丁苯橡胶乳液聚合生产工艺
丁苯乳液聚合法的工艺流程
工艺流程步骤
详细描述
1. 原料准备
- 单体精制：丁二烯和苯乙烯分别用10%～15%的NaOH水溶液在30℃进行淋洗，以除去阻聚剂，使纯度分别达到>99%和>99.6%。- 水溶液配制：将相对分子质量调节剂、乳化剂、电解质、脱氧剂等水溶性物质按规定数量用去离子水配成水溶液。
2. 乳液配制
4. 分离提纯
- 终止后的胶乳液进入缓冲罐，通过闪蒸器和汽提塔分别回收未反应的丁二烯和苯乙烯。- 回收的单体经处理后循环使用，以提高原料利用率。- 脱除理
- 混合好的乳胶用泵送至絮凝槽，加入24%～26%的NaCl溶液进行破乳，形成浆状物。- 浆状物与0.5%的稀硫酸混合后，在剧烈搅拌下生成胶粒，再经过滤、洗涤、脱水等步骤。- 湿胶粒进入粉碎机粉碎成5mm～50mm的胶粒，然后用空气输送带送至干燥机进行干燥，直至含水量<0.1%。- 干燥后的胶粒经输送器送至成型机压块、称重，最终包装入库。
- 将填充油和防老剂等非水溶性物质配成乳液，并与单体及水溶液混合，形成聚合前的乳液体系。
3. 聚合反应
- 乳液进入聚合系统，系统由8～12台聚合釜串联组成，进行低温乳液聚合。- 聚合反应在催化剂的作用下进行，反应温度控制在5℃～7℃，操作压力为0.25MPa，反应时间为7h～10h。- 反应过程中需控制共聚单体的配比和转化率，以确保共聚物组成恒定，通常丁苯橡胶中苯乙烯含量为23.5%时综合性能最佳。- 当达到规定的转化率（通常为60%左右）或门尼粘度达到要求时，加入终止剂终止聚合反应。
丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺
本科毕业设计说明书丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSION POLYMERIZATION OF SBR学院（部）：材料科学与工程学院专业班级：高分子材料与工程2xxx级x班学生姓名：某某某指导教师：xxx助教2xxx 年x 月x 日丁苯橡胶乳液聚合的生产工艺摘要本设计为年产5万吨丁苯橡胶工艺设计，整个设计文件由设计说明书和设计图纸两部分组成。
在设计说明书中，简单介绍了丁苯橡胶的生产现状、发展趋势、性能和主要用途，也介绍了目前丁苯橡胶的两种常见的工业聚合生产方法，并进行了比较，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衡算和能量衡算，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，对整个装置进行了简单的技术经济评价。
绘制了相应的设计图纸，设计图纸包括工艺流程图、主要设备图的装配图。
关键词：聚丁苯橡胶,低温乳液聚合工艺,单体,生产工艺THE PRODUCTION TECHNOLOGY OF THE EMULSIONPOLYMERIZATION OF SBRABSTRACTThe design for an annual output of 50,000 tons of SBR process design, the design documents from design specification and design drawings composed of two parts. In the design of brochures, a brief introduction of the SBR production status, trends, performance and the main purpose of the current SBR, also introduced the two common industrial polymer production methods. And a comparison, final determined to low-temperature emulsion polymerization as a polymerization technology production methods. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, a more detailed material balance and energy balance, the equipment was calculated and the selection process, while the production of SBR in the process of attention to safety issues and "Three wastes" governance made note of the entire device to a simple technical and economic evaluation. Drawing the corresponding design drawings, design drawings, including process maps, plants of major equipment assembly, equipment layout plants.KEYWORDS: suspension polymerization, monomer, productive technology目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1丁苯橡胶的发展史 (1)1.2丁苯橡胶的简介 (2)1.2.1 名称及其结构 (2)1.2.2丁苯橡胶的性能 (3)1.2.3丁苯橡胶的用途 (3)1.2.4单体介绍 (4)2丁苯橡胶聚合生产方法的选择及工艺流程简述 (5)2.1丁苯橡胶生产方法的选择 (5)2.1.1 两种不同聚合方法生产的橡胶的比较 (5)2.2.2工艺方案选择依据 (5)2.2.3乳液聚合的特点 (6)2.2.4 丁苯橡胶的工艺原理 (6)2.2丁苯橡胶生产工艺流程简述 (7)2.2.1 丁苯橡胶的生产工艺流程图 (7)2.2.2原料准备过程 (8)2.2.3聚合聚合过程 (8)2.2.4分离过程 (8)3. 物料衡算 (10)3.1 原料单体系统 (10)3.2助剂系统 (11)3.3 反应后各组分系统 (13)4.反应釜的物料衡算和热量衡算 (14)4.1各反应釜的物料衡算 (14)4.2热量衡算 (15)4.2.1搅拌釜功率的计算 (15)4.2.2热量恒算 (17)5.设备计算及选型 (19)5.1聚合釜计算 (19)5.1.1釜体的基础计算 (19)5.1.2搅拌器的确定 (21)5.1.3内置冷却管的计算 (23)5.1.4开口直径的确定 (24)5.1.5终止釜的设计 (25)5.2贮罐确定 (25)5.3汽提塔 (27)6 厂址选择及车间布置 (29)6.1 厂址选择的依据及原则 (29)6.2 车间布置要考虑的问题 (29)6.3 厂房布置 (30)6.4设备布置的安全距离 (30)6.5 车间内辅助室和生活室布置 (30)7 安全防火设计 (31)7.1 综合安全防护 (31)7.1.1 防火防爆 (31)7.2 防毒 (33)7.3 安全防护: (33)8 车间照明及采暖措施 (34)9 三废处理 (35)总结 (36)参考文献 (37)致谢 (38)1绪论1.1丁苯橡胶的发展史一．国外发展史1912年，得过Bayer公司发表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的第一篇专利，20世纪20年代，该国为改进乳聚丁二烯的性能，选用苯乙烯为第二单体，制的了乳聚丁苯橡胶，并将其命名为Buua-S。
乳液聚合和溶液聚合生产丁苯橡胶的两种工艺路线比较分析
侯 智强 赵 东 （ 独 山子石 化 乙烯厂 ， 新疆
摘要 ： 丁苯橡 胶 的性 能 与天 然橡胶 接 近 ， 其耐热、 耐磨 、 耐
老化及硫 化 速度 比天然 橡胶 更 出色 ， 可 与 多种 合 成 橡 胶 及 天 然
独 山子
８ ３ ３ ６ ９ ９ ）
橡胶 ， 在生产过 程中所产生 的污染 。
２ ． 乳聚橡胶和溶聚橡胶 工艺性 能比较
２ ． １ 溶 聚丁 苯橡 胶和乳 聚丁 苯橡 胶两种 生产 方法 的原料 和
属 国内首 创技 术 ， 具 有 历史性 的意 义 ， 填补 了我 国粉 末丁苯 橡 胶改性沥 青领域的空 白。 配置 基本 相 同 ， 主 要原 料都 是 丁二 烯和苯 乙 烯 ， 但是 乳 液聚 合 过 程 中需 要 几十 种 助 剂 ， 而溶 聚 丁苯 橡 胶 只需 烷 基锂 作 催 化
２ ． ６溶液聚 合的 生产过 程较 灵活 ， 可以 通过控制 分子量 、 分 苯橡 胶 生产 最普遍 的两种 的工 艺方 法， 各 有优 势。本 文对 两种 布情 况 、 支化 度 、 苯乙烯 含量及嵌 段程 度来生产 各种产 品 ， 橡胶
聚合工 艺的原 理 ， 基本 流程 ， 产 品 性 能及 发 展 状 况 作 出对 比 ， 探 烃 含量可高达 ９ ８ ％。
丁苯橡胶聚合工艺
低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺1、丁苯橡胶简介 (3)1.1丁苯橡胶生产方法 (4)1.2丁苯橡胶产品性能 (4)1.3丁苯橡胶用途 (4)1.4丁苯橡胶包装与运输 (4)2、丁苯橡胶低温乳液聚合的合成方法 (5)2.1主要原料以及其性质 (5)2.2合成方程式 (5)3、低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺 (6)3.1工业典型配方 (6)3.2条件确定 (6)3.3低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 (7)4、丁苯橡胶的生产工艺流程图 (8)4.1流程图介绍 (9)5、生产中应该注意的问题 (10)6、丁苯橡胶的结构性能以及用途························10、117、丁苯橡胶的市场前景及预测··························11、128、参考文献 (13)丁苯橡胶简介丁苯橡胶（SBR) 是最大的通用合成橡胶品种，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。
它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物。
其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，有些性能如耐磨、耐热、耐老化及硫化速度较天然橡胶更为优良，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用，广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域。
乳聚丁苯橡胶是性质受其组成（丁二烯与苯乙烯的比例）、聚合温度及乳化剂种类等影响。
其一般性质通常是指以松香酸皂为乳化剂冷法 (5 ℃ ) 聚合的，结合苯乙烯为23.5% ±的共聚物的性质。
丁苯橡胶装置生产工艺流程解析
03 .
凝聚和分离
Coagulation and separation
凝聚过程
丁苯橡胶装置
Styrene butadiene rubber device
生产工艺流程
Production process flow
凝聚过程
Coagulation process
凝聚过程是物质从混乱到有 序的转化过程，也是自然界
聚合反应条件控制
丁苯橡胶装置生产工艺流程解析 聚合反应条件控制是丁苯橡胶装置生产的关键环节。以下是聚合反应条件控制的几个主要方面： 1. 聚合反应温度控制 聚合反应温度是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。温度过低会导致反应速率缓慢，影响生产效率；温度 过高则可能导致凝胶化，严重影响产品质量。因此，需要精确控制聚合反应温度，以确保生产效率和产品质量的 稳定。 2. 聚合反应压力控制 聚合反应压力也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 压力过低可能导致凝胶化，影响产品质量；压力过高则可能导致设备损坏，增加能耗。因此，需要精确控制聚合 反应压力，以确保生产效率和产品质量的稳定。 3. 聚合反应时间控制 聚合反应时间也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 时间过短可能导致反应不充分，影响产品质量；时间过长则可能导致凝胶化，影响生产效率。因此，需要精确控 制聚合反应时间，以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。 4. 聚合反应物料配比控制 聚合反应物料配比也是影响橡胶分子量及分子量分布的重要因素。 物料配比不合理可能导致凝胶化，影响产品质量；物料配比过高则可能导致生产效率降低，增加能耗。因此，需 要精确控制聚合反应物料配比，以确保产品质量的稳定和生产效率的提高。
04 .
产品后处理
Product post-processing
丁苯橡胶生产技术
丁苯橡胶生产技术
一、丁苯橡胶主要生产工艺
丁苯橡胶生产工艺，根据聚合方法可分为:乳液法和溶液法。
乳液聚合丁苯橡胶，采用自由基聚合历史悠久，生产工艺成熟，应用广泛，其生产能力和消耗量均占首位。
溶液聚合丁苯橡胶，采用阴离子活性聚合，兼具多种综合性能，生产胶种多样化。
二、工艺流程与技术特点
1、溶液聚合工艺
单体苯乙烯和丁二烯，以及引发剂金属烷基化合物溶解于适当溶剂中进行聚合的反应，装置适应能力强产品种类多样化，性能优良。
聚合所用助剂品种少排污小，适应环保要求单体转化率高。
生产装置可间歇操作也可连续操作，适应性强。
2、乳液聚合工艺
单体苯乙烯和丁二烯在乳化剂(脂肪酸皂或歧化松香酸皂)和搅拌作用下，在水中分散成乳液状进行的聚合反应。
采用8~12台聚合釜串联操作，缩短反应时间提高生产效率。
转化率一般在70%左右，反应周期约七个小时，乳聚需要的助剂较多，排污量大。
聚合釜内安装有垂直管式氨蒸发器。
采用双层履带式干燥箱。
丁苯橡胶
丁苯橡胶丁苯橡胶是由1，3-丁二烯与苯乙烯共聚而得的高聚物，简称SBR，是一种综合性能较好的产量和消耗量最大的通用橡胶。
其工业生产方法有乳液聚合法和溶液聚合法，其中主要是采用乳液聚合生产的丁苯橡胶。
主要产品有：低温丁苯橡胶、高温丁苯橡胶、低温丁苯橡胶炭黑母炼胶、低温充油丁苯橡胶、高苯乙烯丁苯橡胶、液体丁苯橡胶等。
采用溶液聚合生产的丁苯橡胶有烷基锂引发、醇烯络合物引发、锡偶联、高反式等丁苯橡胶。
下面重点介绍低温丁苯橡胶的生产工艺技术。
一、主要原料1、1,3-丁二烯1，3-丁二烯的结构式为：CH2＝CH－CH＝CH21，3-丁二烯是最简单的共轭双烯烃。
在常温、常压下为无色气体，有特殊气味，有麻醉性，特别刺激粘膜。
容易液化，易溶于有机溶剂。
相对分子质量为54.09，相对密度0.6211，熔点－108.9℃，沸点－4.5℃。
性质活泼，容易发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。
与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸极限为2.16%～11.47%（体积）。
是合成橡胶、合成树脂等的原料。
2丁苯橡胶1，3-丁二烯主要由丁烷、丁烯脱氢，或碳四馏分分离而得。
2、苯乙烯二、丁苯橡胶的生产原理与工艺1、聚合原理丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。
在典型的低温乳液聚合共聚物大分子链中顺式约占9.5%，反式约占55%，乙烯基约占12%。
如果采用高温乳液聚合，则其产物大分子链中顺式约占16.6%，反式约占46.3%，乙烯基约占13.7%。
2．低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺（1）典型配方（2）条件确定分散介质一般以水为分散介质。
要求必须采用去离子水，以保证乳液的稳定和聚合产物的质量。
用量一般为单体量的60%～300%，水量多少体系的稳定性和传热都有影响，水量少，乳液稳定性差，不利于传热；尤其在低温下聚合这种影响更大，因此，低温乳液聚合生产丁苯橡胶要求乳液的浓度低一些为好，一般控制单体与水的比值为1∶1.05～1∶1.8（物质的量的比），而高温乳液聚合则为1∶2.0～1∶2.5。
丁苯橡胶生产工艺
丁苯橡胶的生产工艺(2011-10-03 23:05:53)▼标签：丁苯橡胶中顺苯乙烯丁二烯乳液聚合转化率橡胶教育1.1 丁苯橡胶的分类丁苯橡胶品种繁多，如按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同，丁苯橡胶简分为下列几类。
①按聚合方法和条件分类可以分为乳液聚丁苯橡胶和溶液聚丁苯橡胶；乳聚丁苯橡胶开发历史悠久, 生产和加工工艺成熟, 应用广泛, 其生产能力、产量和消耗量在丁苯橡胶中均占首位。
溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种, 其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比, 具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点, 是今后的发展方向。
乳液聚丁苯橡胶又可以分为高温乳液聚合丁苯橡胶和低温乳液聚合丁苯橡胶，后者应用较广，前者趋于淘汰。
在生产工艺上，乳液聚合丁苯橡胶更加成熟，因此本文主要介绍低温乳液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。
②按填料品种分类可以分为充炭黑丁苯橡胶、充油丁苯橡胶和充炭黑充油丁苯橡胶等。
③按苯乙烯含量分类丁苯橡胶—10、丁苯橡胶—30、丁苯橡胶—50等，其中数字为苯乙烯聚合时的含量（质量），最常用的是丁苯橡胶—301.2 丁苯橡胶的结构典型丁苯橡胶的结构特征如表一:表一典型丁苯橡胶的结构特征①大分子宏观结构包括单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性，凝胶含量等。
②微观结构主要包括丁二烯链段中顺式—1，4、反式—1，4和1，2—结构(乙烯基)的比例，苯乙烯、丁二烯单元的分布等。
③无定形聚合物因掺杂有苯乙烯链节，所以丁苯橡胶的主体结构不规整，不易结晶。
④丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大在丁苯橡胶硫化时，丁二烯链节中顺式—1，4和反式—1，4两种结构会发生异构而相互转化，最后可达到一个平衡态。
又在低温丁苯和高温丁苯中1．2—丁二烯链节的含量相差不太大．所以丁二烯微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大。
⑤苯乙烯含量与玻璃化转变温度丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。