【正文】 氫氣 260— 248 氮氣 219— 183 物料衡算框圖 D0201T0201T0202E0203E0206H1H2H3 BE31 E11E34PH11H12 H13 H14 H15H31 H32精制E33E35E36A1A2A14A12A11A13F1F2A21A22CC1D1D2P E2E3E12E1E32B1V 0202V 0201 21 物料衡算流程 圖 物料衡算及熱量衡算 加料量及去單體回收工段的 量 （ 1） 進料量 = ? ?每 小 時 生 產(chǎn) 的 膠 料 量 膠 料 中 該 組 分 的 百 分 含 量某 組 分 進 料 量 該 組 分 總 轉 化 率 該 組 分 的 純 度 乙烯的進料量 = hkg /.6285%% % ??? hkg / ??氫氣進料量 吉林化工學院 課程設計 15 丙烯的進料量 = hkg /%% % ??? 丙烷的進料量 = ? ? hkg /%% ??? ENB 的進料量 = hkg /%% % ??? 己烷及氮氣 進料量 如下表 23 所示： 表 23 己烷及氮氣進料量表 序號 H11 H12 H13 H15 H2 H31 H32 己烷 kg/h 550 1925 550 1100 5500 13750 氮氣 kg/h （ 2） 去單體回收工段 物料量 ： 各組分回收 物料量 =新鮮進料量 反應物料量 乙烯回收 物料量 = % 1 9 2 46285 ??? kg/h 丙烯 回收 物料量 = k g / % 1 9 2 5 8 2 ??? 丙烷 回收 物料量 =16. 62 kg/h 氫氣 回收 物料量 =氮氣 回收 物料量 =++（ 3） 聚合工段 出料量 膠料的量 =ENB 出料量 =ENB 進料量（ 1總轉化率） =? ? ? % =（ 4） 過程 物料 平衡 表 表 24 物料表 （ kg/h） 組分 乙烯 丙烯 丙烷 ENB 己烷 氫氣 氮氣 CAT 膠料 總計 進料 6285 回收 出料 吉林化工學院 課程設計 16 T0201 物料及熱量衡算 1．基礎依據(jù) （ 1）乙丙橡膠的年產(chǎn)量 85000 噸 /年，即 （ 2） T0201 進口原料的組成為： 00 00 037 87 654321 ?? ?????? ，WW ，W，W，W，W，WW （ 3）進料總量 C= h/92 154 .56k g%12 .9411 924 .8 ??膠料質量分數(shù) 膠料量 2．物料衡算 （ 1） 進料中各組分的量及組分數(shù) 某組分流量 =總流量 C該組分質量分數(shù) 乙烯含量 = % ? =丙烯含量 = % ? =ENB 含量 = ? % =丙烷含量 = 2 9 9% 2 1 5 4 .5 6 ?? kg/h=己烷含量 = % 2 1 5 4 . 5 6 ?? kg/h=氫氣含量 = % 2 1 5 4 . 5 6 ?? kg/h=氮氣含量 = % ? =H13+H31+H2=550+5500+=HX 總含量 =膠料含量 = kg/h 塔釜的溫度為 ℃ ,塔頂出料溫度為 ℃ ,按清 析分割法乙烯、丙烯、丙烷、氫氣、氮氣等清組分全部以氣體狀態(tài)從塔頂出料，塔釜流出液中僅包括部分己烷、膠料和 ENB。 則汽化帶出的熱量 7Q ： kJ / h 5 8 4 2 7 7 1 .2 ?????? ? vi HnQ （ 4） 進料熱量與出料及汽化帶出熱量之差值： %%100 k J / h 7654321??????????進 熱量損失率符合設計要求。 K)] 0～ ℃ (l) 0～ 20℃ (l) 0～ 45℃ (l) （ 3）各組分進料帶入的熱量 物料進料溫度 20℃ ， P=，烯、丙稀分別以氣體、液體狀態(tài)進料； 帶入 的熱量 1Q ： kJ / )42 .76(1 ???????? ? tQ pii A11 進料溫度 T=℃ ,P=；帶入的熱量 2Q ： ? ?? tQ pii2 ) 4 7 ( ?????????k J/h ? H11 、 H12 進 料 溫 度 T=40 ℃ ,P= ； 帶 進 的 熱 量 為 3Q ：kJ / h ) 1925550(3 ??????? ? tQ pii （ 3）個組分出料及氣化帶出的熱量 丙烯、丙烷、己烷在 43℃的蒸發(fā)焓分別為 12156,12895,30357kJ/kmol。 根據(jù) NRe103時為湍流區(qū) ,功率曲線呈一水平直線 .在全擋板釜時液體不形成漏斗狀旋渦 ,看不考慮重力影響 ,此時功率準數(shù)為常數(shù) ,所以 P=K1ρ N3D5= 612 ? ? ? ? 2 ?? kw 故總共率 總P =3 ?? kw 吉林化工學院 課程設計 31 結 論 乙丙橡膠聚合反應采用溶液 聚合工藝，溶劑為己烷。 程序流程圖如下： 注：1( 1)() 1 1)n ii iKf K? ???? ?? ＋ （ （ 1）； 1 ( 1)iiizX K?? ?? （ 2）； 1 ( 1)iiiiKzY K? ?? ??（ 3） 開始 輸入 F， z， p， T 估計初值 x,y 計算 Ki=Ki(T， p， x， y) 由式（ 1）迭代ψ 由式（ 2）和（ 3）計算 Xi,Yi 比較 X 和 Y 的估計值和計算值 重新估計 X， Y 不收 斂 收斂，輸出 吉林化工學院 課程設計 34 附錄 2 計算機程序： 附錄 3 Sub T0202 閃蒸 () a = Array(, , , , , , ) b = Array(585, , , , , , ) c = Array(255, 247, , , , , ) Dim k(7), p(7) t = Range(d63) Q = Range(d64) For i = 0 To 6 Step 1 p(i) = 10 ^ (a(i) b(i) / (c(i) + t)) k(i) = p(i) / Q Next i For i = 0 To 6 Step 1 Z = Range(d62:j62).Cells(1, i + 1) s1 = s1 + Z * k(i) s2 = s2 + Z / k(i) Next i If s1 1 And s2 1 Then Else: End If w1 = Do fw1 = 0: dfw1 = 0 For i = 0 To 6 Step 1 Z = Range(d62:j62).Cells(1, i + 1) fw1 = fw1 + (k(i) 1) * Z / (1 + w1 * (k(i) 1)) dfw1 = dfw1 + (k(i) 1) ^ 2 * Z / (1 + w1 * (k(i) 1)) ^ 2 吉林化工學院 課程設計 35 Next i w1, W2 = w1 w1 = w1 + fw1 / dfw1 Loop While Abs(w1 W2) / W2 w2=, W2 For i = 0 To 6 Step 1 Z = Range(d62:j62).Cells(1, i + 1) X = Z / (1 + W2 * (k(i) 1)) y = k(i) * X Range(d65:j65).Cells(1, i + 1) = X Range(d66:j66).Cells(1, i + 1) = y Range(d67) = W2 x(i)=, X。 （ 3） 頂部累積器 V0201：立式圓筒型 。所以按幾何等比放大原理年產(chǎn)量為 萬噸乙丙橡膠的反應器公稱容積應為 387 m3。 K)] 0～ ℃ (g) 0～ 40℃ (l) 0～ ℃ (l) （ 3） 進料及組分溶解、液化帶入的熱量 D1 進料 溫度 T=℃ ,P=； 帶 入 的熱量 1Q ： tQ pii? ??1 )( ????????? = kJ/ H32 進料溫度 T=40℃ ,P=；帶進的熱量為 2Q ： kJ / )(2 ?????? ? tQ ipi 丙稀、丙烷、在 T=73℃的蒸發(fā)焓△ H5(kJ/kmol)： 9061,9995 時放出的熱量 3Q ： kJ / h 1 0 5 1 3 7 9 .9 ??????? ? HnQ i 己烷在 T=73℃時的汽化熱△ Hv=28756 kJ/kmol。膠料和 ENB 質量百分含量約 10％ ，取帶出的熱量為溶劑帶出熱量 5％ 。 （ 5） 乙烯、丙烯、 ENB 的總轉化率分別為： ％ ， ％ ， ％ 。 來自 R0201 的循環(huán)氣體，經(jīng) E0201（高位冷卻器、冷卻介質 CCW）和 E0202（高位冷凝器、冷凝介質 ABR）的冷卻和冷凝后，進入 V0201（頂部累積器），經(jīng)冷卻和冷凝后的循環(huán)氣體溫度大大下降，而有一部分液化，在 V0201 中的冷凝液體經(jīng)過濾后進入 P0201（冷凝液循環(huán)泵），通過 FRC0203 將流量控 制在 3t/h 把冷凝液送入反應釜 R0201 種。 R0202 種的地方聚合物溶液由聚合流加料泵 P0202 送到 T0201（單體回收塔）中部，為便于 P0202 泵的輸送，防止聚合物的粘附，通過 FI2021，以 150L/h 的流量用 HPHX 對 P0202 泵進行沖洗 [15]。 工藝流程 本設計的主要工藝流程為 ： （ 1）原料、催化劑和溶劑 乙烯由界區(qū)外通過管道送入裝置，由 PRC0201 控制壓力為 1200KPa，用FRCQ0203 控制流量后送入乙烯氣集管 [12]。但溶液法產(chǎn)品綜合性能好，硫化速度快，產(chǎn)品應用范圍廣，是目前國外使用最廣泛的方法 [6]。 根據(jù)共聚單體來分 ,有二元乙丙橡膠 ( EPM) 和三元乙丙橡膠 (EPDM)， 其中 EPDM 第三單體多為乙叉降冰片烯 (ENB)、雙環(huán)戊二烯 (DCPD) 和 1,42己二烯 (1,42HD)[3]； 按生產(chǎn)工藝可分溶液法、懸浮法 (簡化懸浮法 )和氣相法 [223]。 （ 3） 對于易燃易爆場所，設計采用可靠的控制，報警消防設施。 關鍵詞： 乙丙橡膠 溶液聚合 工藝設計 吉林化工學院 課程設計 II Abstract It was synthetic rubber middle extend prestissi adhesion strain among into that both it was rubber item industry middle one term of great importance 39。乙丙橡膠可分為二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠 及各種改性乙丙橡膠。 （ 4） 吉化公司 104 廠乙丙橡膠車間乙丙橡膠裝置的操作法。乙丙橡膠因其主鏈是由化學穩(wěn)定的飽和烴組成 ， 只在側鏈中含有不飽和雙鍵 ， 故其耐臭氧、耐熱、耐候等耐老化性能優(yōu)異 ， 具有良好的耐化學品、電絕緣性能、沖擊吉林化工學院 課程設計 2 彈性、低溫性能、低密度和高填充性、耐熱水性和耐水蒸汽性等 ， 可廣泛用于汽車部件、建材用防水材 料 、 電線電纜護套、耐熱膠管、膠帶、汽車密封件及其它制品等。 生產(chǎn)方法 及工 藝設計 生產(chǎn)方法的論證