年产1465万吨顺丁橡胶生产工艺设计毕业设计说明书荐

年产1465万吨顺丁橡胶生产工艺设计毕业设计说明书荐内容摘要：

2,6二叔丁基 4甲基苯酚。 顺丁橡胶的分子结构直接影响决定了它的性质。 其结构主要为分子内结构和分子间结构。 沈阳建筑大学毕业设计 3 环烷酸镍－三异丁基铝－三氟化硼乙醚络合物混合引发剂体系促使丁二烯聚合反应后的产物中含 96%~98%的顺式 1,4 结构， 1%~2%反式 1,4 结构和 1%~2%的 1,2 结构加成物。 其中顺式 1,4 结构为主的大分子聚合物，具有分子链长， 分子间排布均匀，自然状态下为无规线团状；分子内存在独立双键使大分子链的柔性大，同时易于硫化处理等等的特点。 顺式 结构聚合物在产物中占很大部分，使得聚合物大分子的规整性比较好，且产物分子链间无取代基，形成的对称性好，但重复结构单元之间的距离比较大，故造成顺式 1,4 结构聚合物比反式 1,4 结构聚合物更难于结晶。 即使它能结晶，它的熔点也会比较低。 通过与天然橡胶作对比，顺式顺丁橡胶具有耐低温性好、耐磨性佳、弹性高和生热性小、耐挠曲性及动态性能好以及耐老化、而永久性好等特点，它被广泛用于轮胎加工行业，但它也有加工性 欠佳、强度较差、抗湿滑性不好、有冷流性倾向等缺点 [2]。 生产中成品胶质量指标如表 12 所示。 表 12 成品胶质量指标 项目 优级品 一级品 合格品 挥发份 %    灰分 %    生胶门尼粘度 M100℃ 1+4 455 455 457 混炼胶门尼粘度 M100℃ 1+4 68 73 73 300％定伸应力 MPa 25min ~ ~ ~ 35min ~ ~ ~ 50min ~ ~ ~ 拉伸强度 MPa 35min    伸长率 % 35min 450 430 430 生产流程简述 生产流程简述及工艺设备选择 (1)聚合工段 沈阳建筑大学毕业设计 4 聚合工段流程主要是由罐区、计量、聚合、配制、粘度五个主要岗位所组成。 罐区部分主要负责贮存、收送丁二烯溶液和溶剂油。 当聚合岗开车运作，罐区连续不断的给聚合釜输送溶剂油；原料单体丁二烯则由后乙腈直接输送 进行聚合，聚合釜停产后，则未反应的丁二烯直接输送回罐区。 计量岗主要负责为聚合反应过程输送各种各样的引发剂、终止剂。 配制岗的负责主要为聚合反应配制各种引发剂和终止剂，同时还负责接收从铝剂车间配制好的三异丁基铝溶剂。 粘度岗主要对生产的结果进行检测，测试产物的门尼粘度和转化率。 流量控制阀对来自乙腈的丁二烯进行调控在合适的流量范围内，反应物料流进文氏管后和溶剂油溶剂进行充分混合，进而流进丁油预热器和预冷器进行热量交换，从而能够控制溶液以合适的温度入釜。 镍组分，铝组分分别由镍计量泵和铝计量泵送出，通过铝－镍文氏管不 断混合后，与出自丁油预热器和预冷器的丁油溶液进行混合。 硼引发剂组分则是由硼计量泵直接送出和稀释油溶剂经文氏管进行混合后，在釜底与丁油混合后进入首釜。 丁油溶液在聚合釜中，在一定温度和压力的环境下，通过引发剂的作用，原料丁二烯发生聚合反应，从而生成高分子量的丁二烯聚合产物 —聚丁二烯。 首釜胶液自釜项出口出来，由第二釜釜底进入第二釜继续进行反应；再由第二釜的釜项出口出来，由第三釜釜底进入第三釜继续进行反应；由第三釜的釜项出口出来，进入第四釜继续进行反应；当反应物料达到一定粘度和转化率后，在第四釜的出口管线和终止剂从 终止釜釜底进入终止釜进行终止反应处理；最后，胶液由终止釜项出口出来，经胶液过滤器和压力控制阀入成品工段凝聚岗的胶液罐 [4]。 反应过程中用于换热的冷溶剂油视情况可以从不同釜的项部加入。 (2)后处理工段 后处理工段包括混胶岗、凝聚岗、洗胶岗、干燥岗、压块岗、薄膜岗、纸袋岗。 混胶岗接收原料反应聚合的胶液，将不一样门尼粘度的胶液混合配制为优级品指标内的胶液；由胶液罐定期回收小部分丁二烯；将检查合格的胶液送往凝聚岗。 凝聚岗将终止后进入胶液罐混合的门尼粘度合格的胶液进行凝聚，胶粒送洗胶岗，溶剂油送回收工段。 洗胶岗对 胶粒表面杂质用水进行清洗，降低胶液的温度，并且把胶粒输送去干燥岗。 干燥岗把含水 40~60%的胶粒物质，通过挤压脱水机、膨胀干燥机和干燥箱降到 %以下，并呈海绵状，直径为 10mm小胶条送至压块岗。 压块岗对产物进行称量压块。 薄膜岗对产物用薄膜进行包装。 纸袋岗则对产物封袋、入库。 终止反应后的胶液则进入胶液储罐，同时将部分反应未转化的丁二烯物料经液罐罐项压控调节阀，再经过盐水冷凝冷却器，进入配置的丁二烯贮罐，最后输送去丁二烯回沈阳建筑大学毕业设计 5 收罐区。 罐区中的胶液依据门尼粘度值高低进行相互混配达到合格后，通过胶液泵送去凝聚岗。 合格胶液经泵输送并喷射到凝聚釜内，在热水、机械搅拌和蒸汽加热的作用下，进行充分凝聚形成颗粒，并蒸出溶剂油溶剂和少量丁二烯。 釜项被蒸发的气体有水蒸汽、部分丁二 烯和绝大部分溶剂油溶剂，气体经过两个并联的循环水冷凝冷却器，冷凝物进入油水分离器进行油水分离，溶剂油用油泵送往溶剂回收罐区，水经油水分离罐底部由液面调节阀控制排出，经二次净化分离罐排入地沟。 釜底胶粒和循环热水经颗粒泵送入洗胶岗的缓冲罐，再经 1 号振动筛分离出胶粒送至洗胶罐 [5]。 在洗胶罐中，对胶粒用50~70℃ 的水进行洗涤，由 2号振动筛对洗涤过的胶粒 和水进行分离，同时将含水 40~60%的胶粒送往挤压干燥岗。 对胶粒用挤压机进行挤压，使含水量降至 8~15%，进而把它切成条形状，进行膨胀和内蒸，即是把它送入膨胀干燥机加热、加压，把胶粒的绝大部分水分脱去，再送入水平红外干燥箱干燥，使胶的含水量达标﹙ %以下﹚。 经干燥核查合格后的胶条用提升机送至自动称量秤，进行称量压块（ 25kg）。 称重压好的胶块用薄膜包好，再装入纸袋封好入库。 操作控制指标 (1)聚合工段操作控制指标 丁油浓度： 12~15g/100ml；首釜温度 95℃ ；未釜温度 100℃ ；压力 ；引发剂配方：镍 /丁 105；铝 /丁 104；硼 /丁 104；铝 /硼 、醇 /铝 =6；铝 /镍 =3~8；防老剂 /丁 =%~%；转化率 83%；收率 95%；每吨顺丁胶消耗丁二烯：。 (2)后处理工段操作控制指标 胶液罐：贮量罐容积的 80%；压力 ；胶液泵压力 ；凝聚釜釜顶温度： 94~98℃ ；压力 ；釜底温度： 96~101℃ ；液面蒸汽压力 ；水胶比 (体积 )： 5~8；循环水压力 ；安全阀定压： ；喷胶量： 10~25m3/h，循环水pH 值： 8~10；分层罐：常压 (开口 )；界面比隔板高 40%~60%；液面比隔板高 20%~80%；热水罐：液面 1/2；洗胶罐水温： 45~55℃ ；洗涤水罐液面 1/4；干燥岗：挤压机出口胶含水： 8~12%；热风温度： 80~100℃ ；蒸汽压力 ；循环水压力： ；干燥五段温度： 175℃ ；压块岗：高压油压 25MPa；控制油路油压 ；低压油压 5MPa。 沈阳建筑大学毕业设计 6 车间三废处理及安全防护 三废处理 本设计严格执行了有关石油化工企业的各种设计表针、设计规程和规定，认真考虑了环境保护和安全措施问题，并采取了积极有效的技术措施。 (1)防止废渣污染： 聚合釜产生的无规物，部分进入产品，部分随废己烷送至己烷回收工段，分离的无规物再利用，这样既保护环境又降低原料单耗。 (2)防止废液污染： ① 本工段工艺废水集中送至废水处理装置； ② 污染了的溶剂油送至溶剂油回收工段处理。 (3)防止大气污染： ① 来自聚合系统的尾气送至 火炬燃烧； ② 干燥系统的干燥介质成闭路循环使用，避免了废气排放污染了大气。 有毒物品 (1)1,3丁二烯 浓度比较高的时候会对人的神经系统产生麻醉作用，浓度低的时候会对人体黏膜产生强烈的刺激作用，丁二烯进入人体内的主要途径是通过呼吸道经肺在融入血液。 (2)三异丁基铝 此物质在未稀释的原液具有较强的腐蚀性能把皮肤灼伤，并且对上眼结膜和上呼吸道眼有刺激的作用，对人身体伤害较大。 (3)三氟化硼乙醚络合物 氢氟酸能造成皮肤的烧伤，人吸入后，能引起一系列呼吸道的疾病， 甚至引起肺炎等疾病。 (4)溶剂油 溶剂油主要是通过呼吸道和皮肤的吸收，进入人体造成中枢神经系统的损伤，造成急性中毒，甚至可能会出现脑出血、水肿等情况。 易燃易爆品 从反应原料来看，如下易燃易爆： 沈阳建筑大学毕业设计 7 ① 丁二烯在有氧气环境时很易发生聚合反应，并且能够形成具有爆炸性质的过氧化物，当遇到磨檫或者撞击时很容易发生爆炸，或者遇到火星、高热时也容易燃烧爆炸，所以在运输、储存的过程中要加入一定的阻聚剂溶解于有机溶剂中。 ② 三异丁基铝在空气中反应很强烈，会产生烟雾或者起火燃烧，遇到水的话，反应更为剧烈，从而造成爆炸现 象，能与酸类、胺类、醇类、卤素等发生强烈的反应。 开始分解时的温度为 50℃ ，在 100℃ 以上时分解更加剧烈。 ③ C6溶剂油也是很容易燃烧，遇到明火或者高热时燃烧造成爆炸。 ④ 阻聚剂很容易与氧气发生反应，灼伤人体皮肤，遇到明火或在高温环境中可发生燃烧。 而粉体和空气可形成爆炸性的混合物，当达到一定的浓度时，遇到明火会发生爆炸。 本品会对皮肤，眼睛，黏膜和上呼吸道有很强的刺激，可以引起皮肤和呼吸道的过敏反应 [9]。 ⑤ 三氟化硼乙醚络合物也是具有刺激性的液体，很容易与空气、水反应，对人体具有较强的腐蚀作用。 预防措 施 ① 操作人员在上岗之前需要经过严格的培训，只有考核合格后才能上岗作业。 在操作过程中要严格按照工艺指标执行，严格的遵守操作规程。 并且建立健全的事故预案，使操作人员掌握发生事故时该如何处理以及如何排除故障的方法。 增强员工的安全意识。 ② 配足消防车辆、灭火器材等一系列灭火器材，并且要做好对其日常的保养与维护，以便在出现事故时能良好的使用，避免造成损失。 ③ 室内厂房要保持良好的通风环境，以防可燃气体的大量积聚，并且在浓度高、危性险较大的易燃易爆气体场所要设置可燃气体测报仪，防止发生爆炸。 ④ 要严格的执行《动火管理制度》， 对其动火申请必须逐条严格审核。 并对员工实行全员消防知识培训，增强他们的安全意识。 ⑤ 做好设备合理设置与维护的工作，及时消除滴、漏现象，见微知著。 液面计、安全阀、防爆膜、压力表以及连锁等安全设施都必须保持完好并其投入使用。 ⑥ 动火前必须进行动火分析，使可燃物＜ %，避免造成事故的发生。 有毒害物质的防护 (1)1,3丁二烯 沈阳建筑大学毕业设计 8 a) 在生产过程中所用设备和管道必须保持良好的密封性，作业场所必须保持良好的通风条件。 b) 当丁二烯出现大量泄漏时，应该马上及时的配戴过滤式防毒面具或隔离式防毒面具迅速的撤 离现场，避免造成人员伤亡。 c) 当员工发生了急性中毒时，急救人员必须做好自身的防护措施，比如配戴氧气呼吸器，迅速把伤员从污染区迅速转移到空气新鲜，温度适宜的地方，并且迅速实施救助措施比如人工呼吸等，直至伤员能自主的呼吸。 (2)溶剂油 a) 当工作环境中，危险气体浓度过高时，必须增设密闭排毒设施，并且增强自然通风和机械通风的条件。 b) 进入高危险气体浓度区作业时，一定要穿好工作服、防护手套、胶鞋，戴好防毒面具等防护措施，作业完后要淋澡冲洗，要严格遵守规章制度。 c) 如伤员吸入了溶剂液体，待伤员在清醒的 状态下导入硫代硫酸钠洗胃，严重的立即送往医院。 (3)三异丁基铝 a) 设备和管道必须保持良好的密封，不允许含有氧气和水，加强通风。 b) 少量铝剂飞溅到人身上时，应立即用大量的水进行冲洗。 (4)三氟化硼乙醚络合物 a) 急性中毒，应立即将患者移出毒区，到新鲜而暖和的场所用 2～ 4%的小苏打洗鼻、含嗽口，然后送往医院。 b) 肤烧伤，立即用大量的清水冲洗，再用 5%的小苏打水洗涤或湿敷。 c) 溅入眼内，立即用大量清水冲洗，再用生理盐水或 3%的硫待硫酸钠溶液冲洗，对症治疗 [10]。 防护噪声污染 在生产中产生的不同频率和强度的声波无规律地杂乱组合形成对人体干扰、危害的声音称为噪声，噪声对人体的危害主要是听觉、神经、心血管等系统。 生产车间地点噪声容许标准为 85dB（ A），现有企业暂时达不到此标准可放宽至不超过 115dB（ A）（每天接触时间不超过 1h）。 在噪声的防护上主要应在设计施工时要考虑到，采取吸声、消声、隔声和隔振等措施。 工人操作场所应加强噪声防护，可选用防噪耳塞和防噪声耳罩。 沈阳建筑大学毕业设计 9 对噪声岗位做好操作人员的体检工作。 厂房的布置及水电汽的要求 厂房设计求简单，一般为长方形，设计如下：该车间为 落地设计。 厂房布置包括生产部分，辅助部分和生活部分三大区域。 厂址的选择： (1) 周围环境的空气含尘量，含菌量要低，应选在农村或市郊。 (2) 选择水源丰富，水质好的厂址，减少制备工艺用水的投资和运行费用。 (3) 应选择交通运输方便之处，能源有保障，电力供应稳定并与电力部门有供电协议。 (4) 有良好的工程地质和水文地质条件。 总布局主要应该满足三个方面的要求： 保证径直和便捷的生产作业线，并尽可能避免交叉和迂回，使各种物料和输送距离为最小，同时将水，电，汽耗最大的车间尽量集中，形成负荷中心，并 使其与供应来源靠近，使水电汽输送距离最小。 (1) 安全要求：。