年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计
年产万吨顺丁橡胶的生产工艺设计
3.自动控制设计条件 ：
自动控制与化工生产关系非常密切，是实现装 置安全运行，保证产品质量的重要手段，此项工 作由自动控制专业人员承担。 a. 自动控制内容 化工生产车间的自动控制设 计大致包括以下内容： 自动检测系统 自动信号联 锁保护系统设计 自动操作系统设计 自动调节系 统设计 b.带控制点的流程图 设备布置图，在图中注 明控制室位置与面积；环境特性表和自控设计条 件；调节阀计算数据表；提出信号要求，并在布 置图上标明安装地点。
年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间 的工艺设计
第四组 冯盛善、杨建、杨宁 黄正中、张鹏、朱卫兵、张庆
BR工艺设计需要向设计
二次条件 非标准设备条件 自控设计
设备用电
⒉非标准设备设计
工艺设计向其他设计 提供的数据
⒊自控设计
⒋电气设计
⒌采暖通风设计
照明用电、避雷要求
弱电部分
五、工艺计算与主要设备选型
（一）物料衡算 （ 二）热量衡算 （三）设备计算及选型
六、原材料、动力消耗定额及消耗量 七、 生产控制分析 八、定员 九、三废治理 十、其他 十一、设计说明书的附图和附表
（一）附图 （二）附表
十二、设计参考资料（参见本书244）
谢谢大家！
2011年10月13日
采暖风设计条件 供水条件、排水条件 热工设计条件
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。
产万吨丁苯橡胶的工艺设计
材料科学与工程学院课程设计年产5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计An annual output of 50000 tons of styrene butadiene rubber device polymerization section process design吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology摘要本设计是以丁二烯和苯乙烯为原料，年产5万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，绘制出了主要设备图。
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 50000tons 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 main equipment according to the process design and calculation results。
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。
丁苯橡胶生产技术 丁苯橡胶工艺流程介绍
丁苯橡胶生产技术
3
高聚物生产技术
三、主要系统
原料精制系统
Step 01
溶液聚合 反应系统
Step 03
聚合物掺混、凝 聚系统
Step
丁苯橡胶
苯乙烯 丁二烯
Step 02
催化剂配置、计 量及输送系统
Step 04
溶剂回收及 精制系统
Step 06
干燥包装系统
丁苯橡胶生产技术
4
高聚物生产技术
四、工艺流程
丁苯橡胶生产技术
2
高聚物生产技术
二、装置组成
本装置生产单元（聚合至挤压造粒）设
计一条聚合生产线，一条添加剂和挤压造粒线。
工艺单元编号从A工段到H工段。
A工段：催化剂、偶联剂和终止剂的配制及 计量系统、添加剂和助剂系统；
B工段：苯乙烯、丁二烯精制； C工段：溶液聚合； D工段：冷冻岗位； E 工段：溶剂回收、精制； F工段： 掺混和凝聚； G工段：干燥岗位； H工段：包装压块。
溶剂回收罐 第一凝聚釜 第二凝聚釜
溶剂干燥 脱重塔
聚合釜
聚合釜闪 蒸罐
胶液罐
苯乙烯 干燥床
丁苯橡胶生产技术
橡胶颗粒
胶粒水 缓冲罐
5
高聚物生产技术
项目四 丁苯橡胶生产技术
任务三：丁苯橡胶工艺操作
第1讲：工艺流程介绍
丁苯橡胶生产技术
1
高聚物生产技术
一、工艺特点
1、正己烷为溶剂进行无规共聚，纯胶含量高， 溶剂需求量大。
2、溶聚无规丁苯橡胶的分子量小。 3、溶聚转化率理论上可达100%，反应周期短。 4、生产装置采用间歇釜操作，应变能力强， 适应性强，不同牌号之间切换灵活。 5、生产过程较灵活，可以通过控制分子量、 分布情况、支化度、苯乙烯含量及嵌段程度来生产 各种产品。 6、设备结构简单等优点。
年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计课程设计说明6247372
年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计课程设计说明6247372材料科学与工程学院课程设计说明书年产XX万吨丁苯橡胶预处理工段工艺设计Annual output of XX tons of styrene butadiene rubber technology design of pretreatment section吉林化工学院Jilin Institute of Chemical Technology目录第一章前言 (1)1.1 丁苯橡胶概述 (1)1.2 丁苯橡胶合成原理 (2)1.2.1 原料 (2)1.2.2 原料物性 (2)1.2.3 反应式和反应机理 (2)1.2.4 影响产物的因素 (2)1.3 合成工艺 (3)1.3.1 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 (3)1.3.1.1 转化率确定 (3)1.3.1.2 配料确定 (3)1.3.1.3 分散介质 (4)1.3.1.4 单体纯度 (4)1.3.1.5 聚合温度 (4)1.3.1.6 聚合时间 (4)1.3.1.7 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程 (4)1.3.2 溶聚丁苯橡胶的生产工艺过程 (5)1.4 相关符号说明 (6)第二章课程设计任务书 (7)2.1 技术指标 (7)2.2 设计地区自然条件 (8)第三章设计方案的确定及工艺流程说明 (9)3.1 设计原则 (9)3.2 设计方案的确定 (9)3.2.1 防火防爆 (11)3.2.2 节能与环境保护 (12)3.2.3 防毒 (12)3.3 工艺流程 (12)3.3.1 单体及化学品溶液接收 (12)3.3.2 聚合 (13)第四章设计计算 (15)4.1 聚合工段物料衡算 (15)4.1.1 进料计算 (16)4.1.2 出料计算 (17)4.2 换热器设计计算 (17)4.2.1 基本条件 (18)4.2.2 丁二烯换热器E-301的设计 (19)4.2.2.1 初选 (19)α (20)4.2.2.2 计算管程压降及给热系数iα (21)4.2.2.3 计算壳程压降及给热系数4.2.2.4 计算传热面积 (22)4.2.3 苯乙烯换热器E-306的设计 (22)4.2.3.1 初选 (22)α (23)4.2.3.2 计算管程压降及给热系数iα (24)4.2.3.3 计算壳程压降及给热系数4.2.3.4 计算传热面积 (25)4.3 泵的计算 (25)4.3.1 泵P—304的设计 (25)4.3.2 条件依据 (26)4.3.3 管内流体的流速 (26)4.3.4 泵的选型： (26)4.3.5 储罐的计算 (26)4.4 附属设备的选型与计算 (27)4.4.1 管道直径的计算 (27)4.4.2 容器型式的选择 (28)4.4.2.1 丁二烯缓冲槽V-303的选型 (28)4.4.2.2 苯乙烯缓冲槽V-304的选型 (28)参考文献 (29)课程设计体会 (30)第一章 前言1.1 丁苯橡胶概述丁苯橡胶成白色或浅褐色，有苯乙烯的气味，密度：0.919-0.944 3g/cm 。
年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺的设计说明
河南城建学院毕业设计年产10 万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 polymerization styrene-butadiene plant process design section学生学号学生姓名专业班级指导教师联合指导教师完成日期tons rubber摘要本设计为年产7.5 万吨乳聚丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计，在文献调研和现场调研的基础上，进行了丁苯橡胶生产方法及工艺的论证，确定了以丁二烯、苯乙烯为单体，采用氧化还原体系为引发剂，歧化松香酸甲皂为乳化剂，配合其他助剂进行低温乳液共聚合的生产工艺。
在掌握各种物料的基本性质、聚合机理、聚合方法、工艺流程以及国内外的发展现状的基础上，进行聚合工段的物料衡算、热量衡算、设备选型计算，并对丁苯橡胶车间进行了技术经济分析。
在此基础上绘制出丁苯橡胶工艺流程图、设备布置图、管道布置图，编制了设计说明书.关键词：丁苯橡胶; 乳液聚合; 生产工艺AbstractThe design for the 65,000 tons annual production capacity ofpolystyrene-butadiene rubber emulsion polymerization plant process design section, in the literature research and field research on the basis of a styrene-butadiene rubber production methods and technology demonstration to determine a butadiene, styrene for the monomer, the redox initiator system, a disproportionation rosin acid soap as emulsifier, in conjunction with other additives for low-temperature emulsion copolymerization of the production process. In the grasp of the basic properties of various materials, polymerization mechanism, polymerization methods, the development process and the status quo at homea nd abroad based on the section of polymeric material balance, heat balance, calculation of equipment selection, and styrene-butadiene rubber plant techno-economic analysis carried out. On this basis SBR process to map out plans, equipment layout, piping layout, the preparation of the design specification and calculation of the book.Key Words：Emulsion; styrene-butadiene rubber ;production technology目录摘要 .......................................................................................Abstract ........................................................................... I第1 章第一篇绪论 (3)1.1设计依据、指导思想. (3)1.1.1设计依据. (3)1.1.2指导思想. (3)1.2厂址的选择. (3)1.3设计地区的自然条件. (3)1.4产品方案及生产规模. (4)1.5车间布置、岗位人员配制. (4)1.6节能与环境保护. (4)1.6.1节能. (4)1.6.2环境保护. (5)1.7厂区的安全防护. (5)1.7.1有毒害物质的防护. (5)1.7.2安全防火. (5)1.7.3厂房的防爆. (5)第2 章工艺论证 (6)2.1工艺原理. (6)第3 章工艺设计 (7)3.1工艺流程叙述. (7)3.1.1岗位管理范围. (7)3.1.2岗位操作任务. (7)3.2生产原理及工艺流程. (8)3.2.1生产原理. (8)3.2.2工艺流程叙述. (8)3.3原料产品规格及公用工程条件. (10)3.3.1原料的技术条件. (10)3.3.2公用工程条件. (12)3.4工艺过程主要控制指标. (13)3.4.1丁二烯（BD）净化 (13)3.4.2聚合. (13)第二篇设计计算书 (15)第4 章设计计算说明书 (15)4.1物料衡算. (15)4.1.1进料计算. (16)4.1.2新鲜进料. (16)4.1.3出料计算. (17)4.1.4配方的计算. (18)4.1.5总物料衡算表. (19)第5 章聚合工段热量衡算 (19)5.1冷却显热. (20)5.2聚合热. (20)5.3聚合釜的搅拌热. (22)5.4大气给热. (22)5.5氨用量计算. (24)第6 章反应器和搅拌桨的选择 (25)6.1反应釜的选型. (25)6.1.1聚合釜直径和高度的计算. (26)6.2聚合釜搅拌装置的计算. (26)6.2.1计算桨叶直径. (26)6.2.2搅拌功率P的计算 (28)6.2.3聚合釜传热的计算. (28)第7 章泵的设计 (29)7.1.1管内流速的计算. (29)7.1.2直管阻力和局部阻力的计算. (31)7.1.3理论压头的计算. (31)7.1.4泵的选型. (32)第8 章换热器的设计 (32)8.1 热负荷的计算. (33)8.2计算管程压降及给热系数α i . (34)8.3计算壳程压降及给热系数α 0 . (34)8.4计算传热面积. (36)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)第1 章第一篇绪论1.1设计依据、指导思想1.1.1设计依据吉林化工学院下发的毕业设计（论文）任务书1.1.2指导思想本设计的指导思想是：由国内外丁苯橡胶生产技术的对比可知，而国内丁苯橡胶80%以上采用乳液聚合方法，所以本设计采用技术成熟完善的传统乳液聚合方法，利用传统乳液聚合生产技术，确保产品质量高，生产过程安全。
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。
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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。
四、项目效益分析
年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计的实施可以带来以下效益：
4.1 增加国内丁苯橡胶的生产能力，满足市场需求。
4.2 推动橡胶行业的发展，带动相关行业的发展，创造就业机会。
4.3 提高生产效率和质量，降低生产成本，提升企业竞争力。
4.4 实现资源利用的最大化，增强企业可持续发展能力。
总之，年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计的实施有着广泛而深远的社会影响和经济效益，同时也对技术创新、资源利用、环境保护等方面提出了更高的要求，需要企业加强技术研发和管理，不断推进自身可持续发展，同时也需要政府和社会各界的支持和关注。