年产4万吨丁苯橡胶的工艺设计论文
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展【精选】
丁苯橡胶的生产工艺及技术进展丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。
按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。
从聚合机理来看，ESBR是自由基聚合，而SSBR是采用阴离子活性聚合。
ESBR的发展已过鼎盛时期，而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。
2.1 丁苯橡胶的分类及品种2.1.1 乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶(ESBR)的生产历史悠久，乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的，在20世纪50年代以前，均是高温丁苯橡胶，1937年由德国Farben公司首先实现工业化，它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。
50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。
目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。
羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1～3％)的丙烯酸类单体共聚而制成。
其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。
但这种橡胶吸水后容易早期硫化，工艺上不易掌握。
高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85～87％的高苯乙烯树脂胶乳与丁苯橡胶(常用SBR1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。
乳聚丁苯橡胶的工业生产方法有高温聚合（又称热法）和低温聚合（冷法）两种。
高温聚合所得产品的分子量较低、文化度较大，分子量分布较宽，在质量上都不如低温聚合产品，目前很少采用。
因此，这里只叙述低温连续法乳液聚合生产工艺。
1、工艺流程简述…图2.1 乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程图如生产充油胶，则需在胶乳中加入定量的高芳烃油或环烷烃油，充分混合后，送去凝聚，后续工序同上。
表2.1 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表2、聚合配方及聚合工艺条件乳液聚合配方和工艺条件是决定橡胶质量最关键因素。
经过几十年的工业生产实践，乳聚丁苯橡胶的生产技术、工艺过程、聚合配方和品种牌号都具有相当程度的国际规范化。
当前的改进都侧重在节能、环保及自控方面，或是调整开发一些急需专用性品种，以满足市场需求。
年产万吨丁苯橡胶的工艺设计
年产万吨丁苯橡胶的工艺设计年产万吨丁苯橡胶是一项具有重大意义的工艺设计工作。
该工艺设计的目的是为了生产高品质、高效率、高稳定性丁苯橡胶，以满足市场需求。
本文将从工艺流程、原料、设备等方面介绍年产万吨丁苯橡胶的工艺设计。
一、工艺流程年产万吨丁苯橡胶的生产工艺流程主要包括以下几个步骤：1、粗丁苯胶处理。
将进厂的橡胶进行加工处理，去除杂质、松驰、提高胶料质量。
2、丁苯橡胶制备。
将处理后的粗丁苯橡胶加入反应釜，进行合成反应，生成丁苯橡胶，并通过蒸汽、水冷、压缩等处理，使其达到所需的物理性能和化学性能。
3、丁苯橡胶品质控制。
对制备好的丁苯橡胶进行检测、筛选，并进行各种物理性能和化学性能的测试，以确保质量符合要求。
4、粘合剂制备。
将制备好的丁苯橡胶经过加工改良后，制成高品质粘合剂，以保证后续产品的粘度、粘性等性能。
5、产品生产。
将制备好的粘合剂和丁苯橡胶应用于各种轮胎、橡胶制品、工业用品等制造过程中，生产出各类高品质、高稳定性的橡胶制品。
二、原材料年产万吨丁苯橡胶的生产所需原材料主要包括以下几个：1、丁苯胶。
丁苯胶是丁苯橡胶生产的主要原料，通过粗切、填料、填热、捏合和加工等工艺过程进行加工处理，以达到所需质量。
2、有机溶剂。
有机溶剂主要用于橡胶反应釜内，保持反应温度和迅速混合反应物。
3、催化剂。
催化剂是丁苯橡胶合成反应的重要辅助材料，可促进反应，提高反应速率以及合成合格橡胶的质量。
4、其他辅助材料。
如硫、玻璃纤维、碳黑和切削油等，可在生产过程中起到不同的作用，如硫化橡胶、增加强度、促进反应等。
三、设备年产万吨丁苯橡胶生产所需的设备包括：1、自动化搅拌反应釜。
搅拌反应釜用于丁苯橡胶的合成反应和处理，具有精准的调控温度、压力和反应速率等特点。
2、各种卓越的测试仪器。
如拉力机、质谱仪、热分析仪等，用于对制备好的丁苯橡胶质量进行各种物理性能和化学性能的测试，确保最终产品的质量稳定。
3、粘合剂加工加热设备。
用于加工制备高品质粘合剂，确保后续产品的粘度、粘性等性能。
年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计
年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计随着工业的不断发展，化工行业也在不断地拓展，丁苯橡胶作为合成橡胶中的一种重要材料，因其具有高弹性、高耐磨等特性，在汽车、机械、轮胎等领域得到广泛应用。
为满足市场需求，年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计应运而生。
一、项目背景1.1 丁苯橡胶的概念丁苯橡胶，是一种合成橡胶，由丁二烯和苯乙烯共聚而成，具有高强度、高屈挠性和耐油性，被广泛应用于轮胎、钢丝绳、橡胶密封件、胶管、橡胶板、橡胶胶带、橡胶防震垫等行业中。
1.2 项目意义通过年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计，可以满足市场需求，提高国内丁苯橡胶的生产能力，推动橡胶行业的发展。
此外，该项目建设还可以带动相关行业的发展，创造就业机会，促进地方经济的发展。
二、项目技术方案2.1 生产流程丁苯橡胶的生产流程主要包括以下几个步骤：（1）原材料预处理：将丁二烯、苯乙烯等原料进行预处理，去除杂质和不良气味。
（2）聚合反应：将处理后的原料放入反应釜中进行聚合反应，生成丁苯橡胶。
（3）加工处理：将反应产生的丁苯橡胶进行加工处理，包括压延成片、裁切成形等步骤。
（4）检验质量：对生产出的丁苯橡胶进行质量检验，达到标准后进行包装。
2.2 设备选型丁苯橡胶生产设备包括反应釜、冷却器、真空泵、流量计、搅拌器等。
根据年产量、生产工艺等要求进行选择和配置，保证设备性能稳定可靠，并提高生产效率。
2.3 工艺控制在生产过程中，需要通过对温度、压力、流量等参数进行监控和控制，保证反应的稳定进行、产品质量的稳定性和一致性。
三、项目实施方案3.1 选址选址应考虑周边环境、交通、电力、水源、自然条件等因素，并遵守国家环境保护相关法律法规，符合环保指标。
3.2 工程建设根据设计方案，按照施工建设流程，制定施工计划，确保施工效率和质量，并充分考虑工程可持续发展的要求，使其具有环保、节能、经济等多重效益。
3.3 后期运营管理完成项目建设后，应建立健全的运营管理制度，加强对生产、质量、安全等方面的监控与管理，并制定规范的操作程序和应急预案，确保生产安全稳定。
年产5万吨 丁苯橡胶生产设计
低温乳液聚合丁苯橡胶，年产5万吨。
丁苯橡胶：由1,3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物，简称SBR丁苯橡胶基本性能性能参数密度，g/cm³0.91～0.96比热容，J/(kg℃)1820～1920线膨胀系数，10-4℃-1Tg以下Tg以上0.8～0.9 2.3～2.5折射率nD20 1.5345 电导率50Hz 106Hz2.6 2.65(60℃) 2.35 2.65（60℃）介电强度，Kv/mm 24～36玻璃化温度Tg(DSC法)，℃平均分子量Mn-55 (11～26)×104一．生产工艺选择乳聚法的有优点是：①反应易于控制，聚合热容易导出；②可制得分子量较高的合成橡胶；③可调节合成橡胶的性能；④用水为介质，廉价而又安全；⑤中间产品可直接应用。
缺点是：由于直接与间接参与反应的组份过多，存留于橡胶中的杂质颇难除尽，便影响橡胶制品的介电性能及其他性能。
我国基本采用溶聚工艺，目前国内有4套大型设备，技术较成熟。
综合以上，本工艺采用低温乳液聚合工艺，年产5万吨。
1.名称及其结构名称：乳聚丁苯橡胶，简称ESBR分子式：HC*CH2CH2CH CH CH2*n其中n为平均聚合度，一般为350-100002．聚合原理：乳液聚合丁苯橡胶属于乳液法链式自由基聚合机理，整个聚合过程分为链引发、链增长、链转移、链终止四个步骤。
（1）链引发这是形成单体自由基活性种的反应，首先由氧化还原引发体系在水相中产生，初级自由基。
R —COOH + Fe 2+ → R—CO· + Fe 3+ 第二步是初级自由基与单体加成，形成单体自由基。
H 2CCH X+RCO C CHX（2）链增长在链引发阶段形成的单体自由基，活性很高，如无阻聚物质与之作用，就能进攻第二个单体分子的π键，重新杂化结合，形成新的自由基，如此循环下去。
R H 2CCH X+H 2C CHXn KPRH 2CH C XH 2CCHXRH 2CH C XH 2CH C XH 2CCH Xn该反应过程放热，链增长速率极快（0.01-ns 间），其相关的速率方程为：R p =k p [][]M I k fk t d 2121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 式中 R p ——链增长速率，L/(mol·s) [I]——引发剂浓度，mol/l f ——引发剂引发速率，% Kd ——引发剂分解速率常数，Kt ——链终止速率常数（3）链终止乳聚丁苯橡胶聚合过程的终止主要是双基结合终止。
2023年产4万吨顺丁橡胶聚合车间的设计论文方案模板
生产过程监控
1. 设备监控：对于生产过程中的设备，需要进行实时监控， 包括设备的运行状态、运行参数、故障报警等。可以采用 传感器、仪表等设备来实现对设备的监控，将监测数据传 输到中央控制室进行分析和处理，及时发现设备故障，保 证生产线的稳定运行。 2. 生产数据分析：除了对设备的监控，还需要对生产数据 进行监控和分析。通过对生产数据的实时监测和分析，可 以及时发现生产过程中的异常情况，如质量问题、能耗过 高等，进而采取措施进行调整和改进。同时，对生产数据 的长期分析，可以为企业提供决策支持，优化生产流程和 产品质量。
顺丁橡胶聚合车间设计
顺丁橡胶聚合车间的设计需要考虑到工艺流程、设备布局和环境因素
Carol
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CONTENTS
车间布局设计 物料处理流程 生产设备选型 工艺流程设计 安全环保措施 质量控制措施
01
车间布局设计
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车间总体布局
1. 车间布局设计必须符合工艺流程，确保产品生产的连续性与 高效性。 2. 要考虑到生产设备的布置在车间内的空间分配，以提高生产 效率和便利操作。 3. 为了确保工人的安全和获得良好的劳动条件，要设计合理的 通道和工作区域。 4. 设计车间的进出口通道，以方便原材料和成品的运输和储存。 5. 考虑行人和车辆的流动性，合理规划车间内的交通道路和停 车区域。 6. 考虑到设备维修和保养的需要，应合理规划设备的存放位置。
4. 安装空气过滤系统：在车间内安装高效空气过滤系统，以去除空气中的颗粒物和有害气体。
毕业设计(论文)-年产40000吨苯酐的车间工艺设计模板
第一章 文献综述1.1苯酐简述苯酐， 全称为邻苯二甲酸酐（ Phthalic Anhydride ）,常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。
苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。
在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。
最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。
自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。
1.2苯酐的性质[2]苯酐，常温下为一种白色针状结晶（ 工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。
分子式C 8H 4O 3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。
微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。
1.3苯酐的合成方法比较及选取1.3.1合成苯酐的主要工艺路线1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。
+O OO 2V 2O 5CO 2OH 29/2++221.3.1.1.2 工艺流程空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。
反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。
反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。
顺丁橡胶聚合工艺设计
顺丁橡胶聚合工艺设计目录1.概述 (2)1.1设计原则 (2)1.1.1设计依据 (2)1.2设计概况 (2)1.3工艺路线的确定 (2)1.3.1聚合方法的确定 (2)1.3.2单体原料路线的确定 (3)1.3.3溶剂的选择 (3)1.3.4引发剂的选择 (3)1.4催化剂活性中心的形成方式—陈化方式 (3)1.4.1聚合反应机理及影响反应的因素 (4)1.4.2聚合反应机理 (4)1.4.3影响反应的因素 (4)1.4.4车间组成 (4)1.4.5 生产制度 (5)2.产品的物理化学性质及技术指标 (5)2.1.1顺丁橡胶的结构 (5)2.1.2顺丁橡胶的性能 (5)2.1.3顺丁橡胶的用途 (6)3. 基础数据 (6)3.1三釜物料衡算 (7)3.1.1 计算丁二烯进料量 (7)3.1.2 溶剂进料量 (7)3.1.3 催化剂用量 (7)3.1.4 聚丁二烯生成量 (7)3.1.5 防老剂用量 (8)3.2 三釜物料衡算表 (8)3.3首釜物料衡算 (8)3.3.1 计算丁二烯进料量 (8)3.3. 2 溶剂进料量 (9)3.3.3 催化剂用量 (9)3.3.4 聚丁二烯生成量 (9)4.设备选择及计算 (10)4.1 聚合釜的体积 (10)4.2 确定釜的外型尺寸 (10)4.3 搅拌形式选择 (11)4.4 搅拌功率的计算 (12)5.热量衡算（首釜） (12)6. 设计综述 (14)7.参考资料 (14)8.附图 (15)8.1 BR的生产工艺流程图 (15)8.2 反应釜的装配图 (15)1.概述1.1设计原则1.1.1设计依据本项目通过研读大量的关于顺丁橡胶性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献，对生产聚合顺丁橡胶的工艺过程进行设计的。
以及依据就专业教师下达的设计任务书来设计。
1.2设计概况该设计生产规模为年产45000t顺丁橡胶。
主要原料：单体——丁二烯；溶剂——溶剂油；引发剂——环烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物；终止剂——乙醇；防老剂——2.6-二叔丁基对甲苯酚（简称2.6.4）。
年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计
年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计引言丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛用于汽车轮胎、工业制品等领域。
为满足市场需求，设计了一套年产5万吨丁苯橡胶的工艺。
本文将详细介绍该工艺的设计方案，包括原料准备、反响过程、产品别离和后处理等环节。
原料准备1. 丁苯原料丁苯橡胶的主要原料是丁苯共聚物。
其中，丁二烯和苯是主要的单体。
丁二烯通常从裂解轻油中回收得到，苯那么从石油化工过程中别离获得。
这些原料经过精炼和净化后，可以用于后续反响。
2. 催化剂和溶剂工艺中所需的催化剂是一种特定的有机金属化合物，可以提高丁苯共聚反响的速率和产率。
溶剂那么用于调节反响体系的粘度和温度。
反响过程1. 丁苯共聚反响丁苯橡胶的制备主要通过丁苯共聚反响来实现。
该反响通常在反响釜中进行。
具体的反响条件包括温度、压力、催化剂浓度等。
一般情况下，反响温度在60-100摄氏度之间，压力在1-5兆帕之间。
催化剂浓度的选择需要综合考虑反响速率和产物质量。
2. 直接液相聚合法该工艺采用了直接液相聚合法来制备丁苯橡胶。
主要步骤包括反响物的参加、缓慢升温、反响时间控制等。
在参加完所有原料后，温度逐渐升高至设定的反响温度，然后维持一段时间进行反响。
反响时间的选择依据考虑到反响速率和产物质量。
3. 反响控制和优化为了保证反响的顺利进行和产物质量的稳定性，需要对反响过程进行控制和优化。
具体包括控制反响温度、催化剂浓度和反响时间等参数，以及针对特定问题的解决方案。
例如，当反响体系中出现副反响或不完全反响时，可以适当调整催化剂浓度或添加抑制剂。
产品别离和后处理1. 别离步骤生产过程中会产生大量的副产物和不纯物质，需要通过别离步骤进行提取。
一般别离步骤包括蒸馏、萃取、洗涤等。
这些步骤根据原料的性质和产物的要求进行选择和调整。
2. 后处理产品别离后，需要进行后处理工序以提高产品的纯度和质量。
后处理步骤可能包括再结晶、枯燥、筛选等。
这些步骤的目的是去除余留物质，提高产品的物理性能和化学稳定性。
丁苯橡胶文献综述
吉林化工学院材料科学与工程学院毕业设计文献综述年产3万吨丁苯橡胶装置聚合及后处理工段工艺设计30,000 tons of styrene polymerization and post-processing device sectionprocess design学生姓名：学生学号：专业班级：指导教师：职称：起止日期：吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology目录绪论 (1)第一章丁苯橡胶的分类 (2)1.1 分类 (2)1.1.1乳液聚合丁苯橡胶 (2)1.1.2溶液聚合丁苯橡胶 (3)第二章丁苯橡胶的成分 (4)第三章丁苯橡胶的结构 (4)3.1 微观结构 (4)3.1.1结合苯乙烯含量 (4)3.1.2 两种单体的序列结构及丁二烯的键合方式 (4)3.2 分子量及聚集态结构 (5)第四章丁苯橡胶的性能 (5)4.1 丁苯橡胶的物理性能 (5)4.1.1具有较好的弹性 (5)4.1.2丁苯橡胶是非自补强橡胶 (5)4.1.3 丁苯橡胶的耐磨性能优于天然橡胶 (5)4.1.4 丁苯橡胶耐龟裂性能 (6)4.1.5 丁苯橡胶的抗湿滑性 (6)4.1.6 丁苯橡胶的电性能及介质性能 (6)4.2 丁苯橡胶的化学性 (6)第五章丁苯橡胶的加工工艺 (7)5.1丁苯橡胶胶料的配合技术 (7)5.1.1硫化体系 (7)5.1.2补强与填充体系 (7)5.1.3 防护体系 (8)5.1.4 增塑剂 (8)5.2 丁苯橡胶胶料的加工 (8)第六章丁苯橡胶的用途 (8)参考文献 (9)绪论丁苯橡胶（SBR）是苯乙烯和丁二苯的共聚物，按聚合方法可分为乳液聚合丁苯橡胶和溶液聚合丁苯橡胶。
丁苯橡胶的加工性能和物理性能接近天然橡胶，可与天然橡胶共混，作为制造轮胎和其它橡胶制品的原料。
丁苯橡胶是最早工业化的合成橡胶。
20世纪20年代，德国I.G.Farben公司在致力于改进乳液法聚丁二烯物理性质时用苯乙烯作为第二单体与丁二烯共聚，从而产生了乳聚丁苯橡胶这一新胶种。
年产万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计
年产万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计随着人们对橡胶制品需求的不断增长，橡胶聚合工艺愈发重要。
其中一种重要橡胶种类便是丁苯橡胶，具有高强度、耐热、耐候、耐油等特性，广泛应用于汽车制造、建筑工程、电力工业等领域。
为了实现高效的丁苯橡胶生产，必须对年产万吨级丁苯橡胶聚合工段进行工艺设计。
一、工段概述1. 工段规模和产能：年产万吨级丁苯橡胶聚合工段。
2. 工段主要设备：反应釜、催化剂输送系统、加热系统、计量系统、控制系统、反应器排放装置、收集装置等。
3. 工段流程：将苯和丁二烯加入反应釜并加热至150℃以上，注入催化剂，反应6-8小时后产生稠密有黏度的聚合物。
聚合物在收集装置中冷却、结晶、干燥，最终得到成品丁苯橡胶。
二、关键参数及控制方案1. 反应温度：丁二烯的聚合温度通常为100-200℃，过高的温度会导致副反应的发生，进而影响产物纯度。
因此，建议工段反应温度控制在150-160℃之间。
2. 催化剂使用量：催化剂的使用量和反应物的质量比密切相关。
催化剂使用量不能过多，影响产物自由基的浓度；也不能过少，影响反应的速率。
根据实验结果，建议催化剂使用量为3-5ppm。
3. 清洁措施：由于丁苯橡胶聚合反应涉及的反应物、中间体和产物均为有毒有害物质，因此在工段设计中需要加入充分的安全保障措施。
除了进口处需要放置通道堵漏器和空气净化设备外，还需要设置各种漏洞监测和报警机制，保障工段操作人员的安全健康。
三、质量评估指标1. 产品外观：进料料色为淡黄色液体或无色透明液体，成品为灰黄色或棕红色颗粒状固体。
2. 理化指标：丁苯橡胶聚合物应具有合适的硫化性能，物理性能也应稳定。
一般要求成品丁苯橡胶SBR-1502的分子量为290-310，加重损失率小于0.5%，异味度为50ml以下。
四、工段效益评估1. 利益分析：丁苯橡胶具有广泛的应用价值，市场需求量大，因此实施这样一个年产万吨级丁苯橡胶聚合工段，具有良好的经济效益和社会效益。
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工学学士学位毕业设计课题名称：年产4万吨丁苯橡胶生产工艺设计2012年 06月 01日摘要本设计是以丁二烯和苯乙烯为原料，年产4万吨丁苯橡胶的工艺设计。
通过比较目前丁苯橡胶的聚合生产方法，最后确定以低温乳液聚合法作为聚合的工艺生产方法。
在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料恒算和能量恒算，对设备进行了工艺计算和选型，同时对聚丁苯橡胶生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明。
综合上述工艺计算和设计结果，绘制出了工艺流程图、主要设备图以及厂区布置图。
关键词:丁苯橡胶乳液聚合工艺设计丁二烯苯乙烯A bstractThe design is based on butadiene and styrene as raw materials, with an annual output of 40000tons of SBR process design. By comparing with the present SBR polymerization production method, we make a decision to treat emulsion polymerization at low temperature as polymerization production method at last. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, equipment for the calculation and selection process, at the same time on styrene butadiene rubber production in the process of attention to safety issues and the "three wastes" management should be made a note. Drawing the process flow diagram, the main equipment and plant layout according to the process design and calculation results,.Key words: SBR , Emulsion polymerization, Process design, butadiene, styrene monomer目录摘要 (I)第1篇设计说明书 (1)第1章绪论 (1)1.1丁苯橡胶的市场分析 (1)1.1.1国外生产情况 (1)1.1.2国内生产情况 (2)1.2丁苯橡胶合成技术进展 (4)1.2.1乳聚丁苯橡胶的合成技术进展 (4)1.2.2溶聚丁苯橡胶合成技术进展 (5)1.2.3我国丁苯橡胶新技术的开发 (6)1.3设计依据、指导思想 (6)1.3.1设计依据 (6)1.3.2指导思想 (6)1.4设计地区的自然条件 (7)第2章工艺论证 (8)2.1产品的结构与性能 (8)2.1.1名称及其结构 (8)2.1.2丁苯橡胶的性能 (8)2.1.3丁苯橡胶的用途 (9)2.2工艺原理 (9)2.3生产方法论证 (10)2.4丁苯橡胶的生产方法 (12)2.4.1工艺方案选择依据 (12)2.4.1.1工艺流程方面 (12)2.4.1.2反应速率 (12)2.4.1.3经济方面 (13)2.4.1.4乳液聚合 (13)2.4.2丁苯橡胶的工艺原理： (13)2.4.2.1聚合原理 (13)2.4.2.2链引发 (13)2.4.2.3链增长 (13)2.4.2.4链终止 (14)2.4.3丁苯橡胶生产工艺流程简述 (14)2.4.4丁苯橡胶的生产工艺流程 (16)第2篇设计计算说明书 (17)第1章基础数据 (17)第2章聚合工段物料衡算 (19)2.1进料计算 (19)2.2出料计算 (21)第3章聚合工段热量衡算 (24)3.1聚合热 (24)3.2冷却显热 (24)3.3搅拌热 (25)3.4大气吸热 (25)3.5所需氨的量 (25)第4章反应器的选择 (27)4.1反应釜的选型 (27)4.2罐体尺寸确定 (28)4.2.1筒体高径比 (28)4.2.2初步计算筒体直径 (28)4.2.3聚合釜壁厚的计算 (29)第5章管道直径与贮罐的计算 (30)5.1管道与贮罐的计算 (30)5.1.1丁二烯苯乙烯进料管径的计算 (30)5.1.2贮罐体积的计算 (30)第6章泵的计算 (31)6.1泵P—304的设计 (31)6.1.1条件依据 (31)6.1.2管内流体的流速 (31)6.1.3泵的选型 (32)第7章车间工艺布置及厂址选择 (33)7.1工艺布置设计 (33)7.2生产厂房的整体布置 (33)7.3厂址选择依据与原则 (34)7.4设备布置安全距离 (34)7.5车间内辅助室和生活室布置 (34)第8章安全设计 (36)8.1防火防爆 (36)8.2防毒 (37)8.3中毒后应采取急救措施 (37)8.4安全生产要点 (38)8.4.1重点部位 (38)8.4.2安全要点 (38)第9章“三废”治理 (40)9.1“三废”治理的意义 (40)9.2废水处理 (40)9.3废气处理 (41)9.4废渣处理 (41)参考文献 (42)致谢 (44)前言丁苯橡胶（SBR）是由丁二烯和苯乙烯经过乳液或溶液聚合制得的共聚物，丁苯橡胶再配以增塑剂、稳定剂、高分子改性剂、填料、偶联剂和加工助剂，经过提炼、塑化、成型加工成各种材料。
在现代工业生产和人类生活中起着举足轻重的作用，因此SBR的生产和技术的改进越来越受到现代人的关注！当前，SBR生产面临着严重的挑战。
比如：生态环境的保护，潜在替代品的市场竞争，资源的进一步优化配置，能量的合理充分利用，生产过程的优化和高效率化，生产和使用效率的提高，应用技术和市场开拓等，都在不同程度上影响着SBR的进一步发展，在上述问题上仍有大量工作要做，对生态环境安全的配套助剂，环境保护技术（包括SBR 废弃物的回收，再利用和处理）等方面，更需要花大力气加以研究。
本设计是以丁二烯和苯乙烯单体为原料，对年产能力为4万吨的SBR生产工艺的初步设计，收集有关的化工设计资料作参考，按毕业设计大纲和设计任务书的要求进行设计。
本设计的内容是在简要介绍丁苯橡胶发展状况及其性质，用途，工艺方法选择的基础上，重点介绍了采用低温乳液聚合法生产SBR及其干燥的工艺过程，产量为年产4万吨。
设计的主要内容有：1.产品及原材料说明；2.生产方案的比较与选择；3.物料衡算与热量衡算；4.主要设备的计算与选型；5.附属设备的设计及选型；6. 整个的生产工艺流程；7.安全防火防爆防毒设计三废处理；设计图纸包括1张物料流程图；1张聚合釜设备图；1张厂区布置图。
本设计旨在理论学习的基础上，结合生产实践，熟悉工艺流程、生产方案的选择、设备的选型等，掌握工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的计算、选型，对参考文献的查阅与学习等的方法。
由于设计者的理论知识有限，设计经验的缺乏，在设计的过程中难免会有一些不足和错误之处，敬请各位老师指评指正。
第1篇设计说明书第1章绪论1.1丁苯橡胶的市场分析1.1.1 国外生产情况据资料报道，2009年世界丁苯橡胶生产能力约为558万t/a，其中乳聚丁苯橡胶约为425万t/a，占总产能的76.2%，溶聚丁苯橡胶约为133万t/a，占总产能的23.8%。
2009年世界SBR主要生产企业的产能列于表1-1-1。
2009年，金融危机引发的经济疲软进一步影响着世界各国。
特别是汽车工业处于艰难困境，通用、克莱斯勒等知名汽车企业已宣布破产。
橡胶的主要用途就是轮胎行业，因此抑制了SBR的生产与需求。
加之，2009年SBR主要原料丁二烯价格高涨，也使SBR生产企业的利润空间被挤压，这也不得不使部分SBR生产商降低装置开工率。
如韩国锦湖石化公司从2009年8月开始将SBR装置开工率降低了20%，台湾合成橡胶公司在2009年7月至9月将开工率降低20%-30%。
2010年，世界范围内的经济疲软也没有得到有效控制，SBR 开工率仍很低，见表1-1-2。
表1-1-2 世界计划新建/扩建SBR装置情况[1]1.1.2 国内生产情况截止到2009年末，国内SBR总生产能力为101.5万t/a，约占国内SBR总生产能力的84.2%；国内SSBR生产能力的15.8%。
国内产能增加，主要来自齐鲁石化新建10万t/a ESBR 装置，该装置于2009年6月份开车以来，装置运行平稳，实现满负荷生产。
2009年，国内SBR生产厂家及能力见表1-3。
2009年，受金融危机影响，许多发达国家的SBR产量与消费量都有大幅下降，而中国逆势而上，呈现增长趋势，总产量再创历史新高。
我国SBR市场供需情况见表1-4。
尤其是乳聚丁苯橡胶，2009年较2008年增长16%，产量约占总橡胶产量的80%。
[1][1]国内SBR产能由2006年的65.5万t/a增长至2009年的101.5万t/a，3年内产能增长了55%。
此外，计划新建/扩建SBR装置能力合计约50万t/a，预计到2015年国内SBR产能将达到151.5万t/a，其中，ESBR产能125.5万t/a，SSBR26万t/a.产能的过快增长，产品竞争也将加剧。
[1]1.2丁苯橡胶合成技术进展1.2.1 乳聚丁苯橡胶的合成技术进展ESBR的生产技术在20世纪后期逐渐成熟，此后对工艺又进行了改进，并朝着大型化方向发展，自动化水平有了明显提高，并且已达到相当先进水平。
ESBR在提高聚合反应的单体转化率、节能降耗等方面取得了很大的进展，在解决ESBR滚动阻力与抗湿滑性能矛盾问题。
优化产品性能，适应市场需求等方面也得到了突破性进展。
美国Goodyear轮胎与橡胶公司不使用溶剂，用含有抗降解剂、金属失活剂、光敏剂、增效剂、颜料、催化剂和促进剂的官能化苯乙烯与含有2%-3%离子表面活性剂和10%-70%增塑剂的丁二烯在0-25℃下进行乳液共聚，制得含有酰氨基的官能化ESBR。
日本Zeon公或炭黑、门尼粘度为10-200司通过引入第三单体，开发出一种生热低且耐磨、可填充SiO2的ESBR。
[2]日本JSR公司发明了一种用两步法聚合工艺生产中苯乙烯含量的ESBR新方法。
美国Xerox公司通过将单体加入聚合釜，引发聚合，反应放热后用惰性气体净化反应器，并将聚合温度升到规定值的方法，制取了残余单体含量低的ESBR。