【正文】 ..................................34參考文獻(xiàn)........................................................35致 謝...........................................................36351. 緒 論 1912年，得過(guò)Bayer公司發(fā)表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡膠的第一篇專利，20世紀(jì)20年代，該國(guó)為改進(jìn)乳聚丁二烯的性能，選用苯乙烯為第二單體，制的了乳聚丁苯橡膠，并將其命名為BuuaS。1942年，美國(guó)乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)能力為37kt，到1944年已達(dá)673kt。中國(guó)乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)始于1960年從前蘇聯(lián)引進(jìn)技術(shù)在蘭州投產(chǎn)的第一套生產(chǎn)裝置（）。2）%的技術(shù)也已投入工業(yè)應(yīng)用。美國(guó)Goodyear輪胎與橡膠公司不使用溶劑，用含有抗降解劑、金屬失活劑，光敏劑，增效劑，顏料，催化劑和/或促進(jìn)劑的官能化苯乙烯與含有2%3%離子表面活性劑和平共處0%70%增塑劑的丁二烯在025℃下進(jìn)行乳液共聚，制得含有酰氨基的官能化ESBR。截止到2006 年底, 我國(guó)丁苯橡膠的生產(chǎn)廠家有7 家, 萬(wàn)t/a, 其中乳聚丁苯橡膠的生產(chǎn)廠家有中石化齊魯石油化工公司、中石油吉林石油化工公司、中石油蘭州石油化工公司以及江蘇南通申華化工公司4家, 萬(wàn)t/a, %。2005 萬(wàn)t, 比2004 %。幾乎所有統(tǒng)計(jì)資料顯示乳聚丁苯橡膠的60%以上是用來(lái)生產(chǎn)制造輪胎用，其余的主要用途是制作膠管、膠帶、膠板、膠輥、膠鞋、密封件多種橡膠制品，亦有一定量的電絕緣材料，醫(yī)療用品和其他工藝制品和民用小制品。而微懸浮法也是生產(chǎn)糊樹脂的方法，但僅用于特殊用途。 浮液聚合法有許多優(yōu)點(diǎn)，如以水為介質(zhì)，價(jià)廉、不需要回收、安全、產(chǎn)物容易分離、生產(chǎn)成本低；能在較高聚合速度中獲得高分子量聚合物；可在反應(yīng)溫度較低的情況下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)熱也容易散出，聚合過(guò)程容易控制；在轉(zhuǎn)變?yōu)槟z乳的整個(gè)過(guò)程中，乳液粘度較低，設(shè)備強(qiáng)度和能耗也會(huì)降低。 鏈終止 乳聚丁苯橡膠聚合過(guò)程的終止主要是雙基結(jié)合終止。雖然生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化率控制在60%左右，但當(dāng)所測(cè)定的門尼粘度達(dá)到規(guī)定指標(biāo)要求，而轉(zhuǎn)化率未達(dá)到要求時(shí)，也就加終止齊終止反應(yīng)，以確保產(chǎn)物門粘度尼合格丁二烯分離：從終止釜流出的終止后的膠乳液進(jìn)入緩沖罐。 從膠粒皂化槽出來(lái)的膠粒和清漿液經(jīng)振動(dòng)篩進(jìn)行過(guò)濾分離后，濕膠粒進(jìn)入洗滌槽用膠清液和清水洗滌，操作溫度為40~60℃。而縮聚反應(yīng)反應(yīng)熱效應(yīng)小，由于反應(yīng)溫度較高，所以大多需要供熱，反應(yīng)速率比較平穩(wěn)，傳熱速率也比較平穩(wěn)。 反應(yīng)器液位的控制：（進(jìn)料時(shí)打開進(jìn)料泵，物料到達(dá)預(yù)定液位時(shí)，關(guān)閉進(jìn)料泵）在連續(xù)操作過(guò)程中，反應(yīng)器的液位高度是一個(gè)重要的控制參數(shù)，它與物料流量共同決定了物料在反應(yīng)器中的有效反應(yīng)體積，進(jìn)而確定了物料在反應(yīng)器中的平均停留時(shí)間。將上式進(jìn)一步整理得表911 各釜純轉(zhuǎn)化率與累積轉(zhuǎn)化率第一釜第二釜第三釜第四釜純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)第五釜第六釜第七釜第八釜純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)60根據(jù)各釜純轉(zhuǎn)化率計(jì)算各釜的物料組成如表912。而且本反應(yīng)釜的釜徑有2400mm,也要求用焊接的連接方式。因?yàn)閮?nèi)壓要比外壓大，所以按強(qiáng)度計(jì)算內(nèi)筒的壁厚一定能滿足外壓穩(wěn)定的要求。閘閥5個(gè)；止回閥一個(gè)；變徑一個(gè)；三通兩個(gè)；900彎頭10個(gè) 以泵中心線為基準(zhǔn)，在儲(chǔ)罐液面與聚合釜液面之間列伯努利方程為： H=Z2Z1+(u12u22)/2g+(P2P1)/P密度g+∑Hf式中∑Hf=∑Hf入+∑Hf出又∑Hf入=（240。=5=∑Hf入=（20/+++2+）(2)=(液柱)∑Hf入=（240。出=∑Hf出=(60/+++2++1)(2)=(液柱)H=()++=(液柱)，則揚(yáng)程為106m液柱由于介質(zhì)為去離子水，為節(jié)約成本，據(jù)【化工工藝手冊(cè)】上P2644圖192選用離心泵，據(jù)【化工原理】上冊(cè)P293，轉(zhuǎn)速：2900轉(zhuǎn)，流量15m/s,揚(yáng)程127m,效率28%，,電機(jī)功率30kw,質(zhì)量（泵/底座）kg 152/110 由于此釜的作用是用氨水調(diào)節(jié)PH值以及加入一些助劑等，同時(shí)，由于氨水（適量）、殺菌劑(3)、消泡劑（）等助劑，對(duì)反應(yīng)的樹脂質(zhì)量幾乎沒(méi)什么影響。 廠址選擇的依據(jù)及原則生產(chǎn)能力：本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)丁苯橡膠20萬(wàn)噸。（2）有效地利用車間建筑面積（包括空間）和土地（設(shè)備能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的盡量合并）。（4）廠房長(zhǎng)度設(shè)定為28 m。（2）考慮到通風(fēng)和采光效果，一般將生產(chǎn)區(qū)集中放在北面，輔助室、生活室放在南面。安全問(wèn)題要由每個(gè)設(shè)計(jì)人員具體考慮?；馂?zāi)和爆炸是化工行業(yè)最大的威脅，但是由于化工行業(yè)人員吸取過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和在安全方面所做的不懈努力，在生產(chǎn)中的不安全因素正在逐漸克服。（6）當(dāng)班工人，不得任意脫離工作崗位，傳動(dòng)設(shè)備合閘前，要按操作法規(guī)定，嚴(yán)格細(xì)致檢查，注意設(shè)備內(nèi)外是否有人工作。（9）安全閥、防爆膜、壓力表要經(jīng)常保持靈活好用，均應(yīng)按照受壓容器管理規(guī)范要求，按期進(jìn)行核驗(yàn)，并作好記錄，打好鉛封，記錄上應(yīng)有檢驗(yàn)人簽字存檔備查，如遇特殊情況，例如安全閥誤操作跳開，低改高型號(hào)樹脂生產(chǎn)，要隨時(shí)調(diào)校安全閥。發(fā)生器加料前，電石貯斗應(yīng)按照操作法排N21~2分鐘。（2）呼吸防護(hù) 進(jìn)入有毒物料的設(shè)備內(nèi)作業(yè)或有毒物質(zhì)濃度超標(biāo)區(qū)域，應(yīng)戴防毒面具及防護(hù)用品。⑤應(yīng)備有一定數(shù)量的應(yīng)急解毒藥品。對(duì)于干燥系統(tǒng)所排廢氣，一般在有機(jī)物含量以下，可直接由高空排放大氣，不在處理。2 操作方便，腐蝕性小，勞動(dòng)條件較好。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固和提高，再一次進(jìn)行了系統(tǒng)地學(xué)習(xí)與掌握，是一次再學(xué)習(xí)與提高的過(guò)程。再次誠(chéng)懇的感謝老師的指導(dǎo)和同組同學(xué)的幫助！ 致謝人：張彪 2013年5月20日。［10］王松漢，石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2001. [11] [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,.［12］陳敏恒，從德滋，方圖南，齊鳴齋。處理后廢水COD低于60mg/l，可以排入江河中。（4）發(fā)生火警時(shí)，首先應(yīng)力求鎮(zhèn)靜，看清火源及著火相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，采用不同的滅火材料，并立即報(bào)告有關(guān)部門。③增加保健食品，增加營(yíng)養(yǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)、增強(qiáng)身體抗毒害能力。防護(hù)措施：（1）皮膚防護(hù)①嚴(yán)禁直接接觸劇毒物品。（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(guò)70%，如需采用汞做壓力計(jì)時(shí)，要加甘油等做隔離液。⑤外面應(yīng)留一人監(jiān)護(hù)，監(jiān)護(hù)人應(yīng)高度負(fù)責(zé)，不得隨意離開崗位。（4）所有盛裝易燃易爆物料的設(shè)備和運(yùn)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(cè)校驗(yàn)一次，接地線的測(cè)試由動(dòng)力廠負(fù)責(zé)，檢測(cè)記錄應(yīng)報(bào)生產(chǎn)單位和生產(chǎn)機(jī)動(dòng)部、安環(huán)質(zhì)檢部各一份，以備待查。從生產(chǎn)的角度看，工業(yè)安全有兩個(gè)側(cè)面。不論是哪一種生產(chǎn)行業(yè)，從科學(xué)研究開始，經(jīng)過(guò)小型試驗(yàn)，中間試驗(yàn)和擴(kuò)大試驗(yàn)，再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，建設(shè)和壓力測(cè)試，無(wú)時(shí)無(wú)刻不涉及到安全問(wèn)題。60176。 廠房布置（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。能源：保證電網(wǎng)供電充足，燃料油供應(yīng)方便充足。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。=2,900彎頭240。=2, 240。de=d/Cf()de=,be= 由NRe=162,查【聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)】P155圖513中曲線q的功率函數(shù)￥= 又當(dāng)NRe300,有擋板或無(wú)擋板時(shí)，￥=NP=P功率/（p密度N3D5 Pa=￥ p密度N3D5=886(30/60)3()=45w= p攪拌功率=（Pa+Pm）/￡傳動(dòng)效率=（+12%Pa）/= ，且盡量要取低些，,見【化工原理】P27表1釜頂進(jìn)出料管直徑確定根據(jù)流量、流速和公式u(dｉ/2)2=qV計(jì)算而得dｉ=2=,出料管徑為dｉ= 圓整去120mm、手孔以及視鏡圓形人孔直徑選500mm,其具體標(biāo)準(zhǔn)見【聚合物合成工藝設(shè)計(jì)】P187的表。復(fù)驗(yàn)，Sn6%=13= mm＞，故最后取C1= mm。同時(shí)由于該反應(yīng)是多釜串聯(lián)進(jìn)行，在此主要是對(duì)第一個(gè)反應(yīng)釜的計(jì)算?！?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)。 反應(yīng)器的壓力控制先將聚合釜抽真空在通入氮?dú)馀懦諝?，然后在減壓下進(jìn)行聚合。圖21 低溫乳液聚合丁苯橡膠的生產(chǎn)工藝方案圖圖22 乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝流程圖 主要設(shè)備控制方案 反應(yīng)器的溫度控制反應(yīng)溫度的控制主要是通過(guò)與夾套內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行熱量交換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)減壓脫出苯乙烯的塔底膠乳進(jìn)入混合槽，在此與規(guī)定數(shù)量的防老劑乳液進(jìn)行混合，必要時(shí)加入充油乳液，經(jīng)攪拌混合均勻后，送入后處理工段。當(dāng)聚合到規(guī)定轉(zhuǎn)化率后，在終止釜前加入終止劑終止反應(yīng)。 鏈增長(zhǎng) 在鏈引發(fā)階段形成的單體自由基，活性很高，如無(wú)阻聚物質(zhì)與之作用，就能進(jìn)攻第二個(gè)單體分子的π鍵，重新雜化結(jié)合，形成新的自由基，如此循環(huán)下去。乳聚丁苯橡膠由于開發(fā)、生產(chǎn)、加工、歷史悠久，其生產(chǎn)和加工工藝成熟，尤其以它良好的綜合性能，被世界各國(guó)廣泛生產(chǎn)和應(yīng)用，其生產(chǎn)能力、產(chǎn)量及消耗量在合成橡膠諸膠膠種中一直居世界合成橡膠中的首位。懸浮法是一種相對(duì)最成熟的工藝，在目前世界上聚氯乙烯生產(chǎn)中占有絕對(duì)的分額，且產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率最高，產(chǎn)品品種最多，容易適應(yīng)市場(chǎng)。 此外，亦有少量支化和交聯(lián)結(jié)構(gòu)存在，冷法聚合的乳聚丁苯橡膠中丁二烯鏈的主要微觀結(jié)構(gòu)單元70%為反式1,4結(jié)構(gòu)。1999 萬(wàn)t, 2001 萬(wàn)t。日本住友橡膠工業(yè)公司將接枝有硅烷偶聯(lián)劑的SBR膠乳與一種化合物（如四乙氧基硅烷）混合，通過(guò)溶膠凝膠化反應(yīng)而制成一種高強(qiáng)度、高回彈率、低能耗的原位增強(qiáng)ESBR。 SBR生產(chǎn)技術(shù)概況SBR的生產(chǎn)技術(shù)在20年代后期逐漸成熟，此后對(duì)工藝又進(jìn)行了不斷的改進(jìn)，并朝著裝置大型化方向發(fā)展，自動(dòng)化控制水平有了明顯的提高，并且己達(dá)到相當(dāng)先進(jìn)的水平。該公司石油化工研究所自行開發(fā)的經(jīng)（10177。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。其中日本發(fā)展速度很快，自1996年投產(chǎn)后，到1997年乳聚丁苯橡膠產(chǎn)量已躍居世界第二位，并先后把技術(shù)出售給韓國(guó)、伊朗和中國(guó)。在美國(guó)Rubber Reserve公司統(tǒng)籌下，迅速開展了乳聚丁苯橡膠的生