年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计说明书

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1、“化工设计”课程作业北京化工大学化学工程学院设计说明书题目：学生：班级：化工学号：指导教师：2015年1月-44-“化工设计”课程作业目录1.工艺设计基础1.1设计任务1.2原辅材料性质及技术规格1.3产品的性质及技术规格1.4危险性物料的主要物性1.5原辅材料的消耗定额2.工艺说明2.1生产方法、工艺技术路线及工艺特点2.1.1生产方法2.1.2工艺技术路线的确定2.2生产流程简述3.工艺计算与主要设备选型3.1物料衡算3.1.1计算的基准数据3.1.2计算基准3.1.3各单元物料衡算3.2热量衡算3.2.1计算的基准数据3.2.2物料衡算

2、3.3聚合釜的计算及选型4工艺控制条件及自控设计5.附图：带控制点的工艺流程图（PID）-44-“化工设计”课程作业1．工艺设计基础1.1设计任务1.1.1设计项目年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计1.1.2产品规格纯度为99%的顺丁橡胶1.1.3生产能力年产1.1万吨顺丁橡胶；考虑到设备检修，年开工时间为8000小时；采用五班三倒制，每班工作8小时。1.1.4主要设计任务顺丁橡胶生产工艺由聚合工段和后处理工段两大部分组成，本设计的主要任务为：（1）聚合釜、终止釜和凝聚釜的物料衡算；（2）聚合釜的热量衡算；（3）聚合釜的计算和选型；（4）设计

3、出聚合工段带工艺控制点的工艺流程图。由于本设计为假定设计，所以设计任务中其他项目如：厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系，建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。1.1.5产品及主要用途顺丁橡胶，全名为顺式—1,4—-44-“化工设计”课程作业聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色，简称BR，是由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。根

4、据顺式1,4含量的不同，顺丁橡胶又可分为低顺式（顺式1，4含量为35%~40%）、中顺式（90%左右）和高顺式（96%~99%）三类。顺丁橡胶主要用于轮胎加工行业。另外还用于输送带、传动带、模压制品、鞋底、胶鞋及海绵胶等方面。1.1.1顺丁橡胶的生产需求状况我国的顺丁橡胶生产技术，不仅建厂成本低、回报高，而且与国外相比，具有催化剂用量低、反应时间短、聚合反应器生产强度高、运转周期长的优点，而且产品成本低、质量好，尤其耐屈挠性能突出。我国的顺丁橡胶投产后，市场占有率随产量的增加而提高，目前保持在97%以上，出口欧洲、亚洲、非洲等187个国家和地

5、区。我国的顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯和ABS树脂的改性等方面。根据中投顾问发布的《2010-2015中国合成橡胶行业投资分析及前景预测报告》，轮胎领域需求量约占顺丁橡胶总需求量的64.9%，制鞋约占10.2%，高抗冲聚苯乙烯加工改性约占9.7%，胶管、胶带约占8.8%，其他方面约占6.4%。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。近年来，由于汽车、高铁、航空航天等领域发展迅速，我国顺丁橡胶的需求量不断增加。然而，随着我国顺丁橡胶市场的需求量大幅增长，产能的增长速度却要低于需求量的增长速度，使得目前我国顺丁橡胶市场处于

6、供不应求的状况。1.1.2设计任务的意义顺丁橡胶在世界七大合成橡胶品种中，产量仅次于SBR，居第二位；在通用橡胶品种中，消耗仅次于NR和SBR，居第三位。目前，全世界30多个国家和地区约有50套工业生产装置进行商品化生产。近十年来，中国橡胶工业生产持续稳定发展，年递增速度在8%左右；技术进步显著，新产品、新工艺、新设备发展迅速；产品结构调整大有成效。代表轮胎发展方向的子午线轮胎产量已占总产量的13%，胶鞋的高档产品已超过胶鞋总产量25%，并开发了汽车、电子、建筑、家电等行业配套的大量精细橡胶制品，产品出口量每年大幅增长。因此，顺丁橡胶生产工艺

7、的设计具有很大的意义。1.2原辅材料性质及技术规格-44-“化工设计”课程作业表1-1原辅材料性质及规格表序号名称规格分析方法国家标准备注1丁二烯纯度≥99%；丁烯﹤1%；水值﹤20mg/kg；醛酮总量20mg/kg；二聚物﹤50mg/kg组成水值杂质胺值GB/T13291-20082溶剂油组分：C502.1%;C6057.8%;C7040.1%;馏程60-90℃；碘值﹤0.2g/100g；水份﹤20mg/kg水值胺值GB1669-963环烷酸镍镍含量﹥7~8%；水份﹤0.1%；无不皂化物浓度415394三异丁基铝无悬浮物；活性铝含量≥50%

8、浓度420225三氟化硼·乙醚络合物BF3含量﹥46%；沸点124.5~126℃6乙醇纯度95%；含水5%；恒沸点78.2℃浓度GB/T6820-199272,6-