年产7.5吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计毕业大论文

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丁苯橡胶毕业论文---年产7.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计

年产7.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 tons polymerization styrene-butadiene rubber plant process design section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 home and 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 (I)Abstract .............................................................................................................................................. I I 第1 章第一篇绪论 (4)1.1 设计依据、指导思想 (4)1.1.1 设计依据 (4)1.1.2 指导思想 (4)1.2 厂址的选择 (4)1.3 设计地区的自然条件 (4)1.4 产品方案及生产规模 (5)1.5 车间布置、岗位人员配制 (5)1.6 节能与环境保护 (5)1.6.1 节能 (5)1.6.2 环境保护 (6)1.7 厂区的安全防护 (6)1.7.1 有毒害物质的防护 (6)1.7.2 安全防火 (6)1.7.3 厂房的防爆 (6)第2 章工艺论证 (7)2.1 工艺原理 (7)第3 章工艺设计 (8)3.1 工艺流程叙述 (8)3.1.1 岗位管理范围 (8)3.1.2 岗位操作任务 (8)3.2 生产原理及工艺流程 (9)3.2.1 生产原理 (9)3.2.2 工艺流程叙述 (9)3.3 原料产品规格及公用工程条件 (11)3.3.1 原料的技术条件 (11)3.3.2 公用工程条件 (13)3.4 工艺过程主要控制指标 (14)3.4.1 丁二烯（BD）净化 (14)3.4.2 聚合 (14)第二篇设计计算书 (16)第4 章设计计算说明书 (16)4.1 物料衡算 (16)4.1.1 进料计算 (17)4.1.2 新鲜进料 (17)4.1.3 出料计算 (18)4.1.4 配方的计算 (19)4.1.5 总物料衡算表 (19)第5 章聚合工段热量衡算 (20)5.1 冷却显热 (20)5.2 聚合热 (21)5.3 聚合釜的搅拌热 (23)5.4 大气给热 (23)5.5 氨用量计算 (25)第6 章反应器和搅拌桨的选择 (26)6.1 反应釜的选型 (26)6.1.1 聚合釜直径和高度的计算 (27)6.2 聚合釜搅拌装置的计算 (28)6.2.1 计算桨叶直径 (28)6.2.2 搅拌功率P的计算 (29)6.2.3 聚合釜传热的计算 (29)第7 章泵的设计 (30)7.1.1 管内流速的计算 (30)7.1.2 直管阻力和局部阻力的计算 (32)7.1.3 理论压头的计算 (32)7.1.4 泵的选型 (33)第8 章换热器的设计 (33)8.1 热负荷的计算 (34)8.2 计算管程压降及给热系数αi (35)8.3 计算壳程压降及给热系数α0 (35)8.4 计算传热面积 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)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。

丁苯橡胶的合成工艺与质量控制研究

丁苯橡胶的合成工艺与质量控制研究摘要：丁苯橡胶是一种重要的合成弹性体材料，广泛应用于橡胶制品、轮胎、密封件等领域。

在丁苯橡胶的合成工艺方面，关键是确定合适的原材料配比、反应条件和催化剂选择。

基于此，本篇文章对丁苯橡胶的合成工艺与质量控制进行研究，以供参考。

关键词：丁苯橡胶;合成工艺;质量控制引言丁苯橡胶是一种重要的合成弹性体，具有优异的耐热、耐油、耐溶剂等特性，在工业领域有广泛的应用。

为了满足对丁苯橡胶品质的要求，研究其合成工艺和质量控制显得尤为重要。

本文旨在对丁苯橡胶的合成工艺和质量控制进行深入研究，以提高产品质量并实现工业化生产的可行性。

1丁苯橡胶合成概念首先需要制备1,3-丁二烯和苯乙烯两种单体。

这些单体可以通过石油炼制过程中的裂解产物或其他化学合成途径获得。

将单体与溶剂、抗氧化剂等添加剂混合，构建合适的反应体系。

催化剂，如锂有机化合物，通常与单体预先混合。

在适当的反应条件下，添加催化剂并控制反应温度和时间，使单体发生聚合反应，将1,3-丁二烯和苯乙烯连接起来形成聚合物链。

完成聚合反应后，还需要对合成得到的丁苯橡胶进行后处理。

这包括去除催化剂残留物、洗涤、干燥等步骤，以获得最终的丁苯橡胶产品。

丁苯橡胶的合成工艺和具体参数会根据生产厂商和产品要求的不同而有所差异。

质量控制在整个合成过程中起着关键作用，可通过监测聚合反应的温度、催化剂用量、单体比例以及产品的物理性能等指标来确保产品质量的稳定和一致性。

2丁苯橡胶的合成工艺2.1原料准备丁二烯是一种无色液体，可通过石油裂解或炼油过程中的副产物得到。

在原料准备阶段，应选择优质的丁二烯原料，并进行必要的预处理，如脱氧除杂、过滤等，以去除不纯物质。

苯乙烯是一种无色液体，通常通过石油裂解或提取过程中分离得到。

同样，也需要选择高纯度的苯乙烯原料，并进行必要的预处理，以去除杂质。

在原料准备过程中，除了丁二烯和苯乙烯外，还需要考虑其他辅助物质，如溶剂、催化剂、抗氧剂等。

丁苯橡胶装置聚合反应的影响因素及调整

丁苯橡胶装置聚合反应的影响因素及调整发表时间：2020-12-29T11:04:47.540Z 来源：《科学与技术》2020年26期作者：宋子威[导读] 丁苯橡胶生产由于工艺复杂、使用助剂品种多、流程长等因素宋子威抚顺石化烯烃厂丁苯橡胶车间摘要：丁苯橡胶生产由于工艺复杂、使用助剂品种多、流程长等因素，一旦发生反应波动，需较长的时间进行调整才能使工艺参数恢复正常，此时要综合对各岗位生产工艺进行超前调整，维持生产运行平稳，在保证质量的同时，提高产量，降低消耗。

关键词：工艺操作；反应时间；加料水平；原料质量引言在绿色低碳的大趋势下，人们对橡胶产品质量要求越来越高，特别是汽车行业要求轮胎具有良好的抗湿滑性能和低噪声，这就迫使橡胶生产企业对橡胶产品进行全面品质升级。

环保型溶聚丁苯橡胶（SSBR）是生产高性能轮胎的重要原料，具有耐磨、低生热和低滚动阻力等特点，结构可调节性强，可达到绿色轮胎的使用要求。

我国橡胶产品在牌号、质量和性能等方面仍与先进国家的产品存在一定差距，周边国家如日本、新加坡、印度、韩国等纷纷新建或扩建丁苯橡胶（SBR），尤其是SSBR生产装置，使得市场竞争更加激烈[6-9]。

因此，针对环保型SSBR生产过程中存在的问题进行研究，优化生产工艺，对提升产品竞争力和提产增效具有重要意义。

1聚合反应的影响因素1.1脱气塔塔盘完好水平度影响由于脱气塔在长时间连续运行过程中，塔釜塔盘在受力不匀或非正常操作条件等影响下局部凸起鼓包变形（主要是塔釜1、2层塔板），这样变形后的塔盘在投入生产后，出现塔盘胶乳局部凸起部分无胶乳降液层覆盖，蒸汽在传质传热过程中主要部分从凸起部位上升，而塔盘局部凸起部位由于局部受热过高短期内会出现大量凝胶，堵塞塔板开孔降低塔板开孔率，影响传质传热，塔盘未凸起区域从塔盘孔漏液，在局部高温下，产生大量凝胶，最终由于塔釜塔盘凝胶积聚无法完成传质传热，使整个脱气塔指标不合格，无法长周期运行。

年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告
题目
年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计
学院
化学与材料工程
专业
高分子材料与工程
班级
学号
学生姓名
指导教师
开题日期
2015-4-10
《年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计》开题报告
一、选题的背景与意义：
（一）课题研究来源
丁苯橡胶（SBR) ，又称聚苯乙烯丁二烯共聚物，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，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品种之一。SBR一般有溶液自由基共聚或乳液自由基共聚合成。溶液聚合实际生产中应用较少，世界上SBR生产能力中约87%使用乳液聚合。乳液聚合中又分为高温乳液聚合和低温乳液聚合，高温乳液聚合所得丁苯橡胶性能较差，低温乳液聚合所得的SBR有较高的耐磨性和很高的抗张强度并且具有良好的加工性能，此次设计采用低温乳液聚合法制备SBR。
阶段检查
15天
丁苯橡胶与天然橡胶性能对比
阶段检查
7天
改性丁苯橡胶聚合工艺，探索新的聚合方法
阶段检查
1天
综合文献综述及各部分研究报告，完成毕业论文
1天
进行小组预答辩及论文修改
1天
毕业答辩，成绩上报
论文提交
能够通过本课题的探究讨论，确定生产丁苯橡胶的最佳制备方法，并对制备的丁苯橡胶进行性能检测，希望制备的丁苯橡胶为浅黄褐色弹性，并且所得丁苯橡胶的转化率和产率较高，并使其硬度，模量，弹性，抗老化性，耐磨损性，加工性能等各种性能良好，满足工业需求。
2）ESBR与天然橡胶对比
丁苯橡胶的介电性能要好，它的弹性，耐磨性，抗老化性都要超过天然橡胶，耐酸性，耐碱性与天然橡胶相似，但是大分子中含有苯环，滞后损失大，动态变形时发热量大，由制造的轮胎使用寿命短。

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

年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计

年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计背景：年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计是一项重要的毕业设计项目。

乙丙橡胶是一种具有广泛应用前景的合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性。

其主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等橡胶制品。

随着对乙丙橡胶需求的增加，设计一套高效稳定的聚合工段工艺对于提高生产能力和产品质量至关重要。

背景：年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计是一项重要的毕业设计项目。

乙丙橡胶是一种具有广泛应用前景的合成橡胶，具有优异的物理性能和化学稳定性。

其主要用于制造轮胎、橡胶管、橡胶鞋等橡胶制品。

随着对乙丙橡胶需求的增加，设计一套高效稳定的聚合工段工艺对于提高生产能力和产品质量至关重要。

目标：本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺，实现以下目标：目标：本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺，实现以下目标：目标：本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺，实现以下目标：目标：本毕业设计旨在设计一套年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺，实现以下目标：提高乙丙橡胶的产能：通过优化工艺参数和设备配置，提高乙丙橡胶的生产效率，实现年产万吨的目标。

提高乙丙橡胶的产能：通过优化工艺参数和设备配置，提高乙丙橡胶的生产效率，实现年产万吨的目标。

保证乙丙橡胶的质量：通过合理的工艺设计和控制策略，保证乙丙橡胶的品质符合国家标准和客户要求。

提高工艺可靠性：设计可靠的设备和工艺流程，降低故障率和维护成本，保证生产连续稳定运行。

通过本毕业设计的实施，将为乙丙橡胶装置聚合工段工艺的优化和改进提供有力支持，同时也有助于提升技术水平和满足市场需求。

本毕业设计的研究目的是对年产万吨乙丙橡胶装置聚合工段的工艺设计进行深入研究和分析。

通过对该工段的工艺设计进行探讨，旨在实现以下几个目标：了解乙丙橡胶聚合工段的工艺流程及其相关参数，包括聚合反应器的设计参数、反应条件以及附属设备等；探讨乙丙橡胶聚合工段的工艺参数对产品质量的影响，并提出相应的优化方案；分析乙丙橡胶聚合工段的工艺设计在生产效率、能源消耗和生产成本等方面的优劣，并探寻提高工艺效益的方法；提出乙丙橡胶聚合工段工艺设计的改进方案，以满足装置的年产万吨的产能要求。

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。