【正文】 制備技術(shù)會有一個根本轉(zhuǎn)變，歐洲的消費者將逐步接受“綠色輪胎”。另外，還應(yīng)該看到以下因素：(1)在現(xiàn)有的溶液聚合裝置上花較少的費用就能有效地擴(kuò)大SBR的能力。(2)溶聚工藝優(yōu)于乳液聚合和氣相聚合工藝，SSBR和ESBR更能接受長期挑戰(zhàn)。(3)目前越來越趨向于采用優(yōu)等填料，SSBR可在此方面降低輪胎的滾動阻力做出貢獻(xiàn)。(4) ESBR的生產(chǎn)效益長期低下。吉林石化公司丁苯橡膠裝置A、B兩條生產(chǎn)線原設(shè)計雙線各八臺釜，五臺置換塔，聚合釜容積為30/臺，聚合物料從一釜進(jìn)入，依次通過串聯(lián)的八臺釜，在5℃的溫度下，反應(yīng)810小時，聚合轉(zhuǎn)化率為60%，生產(chǎn)能力每條線為115t/d；經(jīng)過幾次技術(shù)改造，雙線各拆除兩臺置換塔，增加一臺聚合釜，變?yōu)榫鸥磻?yīng)，聚合轉(zhuǎn)化率由60%提至62%，裝置生產(chǎn)能力由115t/d提高到145t/d。蘭州石化公司橡膠廠丁苯橡膠以氯化鉀為電解質(zhì)（PH緩沖溶液）、過氧化氫二異丙苯為氧化劑、以叔十二碳硫醇為調(diào)節(jié)劑，借液氨冷卻，在58℃下，丁二烯和苯乙烯在聚合釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)，待末釜單體轉(zhuǎn)化率達(dá)6468%時，用終止劑終止聚合反應(yīng)，單體回收采用水環(huán)式壓縮機(jī)，用擠壓脫水機(jī)、膨脹干燥機(jī)進(jìn)行脫水干燥[13]。齊魯石油化工公司橡膠廠采用ZEON技術(shù)，用低活性引發(fā)劑通過延長反應(yīng)時間、調(diào)節(jié)劑乳化劑補加實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率，通過改變氨蒸發(fā)壓力對聚合溫度進(jìn)行控制，經(jīng)過1416小時的聚合反應(yīng)，聚合達(dá)70%。單體回收采用三臺小脫水機(jī)脫水，采用帶式干燥機(jī)熱風(fēng)干燥（兩條線為隨工藝包引進(jìn)，第三線為哈爾濱博實公司參照其干燥箱仿制）。其工藝路線的缺點一是反應(yīng)時間較長；二是反應(yīng)溫度控制精度低，溫度波動大；三是緩沖能力弱[2]。南通申華化學(xué)工藝路線與吉化公司基本相當(dāng)，其技術(shù)來源于臺灣合成橡膠公司，聚合系統(tǒng)聚合溫度控制在8℃左右，轉(zhuǎn)化率為63%66%，單體丁二烯回收用水環(huán)真空泵，苯乙烯回收采用兩臺減壓蒸餾塔串聯(lián)操作，脫水機(jī)為兩臺并聯(lián)操作，每條生產(chǎn)線兩臺小干燥箱（美國WP公司生產(chǎn)）并聯(lián)進(jìn)行干燥。雖然丁苯橡膠市場已經(jīng)成熟，但乳液丁苯橡膠與溶液丁苯橡膠之間的競爭正在增加。溶液丁苯橡膠在加工上存在的問題已通過生產(chǎn)控制聚合物(tailoring)而得到克服。目前存在的主要問題是價格較高，各生產(chǎn)者所生產(chǎn)的產(chǎn)品之間沒有很好的互換性。對于高性能輪胎，沒有任何其它橡膠能夠代替溶液丁苯橡膠，當(dāng)然乳液丁苯橡膠也是不能滿足要求的。因此盡管溶液丁苯橡膠成本比乳液丁苯橡膠約高出17%，但輪胎生產(chǎn)者使用溶液丁苯橡膠的趨勢已開始越來越明顯，但是由于我國的現(xiàn)狀的限制，所以我國大多數(shù)還是選用乳液丁苯橡膠[3]。%的苯乙烯，其分子量隨聚合情況而異，在10~150萬之間。聚合物的分子微結(jié)構(gòu)，也隨聚合條件的變化有很大不同。高溫共聚丁苯橡膠與低溫丁苯橡膠比較，高溫共聚橡膠反式結(jié)構(gòu)含量較低，聚合度也較低，凝膠含量較大；低溫共聚丁苯橡膠反式結(jié)構(gòu)含量較高，分子量分布較窄，凝膠含量幾乎沒有，因此，物理性質(zhì)比高溫丁苯橡膠好。鑒于以上所述，本設(shè)計采用低溫乳液聚合合成丁苯橡膠。4. 工藝設(shè)計. 工廠的分配和布置丁苯橡膠車間的主要原料為丁二烯、苯乙烯以及30多種助劑，分為8個工段： 100單體儲存 200溶液配置 300單體聚合 400單體回收 500膠乳摻和 600干燥壓塊包裝 700綜合樓 800倉庫. 工藝流程簡圖丁苯橡膠合成方法有兩種：溶液聚合和乳液聚合 ，其中乳液聚合工藝流程圖如圖132所示。. 橡膠聚合車間工藝流程敘述聚合崗位示意圖如圖131所示[4]：圖131 聚合崗位示意圖圖132 乳液聚合工藝流程圖. 本崗位管理范圍自單體貯存崗位及化學(xué)品配置崗位接受單體及其它原料，實現(xiàn)聚合并將膠乳送入單體回收崗位；自界區(qū)內(nèi)外，接受水、電、汽，將聚合過程控制在工藝指標(biāo)范圍內(nèi)，生產(chǎn)出合格的最終膠乳；聚合崗位是丁苯橡膠生產(chǎn)的核心，因此，本崗位操作必須嚴(yán)格按工藝規(guī)程及操作法進(jìn)行操作。. 本崗位操作任務(wù)混合丁二烯（BD）、脫除阻聚劑（TBC）；單體及化學(xué)品溶液的接受；聚合進(jìn)料的流量控制；實現(xiàn)聚合并將過程控制在規(guī)定的工藝指標(biāo)以內(nèi)，生產(chǎn)出合格的最終膠乳；將最終膠乳送至單體回收單元。. 生產(chǎn)原理及工藝流程. 生產(chǎn)原理聚合體系以水為介質(zhì)[5]，以歧化松香酸鉀皂和脂肪酸皂為乳化劑，油、水兩相乳化，部分單體侵入到膠束中，發(fā)生增溶溶解，其他單體成為被皂包覆著的液滴而懸浮著。在水相中生產(chǎn)，并由氧化還原體系提供的最初自由基，進(jìn)入增溶溶解的膠束中，引發(fā)單體聚合，用調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)聚合物的平均分子量。當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達(dá)到（62177。2%）時，加入終止劑終止聚合反應(yīng)。. 工藝流程. .單體及化學(xué)品溶液接收（1）丁二烯[6]（BD）丁二烯（以下簡稱BD）來自單體貯存與配制崗位經(jīng)FR0301記錄瞬時流量后，進(jìn)入BD換熱器（E0301）。在E0301與WHS(WCS)換熱后，流入混合器（A0301）。在A0301入口，BD與來自循環(huán)堿液加熱器（E0302）的堿液混合，BD和堿液在A0301中充分混合后，流入堿潷析器（V0302A），阻聚劑（TBC）在此被堿液脫除。堿洗溫度，控制V0302A的入口為30177。2℃，由TRC0301控制調(diào)節(jié)E0301 WHR(WCS)的流量。BD和堿液在V0302A中分層分離，BD中的TBC轉(zhuǎn)入V0302A下部的堿液中。V0302A中上部的BD進(jìn)入V0302B中，進(jìn)一步分離掉堿液，再由上部流入BD進(jìn)料換熱器（E0303），換熱以后，流入BD緩沖罐（V0303）。E0303的出口溫度由TRC0304控制，調(diào)節(jié)WHR(WCS)流量，使溫度穩(wěn)定在30177。2℃。V0303的液位，由LICA0302控制和調(diào)節(jié)。V0302A中的堿液以循環(huán)堿液輸送泵（P0302）連續(xù)經(jīng)E0302循環(huán)。循環(huán)堿液的瞬時流量，由P0302出口管線上的FR0302記錄，改變堿液的循環(huán)量就改變了TBC的脫除效果，E0302堿液的出口溫度由TIC0303控制，調(diào)節(jié)WHR(WCS)的流量，使溫度穩(wěn)定在30177。2℃，由于堿液在循環(huán)中與TBC反應(yīng)而消耗，因此要定期更換，廢堿液裝桶或放入地溝（排放使以600送入的母液中和）。新鮮堿在氫氧化鈉配制槽V0301中配制，配制合格后的堿液，有P0301送入V0302A中。（2）苯乙烯（ST）苯乙烯（以下簡稱ST）來自單體貯存與配制單元。經(jīng)管線進(jìn)入ST換熱器（E0306）后，進(jìn)入ST緩沖罐（V0304）。V0304的液位，由LICA0303控制和調(diào)節(jié)。E0306 ST的出口溫度，由TRC0323檢測，調(diào)節(jié)WHR(WCS)流量，使其穩(wěn)定在24177。2℃。（3）乳化劑（EM）來自化學(xué)品配制單元的乳化劑（以下簡稱EM）溶液在線混合系統(tǒng)，由于皂型不同，分別經(jīng)不同的管線進(jìn)入EM緩沖槽（V0306 , V0306）。溫度由TIC0307控制，調(diào)節(jié)加熱蒸汽流量，使其穩(wěn)定在18177。2℃。V0306的進(jìn)料運作，由LRS0304的連鎖接點LS0323控制，調(diào)節(jié)V0306的液位。（4）活化劑（ACT）來自化學(xué)品配制崗位的活化劑（以下簡稱ACT），進(jìn)入ACT緩沖槽（V0307）中。V0307的進(jìn)料運作，由LRS0305的連鎖接點LS0215控制。V0307的溫度為常溫。（5）調(diào)節(jié)劑（MOD）來自調(diào)化劑（以下簡稱MOD）配制罐的MOD，由MOD輸送泵（P0109）送入MOD緩沖罐（V0305）中。V0305的進(jìn)料運作，由LIS0307的連鎖接點LS0324控制P0109泵和V0305進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開閉。V0305的溫度有TIC0327控制，調(diào)節(jié)WHR的流量，使其穩(wěn)定在15177。2℃。（6）氧化劑（OXI）來自氧化劑（以下簡稱OXI）配制罐的OXI，由OXI輸送泵（P0108）送入OXI緩沖罐（V0309）中。V0309的進(jìn)料運作，由LIS0308的連鎖接點LS0325控制P0108泵的開停和V0309進(jìn)口調(diào)節(jié)閥的開閉。V0309的溫度由TIC0328控制，調(diào)節(jié)WHR的流量，使其穩(wěn)定在15177。2℃。（7）終止劑溶液（）來自化學(xué)品配制單元的終止劑（）溶液，（P0210）（V0308）中。V0308的進(jìn)料運作由L RS0306的連鎖接點LS0218控制P0210泵和V0308入口調(diào)節(jié)閥的開閉。V0308的溫度為常溫。. 聚合聚合進(jìn)料為多股料流在線混合方式[7]。其控制為多組分混合流量控制系統(tǒng)——主站追蹤系統(tǒng)。其流量檢測器為橢圓流量計（氧化劑、調(diào)節(jié)劑、BD、SSSST為質(zhì)量流量計）。由主站、成分比率設(shè)定器、流量檢測單元、顯示報警單元，與調(diào)節(jié)閥或無級調(diào)速電機(jī)組成其流量控制回路。為確?？刂凭龋o設(shè)了手動校正系統(tǒng)。聚合進(jìn)料中[8]的丁二烯（BD）、苯乙烯（ST）、乳化劑（EM）、活化劑（ACT）、調(diào)節(jié)劑（MOD）、氧化劑（OXI），分別由聚合進(jìn)料BD進(jìn)料泵（P0303）、ST進(jìn)料泵（P0304）、EM進(jìn)料泵（P0306）、ACT進(jìn)料泵（P0307）、MOD進(jìn)料泵（P0305）、OXI進(jìn)料泵（P0309）輸送，首先ST與MOD混合后再與BD混合，然后，BD、 ST、 MOD混合料液與EM相混合，混合后的料液在進(jìn)入冷膠進(jìn)料冷卻器（E0304）之前與ACT混合，進(jìn)入E0304與液氨換熱，出口溫度控制為13~17℃，然后，此混合料液流入冷膠進(jìn)料冷卻器（E0305）進(jìn)一步與液氨換熱，出口溫度控制為8~12℃。最后，混合料液流入聚合釜。E030E0305的溫度以TRC03TRC0311為主控回路，同V031V0318氨蒸發(fā)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)PIC0304或PIC0305構(gòu)成串級，調(diào)節(jié)液氨蒸發(fā)壓力，實現(xiàn)對E030E0305出口料液溫度的穩(wěn)定控制。由P0309泵把OXI直接送到聚合首釜。所有的物料進(jìn)入第一聚合釜后，聚合反應(yīng)就開始了。為獲得高質(zhì)量的均勻產(chǎn)品，在攪拌條件下，由液氨在聚合釜氨冷管內(nèi)蒸發(fā)，把聚合反應(yīng)熱帶走。因此，每個聚合釜溫度根據(jù)生產(chǎn)的品種不同，控制在規(guī)定值是十分重要的。SBR品種不同，所需聚合釜溫度亦不同，其控制方法一樣，都是以TRC03120319控制聚合釜內(nèi)溫度，調(diào)節(jié)氨冷管中的液氨液位。聚合釜系統(tǒng)的氨蒸發(fā)設(shè)計規(guī)定為240260kPa(7~3)。聚合反應(yīng)的時間，177。當(dāng)轉(zhuǎn)化率和門尼黏度等主要控制指標(biāo)達(dá)到規(guī)定值時，由終止劑泵（P0308），從而終止聚合反應(yīng)。，也可能是置換塔（T0301~0303）的某一個出口。最終膠乳由系統(tǒng)壓力送入單體回收崗位（400）或膠乳緩沖罐（V0303）中。聚合系統(tǒng)設(shè)有兩個壓力控制點。PRS0303檢測進(jìn)料集管的壓力，設(shè)在E0304進(jìn)口，500 kPa自動報警，600 kPa時，系統(tǒng)自動停車。PRCA0308檢測置換塔（T0303）出口的系統(tǒng)備壓，設(shè)定值為200 kPa，450 kPa發(fā)出報警。膠乳緩沖罐（V0330）的壓力由PRC0309控制，其設(shè)定值為100 kPa，超出100 kPa后，排入400。V0330中的膠乳，由膠乳輸送泵P0310連續(xù)送入400單體回收崗位。V0330由LIA032LIA0322指示其液位變化。，在停車或緊急狀態(tài)情況下，、。. 原料產(chǎn)品規(guī)格及公用工程條件. 原料的技術(shù)條件原料的技術(shù)條件如表131～表1310所示[9]：表131丁二烯（凈化前）丁二烯純度%～%阻聚劑（TBC）含量＜25ppm表132丁二烯（凈化后）丁二烯純度%～%阻聚劑（TBC）含量＜10ppm表133 苯乙烯（ST）ST純度%～%阻聚劑（TBC）含量5～15ppm表134 乳化劑（混合皂）TSC177。%PH177。SHS177。%目檢澄清表135乳化劑（單一皂）同表134。表136 活化劑（ACT）PH10177。TSC177。%FES含量陽性EDTA含量陽性目檢澄清還原力＞15表137 調(diào)節(jié)劑（MOD）外觀透明油狀液體硫醇中硫含量＞比重（℃/4℃）～分子量196～204折光指數(shù)（25℃）～沸程（）60～105℃Cu和Mn的含量＜5ppm在ST溶解度全溶表138 氧化劑（OXI）外觀半透明或透明顏色無色或淡黃色物理狀態(tài)流體活化氧～%純度～%PMH萃取液PH≥折光指數(shù)（2