第3章 工艺设计计算
第3章 工艺设计计算
3.1设计参数
3.1.1全装置工艺数据
(1)生产规模 年产30000t聚丁二烯橡胶 (2)生产时间 年工作时数8000h
(3)每吨橡胶消耗定额 0.721t100%丁二烯 0.294t100%苯乙烯
(4)全装置总收率按98.5%计，损耗（包括工艺损耗和机械损耗）为1.5%。其分配如下（以1.06吨100%丁二烯为基准计算收率和损耗）：
凝聚一振动筛丁二烯渣沫损失??????????????????????0.5% 包装过程中不合格品和扫地料损失?????????????????????1%
3.1.2聚合工序
（１）聚合反应转化率≥95%，以95%进行计算。 （２）聚合基本配方
设计主要是生产牌号为SBS2010，是星型结构，不充填充油干胶 生产配方如下表3.1
表3.1 生产配方
项目 结构 嵌段比S/B 充油量（%） 单体总重（t） 单体浓度（G%） 设计分子量（万）Mn 防老剂加入量G%（占干胶量） 活化剂在环己烷中含量（ppm） 终止剂量（mol）
实际催化剂的用量=聚合反应用的量+破杂用的量 (３)各种参加聚合物料的规格
3.1.1 丁二烯规格见表3-1
表3.1 丁二烯规格
17
牌号 SBS2010 星型 40/60 0 4.03 16 18～20 0.7 80 0 茂名学院专科毕业设计：3万吨/年顺丁橡胶车间工艺设计
名 称 1.3-丁二烯 总炔烃 甲基乙炔 乙烯基乙炔 1-丁炔 丙二烯 1，2-丁二烯
乙醇 羰基物 氮化合物（N2计）
氨 过氧化物 硫化物（H2S计） 重质残余物（非挥发份）
糠醛 二甲基甲酰胺
TBC 水份 二聚物 异丁稀 反丁二烯-2 正丁稀 顺丁稀-2
3.1.2 苯乙烯规格，见表3-2
单 位 wt% mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg wt% mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg wt% mg/kg mg/kg mg/kg wt%
数值典型值 99.3 25 5 5 10 1 22 10 20 10 5 ＜5 ＜2 0.01 5 10 20 20 0.2 40 150 10 0.44
表3.2 苯乙烯规格
名称 纯度 颜色 聚合物 醛（如苯甲醛） 硫化物（如硫）
过氧化物 氯化物 TBC抗氧剂
单位 wt% APHA mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
18
控制指标 99.7 10 10 100 5 15 1 30
第3章 工艺设计计算
苯乙炔 水含量 α-m-苯乙烯
3.2.3 环己烷见表3-4
mg/kg mg/kg mg/kg
表3.3 环己烷规格表
50 300 500
性质 环己烷 硫含量 IBP PP 水含量 比重 蒸汽压 冰点 赛波特色度 铜腐蚀 博士实验 不挥发物
瓶聚合试验（干燥后）
3.2.4丁基锂（催化剂）见表3.4
单位 wt% mg/kg
明细表
典型值
98.5 1 177.3 177.8 100 0.782 3.25 38.7 +30 1 正 0.0005
表3.4 丁基锂规格表
最小值
最大值
mg/kg 60/60F Sai在100℉
℉
在2h和212℉
1 g/100ml
规格 溶剂 正丁基锂含量 活性相分分析
活度 共价Cl 氯丁烷 悬浮物
3.2.5THF规格见表3.5
单位 wt% wt% %(min) wt%(max) wt%(max) mg/kg
表3.5 THF规格表
环己烷 20.25±0.20 20±0.2 97 0.03 0.1 无
规格 色度 折射率 THF含量
单位 APHA(max)
wt%(min)
19
20 1.4075±0.0075
99.91
茂名学院专科毕业设计：3万吨/年顺丁橡胶车间工艺设计
沸程 Hg 第一滴 95％蒸发 呋喃和硅烷
水 丁醇 丙酮 异丙醇 正丙醇 过氧化物 抗氧剂
3.2.6BHT见表3.6
g/cm
3
65 66.7 0.09 0.07 无 0.05 0.05 0.05 0.01 200
℃(min) ℃(max) wt%(max) wt%(max) wt%(max) wt%(max) wt%(max) wt%(max) wt%(max) mg/kgBHT(max) 表3.6 BHT规格表
规格 外观 熔点 溶解范围 凝固点 水含量 灰分 纯度 颜色 砷 苯酚 烷基苯酚 重金属
贮存三个月后自由流动 3.2.7 SiCl4见表3.7
单位 ℃ ℃（max）
℃ mg/kg wt%(max) wt%(min)
10gm在100ml异丙醇中
mg/kg（max）
? wt%(max) mg/kg（max）
表3.7 SiCl4(2#偶联剂)规格表
白色晶体 69-70 0.4 69 无 0.008 99.7 10APHA(max)
3 无 0.3 10 是
规格 质量 组成
单位
20
无水
第3章 工艺设计计算
SiCl4 SiHCl3 游离Cl 铁 钛 比重 沸点 冰点
wt%(min) wt%(max) mg/kg mg/kg mg/kg （在16℃）
℃ ℃
98.8 0.08 10 1 5 1.48 57 -70
（4）聚合温度35～105℃；聚合时间2小时。 3.1.3凝聚工序
(1)凝聚釜循环水量按水胶比7～8计。
(2)采用9Kg/cm2（表）蒸汽，耗汽量为６吨蒸汽/吨胶。 (3)凝聚温度94℃；聚合釜压力为0.2Kg/cm2（表）。
(5)油水分离器内，水在烃类中饱和溶解度100ppm（重量）； 烃类在水中饱和溶解度0.0014（分子％）（以上数据均系20℃时之值）。
(6)环己烷溶剂在90℃时的气化热76kcal/Kg；30～90℃平均热容0.58kcal/Kg℃。
3.1.4后处理工序
(1)经振动筛后自由水全部脱除，胶粒内含水约60%，含油约2%。 (2)干燥脱水装置使胶粒含水和油（即挥发分）<1%。 (3)包装入库的成品胶质量指标
门尼粘度????????40～50 凝胶含量????????<1%
挥发分??????????<1% 顺式1.4含量??????>94% 灰分???????????<0.5%
3.1.5回收工序
(1)脱水塔
塔顶，含丁二烯、苯乙烯约30%，其余为溶剂、水。塔釜不含丁二烯，水值<15ppm。 (2)丁二烯回收塔
塔顶不含溶剂，塔底不含丁二烯。
21