年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计说明书.
1.1.6顺丁橡胶的生产需求状况
我国的顺丁橡胶生产技术，不仅建厂成本低、回报高，而且与国外相比，具有催化剂用量低、反应时间短、聚合反应器生产强度高、运转周期长的优点，而且产品成本低、质量好，尤其耐屈挠性能突出。我国的顺丁橡胶投产后，市场占有率随产量的增加而提高，目前保持在97%以上，出口欧洲、亚洲、非洲等187个国家和地区。
相对分子质量
熔点
沸点
闪点
燃点
空气中的爆炸极限
国家标准
备注
上限
下限
1
丁二烯
54.1
-109
-4.5
-76
414
16.30%
1.10%
GB/T 13291-2008
2
三异丁基铝
198
-5.6
86
﹤0
﹤4
42022
3
溶剂油
86
20~160
-2
350
8.70%
1.10%
GB1669-96
4
乙醇
46.1
-117
水值
胺值
GB1669-96
3
环烷酸镍
镍含量﹥7~8%；水份﹤0.1%；无不皂化物
浓度
41539
4
三异丁基铝
无悬浮物；活性铝含量≥50%
浓度
42022
5
三氟化硼·乙醚络合物
BF3含量﹥46%；沸点124.5~126℃
6
乙醇
纯度95%；含水5%；恒沸点78.2℃
浓度
GB/T 6820-1992
7
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚
79
13
363
19%
3.30%
GB/T 6820-1992
5
三氯化硼乙醚络合物
142
142.5~126
66.7
445
11.10%
2%
1.5原材料的消耗定额
表1-4原材料消耗定额表
序号
名称
规格
单位
消耗量
顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。近年来，由于汽车、高铁、航空航天等领域发展迅速，我国顺丁橡胶的需求量不断增加。然而，随着我国顺丁橡胶市场的需求量大幅增长，产能的增长速度却要低于需求量的增长速度，使得目前我国顺丁橡胶市场处于供不应求的状况。
1.1.7设计任务的意义
顺丁橡胶在世界七大合成橡胶品种中，产量仅次于SBR，居第二位；在通用橡胶品种中，消耗仅次于NR和SBR，居第三位。目前，全世界30多个国家和地区约有50套工业生产装置进行商品化生产。近十年来，中国橡胶工业生产持续稳定发展，年递增速度在8%左右；技术进步显著，新产品、新工艺、新设备发展迅速；产品结构调整大有成效。代表轮胎发展方向的子午线轮胎产量已占总产量的13%，胶鞋的高档产品已超过胶鞋总产量25%，并开发了汽车、电子、建筑、家电等行业配套的大量精细橡胶制品，产品出口量每年大幅增长。因此，顺丁橡胶生产工艺的设计具有很大的意义。
北京化工大学化学工程学院
设计说明书
题目：
学生：
班级：化工
学号：
指导教师：
2015年1月
1.工艺设计基础
1.1设计任务
1.2原辅材料性质及技术规格
1.3产品的性质及技术规格
1.4危险性物料的主要物性
1.5原辅材料的消耗定额
2.工艺说明
2.1生产方法、工艺技术路线及工艺特点
2.1.1生产方法
2.1.2工艺技术路线的确定
（2）聚合釜的热量衡算；
（3）聚合釜的计算和选型；
（4）设计出聚合工段带工艺控制点的工艺流程图。
由于本设计为假定设计，所以设计任务中其他项目如：厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系，建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。
2.2生产流程简述
3.工艺计算与主要设备选型
3.1物料衡算
3.1.1计算的基准数据
3.1.2计算基准
3.1.3各单元物料衡算
3.2热量衡算
3.2.1计算的基准数据
3.2.2物料衡算
3.3聚合釜的计算及选型
4工艺控制条件及自控设计
5.附图：带控制点的工艺流程图（PID）
1．工艺设计基础
1.1设计任务
1.1.1设计项目
1.1.5产品及主要用途
顺丁橡胶，全名为顺式—1,4—聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色，简称BR，是由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。根据顺式1,4含量的不同，顺丁橡胶又可分为低顺式（顺式1，4含量为35%~40%）、中顺式（90%左右）和高顺式（96%~99%）三类。
年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计
1.1.2产品规格
纯度为99%的顺丁橡胶
1.1.3生产能力
年产1.1万吨顺丁橡胶；
考虑到设备检修，年开工时间为8000小时；
采用五班三倒制，每班工作8小时。
1.1.4主要设计任务
顺丁橡胶生产工艺由聚合工段和后处理工段两大部分组成，本设计的主要任务为：
（1）聚合釜、终止釜和凝聚釜的物料衡算；
1.2原辅材料性质及技术规格
表1-1原辅材料性质及规格表
序号
名称
规格
分析方法
国家标准
备注
1
丁二烯
纯度≥99%；丁烯﹤1%；水值﹤20mg/kg；醛酮总量20mg/kg；二聚物﹤50mg/kg
组成
水值
杂质
胺值
GB/T 13291-2008
2
溶剂油
组分：
C502.1%;C6057.8%;C7040.1%;馏程60-90℃；碘值﹤0.2g/100g；水份﹤20mg/kg
我国的顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯和ABS树脂的改性等方面。根据中投顾问发布的《2010-2015中国合成橡胶行业投资分析及前景预测报告》，轮胎领域需求量约占顺丁橡胶总需求量的64.9%，制鞋约占10.2%，高抗冲聚苯乙烯加工改性约占9.7%，胶管、胶带约占8.8%，其他方面约占6.4%。
50min
6.5～10.5
7.0～11.0
6.8～10.8
6.2～10.7
6.7～11.2
6.5～11.0
6.0～11.0
6.5～11.5
6.3～11.3
拉伸强度
MPa
35min
14.2
13.7
13.2
伸长率
％
35min
450
430
430
1.4危险性物料的主要物性
表1-3危险性物料的主要物性
序号
物料名称
熔点69~71℃；游离甲酚﹤0.04%；灰分﹤0.03%；油溶性：合格
浓度
1.3产品性质及技术规格
表1-2产品性质及技术规格表
项目
优级品
一级品
合格品
挥发份
％
0.75
1.00
1.30
灰分
％
0.30
0.30
0.30
生胶门尼粘度Biblioteka 455455457
混炼胶门尼粘度
68
73
73
300％定伸应力
MPa
25min
35min
年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计说明书讲述
浓度
1.3产品性质及技术规格
表1-2产品性质及技术规格表
项目
优级品
一级品
合格品
挥发份
％
0.75
1.00
1.30
灰分
％
0.30
0.30
0.30
生胶门尼粘度
455
455
457
混炼胶门尼粘度
68
73
73
300％定伸应力
MPa
25min
35min
1.1.5产品及主要用途
顺丁橡胶，全名为顺式—1,4—聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色，简称BR，是由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。根据顺式1,4含量的不同，顺丁橡胶又可分为低顺式（顺式1，4含量为35%~40%）、中顺式（90%左右）和高顺式（96%~99%）三类。
1.2原辅材料性质及技术规格
表1-1原辅材料性质及规格表
序号
名称
规格
分析方法
国家标准
备注
1
丁二烯
纯度≥99%；丁烯﹤1%；水值﹤20mg/kg；醛酮总量20mg/kg；二聚物﹤50mg/kg
组成
水值
杂质
胺值
GB/T 13291-2008
2
溶剂油
组分：
C502.1%;C6057.8%;C7040.1%;馏程60-90℃；碘值﹤0.2g/100g；水份﹤20mg/kg
顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。近年来，由于汽车、高铁、航空航天等领域发展迅速，我国顺丁橡胶的需求量不断增加。然而，随着我国顺丁橡胶市场的需求量大幅增长，产能的增长速度却要低于需求量的增长速度，使得目前我国顺丁橡胶市场处于供不应求的状况。
顺丁橡胶
第1章综述 (3)1.1 引言 (3)1.2 顺丁橡胶产品概述 (3)1.3 顺丁橡胶生产工序方法 (3)1.3.1 合成工序 (3)1.3.2 合成方法 (3)1.4 国内顺丁橡胶生产技术差距 (4)1.5顺丁橡胶发展方向 (4)1.6 本章设计能容目标、 (5)第2章原料、产品的物理化学性质及技术指标 (5)2.1原料的物理化学性质及技术指标 (5)2.2 顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (6)第3章危险性物料主要物性表 (8)第4章生产流程简述 (8)4.1 生产流程简述 (8)4.1.1 聚合工段 (8)4.1.2 后处理工段 (9)4.2 操作控制指标 (10)4.2.1 聚合工段操作控制指标 (10)4.2.2 后处理工段操作控制指标 (11)4.3 安全防护措施 (12)4.3.1 聚合工段 (12)4.3.2 后处理工段 (13)第5章工艺计算与主要设备选型 (13)5.1 物料衡算 (13)5.1.1 计算采用的基础数据 (13)5.1.2 计算基准 (14)5.1.3 聚合釜物料衡算 (15)5.1.4 终止釜的物料衡算 (15)5.1.5 凝聚釜物料衡算 (16)5.1.6 振动筛及热水罐物料衡算 (20)5.1.7 干燥脱水物料衡算 (21)5.1.8 包装物料衡算 (22)5.1.9 油水分离器物料衡算 (24)5.1.10 溶剂回收部分物料衡算 (25)5.2 热量衡算 (28)5.2.1 基础数据 (28)5.2.2 各聚合釜反应转化率确定 (30)5.2.3 各釜物料组成及物性据数 (30)5.2.4 各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 (31)5.2.5 聚合釜搅拌功率的计算 (32)5.2.6 热量衡算 (32)5.3 设备计算及选型 (34)5.3.1 聚合釜计算 (34)5.3.2 终止釜的设计 (36)5.3.3 凝聚釜的确定 (36)5.3.4 油水分离器 (37)5.3.5 热水罐 (37)5.3.6 胶液罐 (37)5.3.7 引发剂配制系统设备确定 (37)5.3.8 换热器的选择 (37)5.3.9 泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (37)十一设计说明书的附图和附录 (39)十二设计参考资料......................................................................................... 错误！未定义书签。
年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计
论文题目：年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计摘要顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，国际通用代号为BR，是目前仅次于丁苯橡胶的世界上第二大通用合成橡胶。
本文介绍了顺丁橡胶的市场需求与生产现状，讨论了原料路线、聚合方法、催化剂、终止剂、防老剂的优缺点并进行选择。
通过确定顺丁橡胶的生产流程，查阅各种物质的工艺参数，对产量为15000吨顺丁橡胶聚合工艺进行了计算，包括所有设备的物料衡算，聚合釜的热量衡算以及聚合釜的设备计算。
绘制了PID图、PFD图以及聚合釜的详细设备图。
关键词：顺丁橡胶，丁二烯，聚合，转化率，催化剂，聚合釜Subject: Process design of 1，3-polybutadiene rubber polymeric workshop with annual output of 11,000 tons Specialty: Chemical Engineering and TechnologyABSTRACTButadiene rubber is the type 1, 4-like polybutadiene rubber abbreviation, general international code for BR, is currently the second only to styrenebutadiene rubber of theworld's second largest general synthetic rubber This paper introduces the butadiene rubber market demand and production status, discussed the raw material route, polymerization methods, catalyst, termination agent, the advantages and disadvantages of age-resistant choice. Through the determination of butadiene rubber production processes, refer to all kinds of material process parameters, to produce 15000 tons of butadiene rubber polymerization process of detailed calculation, including all the equipment of material balance calculate, the quantity of heat of polymerization kettle calculation and polymerization kettle calculation of the equipment. Draw the PID figure, PFD diagram and polymerization kettle equipment of detailed picture.KEY WORDS:Butadiene,Butadiene, Polymerization, Conversion, Catalyst, Polymerization kettle目录第一章前言 (1)1.1顺丁橡胶 (1)1.1.1 顺丁橡胶的发展历史 (1)1.1.2 顺丁橡胶的优缺点 (1)1.1.3顺丁橡胶的优点 (2)1.1.4顺丁橡胶的缺点 (2)1.1.5顺丁橡胶的用途 (2)1.2我国顺丁橡胶的发展历程 (2)1.3顺丁橡胶的生产需求状况 (4)1.4选题的目的与意义 (4)1.4工艺路线的确定 (5)1.4.1 聚合方法的确定 (5)1.4.2 单体原料路线的确定 (6)1.4.3溶剂的选择 (6)1.4.4引发剂的选择 (7)1.4.5 终止剂与防老剂 (8)1.5车间组成 (9)第二章工艺计算及主要设备选型 (10)2.1物料衡算 (10)2.1.1基础数据 (10)2.1.2聚合釜物料衡算 (10)2.1.3终止釜的物料衡 (13)2.1.4凝聚釜的物料衡算 (15)基础数据 (15)2.1.5缓冲槽、振动筛、洗胶罐物料衡算 (18)2.1.6干燥脱水物料衡算 (20)2.1.7 包装物料衡算 (22)2.1.8油水分离器物料衡算 (23)2.1.9溶剂回收部分物料衡算 (24)2.2热量衡算 (27)2.2.1基础数据 (27)2.2.2各聚合釜反应转化率确定 (29)2.2.3各釜物料组成及物性数据 (30)2.2.4聚合釜的热量衡算 (38)2.3设备的计算及选型 (43)2.3.1聚合釜计算 (43)2.3.2．各反应器的确定 (51)2.4泵的选择（以溶剂油泵为例） (59)2.4.1基础数据 (59)2.4.2确定流量与扬程 (60)2.4.3选泵 (62)2.4.4选电机 (62)2.4.5几何安装高度的确定 (62)参考文献 (63)致谢 (65)第一章前言1.1顺丁橡胶顺丁橡胶，即顺式-1,4-聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色,简称BR。
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
顺丁橡胶生产工艺设计-大作业.ppt
水蒸汽 0.9MPa（表压）
C 相关设计参数
项目 丁二烯总转化率 丁二烯单耗 全装置总收率
全装置总损耗
胶粒含水量 胶粒含油量 聚合釜容积 年产量 年 操作时间
指标
85%
1.045t/t-p 95.3%；（以1.045吨的100%丁二烯为基准计算 收率和损耗） 4.7%，其中： 1. 聚合挂胶损失：1% 2. 聚合、凝聚的丁二烯机械泄露损失：0.5% 3. 凝聚、振动的渣末损失：0.5% 4. 油水分离器水相丁二烯溶解损失：2% 5. 包装过程中不合格品及落地损失：0.7% 0.6 （凝聚所得胶粒中的水/胶粒，质量比） 0.005（凝聚所得胶粒中的溶剂油/胶粒，质量比） 12m3 0.9万吨（1万吨、1.1万吨）
指标 13.5g/100ml；温度：≤40℃
2.0×10-5 1.0×10-4 2.0×10-4
＞0.25
3-8
B 聚合釜操作参数
项目 聚合系统压力 聚合温度 聚合时间
指标 ＜0.45MPa
94℃
4h
C 原辅材料规格
项目
指标
丁二烯 溶剂油 环烷酸镍
纯度：99%，其余按丁烯计；
组成：Co5 2.1%、C6o 57.8%、C7o 40.1%
包装
成品
2）工艺流程简述 溶液聚合生产顺丁橡胶工艺过程包括原料精制、引发剂配制、聚合、
回收、凝聚、后处理等工序。 ➢ 聚合级丁二烯由泵经流量控制与由泵经流量控制送来的溶液油在文氏
管中混合后，再经丁油预热（冷）器进行预热（冷）后，与分别由计 量泵送出的Ni组分、Al组分经文氏管混合后的混合物混合，连续送入 聚合釜首釜底入口； ➢ B组分由计量泵送出与稀释油在文氏管中混合后直接送入聚合釜首釜 底入口； ➢ 聚合釜为不锈钢制并装有双螺带式搅拌器； ➢ 物料在首釜反应一定时间后，从釜顶出来进入第二釜、第三釜等连续 进行聚合反应， ➢ 当达到规定门尼粘度后，进入终止釜用乙醇破坏引发剂使反应终止；
第二组.年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺相关设计—聚合方法的确定
•谢谢观看
根据产物结构
配位聚合
顺丁橡胶的结构特点：
在常温无负荷时呈无定形态，承受外 力时有很高的形变能力，是弹性和耐 寒性最好的合成橡胶。
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
• 原料 • 引发剂 • 传热 • 物料输送 • 产物溶解 • 回收 • 操作方式
选择实施方法
溶液聚合
反应活性中心的形成过程
工艺路线
特殊引发剂组分的安全防护 回收，循环利用 反应的终止方式 产品防老化处理
操作方式：连续操作
操作方式的选择
1.连续操作：连续进料，连续产出，生产能 力大，自动化程度高，产品单一。
2.间歇操作：一次投料，一次产出，产品多 样化，产量低，自动化程度低。
1.阴离子聚合和阳离子聚合的定位效果不好。
2.自由基聚合得不到立构规整的顺丁橡胶。 3.配位聚合能得到规整的高顺式顺丁橡胶。
4.配位聚合用的丙烯及溶剂纯度要求比较高， 尤其对O 、CO 、H 、H O、等严格控 制其含量，以防止他们和引发剂反应。
• 自由基聚合 • 阳离子聚合 • 阴离子聚合 • 配位聚合
年产1.1万吨顺丁橡胶 聚合车间工艺设计
聚合方法的确定
第二组
顺丁橡胶
• 顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，其分 子式为(C4H6)n，属混合物。
• 【-CH2-CH＝CH-CH2-】 全名为顺式-1,4-聚丁 二烯橡胶，简称BR。由丁二烯聚合制得的结构规 整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫 化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优 异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然 橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。根据顺式1，4 含量的不同，顺丁橡胶又可分为低顺式（顺式1， 4含量为35％～40％）、中顺式(90％左右) 和高顺 式（96％～99％）三类。
年产2万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计说明书大学学位论文
摘要顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）是一种结晶性橡胶，分为高顺丁橡胶，中顺丁橡胶和低顺丁橡胶三种结构，是目前仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。
其具有弹性好，耐磨性强和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。
本设计从顺丁橡胶的基本性能、目前现状以及发展前景入手，对聚合工段至后处理工段进行物料衡算，得到了物料平衡图；进行聚合过程的热量衡算，为设备计算奠定基础；对聚合工段各种设备的选型、装置组成、生产方法、生产制度进行了合理的确定，确定了合理的工艺参数和操作规程。
根据确定的工艺流程和控制方案，绘制出带控制点的工艺流程图、聚合釜装配图和车间平面布置图；编制了2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计说明书。
经过最后核算，2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计符合设计要求，各项参数均已达标。
关键词：顺丁橡胶；聚合釜；工艺设计AbstractCis - 1, 4 - polybutadiene rubber (hereinafter referred to as butadiene rubber) is a kind of crystalline rubber, divided into high butadiene rubber, low butadiene rubber and Lower butadiene rubber in the three kinds of structure, is currently the world's second largest after styrene-butadiene rubber general synthetic rubber. It has good elasticity, wear resistance and low temperature resistant performance is good, low heat, small hysteresis loss, flexing resistance, crack resistance, and the advantages of good dynamic performance, can and natural rubber, neoprene, nitrile rubber, etc. And, in the tire, impact modified, tape, rubber hose and rubber shoes and other rubber products are widely used in production.This design from the basic properties of the butadiene rubber, the present status and development prospects of the polymerization section to the processing section for material balance, obtained the material balance figure; polymerization process of heat balance, lay a foundation for equipment calculation; of polymerization process of all kinds of equipment selection, equipment composition, production method, production system for the determination of reasonable, the reasonable process parameters and operating procedures.According to determine the technological process and control scheme，draw the control points of process flow diagram，the polymerization kettle assembly drawing and workshop layout；compiled the 2 x 107kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design manual. After the final accounting，2 x 107 kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design comply with the design requirements，all parameters are standard.Key words：butadiene rubber；The polymerization kettle；process design1.1顺丁橡胶的基本概念 (1)1.2顺丁橡胶的性能 (1)1.3顺丁橡胶的类别 (2)1.4顺丁橡胶的用途 (2)1.5国内外顺丁橡胶发展现状及发展前景 (3)1.5.1国外现状及发展 (3)1.5.2国内现状及发展 (3)2工艺路线的确定 (5)2.1聚合方法的确定 (5)2.2单体原料路线的确定 (5)2.3溶剂的选择 (5)2.4引发剂的选择 (5)2.5引发剂活性中心的形成方式—陈化方式 (5)3聚合反应机理及影响反应的因素 (6)3.1聚合反应机理 (6)3.2影响反应的因素 (6)4原料和产品的物理化学性质及技术指标 (7)4.1原料的物理化学性质及技术指标 (7)4.1.1丁二烯 (7)4.1.2溶剂油(C6油) (7)4.1.3环烷酸镍 (7)4.1.4三异丁基铝 (7)4.1.5三氟化硼乙醚络合物 (7)4.1.6终止剂 (7)4.1.7防老剂 (7)4.2顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (7)4.2.1顺丁橡胶的结构 (7)4.2.2生产中成品胶质量指标 (8)5工艺流程简述及流程示意图 (9)5.1工艺流程简述 (9)5.1.1聚合工段 (9)5.1.2后处理工段 (10)5.2生产工艺流程示意图 (12)6工艺计算 (13)6.1本设计采用的基础数据 (13)6.2物料衡算 (13)6.2.1聚合釜物料衡算 (13)6.2.2凝聚釜物料衡算 (18)6.2.3振动筛及热水罐物料衡算 (21)6.2.4干燥脱水物料衡算 (23)6.2.5包装物料衡算 (24)6.2.6油水分离器物料衡算 (25)6.2.7溶剂回收部分物料衡算 (26)6.3.1基础数据 (29)6.3.2各聚合釜反应转化率确定 (30)6.3.3各釜物料组成及物性据数 (31)6.3.4各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 (32)6.3.5聚合釜搅拌功率的计算 (37)6.3.6热量衡算 (39)6.4设备计算及选型 (44)6.4.1聚合釜计算 (44)6.4.2终止釜的设计 (49)6.4.3凝聚釜的确定 (49)6.4.4油水分离器 (49)6.4.5热水罐 (49)6.4.6胶液罐 (49)6.4.7引发剂配制系统设备确定 (49)6.4.8换热器的选择 (50)6.4.9泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (55)7原材料动力消耗定额及消耗量 (59)8生产控制分析 (60)9定员 (61)10三废治理与公用工程 (62)10.1三废排放及处理方法 (62)10.2安全措施 (62)10.3公用工程 (63)10.3.1供水 (63)10.3.2电气 (64)10.3.3采暖和通风 (64)11车间布置 (65)11.1车间厂房布置 (66)11.2车间设备布置 (66)11.3车间生产辅助区及生活区的布置 (66)12技术经济评价 (67)12.1建厂规模 (67)12.2产品规格 (67)12.3建厂投资预算 (67)12.4产品价格设计 (68)12.5年生产总成本预测 (68)12.5.1年生产固定总成本 (68)12.5.2年生产变动成本总成本 (68)12.6经济效益分析 (69)12.7财务评估 (70)12.7.1年企业投资回收率 ROI (70)12.7.2年企业投资利润率 (70)12.7.3投资回收期 (70)结束语 (72)参考文献 (73)致谢 (74)附录 (75)A主要设备一览表 (75)Ｂ符号说明 (76)1 绪论1.1 顺丁橡胶的基本概念顺式-1,4-聚丁二烯橡胶简称顺丁橡胶、顺丁胶，又称顺式聚丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶，英文名为：polybutadiene rubber 、Poly(butadiene)，其分子式为(C 4H 6)n ，分子量：54.0904，属于混合物，国际通用代号为BR ，根据顺丁橡胶顺式结构的含量主要分为高顺丁橡胶(顺式结构占97～99%)、中顺丁橡胶(顺式结构占90～95%)和低顺丁橡胶(顺式结构占32～40%)三种[1]。
叙述顺丁橡胶生产工艺流程
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顺丁橡胶生产工艺
顺丁橡胶生产工艺1.基本工艺流程伴随现代工业尤其是化学工业的迅猛发展，橡胶制品种类繁多，但其生产工艺过程，却基本相同。
以一般固体橡胶（生胶）为原料的制品，它的生产工艺过程主要包括：原材料准备→塑炼→混炼→成型→硫化→休整→检验2.原材料准备橡胶制品的主要材料有生胶、配合剂、纤维材料和金属材料。
其中生胶为基本材料；配合剂是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料；纤维材料（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维）和金属材料（钢丝、铜丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。
在原材料准备过程中，配料必须按照配方称量准确。
为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对某些材料进行加工：生胶要在60--70℃烘房内烘软后，再切胶、破胶成小块；块状配合剂如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎；粉状配合剂若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去；液态配合剂（松焦油、古马隆）需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质；配合剂要进行干燥，不然容易结块、混炼时旧不能分散均匀，硫化时产生气泡，从而影响产品质量；3.塑炼生胶富有弹性，缺乏加工时的必需性能（可塑性），因此不便于加工。
为了提高其可塑性，所以要对生胶进行塑炼；这样，在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中；同时，在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性（渗入纤维织品内）和成型流动性。
将生胶的长链分子降解，形成可塑性的过程叫做塑炼。
生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。
机械塑炼是在不太高的温度下，通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用，使长链橡胶分子降解变短，由高弹性状态转变为可塑状态。
热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气，在热和氧的作用下，使长链分子降解变短，从而获得可塑性。
4.混炼为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能，也为了提高橡胶制品的性能和降低成本，必须在生胶中加入不同的配合剂。
混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中，通过机械拌合作用，使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。
年产1.1万吨顺丁橡胶设备计算选型结果(二)
表3-30
物性
n -C 5H 12 72 2.1 2.65 2.6163 2.595 595 590 0.1012 1.8*10-4
n -C 6H 14 86 57.8 60.97 2.3944 2.687 630 625 0.1058 2.4*10-4
n -C 7H 16 100 40.1 36.38 2.3358 2.3358 656 660 0.1128 2.88*10-4
⒐泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） ⑴基础数据： 输送介质：溶剂油(组成2.1％n-C5H12；57.％ n-C6H14；40.1％nC7H16) 输送条件（20℃）下的物性数据见表3-32。 表3-32 溶剂油20℃下的物性数据
n-C6H14 86 n-C7H16 100 溶剂油 90.1
n-C5H12 Mi 72
⑷选电机 配套电机功率40KW；轴功率：26.7KW ⑸几何安装高度的确定 根据《化工原理》上册P105式(2-7b)，其几何安装高度计算公式：
带入相应数据得：
即泵应安装在贮罐液面2.32m以下 ⑹总台数 2台(正常生产1台，备用1台)
溶剂油
C 4H 6 54 21 30.73 2.5451 2.5409 580 595 0.0977 1.3*10-4
丁油
Mi
90.1 79 69.27 2.3756 639.4 0.1085 2.6*10-4
W i(%) X i(%) 比热容C p kJ/(kg· ℃) 密度（k g /m 3） 热导率 W/(m· ℃) 动力粘度 Pa· s
2.2604
2.3374
2.3358
2.3371
密度 (Kg/m3)
热导率 W/(m· ℃) 动力粘度 Pa· s