【正文】 料 損 17 損失丁二烯 失 18 損 失 干 膠 物 19 損失防老劑 料 20 損 失 合 計 21 出 料 合 計 100 振動篩及熱水罐物料衡算 物料衡算圖見圖 14。 序號 組分 kg/h t/d t/a W％ 進 1 膠 粒 和 水 2 洗 膠 水 145000 3480 43500 料 3 進 料 合 計 100 4 去 凝聚循環(huán)熱水罐的水 741000 17784 222300 5 去 洗 滌 熱 水 罐 的 水 145000 3480 43500 出 去 6 聚 丁 二 烯 干 7 防 老 劑 燥 8 溶 劑 油 脫 9 水 水 10 6 9 項合計 去 11 引 發(fā) 劑 污 12 終 止 劑 料 水 13 水 池 14 1113項合計 15 出 料 總 合計 100 干燥脫水物料衡算 含水膠粒 干燥 .脫水 去包裝 水 .溶劑油去污水池 圖 15 干燥 .脫水物料衡算圖 按指標膠內(nèi)揮發(fā)分 (水、油 )＜ ％，設計取 ％，其中水 ％，油 ％。 21 / 64 溶劑油、丁二烯、 水蒸氣 去油水分離器 熱水 機械損失 膠液 熱 水 、 膠 粒 去 振 動 篩 渣沫損失 水蒸氣 圖 13 凝聚釜物料衡算圖 （ 1）循環(huán)熱水量 取： 水 /膠液＝ (體積比 ) 則用水量： 37 8 4 )1 1 5 ( M??? /h 取用水量為 741M3 /h；即為 741T/h。 17 / 64 ⒊聚合釜物料衡算 聚合釜物料衡算圖如圖 11 所示。 后處理的電器、轉(zhuǎn)動設備多，生產(chǎn)人員上崗必須穿好工作服帶好安全帽。 設備檢修必須把物料倒空 ,并用盲板切斷與其它設備的聯(lián)系。 生產(chǎn)人員地生產(chǎn)過程中要及時檢查，消除漏點。 凝聚釜： 釜頂溫度： 94～ 98℃；壓力 ? 釜底溫度： 96～ 101℃ 液面： 7 視鏡 蒸汽壓力： 。釜項被蒸發(fā)的氣體有水蒸汽、部分丁二 烯和絕大部分溶劑油溶劑，氣體經(jīng)過兩個并聯(lián)的循環(huán)水冷凝冷卻器，冷凝物進入油水分離器進行油水分離，溶劑油用油泵送往溶劑回收罐區(qū)，水經(jīng)油水分離罐底部由液面調(diào)節(jié)閥控制排出，經(jīng)二次凈化分離罐排入地溝。 洗膠崗負責用水洗掉膠粒表面的雜質(zhì)，降低膠的溫度，并膠粒送往干燥崗。 鎳組分和鋁組分分別由鎳計量泵和鋁計量泵送出，經(jīng)鋁－鎳文氏管混合后，與出丁油預熱器 (預冷器 )的丁油溶液混合。 表 91 成品膠質(zhì)量指標 項目 優(yōu)級品 一級品 合格品 揮發(fā)份 ％ ? ? ? 灰分 ％ ? ? ? 生膠門尼粘度 M C1 4100?? 45?5 45?5 45?7 混煉膠門尼粘度 M C1 4100?? ?68 ?73 ?73 300％定伸應力 MPa 25min 35min 50min ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 拉伸強度 MPa 35min ? ? ? 伸長率 ％ 35min ?450 ?430 ?430 三、車間危險性物料主要物性表 該車間危險性物料主要包括丁二烯、三異丁基鋁、溶劑油、乙醇等，其主要物性如表 92 所示。 10 / 64 ⒉順丁橡膠的性能 通過與天然橡膠相比，順丁橡膠具有彈性高、耐低溫性好、耐磨性佳、滯后損失和生熱性小、耐撓曲性及動態(tài)性能好以及耐老化、而永久性好等特點。這種結(jié)構又分為分子內(nèi)結(jié)構和分子間結(jié)構 (聚集態(tài)結(jié)構 )。 其化學名稱、分子式、結(jié)構式、物理化學性質(zhì)、來源 (原料路線確定 )、用途等可以查閱《有機化工原料手冊》《有機化工原料中間體便覽》《有機化學》及有關資料等獲得。 設計范圍包括：聚合工段至后處理工段的物料衡算、聚合過程的熱量衡算、聚合工段各種設備的選型，物料流程圖、帶控制點工藝流程圖、聚合釜裝配圖、平面布置圖等。 ⑤溫度 聚合溫度升高，會使反應速度加快，產(chǎn)物分子量下降，但過高的溫度會造成大分子產(chǎn)生支化，影響膠 的 質(zhì)量。 ⑷引發(fā)劑的選擇 從適合順丁橡膠生產(chǎn)的引發(fā)劑共性入手，如定向能力高、穩(wěn)定性好、易貯存、高效、用量少、易分離 及殘存對產(chǎn) 7 / 64 物性能無影響等，對常用的四大類型引發(fā)劑 Li 系、 Ti系、 Co 系、 Ni系進行比較，選擇 Ni 系引發(fā)劑，其組份主引發(fā)劑為環(huán)烷酸鎳，助引發(fā)劑為以異丁基鋁，第三組分為三氟化硼 主要原料：單體 —— 丁二烯；溶劑 —— 溶劑油；引發(fā)劑 —— 環(huán)烷酸鎳、三異丁基鋁、三氟化硼乙醚絡合物；終止劑 —— 乙醇；防老劑 —— （簡稱 ）。 表 5 冷凍鹽水物性數(shù)據(jù) Physical property date of freezing brine 定性溫度 ℃ 密度 ? kgm3 比熱容 Cp kJ/(kg℃ ) 《化工工藝設計手冊》下 P645 Cp WCpi i? 熱導率 ? W/(m 設計選用配方 : 鎳 /丁二烯 ??? 鋁 /丁二烯 ??? 硼 /丁二烯 ??? 鋁 /硼 ? 醇 /鋁 =6 鋁 /鎳 =3～ 8 水的質(zhì)量分數(shù) 12 610?? 防老劑 /丁二烯 =%（質(zhì)量比）?！?) 熱導率 ? W/(m 、熱量衡算，對聚合釜等主要設 備進行工藝計算及選型。該工藝路線包括了如反應活性中心的形成過程；特殊引發(fā)劑組分的安全防護；由于溶劑的存在必然要考慮的回收、循環(huán)利用；反應的終止方式；產(chǎn)品防老化處理等特點。國內(nèi)對上述引發(fā)體系曾采用過三種陳化方式，即三元陳化、雙二元陳化、稀硼單加。 ⑥雜質(zhì) 8 / 64 體系中的雜質(zhì)主要有乙腈、水分、炔烴和空氣中的氧等，這些雜質(zhì)主要對引發(fā)劑的活性、誘導期的長短、體系的穩(wěn)定性、聚合速度產(chǎn)生影響，因此，要嚴格控制在一定指標以下。 （三）生產(chǎn)制度 考慮裝置的大修，采用年開工時間為 7200h。 9 / 64 ⒊環(huán)烷酸鎳 鎳含量： ?7～ 8％；水份： ?％；不皂化物： 無 ⒋三異丁基鋁 外觀 淺黃透明；無懸浮物；活性鋁含量： ?50％。這種以順式 結(jié)構為主的聚合物具有分子鏈長，自然狀態(tài)下為無規(guī)線團狀；分子內(nèi)存在獨立雙鍵使大分子鏈的柔性大，同時易于硫化處理的特點。 順丁橡膠的性能一看生膠的性能 (可塑性、加工性、外觀、顏色等 )好壞，影響它因素有聚合方法、引發(fā)劑系統(tǒng)、生膠的分子結(jié)構、門尼粘度、平均分子量、分子量分布、凝膠含量、灰分、揮發(fā)份等 。聚合崗開車，罐區(qū)連續(xù)給聚合送溶劑油；單體丁二烯由后乙腈直接送聚合，聚合停產(chǎn)時，丁二烯直接送罐區(qū)。 首釜膠液自釜項出口出來，由第二釜釜底進入第二釜繼續(xù)進行反應；再由第二釜的釜項出口出 來，由第三釜釜底進入第三釜繼續(xù)進行反應；由第三釜的釜項出口出來，進入第四釜繼續(xù)進行反應；當達到一定粘度和轉(zhuǎn)化率后，在第四釜的出口管線 (終止釜的入口管線 )與終止劑一起由終止釜釜底進入終止釜進行終止處理；最后，膠液由終止釜項出口出來，經(jīng)膠液過濾器和壓力控制閥入成品工段凝聚崗的膠液罐。 薄膜崗負責薄膜包裝。 通過擠壓機擠壓將膠粒含水量降到 8～ 15％，然后，切成條狀進入膨脹干燥機加熱、加壓，達到膨脹和內(nèi)蒸的目的，除去膠粒中的絕大部分水分，再送入水平紅外干燥箱干燥，使膠的含水量達到 ％以下。 設計中電氣設備一律選用隔爆式電器設備；各設備均有接地線、跨接線等防靜電設施及防雷設施；各崗 位設有排風系統(tǒng)。 15 / 64 在生產(chǎn)裝置檢修敲打設備時，必須使用銅制工具或在鐵制工具上涂上黃干油，以免引起火花。 聚合釜清膠要用蒸汽蒸煮 24小時以上，分析釜內(nèi)可燃物小于 ％，氧含量大于 18％方可入釜治理清理。 干燥崗因有油氣逸出和滑石粉能引起呼吸道系統(tǒng)發(fā)炎，因此，要加強通風，排風。 組分 質(zhì)量分數(shù) w kgh t/d t/a Mh3 丁烯 1 丁二烯 99 合計 100 注：丁烯的密度： 596kgM3 丁二烯密度： 628kgM3 溶劑油密度： 601kgM3 溶劑油系統(tǒng)： 18 / 64 取 [丁 ]＝ ml/100 則有： [丁 ]＝ 135kgm/ 3 每小時進入聚合釜的丁油量： 36 5 3 3 3 1 8 m?? 每小時進入聚合釜的丁二烯原料量： m 每小時進入聚合釜的溶劑油量： kgM1 3 5 8 3 96 0 12 7 2 7 8 5 3?? ?? 引發(fā)劑系統(tǒng)： 計算公式： 引發(fā)劑用量＝丁二烯進料摩爾數(shù) (引發(fā)劑 /丁 )引發(fā)劑分子量 a、環(huán)烷酸鎳： M 鎳 = 5 ????? ?/h k m ?? /h 商品中環(huán)烷酸鎳的含量為 ％，故環(huán)烷酸鎳的量為： kg9 3 0 7 4 4 7 ?? /h b、三異丁基鋁 ? ?? ?Al i C H? 4 9 3： ? ?M Al i C H? ?4 9 3 198 MAl ?27 1 6 4 8 18 54 1 0 10 198 0 6044. . .? ? ? ? ?? kg/h 折合成鋁的量： 0 604 27 198 0 0824. .? ? ? kg/h 0 0824 27 0 00305. .? ? km ol/h C、三氟化硼乙醚絡合物 ? ?BF C H O3 2 5 2( ) ? ?M BF C H O3 2 5 2 142? MB?10 811. kg5 0 2 3 3 1 8 4 ????? ?/h 折合成硼的量： kg2 6 6 4 28 1 0 2 ??? /h k m o l0 2 4 6 6 1 6 6 6 ?? /h .聚丁二烯系統(tǒng)： 聚丁二烯： ?? /h 掛膠損失： ?? /h 去終止釜干膠量： kg6 1 1 2 0 72 0 8 2 1 38 2 1 3 2 0 ?? /h 驗證配方： 2466 8632 ???NiAl 合格 ???BAl 合格 聚合釜物料衡算列總表如下。 22 / 64 焓差為： ? H kJ kg? ? ?2781 71 397 75 2383 96. . . 分幾部分估算水蒸汽冷凝量： ①用于溶劑油氣化 ? ?? ? kgGCW 48 06 ?????o/h ②用于丁烯氣化 ? ?? ? kgGCW 4 ???????/h ③用于丁二烯氣化 ? ?? ? kgGCW 8 3 3 14 ???????/h ④用于循環(huán)水從 90℃升溫到 95℃ ? ? kgG W 0 8 3 209518 6 1 00 0 ????? /h 四項之和： G G G G GW W W WC C C39。 序號 組分 kg/h t/d t/a W% 進 料 1 含 水 膠 粒 等 100 去 2 聚 丁 二 烯 出 包 3 防 老 劑 裝 4 水 5 溶 劑 油 6 去 包 裝 合 計 去 7 水 料 污 8 溶 劑 油 水 9 去污水池合計 10 出 料 總 合 計 100 包裝物料衡算 不合格產(chǎn)品損失部分