挠性能的要求。
2．3 橡胶密封膜整体成型工艺
橡胶密封膜属大型橡胶胶布制品，由多块单幅胶布经硫化搭接而成，橡胶密封膜整体气密性的关键在于粘接缝的密封性能。
橡胶密封膜属大型橡胶胶布制品，由多块单幅胶布经硫化搭接而成，橡胶密封膜整体气密性的关键在于粘接缝的密封性能。
经剥离 、接头扯断和屈挠性能试验 ，对多种胶布表面处理用清洗剂及接头用胶粘剂进行了选择 ，确定了清洗荆和胶粘剂；为了提高粘接缝的气密性，应避免接缝分段硫化，故设计了专用成型设备 ，完成了整条缝一次粘接硫化成型的工艺路线 ，并解决 了整条缝气密性检测的难题。整个密封膜无水平接缝，确保了胶膜整体结构的气密性、安全
性 、尺寸稳定性及外观的平整光滑。整套橡胶密封膜有数千个安装孔 ，如何保证在具有弹性的橡胶密封膜上准确定位打孔是一个重要的工艺问题 。经反复计算及试验 ，决定 以分区、划线打孔的工艺来控制定位的准确性 。实践证明，该打孔工艺切实可行，具有可操作性。表 3为橡胶密封膜性能的测试数据。
2．4 与国外橡胶密封膜的对 比将研制 的橡胶密封膜与英 国 Dunlop公 司的同类制品在结构及工艺方面进行对 比，结果如表4所示。
性 、尺寸稳定性及外观的平整光滑。整套橡胶密封膜有数千个安装孔 ，如何保证在具有弹性的橡胶密封膜上准确定位打孔是一个重要的工艺问题 。经反复计算及试验 ，决定 以分区、划线打孔的工艺来控制定位的准确性 。实践证明，该打孔工艺切实可行，具有可操作性。表 3为橡胶密封膜性能的测试数据。
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