丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計課件

丁二烯與苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反應(yīng)機理進行聚合反應(yīng)。

轉(zhuǎn)化率:60%

聚合體系以水為介質(zhì)，以歧化松香酸甲皂和脂肪酸鈉皂為乳化劑，油、水兩相乳化，部分單體侵入到膠束中，發(fā)生增溶溶解，其他單體成為被皂包覆著的液滴而懸浮著。在水相中生產(chǎn)，并由氧化還原體系提供的最初自由基，進入增溶溶解的膠束中，引發(fā)單體聚合，用調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)聚合物的平均分子量。當(dāng)單體轉(zhuǎn)化率達到（62±2%）時，加入終止劑終止聚合反應(yīng)。在典型的低溫乳液聚合共聚物大分子鏈中順式約占9.5%，反式約占55%，乙烯基約占12%。Xt/a丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計聚合原理丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝過程用計量泵將規(guī)定數(shù)量的相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑叔十烷基硫醇與苯乙烯在管路中混合溶解，再在管路中與處理好的丁二烯混合。然后與乳化劑混合液（乳化劑、去離子水、脫氧劑等）等在管路中混合后進入冷卻器，冷卻至10℃。在與活化劑溶液（還原劑、螯合劑等）混合，從第一個釜的底部進入聚合系統(tǒng)，氧化劑直接從第一個釜的底部直接進入。聚合系統(tǒng)由5臺聚合釜組成，采用串聯(lián)操作方式。當(dāng)聚合當(dāng)?shù)揭?guī)定轉(zhuǎn)化率后，在終止釜前加入終止劑終止反應(yīng)。聚合反應(yīng)的終點主要根據(jù)門尼粘度和單體轉(zhuǎn)化率來控制，轉(zhuǎn)化率是根據(jù)取樣測定固體含量來計算，門尼粘度是根據(jù)產(chǎn)品指標(biāo)要求實際取樣測定來確定。雖然生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化率控制在60%左右，但當(dāng)所測定的門尼粘度達到規(guī)定指標(biāo)要求，而轉(zhuǎn)化率未達到要求時，也就加終止劑終止反應(yīng)，以確保產(chǎn)物門尼合格。丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計廢水成品填充油防老劑廢水廢氣廢NaOH水圖1低溫乳液聚合生產(chǎn)丁苯橡膠工藝過程

丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計年產(chǎn)量：X萬噸年工作日：7800小時烴含量:92%轉(zhuǎn)化率:60%單體回收單元損率:0.2%后處理單元損率:0.6%丁二烯的競聚率r1=1.4，瞬間摩爾分率F1=0.84苯乙烯的競聚率r2=0.44典型配方丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計個人題目：（0702班1-10號）：30000t/a丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計（0702班11-20號）：35000t/a丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計（0702班21-30號）：40000t/a丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計（0702班31-41號）：45000t/a丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計

丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計原料指標(biāo)丁二烯純度99.3%苯乙烯純度99.6%烴中苯乙烯含量23.5%混合苯乙烯純度94%混合丁二烯純度93%純堿流量/丁二烯流量1/1表1主要原料指標(biāo)產(chǎn)品指標(biāo)氣提膠乳中結(jié)合苯乙烯含量22.5~25.4%殘留苯乙烯0.1%最終膠乳20.5~23.5%尾氣中的丁二烯含量2.0%潷析器中的殘留苯乙烯0.06%門尼粘度46~58伸長率480%表2產(chǎn)品指標(biāo)丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計原料及輔助條件配方叔十烷基硫醇0.16水195歧化松香酸鋼4.62過氧化氫對孟烷0.06-0.12硫酸亞鐵0.01雕白粉0.04-0.10EDTA0.01-0.025磷酸鈉0.24-0.45聚合溫度，℃5-7℃轉(zhuǎn)化率，%60聚合時間，h7-10表3聚合配方（質(zhì)量百分含量，凈含量/100份單體）丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計1.乳化劑：松香酸鉀皂4.62

水176.0722.電解質(zhì)：磷酸0.231

氫氧化鉀0.396

水2.06

乙二胺四乙酸四鈉鹽0.03

間次甲基二萘磺酸鈉0.133.活化劑：硫酸亞鐵0.01

乙二胺四乙酸四鈉鹽0.025

水11.25

甲醛次硫酸鈉0.04聚合配方（質(zhì)量百分含量，凈含量/100份單體）丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計4.保險粉：水0.54

連二亞硫酸鈉0.045.調(diào)節(jié)劑：叔十二碳硫醇0.1586.氧化劑：過氧化氫對烷0.867.終止劑：二甲基二硫代氨基甲酸鈉0.11

水4.966

亞硝酸鈉0.036SDS0.158.緩沖劑：稀磷酸0.023

水0.035丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計9.聚合溫度：5-7℃10.轉(zhuǎn)化率：60%11.聚合時間：8h丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計物料衡算進料(1)丁二烯混合進料；(2)苯乙烯混合進料；(3)乳化劑；(4)電解質(zhì)；(5)活化劑；(6)保險粉；(7)調(diào)節(jié)劑；(8)氧化劑；(9)終止劑；(10)緩沖劑。出料

(1)未反應(yīng)丁二烯；(2)未反應(yīng)苯乙烯；(3)聚合膠乳；(4)廢液。(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)聚合系統(tǒng)(11)(12)(13)(14)丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計每小時產(chǎn)量：每小時消耗的烴含量：丁二烯與苯乙烯的總量方程組

注：C—轉(zhuǎn)化率，—丁二烯起始組成，r1、r2、f1、f2—丁二烯、苯乙烯的競聚率、瞬間單體組成，—物料平均組成。丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計純丁二烯的進料量純苯乙烯的進料量丁二烯的混合進料量苯乙烯的混合進料量新鮮BD的進料量已知新鮮BD濃度為99.3%，回收BD濃度為90%，混合為93%

新鮮ST的進料量已知新鮮ST濃度為99.6%，回收ST濃度為90%，混合為94%丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計輔助物料的計算：1、乳化劑：松香酸鉀皂，水2、電解質(zhì)：磷酸，氫氧化鉀，水，乙二胺四乙酸四鈉鹽，間次甲基二萘磺酸鈉3、活化劑：硫酸亞鐵，乙二胺四乙酸四鈉鹽，水，甲醛次硫酸鈉4、保險粉：水，連二亞硫酸鈉5、調(diào)節(jié)劑：叔十二碳硫醇6、氧化劑：過氧化氫對烷

7、終止劑：二甲基二硫代氨基甲酸鈉，水，亞硝酸鈉，SDS8、緩沖劑：稀磷酸，水丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計熱量衡算(1)(2)(3)(4)(5)聚合系統(tǒng)熱量輸入(1)冷卻顯熱；(2)聚合熱；(3)攪拌熱；(4)大氣供熱。熱量輸出(5)氨冷帶走的熱量。丁苯橡膠裝置聚合反應(yīng)器工藝設(shè)計1.熱量衡