年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计课程设计说明书(编辑修改稿)

年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计课程设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

收采用两台减压蒸馏塔串联操作，脱水机为两台并联进行操作，每条生产线的两台小干燥箱（美国 WP 公司生产）并联进行干燥。 虽然丁苯橡胶市场已经十分成熟，但乳液丁苯橡胶与溶液丁苯橡胶之间的竞争正在 渐增。 溶液丁苯橡胶在加工上存在的问题已通过生产特制的聚合物(tailoring)而得以有效的克服。 目前存在的主要问题是其价格较高，各生产者所生产的产品之间没有较好的互换性。 对于高性能的轮胎，没有任何其它橡胶能够取代溶液丁苯橡胶的位置，当然乳液丁苯橡胶也是不能满足要求的。 因此尽管溶液丁苯橡胶的成本比乳液丁苯橡胶的成本高约 17%，但轮胎生产者使用的溶液丁苯橡胶趋势已经开始越来越明显，但是由于我国现状的限制，所以我国大多数还是选用乳液丁苯橡胶。 一般乳液丁苯橡胶含有 %的苯乙烯，其分子量随聚合的情况而异，在10~150 万之间。 聚合物分子的微结构，也随聚合条件的变化有较大不同。 高温共聚丁苯橡胶与低温丁苯橡胶的比较，高温共聚橡胶的反式结构含量较低，聚合度也较低，凝胶含量较大；低温共聚丁苯橡胶的反式结构含量较高，分子量分布较窄，凝胶含量几乎没有，因此，物理性质比高温丁苯橡胶要好。 鉴于以上内容所述，本设计主要采用低温乳液聚合合成丁苯橡胶。 防火防爆 本车间的原料和大多助剂都为易燃易爆品，特别要注意防火防爆，而且大部分设备的自动化程度较高，设备生产中高速运转，应严格按照操作规程来操作设备。 本车间的防火 防爆级别较高，因此安装了地下消火栓 4个， 8 公斤的干粉消火栓 27 个， 30 公斤干粉车一个， 1211 灭火器 32个等消防设施。 注意事项： ⑴ 根据中华人民共和国国家标准（ GBJ1687）建筑设计防火规范，本厂属于甲级防火防爆单位，各工序岗位的管理均应符合规范要求。 ⑵ 在厂范围内， 30米以内严禁烟火，严禁携带易燃、易爆品和穿钉鞋进入生产区域，生产所用的易燃品（棉纱、油类等）应放在指定地点，并妥善保管。 ⑶ 所有盛装易燃易爆物料的 设备和运输通道，均应有良好的静电接地装置，接地总电阻不得大于 4欧姆，厂房和装置的避雷装置应保持良好，不得损坏，每吉林化工学院 课程设计 11 年要检测校验一次，接地线的测试由动力厂负责，检测记录应报生产单位和生产机动部、安环质检部各一份，以备待查。 ⑷ 盛装和输送易燃易爆物料的设备，管道应该严密无泄露，发现泄漏应及时检修，若开车无法检修，又严重威胁安全生产，应立即停车检修。 ⑸ 所有的电动机和电器设备均应有良好的接地装置，机械传动设备应有完整的安全防护罩。 ⑹ 当班工人，不得任意脱离工作岗位，传动设备合闸前，要按操作法规定，严格细致检查，注意设备内外是否有人工作。 ⑺ 登高作业 2米以上，应带好安全带和安全帽，并携带好材料、工具、切勿落下伤人。 ⑻ 安全阀、防爆膜、压力表要经常保持灵活好有用，均应按照受压容器管理规范要求，按期进行核验，并做好记录，打好铅封，记录上应有检验人签字存档备查，如遇特殊情况，例如安全阀误操作跳开，低改高型号树脂生产，要随时调校安全阀。 ⑼ 砂封、阻火 器等安全装置每半年清理检查一次。 ⑽ 系统设备管道停车检修，必须将物料处理干净，排 N2置换。 经分析化验合格，办理动火证后，方可动火检查。 ⑾ 系统设备，管道开车，应用 N2置换，分析含氧在 3%以下，方可进行开车。 ⑿ 盛装和输送 C2H VCM的管道设备严禁用铁器敲打，以免发生火花。 各类火灾救援程序：。 ，火警： 119。 ，详细地址。 节能与环境保护 一、节能 ，其副反应少，收率高。 ，尽量按物料流向布置，来减少物料往返输送次数。 适当的利用位差，以靠重力来输送物料，尽可能减少输送的设备，以节约动力。 、电、蒸气的计算，为加强能源的管理，合理 用电、水、气打下良好的基础。 ，从而大幅度的降低了新鲜水的用量。 二、 环境保护 该厂建于吉林市的东北部江北化工区，其中该地区的主导风向为西南、西北风，对于市区居民的生活以及附近的工农业生产均无太大的影响。 该厂的下游还设有污水处理厂，能将工业，生活产生污水进行及时有效的处理，生产过程中产生的三废都能得以妥善的处理，来符合国家环保的要求。 吉林化工学院 课程设计 12 为了美化环境和清新空气，降低噪声，尽量在空地上植树，种草，修筑花坛等，适度地种植柳树，杨树，常青树，来增加绿化面积。 防毒 生产中所用的反应物品大多对人身有健康危害，化学物品经吸入、食入、经皮吸收等途径向人体侵入。 防护措施： ⑴ 皮肤防护 ： ① 严禁直接接触剧毒物品 ② 在生产岗位工作的职工根据有毒物的性质穿戴工作帽、工作服、防护面具、防护镜、手套、工作鞋、口罩等劳动保护用品以及在外露的皮肤上涂抹皮肤防护剂。 ⑵ 呼吸防护 ： 进入有毒物料是设备内作业或有毒物质浓度超标区域，应戴防毒面具及防护用品。 呼 吸防护面具包括防毒面具、氧气呼吸器等。 ⑶ 个人卫生保健 ： ① 不准在被污染的环境中存放食品及就餐、饮水。 饭前应洗手、漱口。 ② 正确穿戴防护用品，下班后应洗澡。 工作服不应与非工作服混放。 ③ 增加保健食品，增加营养，增强体质、增强身体康毒害能力。 ④ 定期检查身体健康状况。 ⑤ 应备有一定数量的应急解毒药品。 工艺流程 单体及化学品溶液接收 1．丁二烯（ BD） 丁二烯（以下简称 BD）来自单体贮存与配制岗位经 FR301 记录瞬时流量后，进入 BD 换热器（ E301）。 在 E301 与 WHS(WCS)换热后，流入混合器（ A301）。 在 A301 入口， BD 与来自循环碱液加热器（ E302）的碱液混合， BD 和碱液在A301 中充分混合后，流入碱滗析器（ V3021），阻聚剂（ TBC）在此被碱液脱除。 碱洗温度，控制 V3021的入口为 30177。 2℃，由 TRC301控制调节 E301 WHR(WCS)的流量。 BD 和碱液在 V3021中分层分离， BD 中的 TBC 转入 V3021 下部的碱液中。 V3021 中上部的 BD 进入 V3022 中，进一步分离掉碱液，再由上部流入 BD 进料换热器（ E303），换热以后，流入 BD 缓冲罐（ V303）。 E303 的出口温度由 TRC304 控制，调节 WHR(WCS)流量，使温度稳定在 30177。 2℃。 V303 的液位，由 LICA302 控制和调节 [7]。 V3021 中的碱液以循环碱液输送泵（ P302）连续经 E302 循环。 循环碱液的瞬时流量，由 P302 出口管线上的 FR302 记录，改变碱液的循环量就改变了 TBC 的脱除效果， E302 碱液的出口温度由 TIC303控制，调节 WHR(WCS)的流量，使温度稳定在 30177。 2℃，由于碱液在循环中与 TBC反应而消耗，因此要定期更换，废碱液装桶或放入地沟（排放使以 600送入的母液中和）。 新鲜碱在氢氧化钠配制槽 V301 中配制，配制合格后的碱液，有 P301送入 V3021中。 2．苯乙烯（ ST） 苯乙烯（以下简称 ST）来自单体贮存与配制单元。 经管线进入 ST换热 （ E306）后，进入 ST 缓冲罐（ V304）。 V304的液位，由 LICA303 控制和调节。 E306 ST的出 口温度，由 TRC323 检测，调节 WHR(WCS)流量，使其稳定在 24177。 2℃。 3．乳化剂（ EM） 吉林化工学院 课程设计 13 来自化学品配制单元的乳化剂（以下简称 EM）溶液在线混合系统，由于皂型不同，分别经不同的管线进入 EM 缓冲槽（ V306A , V306B）。 温度由 TIC307控制，调节加热蒸汽流量，使其稳定在 18177。 2℃。 V306 的进料运作，由 LRS304的连锁接点 LS323 控制，调节 V306的液位。 4．活化剂（ ACT） 来自化学品配制岗位的活化剂（以下简称 ACT），进入 ACT 缓冲槽（ V307）中。 V307的进料 运作，由 LRS305 的连锁接点 LS215 控制。 V307的温度为常温。 5．调节剂（ MOD） 来自调化剂（以下简称 MOD）配制罐的 MOD，由 MOD 输送泵（ P109）送入MOD 缓冲罐（ V305）中。 V305 的进料运作，由 LIS307 的连锁接点 LS324 控制 P109 泵和 V305 进口调节阀的开闭。 V305 的温度有 TIC327控制，调节 WHR的流量，使其稳定在 15177。 2℃。 6．氧化剂（ OXI） 来自氧化剂（以下简称 OXI）配制罐的 OXI，由 OXI 输送泵（ P108）送入OXI 缓冲罐（ V309）中。 V309 的进料运作，由 LIS308 的连锁接点 LS325 控制 P108 泵的开停和 V309 进口调节阀的开闭。 V309 的温度由 TIC328控制，调节 WHR 的流量，使其稳定在 15177。 2℃。 7．终止剂溶液（ ） 来自化学品配制单元的终止剂（以下简称 ）溶液，由 输送泵（ P210）经管线进入 缓冲罐（ V308）中。 V308的进料运作由 L RS306 的连锁接点LS218 控制 P210 泵和 V308入口调节阀的开闭。 V308的温度为常温。 聚合 聚合进料是多股物料 流在线混合方式。 其控制为多组分混合流量控制系统 —主站追踪系统。 其流量检测器为椭圆流量计（氧化剂、调节剂 BDST 为质量流量计）。 由主站、成分比率设定器、流量检测单元、显示报警单元，与调节阀或无级调速电机组成其流量控制回路。 为确保控制精度，辅设了手动校正系统。 聚合进料中的丁二烯（ BD）、苯乙烯（ ST）、乳化剂（ EM）、活化剂（ ACT）、调节剂（ MOD）、氧化剂（ OXI），分别由聚合进料 BD 进料泵（ P303）、 ST进料泵（ P304）、 EM 进料泵（ P306）、 ACT 进料泵（ P307）、 MOD 进料泵（ P305）、 OXI进料泵（ P309）输送，首先 ST 与 MOD 混合后再与 BD 混合，然后， BD、 ST、 MOD混合料液与 EM 相混合，混合后的料液在进入冷胶进料冷却器（ E304）之前与ACT 混合，进入 E304与液氨换热，出口温度控制为 13～ 17℃，然后，此混合料液流入冷胶进料冷却器（ E305）进一步与液氨换热 [8]，出口温度控制为 8～ 12℃。 最后，混合料液流入聚合釜。 E30 E305的温度以 TRC3 TRC311 为主控回路，同 V31 V318 氨蒸发压力调节系统 PIC304 或 PIC305 构成 串级，调节液氨蒸发压力，实现对 E30 E305 出口料液温度的稳定控制。 物料混合后进入缓冲罐 (V312)由 P308A 和 P308B 分别加入良田聚合线，由 P309 泵把 OXI直接送到聚合首釜。 所有的物料进入第一聚合釜后，聚合反应就开始了。 为获得高质量的均匀产品，在搅拌条件下，由液氨在聚合釜氨冷管内蒸发，把聚合反应热带走。 因此，每个聚合釜温度根据生产的品种不同，控制在规定值是十分重要的。 SBR 品种不同，所需聚合釜温度亦不同，其控制方法一样，都是以 TRC312319 控制聚合内吉林化工学院 课程设计 14 温度，调节氨 冷管中的 液氨液 位。 聚合釜系 统的氨蒸发 设计规定为240260kPa(7～ 3)。 聚合反应的时间，设计取 177。 小时。 当转化率和门尼黏度等主要控制指标达到规定值时，由终止剂泵（ P310）送来的 溶液，从选定的 加料点加入到胶乳中，从而终止聚合反应。 加料点可能是末釜出口，也可能是置换塔（ C301～ 303）的某一个出口。 最终胶乳由系统压力送入单体回收岗位（ 400）或胶乳缓冲罐（ V303）中。 聚合系统设有两个压力控制点。 PRS303 检测进料集管的压力，设在 E304进口， 500 kPa 自动报警， 600 kPa 时，系统自动停车。 PRCA308 检测置换塔（ C305）出口的系统备压，设定值为 200 kPa， 450 kPa 发出报警。 胶乳缓冲罐（ V330）的压力由 PRC309 控制，其设定值为 100 kPa，超出 100 kPa 后，排入 400。 V330中的胶乳，由胶乳输送泵 P310 连续送入 400单体回收岗位。 V330由 LIA32LIA322指示其液位变化。 聚合所用 ，在停车或紧急状态情况下，由停车 输送泵、事故 输送泵送入终止点，后者都是以氨气（ GN）为动力源是移动式气动泵。 吉林化工学院 课程设计 15 第四章 设计计算 聚合工段物料衡算 丁苯物料衡算图 1丁二烯混合进料； 2苯乙烯混合进料； 3叔十烷基硫醇； 4水； 5歧化松香酸钾皂； 6过氧化氢对孟烷； 7硫酸亚铁； 8 雕白粉 ； 9EDTA。 10磷酸钠； 11二甲基二硫代氨基甲酸。