顺丁橡胶生产工艺流程
设计实例年产顺丁橡胶聚合车间工艺设计
设计实例年产顺丁橡胶聚合车间工艺设计1. 引言顺丁橡胶是一种重要的工业原料，被广泛用于生产轮胎、橡胶管和橡胶制品等。
为了满足市场需求，设计一个高效、安全、可靠的顺丁橡胶聚合车间工艺是至关重要的。
本文将从工艺流程、设备配置、流程控制和安全措施等方面对设计实例年产顺丁橡胶聚合车间进行详细说明。
2. 工艺流程顺丁橡胶聚合车间的工艺流程主要包括原料配料、橡胶聚合、挤出成型和后处理等环节。
具体工艺流程如下：2.1 原料配料原料配料阶段是将顺丁橡胶所需的各种原料按照一定比例进行混合和计量的过程。
在这一阶段，应该配置自动化计量设备，并且确保原料的准确性和稳定性。
2.2 橡胶聚合橡胶聚合是顺丁橡胶生产的核心环节。
在这一阶段，将原料送入橡胶聚合反应器中，并通过调节温度、压力和酸碱度等参数，促使橡胶分子链的交联反应进行。
需要注意的是，橡胶聚合反应器应具备一定的自动控制能力，以确保聚合过程的稳定性和产品质量的一致性。
2.3 挤出成型在橡胶聚合完成后，将其通过挤出机进行挤出成型。
挤出机能够将橡胶糊料挤压出成型，并在一定的温度和压力条件下使其形成所需的形状和尺寸。
2.4 后处理完成挤出成型后，需要对产品进行一些后处理工序，如冷却、切割和包装等。
这些后处理工序应该能够自动进行，以提高生产效率和产品质量。
3. 设备配置设计实例年产顺丁橡胶聚合车间的设备配置应综合考虑工艺流程的要求和生产能力的需求。
主要的设备包括原料计量设备、橡胶聚合反应器、挤出机和后处理设备等。
3.1 原料计量设备原料计量设备应该具备高精度、自动化的特点，能够准确地按照配方比例进行混合和计量。
同时，应该具备可靠的计量控制系统，保证原料配料的准确性和稳定性。
3.2 橡胶聚合反应器橡胶聚合反应器是整个车间的核心设备，应该具备一定的反应容量和加热、冷却功能。
同时，应配置自动化控制系统，能够实时监测和调控反应温度、压力和酸碱度等参数。
3.3 挤出机挤出机应该能够满足产品的挤出成型需求，具备一定的挤出压力和温度控制能力。
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；
顺丁橡胶合成工艺
顺丁橡胶的合成工艺一、总论1．顺丁橡胶1.1.概述顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n。
顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。
根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。
顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。
与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、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、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。
顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。
1.2．顺丁橡胶的发展史1910-1911年，前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。
20世纪30年代初，德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶，称为丁钠橡胶，其结构规整性差，物性和加工性能不好，还不能算做顺丁橡胶。
20世纪50年代，Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践，促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。
1956年，美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。
随后钴系、镍系及稀土系（钕系）催化剂相续发展，顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶，位居合成橡胶各胶种第二。
2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶（主要为顺丁橡胶）产能为471.8万吨/年。
我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产，采用的是镍系催化剂，其生产技术一直处于世界先进水平行列。
中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置，2011年总产能达66万吨/年，产品销往世界各国。
未来几年，我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大，预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。
稀土顺丁橡胶因其优异的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种，逐渐被工业界所重视。
稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及优异的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能，符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要，常用于高性能绿色轮胎。
顺丁橡胶生产工艺
•1842年 美国人古德发明了硬橡胶轮胎，该轮胎是实心的，行驶中颠簸很厉害。
•1886年 1月29日，德国曼海姆专利局批准卡尔·本茨为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利，这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。
•1894年米其林发明的可拆卸式充气轮胎。
•1914年全钢车身的道奇牌客车问世。
•1918年美国登记客车数超过500万辆。
•1923年福特公司年产汽车200万辆。
•1935年全球汽车保有量达3500万辆。
•1939年美国汽车产量达到750万辆。
•2010年全球汽车产量近8000万辆,我国轮胎消耗BR200万吨以上•橡胶分为天然胶和合成胶。
人类使用橡胶是从天然橡胶（NR）开始的，天然橡胶来源于橡胶树，天然橡胶的分子几乎都是由异戊二烯的顺式-1，4结构组成，橡胶树成长周期长、产量低、受自然影响大。
随着社会的发展，橡胶的广泛应用，天然橡胶不能满足人类的需求。
合成橡胶（SR）是人工合成的性能类似于天然橡胶，某些性能甚至超过天然橡胶的重要高分子材料，它主要以石油、天然气、煤炭作为初始原料，随着石油化工技术的发展，合成橡胶技术得到迅速提高。
天然橡胶顺丁橡胶聚丁二烯橡胶在20世纪初已经出现，顺丁橡胶于1960年由美国菲利浦石油公司首先实现了工业化生产。
由于顺丁橡胶弹性高，玻璃化温度低，具有优异的耐磨性能，容易与天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等多种橡胶互混，便于加工和不同胶种性能优势互补等优点，在20世纪60～70年代聚丁二烯橡胶发展最快，至今，世纪上已有20多个国家和地区生产顺丁橡胶，其产量仅次于丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯的无规共聚物。
其中苯乙烯的质量百分比为23.5%~25%,有乳聚丁苯橡胶 、溶聚丁苯橡胶)居第二位。
•（2）含有杂原子或官能团橡胶 如硅橡胶、氟橡胶、聚醚橡胶、丙烯酸脂橡胶等。
•• 按橡胶用途分类可分为通用橡胶、专用橡胶和特种橡胶。
通用橡胶系指主要用于生产轮胎等大宗产品的原料橡胶。
顺丁橡胶生产的一些基本工艺知识
顺丁橡胶生产的一些基本工艺知识从生产工序看有五道工序：聚合工序、凝聚工序、成品工序、回收工序和罐区工序。
一、聚合工序任务：1 接受合格的环烷酸镍、三氟化硼乙醚络合物、三异丁基铝、2.6-二叔丁基-4-甲基苯酚。
2 配制合格的稀镍溶液、防老剂溶液供聚合反应用。
3 按聚合配方的要求定量将各催化剂、防老剂送入聚合系统。
4 将丁二烯、溶剂油、各催化剂按一定的工艺条件进行聚合反应，制得合格的高顺式聚-1.4-丁二烯胶液，并加入定量的防老剂，利用压差将胶液送至胶液罐中。
原理：采用镍、铝、硼三元催化体系，多釜连续配位阴离子溶液聚合的工艺：丁二烯与溶剂油预先混合形成一定浓度的丁油，再和铝、镍陈化液混合进聚合釜，硼剂经精溶剂油稀释后单独进釜。
采用镍催化剂的特点是：1.催化活性高，产品中顺式1.4-丁二烯结构含量高 2.能提高聚合系统中单体的浓度，对产品性能无不良影响，这样可以节约溶剂油的用量和减少回收溶剂油的费用，并提高了聚合釜的利用率 3.能使聚合反应在比较高的温度下进行，生产出的聚合物的顺式1.4-结构含量几乎不受反应温度的影响，可以提高聚合反应速率，使聚合过程比较容易控制。
主要化学反应是：nCH2=CH-CH=CH2―――――――→―(−CH2−CH=CH−CH2−)−n +17.9Kcal/摩尔主要副反应：在生成顺式-聚-1.4-丁二烯的同时也生成少量反式-聚-1.4丁二烯和聚-1.2-丁二烯的结构的聚合物，以及支化物如凝胶等副产物。
注：这些副产物生成的多少主要取决于催化剂的配方、配比和聚合操作条件，如高温下易产生支化反应，是橡胶的机械物理性能差，其机理还在摸索之中，对其认识还不成熟。
但一定量的反式-聚-1.4丁二烯和聚-1.2-丁二烯对顺丁橡胶具有一定的改性作用。
二、凝聚工序任务：1.接收聚合送来的胶液，存储于胶液罐中。
2.用混胶泵，在混胶釜里进行混胶，制得门尼合格的胶液，用喷胶泵将胶液通过胶液过滤器送至凝聚釜。
顺丁橡胶生产工艺分析及趋势探讨
顺丁橡胶生产工艺分析及趋势探讨顺丁橡胶是由于它具有较高的回弹性和优异的耐低温性能以及良好的耐磨性能和良好的共混加工性能。
本文从顺丁橡胶的生产工艺分析出发，对其技术发展趋势展开探讨。
标签：顺丁橡胶；工艺流程；溶液聚合法顺丁橡胶，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，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。
1 生产工艺流程分析顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。
目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。
生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。
不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理，橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。
工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液；胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序；胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序；干燥后的生胶包装后去成品仓库；在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。
催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。
按照聚合物的微观结构，顺丁橡胶可以分为高顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数90%以上，即国内所说的顺丁橡胶）、低顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数35%～40%，简称LCBR）、中乙烯基聚丁二烯橡胶（1，2结构质量分数35%～65%）和高反式聚丁二烯橡胶（反式-1，4结构质量分数65%以上）4种产品。
钴系、钛系、镍系和稀土钕系催化剂主要用于生产高顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，其它聚丁二烯橡胶品种则主要采用锂系催化剂。
顺丁橡胶的生产工艺及技术进展
顺丁橡胶的生产工艺及技术进展顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。
目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。
催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。
目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。
不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序有：①催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；②丁二烯的聚合；③胶液的凝聚；④后处理，橡胶的脱水和干燥；⑤单体、溶剂的回收和精制。
图2.1 溶液聚合法生产顺丁橡胶流程图催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂抽一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶。
胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。
胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。
干燥后的生胶包装后去成品仓库。
在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。
2.1 顺丁橡胶的生产工艺………回收是顺丁橡胶生产一个不可缺少的环节，采用的是多塔分离，为节省能源，齐鲁石化公司顺丁橡胶回收工艺优化改造为三塔流程(脱水塔、丁二烯塔、脱重塔，降低了回收能耗。
独山子石化为了解决丁二烯塔堵塞问题，将塔内溢流堰进行改造，成功解决了该难题。
而国外由于聚合溶剂是单一组分或混合组分，分离较为容易，塔数少，耗能低。
2.2 顺丁橡胶的生产技术研究低顺式顺丁橡胶最早由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司于1955年开发，1961年投产，催化剂为丁基锂；中顺式顺丁橡胶首先由美国菲利浦石油公司开发(1956，并于1960年由美国合成橡胶公司建厂投产，催化剂是四碘化钛-三烷基铝；高顺式顺丁橡胶可用钴系（一氯二烷基铝-钴盐）和镍系（环烷酸镍-三烷基铝－三氟化硼乙醚络合物）催化剂进行生产。
钴系催化剂由意大利蒙特卡蒂尼公司开发并投产（1963），而镍系催化剂则是由日本合成橡胶公司采用桥石轮胎公司的技术于1965年工业化的。
顺丁橡胶工艺流程
顺丁橡胶工艺流程一、产品及原材料简介1.1产品简介产品为丁二烯橡胶(BR)9000,规格BR9O00.丁二烯橡胶(BR)9000全名顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（Cis 1,4Polybutadiene Rubber）.丁二烯橡胶(BR)9000为白色或浅黄色弹性体,性能和天然橡胶相近,是一种优良的通用橡胶,其结构式为：顺式-1,4结构在聚合链中含量在90％以上的聚丁二烯才具有良好的弹性.丁二烯橡胶(BR)9000与天然橡胶和丁苯橡胶相比,具有弹性高,耐磨性好,耐寒性好,生热低,耐屈挠性和动态性能好等特性,它与油类、补强剂、填充剂、天然橡胶以及丁苯橡胶等均有良好的相容性.丁二烯橡胶(BR)9000的主要缺点是抗湿滑性，撕裂强度和拉伸强度较低,冷流性大,加工性能较差。
表1-1 丁二烯橡胶(BR)9000产品质量指标（GB/T8659-2001)1.2 原材料规格及性能1.2.1 原料1.2.1.1 丁二烯纯度≥ 99.2%水值≤ 25mg/kg乙腈≤ 3mg/kgTBC ≤ 20mg/kg二聚物≤ 300mg/kg总炔烃≤ 20mg/kg(其中乙烯基乙炔< =5mg/kg) 含氧化合物≤ 10mg/kg1.2.1.1 粗溶剂油沸程：60~90℃碘指： <0.1G/100g水值：无游离水硫化物：无水溶物酸碱性：中性1.2.1.3 环烷酸镍含镍量：≥ 6%(m/m)含水量： < 0.5%(m/m)机械杂质： < 0.2%(m/m)苯不溶物：微量不皂化物：无外观：绿色透明粘稠物1.2.1.4 三氟化硼乙醚络合物BF含量： 46.8~47.8%（m/m）3比重： 1.120~1.127沸点：124.5~126℃油溶性：在250倍油中全溶，三小时后无沉淀含水量：<=0.5%(m/m)外观；无色透明，无沉淀物1.2.1.5 三异丁基铝溶度：2.0 ± 0.2g/l悬浮铝；无外观；无色透明液体活性铝含量： >= 80%(m/m)二异丁基氢化铝：≤15%（m/m）1.2.1.6 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（防老剂）溶点；68.5~70.0℃游离甲酚：≤0.03%灰分：≤0.03%外观：白色或浅黄色晶体1.2.1.7 5A分子筛吸水量: ≥200mg/ml堆积密度： >0.6~0.7t/m31.2.1.8 活性氧化铝粒径： 4~6mm吸水率：≥100%强度：≥13kg/个球堆积密度： 0.63~0.78t/m3外观：白色或微红色粒状固体1.2.1.9 液碱氢氧化钠含量：≥30%水不溶物含量： <0.1%1.2.1.10 聚乙烯薄膜规格：宽700cm ，厚0.04~0.06mm熔点：<100℃1.2.1.11 牛皮纸袋质量标准：规格：900×370×160mm1.2.1.12 对叔丁基邻苯二酚（TBC ）纯度：≥99.5% 含氧量：≤0.5% 露点： <-35% 1.2．1.14 硫酸亚铁工业铁1.2.2 中间产物1.2.2.1 精溶剂油馏程：65~90℃ 碘值：<0.1g/100g水值：≤30 mg/kg含氧化合物：≤10mg/kg 含丁二烯：≤10mg/kg 硫化物及水溶物酸碱性：无小瓶鉴定：引发时间≤5分钟二、主要生产原理简述 2.1 主要生产原理丁二烯橡胶是以1,3-丁二烯为单体，在环炔酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物等催化剂的作用下，于溶剂油中反应生成顺式1,4-聚丁二烯橡胶。
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顺丁橡胶生产工艺流程
顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛应用于汽车轮胎、橡胶管件等领域。
下面将介绍顺丁橡胶的生产工艺流程。
顺丁橡胶的生产工艺主要包括橡胶乳的制备、乳胶的干燥、干粒的成型和加硫四个步骤。
第一步是橡胶乳的制备。
首先将丁苯橡胶料、总体分散剂和活性剂加入反应釜中，加入一定量的水搅拌，搅拌速度一般为
80-120rpm。
接着加入氧化物胶乳黏度指数调控剂、抗老化剂、稳定剂和促进剂，并进行混合搅拌，使得各种原料充分混合均匀，形成黏稠的橡胶乳。
第二步是乳胶的干燥。
将橡胶乳加入干燥机中，通过调整干燥机的温度和风速，使乳胶中的水分逐渐蒸发，最终得到含水量较低的胶乳干粉。
第三步是干粒的成型。
将胶乳干粉加入橡胶研磨机中，通过机械剪切的方式将胶乳干粉破碎成小颗粒。
研磨过程中要控制好温度，避免过高的温度导致胶粒粘连。
第四步是加硫。
将成型后的干粒加入加硫机中，在一定的温度和压力下进行加硫反应，使橡胶胶粒与硫化剂反应，形成交联结构，提高橡胶的物理性能。
以上就是顺丁橡胶的生产工艺流程。
通过这个流程，我们可以生产出质量稳定、性能优良的顺丁橡胶产品。
当然，不同的厂
家也可能根据自身的工艺条件做出一些微调，但总体的工艺流程是差不多的。