【正文】 naS的第一篇專利，而且于 1935年在 Schkopau開始建設(shè)世界上第一個乳聚丁苯橡膠生產(chǎn)裝置，與 1937年建成投產(chǎn)。 直到第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，一是作為戰(zhàn)略物資的橡膠需求量急增；二是天然橡膠的來源被切斷，因而通用合成橡膠逐漸受到美國政府的高度重視和扶持。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前，德國和美國都是采用熱法（ 50℃ ）乳液聚合工藝生產(chǎn)丁苯橡膠。 其他國家的乳聚丁苯橡膠則發(fā)展較晚，包括西歐國家和日本，都是在 20 世紀 50 年代以后才實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的，而且多數(shù)是引進美國的生產(chǎn)技術(shù)。為加速聚合反應(yīng)，減少冷劑消耗，聚合溫度也有所提高。充油母煉膠、充炭黑母煉膠、充油充炭黑母煉膠的出現(xiàn)也使乳聚丁苯橡膠品 種大大增加。該配方以歧化松香皂為乳化劑，過氧化二異丙苯為引發(fā)劑，鐵鹽 乙二胺四乙酸鈉 甲醛次硫酸鈉為還原系統(tǒng)。2） h聚合使單體轉(zhuǎn)化率達（ 70177。經(jīng)過幾年的改造，兩公 司的生產(chǎn)能力已達到 130kt/a。 ESBR 在提高聚合反應(yīng)的單體轉(zhuǎn) 化率、節(jié)能降耗等方面取得了很大的進展，在解決ESBR滾動阻力與抗?jié)窕阅苊軉栴}，優(yōu)化產(chǎn)品性能，適應(yīng)市場需求等方面也得到了突破性進展。美國 Xerox公司通過將單體加入聚合釜，引發(fā)聚合，反應(yīng)放熱后用惰性氣體凈化反應(yīng)器，并將聚合溫度升到規(guī)定值的方法，制取了殘余單體含量低的 ESBR。 國內(nèi)需求量和年均增長率 我國丁苯橡膠的研究開發(fā)始于 20 世紀 50 年中期 , 自 2020 年我國對原產(chǎn)于俄羅斯、韓國和日本的丁苯橡膠進行反傾銷取得勝利以來 , 國內(nèi)有多套丁苯橡膠新建或擴建項目建成投產(chǎn)。 其次是中石油吉林石油化工公司 , 生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的 %。 2020 年由于國內(nèi)市場的強勁需求和反傾銷的實施 , 抑制了俄羅斯及日本、韓國等國家資源的進口 , 全國丁苯橡膠的產(chǎn)量首次突破40 萬 t, 達到 萬 t, 比 2020 年增長 %。目前中石化齊魯石油化工公司、中石油蘭州石油化工公司、申華化工公司和中石化茂名石油化工公司的裝置都可以生產(chǎn)充油產(chǎn)品。 表 1 乳聚丁苯橡膠的基本性能參數(shù) 性 能 參 數(shù) 黃石理工學(xué)院 7 密度， g/cm3 比熱容 , J/（ kg.℃ ） 線膨脹系數(shù) , 104℃ 1 Tg以下 Tg以上 折射率 nD20 電導(dǎo)率 50HZ 106HZ 介電強度， Kv/mm 玻璃化溫度 Tg(DSC 法 )， ℃ 平均分子量 Mn ~ 1820~1920 ~ ~ (60℃ ) (60℃ ) 24~36 55 (11~26)104 乳聚丁苯橡膠具有多方面的較好特性，在物理機械性能，加工性能和制品使用性能方面十分接近于天然橡膠，尤其是耐磨、耐熱、耐老化、永久變形和硫化速度方面還優(yōu)于天然橡膠，并且還可以與天 然橡膠及多種橡膠材料并用或改性，這就使其應(yīng)用范圍得以擴廣，獲得廣泛用途。 苯乙烯 分子式 C8H8 結(jié)構(gòu)式 CH 2CH 黃石理工學(xué)院 8 苯乙烯常溫常壓下為無色透明油狀液體，受熱、曝光、遇到過氧化物極易自聚、引發(fā)和聚合。乳液法是生產(chǎn)糊樹脂的方法，工藝復(fù)雜、成本較高且樹脂質(zhì)量較差。改用溶液聚合可以克服這一困難，但聚合速率和產(chǎn)物分子量均有所降低；此外，脫除溶劑困難，成本較高。因此，乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)經(jīng)濟價值很高。整個聚合過程分為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止四個步驟。 2C H C H + R C O X+ 2C H C HnXKP R 2CHXCH 2CHXCH 2C HXC H + C H然后與乳化劑混合液（乳化劑、去離子水等）等在管路中混合后進入冷卻器，冷卻至 10℃ 。聚合反應(yīng)的終點主要根據(jù)門尼粘度和單體轉(zhuǎn)化率來控制，轉(zhuǎn)化率是根據(jù)取樣測定固體含量來計算，門尼粘度由取樣測定來確定?；厥盏亩《┙?jīng)壓縮液化，再冷凝除去惰性氣體后循環(huán)使用。 混合好的乳膠用泵送到絮凝槽中，加入 24%～ 26%食鹽水進行破乳而形成漿狀物，然后與濃度 %的稀硫酸混合后連續(xù)流入膠粒皂化槽，在劇烈攪拌下生成膠粒，操作溫度均為 55℃ 左右。履帶為多孔的不銹鋼板制成，為防止膠粒粘結(jié)，可以在進料端噴淋硅油溶液，膠粒在上層履帶的終端被刮刀刮下落入第二層履帶繼續(xù)通過干燥室干燥。聚合釜的操作壓力為 ～ ,溫度 T=5℃ ， PH=4～ 5，聚合帶有攪拌器，并用液氨作為冷凍介質(zhì)?！?) 汽化熱 kj/kg 丁二烯 54 苯乙烯 104 黃石理工學(xué)院 15 水 18 1000 液氨 17 膠乳液 Mn 10104 950 丁苯橡膠的聚合熱為： 混合熱和攪拌熱的考慮 由于溶質(zhì)的量很少，混合熱可忽略不計；攪拌設(shè)備中的物料為低黏度流體，攪拌熱也可忽略不計。 苯乙烯密度 ρ1=103kg/m3 丁二烯的密度 ρ2=103kg/m3 聚丁苯橡膠的密 度 ρ3=103kg/m3 水的密度 ρm=103kg/m3 通過質(zhì)量分數(shù)算得 ρm=103kg/m3 ρm——反應(yīng)液混合密度， kg .1 聚合釜筒體直徑確定 設(shè)計中 初選 V 封 ＝ 2m3 ，按下式估算聚合釜的筒體直徑： ? ?D V Vi F???43 ? ? 式中 Di — 聚合釜直徑， m； 黃石理工學(xué)院 17 V — 聚合釜容積， m3 ； V 封 — 聚合釜封頭容積， m3 ； π— 圓周率； γ— 高徑比； ? ? mD i 24543 ?? ??? 園整取 。復(fù)驗，Sn6%=12= mm＞ ，故最后取 C1= mm。 8 廠址選擇及車間布置 [11] 車間布置是設(shè)計工作中很重要的一環(huán)，車間布置的好壞直接關(guān)系到車間建成后是否黃石理工學(xué)院 19 符合工藝要求，能否有良好的操作條件，使生產(chǎn)正常安全地進行，設(shè)備的維修檢修方便可行，以及對建設(shè)投資、經(jīng)濟效 益等都有著極大的影響。車間有大有小，但基本上由生產(chǎn)、輔助、生活設(shè)施三部分組成。 地形地貌：地勢較平緩、地帶平闊的丘陵地，保證建廠的土石運用量不大。 能源：保證電網(wǎng)供電充足，燃料油供應(yīng)方便充足。 （ 4）了解其他專業(yè)對本車間布置的要求。 廠房布置 黃石理工學(xué)院 20 （ 1）廠房平面布置 （ 2）為便于車間內(nèi)設(shè)備布置和節(jié)約占地面積，廠 房輪廓選定為矩形。 （ 6）廠房高度設(shè)定為 8 m。~60176。 （ 4）輔助室、生活室和生產(chǎn)區(qū)間應(yīng)考慮用防火防爆墻隔離。不論是哪一種生產(chǎn)行業(yè)，從科學(xué)研究開始，經(jīng)過小型試驗，中間試驗和擴大試驗，再經(jīng)過設(shè)計，建設(shè)和壓力測試，無時無刻不涉 及到安全問題。 提高化工行業(yè)的安全性主要從兩方面著手：在硬件方面，提高設(shè)備的可靠性；在軟件方面，加強現(xiàn)代化的安全管理。 從生產(chǎn)的角度看，工業(yè)安全有兩個側(cè)面。急性健康危害容易引起人們的重視，慢性健康危害卻常常被人們忽視。 （ 4）所有盛裝易燃易爆物料的設(shè)備和運輸管道，均應(yīng)有良好的靜電接地裝置，接地總電阻不得大于 4 歐姆，廠房和裝置的避雷裝置應(yīng)保持良好，不得損壞，每年要檢測校驗一次，接地線的測試由動力廠負責(zé)，檢測記錄應(yīng)報生產(chǎn)單位和生產(chǎn)機動部、安環(huán)質(zhì)檢部各一份，以備待查。 ② 物料管道等斷開并堵盲板，切斷物料等。 ⑤ 外面應(yīng)留一人監(jiān)護，監(jiān)護人應(yīng)高度負責(zé)，不得隨意離開崗位。 （ 11）系統(tǒng)設(shè)備管道停車檢修，必須將物料處理干凈，排 N2置換。 （ 14）盛裝和輸送 C2H2的設(shè)備及其附件、管道和管件、閥門等，不得采用銅、銀、汞等金屬材質(zhì)，防止產(chǎn)生爆炸物，如需采用銅材，其含量不得超過 70%，如需采用汞做壓黃石理工學(xué)院 23 力計時，要加甘油等做隔離液。 （ 17）凡來廠的新工人或外來實習(xí)培訓(xùn)人員在進崗前必須進行三級安全教育并經(jīng)考試合格，方能進崗工作。 防護措施： （ 1）皮膚防護 ① 嚴禁直接接觸劇毒物品。 （ 3）個人衛(wèi)生保健 ① 不準在被污染的環(huán)境中存放食品及就餐、飲水。 ③ 增加保健食品，增加營養(yǎng)，增強體質(zhì)、增強身體抗毒害能力。 （ 2）為了防止 C2H VCM等氣體、液體在設(shè)備管道中高速流動摩 擦產(chǎn)生靜電積蓄而起火爆炸的可能，一般液體的流速不超過 4~5m/s，氣體流速不超過 10~15m/s，同時所有設(shè)備管道應(yīng)設(shè)有消除靜電裝置，以使靜電較快地導(dǎo)至地下。 10 三廢處理 廢氣處理 乳 聚丁苯橡膠的廢氣主要來自于干燥工序排出的廢氣和丁二烯回收過程中煤油吸收后的尾氣。 廢渣處理 廢渣主要來自設(shè)備、管線和地溝等清理出來的廢膠，化污中的廢渣、端基自聚物等，除部分廢膠可做次品出售外，其他廢渣均以焚燒處理。 1 除懸浮物效率高，藥劑用量少，過濾性能好，溫度影響小，適用于 PH=5~9和含高懸浮物濃度的廢水。 黃石理工學(xué)院 25 2 對溫度低、懸浮物濃度低的廢水，助凝效果更好。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)： 27 原輔材料消耗定額及價格表（以 1噸 PVC） 名 稱 組 成 耗 量（ t/t） 單 價 (元 /t) 氯乙烯 % 3300 聚乙烯 醇 100% 11800 IPP 100% 5300 工業(yè)水 50 電 412KW PVC：產(chǎn)量 5萬噸 /年，單價 12020元 /噸。為走上社會，走向工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 再次誠懇的 感謝黃老師的指導(dǎo)和同組同學(xué)的幫助！