发布时间 : 星期一 文章异戊橡胶生产车间工艺设计更新完毕开始阅读9dbf70be453610661fd9f42b
第一章 总述 1.9 生产规模
1.9.1 本装置生产规模
本装置生产规模为1.0×107千克/年异戊橡胶粉末。
1.9.2 设计的开工时间
设计运转时间7200小时/年。
1.9.3 生产方式
生产方式为连续自动化生产。
1.10 装置组成
1.10.1 生产工段
该车间主要由聚合工段和后处理工段组成。
聚合工段主要由罐区、计量、聚合、配制、粘度等岗位组成。 后处理主要由混胶、凝聚、干燥、压块、薄膜、纸袋等岗位组成
1.10.2 辅助生产设施
包括控制室，配电室，实验室及办公室。
本装置所需的乙烯，丙烯，水，电，蒸汽均由厂区系统管网提供。
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第二章 生产方法及工艺流程
第二章 生产方法及工艺流程
2.1生产方法及工艺流程选择
异戊橡胶的生产目前存在的工艺主要区别在于催化剂的选择。钛系异戊橡胶（以钛为基础的催化剂）是目前世界上技术上最成熟的异戊橡胶生产技术，也是生产能力最大的异戊橡胶，国外技术已经很成熟。传统的锂系异戊橡胶（以锂为基础的催化剂）虽有成本低的优点，但因不能用于轮胎，不适用于我国国情。稀土异戊橡胶性能和国外钛系异戊橡胶相比已基本接近，并且稀土异戊橡胶是在70年代由中国首先开发的，但是由于多种原因，始终没有实现工业化。因此，根据中国国情，在原有技术基础之上进行再开发，异戊橡胶的规模生产将会在不久的将来实现。
跟其他合成橡胶的生产工艺相仿，稀土系异戊橡胶的生产工艺主要有以下几部分构成，如图1-1所示。
1.异戊二烯 2.溶剂 3.催化剂 聚合 凝 聚 后处理 单体 精制 单体和溶剂回收 图1-1 稀土异戊橡胶工艺示意图
因此，对异戊橡胶生产工艺的研发重点在于催化剂的研制和聚合条件的摸索，以及合理的配方。
2.1.1单体的供应
作为异戊橡胶单体的异戊二烯，2007年国内产量仅为5～6万吨/年。如果规模生产异戊橡胶，显然不满足需要。因此，根据异戊橡胶生产大国俄罗斯的经验，可以采取甲醛和异丁烯合成的办法进行异戊二烯的生产，但是该技术也是对我国实行技术封锁，原料的不足在一定程度上造成了异戊橡胶发展的缓慢。但是近几年，随着中国石油、中国石化和中国海洋石油公司在南部沿海以及华东、西南的大型炼油项目的建设，原料在一定时间内可以满足国内10～20万吨/年异戊橡胶的规模生产。有关科研单位在原料供给基本平衡的
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广东石油化工学院 毕业设计：10KT/a 异戊橡胶生产车间的工艺设计
时期内，力争突破异戊二烯单体的生产技术研究屏障，为异戊橡胶的生产做好保障。
2.1.2聚合热的引出
聚合物料经冷却后与引发剂按工艺要求混合后，送入聚合装置(一般由3～6台聚合釜串联组成)进行连续聚合操作。
为了使异戊二烯的转化率达到85％以上，应在聚合过程中逐步提高聚合温度。聚合釜装有螺带桨叶和刮板式的搅拌器，以保证聚合釜内的全部空间都能得到强烈而均匀的搅拌，并使换热面也得到连续的清理。刮板式搅拌器与框式和涡轮式搅拌器相比，传热系数可提高1～2倍，并能防止聚合物在换热面上沉积。
聚合反应热一般用低温盐水或丙烷、丙烯通过聚合釜的冷却夹套和内冷却装置导出，也可靠部分溶剂（含单体）蒸发导出。但在高粘度聚合物溶液中，溶剂蒸发会引起发泡问题。因此，蒸发的溶剂经冷凝后须再从聚合釜上喷入，以防止发泡。
2.1.3胶液凝聚
工业上采用热水凝聚法，从胶液中分离出橡胶。为降低蒸汽消耗量及胶粒中残留溶剂和单体含量，常采用双釜或多釜凝聚工艺。并向温度达到溶剂沸点(或与水的共沸点)以上的热水中导入胶液，这时未反应的单体与溶剂急剧蒸发汽化，而橡胶呈小片颗粒分散在热水里成为淤浆。含有水蒸汽的蒸发气体，由上部引出进入回收系统。成为淤浆的颗粒进到另一个凝聚釜中，用蒸汽进一步脱除残留的溶剂。
2.1.4单体及溶剂回收
由于沸点差异明显，使用常压精馏的工艺即可分离异戊二烯和溶剂。
2.1.5后处理
与其他合成橡胶后处理工段基本一致，凝聚的胶粒经振动筛分离出水后，送入螺杆挤压机脱水。脱水胶粒接着可在膨胀干燥机或多程(或单程)输送式热风干燥机中干燥。干燥胶粒压块、成型、包装即得成品。
2.2工艺参数的选择
(1)反应器（D201、D202）：D201反应器：T=70℃，P=1.0Mpa，停留时间：3.5小时，装料系数：0.9，浆料浓度：36%（以聚合物计）；
D201反应器：T=70℃，P=0.5Mpa，停留时间：2.5小时，装料系数：0.9，浆料浓度：36%（以聚合物计）。
(2)反应器夹套水冷却器：反应器循环用冷却水 入口温度：40℃ 出口温度：60℃。 (3)闪蒸罐（D204）：顶部温度：34℃ 压力：0.1174Mpa ，底部温度：70℃ 压力：0.127Mpa。
(4)己烷预热器（E204）：温度：94℃。 (5)吸入分离罐（D206）：压力：0.017Mpa。
(6)中间罐（D205）：温度：70℃ ， 液位：30% ， SL：36%。
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