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(jī)理進(jìn)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(jìn)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(dá)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(jìn)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(jìn)入聚合系統(tǒng)，氧化劑直接從第一個釜的底部直接進(jìn)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(diǎn)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(dá)到規(guī)定指標(biāo)要求，而轉(zhuǎn)化率未達(dá)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(jìn)料(1)丁二烯混合進(jìn)料；(2)苯乙烯混合進(jìn)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(jìn)料量純苯乙烯的進(jìn)料量丁二烯的混合進(jìn)料量苯乙烯的混合進(jìn)料量新鮮BD的進(jìn)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(jìn)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