年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计____论文说明书.doc

课程设计说明书 年产XX万吨丁苯橡胶预处理工段工艺设计 Annual output of XX tons of styrene butadiene rubber technology design of pretreatment section 目录 第一章 前言 1 1.1 丁苯橡胶概述 1 1.2 丁苯橡胶合成原理 2 1.2.1 原料 2 1.2.2 原料物性 2 1.2.3 反应式和反应机理 2 1.2.4 影响产物的因素 2 1.3 合成工艺 3 1.3.1 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程 3 1.3.1.1 转化率确定 3 1.3.1.2 配料确定 3 1.3.1.3 分散介质 3 1.3.1.4 单体纯度 4 1.3.1.5 聚合温度 4 1.3.1.6 聚合时间 4 1.3.1.7 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程 4 1.3.2 溶聚丁苯橡胶的生产工艺过程 5 1.4 相关符号说明 5 第二章 课程设计任务书 7 2.1 技术指标 7 2.2 设计地区自然条件 8 第三章 设计方案的确定及工艺流程说明 9 3.1 设计原则 9 3.2 设计方案的确定 9 3.2.1 防火防爆 10 3.2.2 节能与环境保护 11 3.2.3 防毒 12 3.3 工艺流程 12 3.3.1 单体及化学品溶液接收 12 3.3.2 聚合 13 第四章 设计计算 15 4.1 聚合工段物料衡算 15 4.1.1 进料计算 15 4.1.2 出料计算 16 4.2 换热器设计计算 17 4.2.1 基本条件 17 4.2.2 丁二烯换热器E-301的设计 18 4.2.2.1 初选 18 4.2.2.2 计算管程压降及给热系数 19 4.2.2.3 计算壳程压降及给热系数 20 4.2.2.4 计算传热面积 21 4.2.3 苯乙烯换热器E-306的设计 21 4.2.3.1 初选 21 4.2.3.2 计算管程压降及给热系数 22 4.2.3.3 计算壳程压降及给热系数 23 4.2.3.4 计算传热面积 24 4.3 泵的计算 24 4.3.1 泵P—304的设计 24 4.3.2 条件依据 25 4.3.3 管内流体的流速 25 4.3.4 泵的选型： 25 4.3.5 储罐的计算 26 4.4 附属设备的选型与计算 26 4.4.1 管道直径的计算 26 4.4.2 容器型式的选择 27 4.4.2.1 丁二烯缓冲槽V-303的选型 27 4.4.2.2 苯乙烯缓冲槽V-304的选型 28 参考文献 29 课程设计体会 30 第一章 前言 1.1 丁苯橡胶概述 丁苯橡胶成白色或浅褐色，有苯乙烯的气味，密度：0.919-0.944 。 丁苯橡胶综合性能优良，是合成橡胶的第一大品种，产量占合成橡胶的60%，也是最早实现工业化生产的橡胶之一。它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚SBR。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，耐磨性、 耐老化性 可与天然橡胶及多种合成橡胶并用 乳聚丁苯橡胶（ESBR）经过50多年的发展,生产工艺已经成熟。近20年来，由于受到溶聚丁苯橡胶（SSBR）及其他弹性体的冲击，SSBR具有优良的耐磨性、耐曲饶、耐低温性及优良的动态性能。ESBR抗湿滑性好，但滚动阻力大，而SSBR由于兼具抗湿滑和滚动阻力低两种性能，在欧、美、日等国家和地区ESBR的产耗增长速度缓慢；但在亚太地区尤其是中国，由于汽车工业的迅速发展，ESBR的产能和产量有了很大幅度的增长，2003年我国丁苯橡胶（SBR）表观消耗量高达55.93万吨[1]，仅次于美国，居世界第二位。20世纪80年代末至90年代初，国外一些大的企业曾一度放弃了对ESBR的研发工作但ESBR经过数十年与SSBR的抗衡，仍显示出其较强的生命力[2]。尤其是近年来国外有些企业在提高ESBR的综合性能研究方面取得了突破性的进展。 1.2 丁苯橡胶合成原理 1.2.1 原料 主要原料：1,3 – 丁二烯苯乙烯1,3 – 丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，相对分子质量为54.09，相对密度0.6211，熔点-108.9，沸点-4.5 。摩尔折射率：20.03摩尔体积：84.7等张比容169.2，表面张力：15.9介电常数：2.26极化率：7.94有特殊气味，有麻醉性，特别刺激黏膜，容易液化，易溶于有机溶剂。性质活泼，容易发生自聚反应，因此在贮存、运输过程中要加入叔丁邻苯二酚阻聚剂。苯乙烯是无色或微黄色的易燃液体，化学性质非常活泼，能进行均聚合，也能与其他单体如丁二烯、丙烯腈等发生共聚合反应。储存