探析低温乳液聚合丁苯橡胶装置的稳态模拟与优化

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1、北京化工大学硕士学位论文低温乳液聚合丁苯橡胶装置的稳态模拟与优化姓名：王鹏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：姚飞2001.5.18北京化工大掌硕士学位论文低温乳液聚合丁苯橡胶装置的稳态模拟与优化摘要本文的目的是建立起低温乳聚丁苯橡胶聚合单元的稳态模拟平台，并在此基础上对生产装置进行优化计算。该模拟系统可以很好地模拟现场装置的生产状况，对现场生产具有很好的指导作用。另外，将模拟平台移植到TDC3000中的应用模块(AM)上，实时地计算出生产装置的操作优化点，将这些优化参数返回到生产装置上，可以提高装置的反应转化率，进而提高企业的经济效益。

2、本文对前人已经研究过的低温乳聚丁苯橡胶聚合反应器模型进行了进一步的研究，对模型进行了大量的改进。给出了现场分析数据一一总固体含量(TSC)、门尼粘度(ML)和苯乙烯结合量(St％)的计算方式，使得模拟结果很方便地和现场分析数据进行比较；另外，本文还建立了目前文献中还未出现的置换塔模型，与聚合釜模型一起，构成了整个聚合单元的完整数学模型。本文将此模拟优化系统成功地应用于吉化公司有机合成厂的丁苯橡胶装置，效果较好。关键字丁苯橡胶，乳液聚合，稳态模拟，优化北京化工大学硕士学位论文蹦tSteady百imulationandoptimizationofl

3、owtemperaturestyrene／butadleneemulsionpolymerizationunitABSTRACTTheaimofthispaperistobuildthesteadystatesimulationplatformofthelowtemperaturestyrene／butadieneemulsionpolymerizationunit．Thesimulationsystemcansimulatethesituationoftheunitandcangiveitagoodguidance．Additionally,

4、thissystemcouldbetransplantedtotheapplicationmoduleofTDC3000．Addinganoptimizedalgorismonit，theoptimumpointcouldbecalculatedinreal-timespeed．Applytheoptimumpointtotheunit，themonomerconversiononpolymerizationcouldbeincreasedandtheeconomybenefitofthecorporationcouldbeimproved．H

5、avingbeeninvestigateddeeplylpreviouslowtemperaturestyrene／butadieneemulsionpolymerizationreactormodelsareimprovedgreatly．Fieldanalyticaldataincludingtotalsolidcontent(TSC)．Mooneyviscosity(ML)andstyrenecombiningweight(st％)arecalculatedinthispaperSoitisconveniencetocomparethes

6、imulationresultswithactualdata．Furthermore．thedisplacementcolumnmodeIISbuilt．combinedwiththemodeIoftheCSTRmodel，theyhavemadeupofthetotalpolymerizationunitmodel．Thesimulationandrealtimeoptimizationsystemhasbeensuccessfullyappliedtostyreneandbutadieneequipmentoforganicsynthesi

7、sfactoryofJilinChemicalIndustryCorporation．Theachievementisoutstanding．Keywords：styrene—butadienerubbeEemulsionCOpolymerization，steadystatesimulation，optimization-IJ．北京化工大掌硕士学位论文第一章引言丁苯橡胶(Styrene—ButadieneRubber，SBR)是丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)的无规共聚物，是合成橡胶中工业化最早、产耗量最大的胶种，被大量

8、用于制造各种汽车轮胎、胶管、运输带及胶鞋制品。目前，工业上丁苯橡胶的生产方法主要采用乳液聚合和溶液聚合两种方法。乳液聚合生产工艺成熟，生产规模大，其生