一、产品及原材料简介
1.1产品简介
产品为丁二烯橡胶(BR)9000,规格BR9O00.
丁二烯橡胶(BR)9000全名顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（Cis 1,4Polybutadiene Rubber）.
丁二烯橡胶(BR)9000为白色或浅黄色弹性体,性能和天然橡胶相近,是一种优良的通用橡胶,其结构式为：
顺式-1,4结构在聚合链中含量在90％以上的聚丁二烯才具有良好的弹性.
丁二烯橡胶(BR)9000与天然橡胶和丁苯橡胶相比,具有弹性高,耐磨性好,耐寒性好,生热低,耐屈挠性和动态性能好等特性,它与油类、补强剂、填充剂、天然橡胶以及丁苯橡胶等均有良好的相容性.丁二烯橡胶(BR)9000的主要缺点是抗湿滑性，撕裂强度和拉伸强度较低,冷流性大,加工性能较差。
表1-1 丁二烯橡胶(BR)9000产品质量指标（GB/T8659-2001)
1.2 原材料规格及性能
1.2.1 原料
1.2.1.1 丁二烯
纯度≥ 99.2%
水值≤ 25mg/kg
乙腈≤ 3mg/kg
TBC ≤ 20mg/kg
二聚物≤ 300mg/kg
总炔烃≤ 20mg/kg(其中乙烯基乙炔< =5mg/kg) 含氧化合物≤ 10mg/kg
1.2.1.1 粗溶剂油
沸程： 60~90℃
碘指： <0.1G/100g
水值：无游离水
硫化物：无
水溶物酸碱性：中性
1.2.1.3 环烷酸镍
含镍量：≥ 6%(m/m)
含水量： < 0.5%(m/m)
机械杂质： < 0.2%(m/m)
苯不溶物：微量
不皂化物：无
外观：绿色透明粘稠物
1.2.1.4 三氟化硼乙醚络合物
BF含量： 46.8~47.8%（m/m）3
比重： 1.120~1.127
沸点： 124.5~126℃
油溶性：在250倍油中全溶，三小时后无沉淀含水量： <=0.5%(m/m)
外观；无色透明，无沉淀物
1.2.1.5 三异丁基铝
溶度： 2.0 ± 0.2g/l
悬浮铝；无
外观；无色透明液体
活性铝含量： >= 80%(m/m)
二异丁基氢化铝：≤15%（m/m）
1.2.1.6 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（防老剂）溶点； 68.5~70.0℃
游离甲酚：≤0.03%
灰分：≤0.03%
外观：白色或浅黄色晶体
1.2.1.7 5A分子筛
吸水量: ≥200mg/ml
堆积密度： >0.6~0.7t/m3
1.2.1.8 活性氧化铝
粒径： 4~6mm
吸水率：≥100%
强度：≥13kg/个球
堆积密度： 0.63~0.78t/m3
外观：白色或微红色粒状固体
1.2.1.9 液碱
氢氧化钠含量：≥30%
水不溶物含量： <0.1%
1.2.1.10 聚乙烯薄膜
规格：宽700cm ，厚0.04~0.06mm
熔点： <100℃
1.2.1.11 牛皮纸袋质量标准：
规格： 900×370×160mm
1.2.1.12 对叔丁基邻苯二酚（TBC ） 纯度： ≥99.5% 含氧量： ≤0.5% 露点： <-35% 1.2．1.14 硫酸亚铁 工业铁
1.2.2 中间产物 1.2.2.1 精溶剂油 馏 程： 65~90℃ 碘 值： <0.1g/100g
水值： ≤30 mg/kg
含氧化合物： ≤10mg/kg 含丁二烯： ≤10mg/kg 硫化物及水溶物酸碱性： 无 小瓶鉴定： 引发时间≤5分钟
二、主要生产原理简述 2.1 主要生产原理
丁二烯橡胶是以1,3-丁二烯为单体，在环炔酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物等催化剂的作用下，于溶剂油中反应生成顺式1,4-聚丁二烯橡胶。该催化剂系属齐格勒-纳塔催化剂，聚合反应类型属于配位阴离子聚合，聚合方法为溶液聚合。
反应式为：
[]n -)(22催化剂22CH CH CH CH CH CH CH CH n -=????→?=-=
2.2各工号生产原理及影响因素 2.2．1 聚合反应及其影响因素
聚合反应是单体（丁二烯）在催化剂作用下聚合成高分子化合物（丁二烯橡胶（BR ）9000）的化学过
程。本工艺采用镍体系催化剂即：环烷酸捏、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物。
催化剂加料方法：采用AL-Ni 混合稀硼单加的连续加料方式。
关于催化剂作用机理：目前一般的看法是，当催化剂AL-Ni 混合在一起，由于三异丁基铝的化学活性较高，首先把二价的镍（环烷酸镍）还原成一价镍和零价镍，然后低价镍有进一步与铝化合物反应生成具有活性核心的化合物，在此同时，铝化合物和硼化合物反应生成含氟烷基铝化合物（据推测可能是一种双
金属键络合物）；上述两种化合物相碰后次形成的中间络合物，一般被认为是络合催化活性中心，（据推测是Ni-八面体结构），产出高顺式结构的聚合物-丁二烯橡胶(BR)9000。聚合过程的终止可加入终止剂——乙醇来破坏催化剂的活性从而终止反应，聚合体系中的微量杂质也可终止反应。
在聚合过程中，催化剂对氧气和水分都很敏感，所以在整个聚合系统中都应以脱出氧的干燥氮气封闭，催化剂组成、配比、用量以及溶剂、单体的纯度，丁油溶度、聚合温度等因素的变化，对聚合速率及聚合物的结构都有不同程度的影响。
2.2.1.1 丁二烯，溶剂油纯度的影响
丁二烯及溶剂油中含有的微量杂质，对聚合反应有影响，SEBS车间丁烯酮脱氢碳四得到的丁二烯往往带有乙腈、丙酮、丁烯酮、丙醛、丙烯醛、呋喃、阻聚剂、水及丁二烯二聚物等杂质，处理外进丁二烯得到的丁二烯一般只有阻聚剂、丁二烯二聚物、水及微量胺等杂质；溶剂油中含有微量水，回收溶剂油中油微量烯、醛等杂质。这些杂质大部分是多电子化合物，他们与Ni形成络合物，使Ni不能再与丁二烯作用，破坏聚合活性中心。因此这些杂质含量越高，聚合速度下降越厉害，转化率越低，甚至产生不聚造成橡胶结构改变，使橡胶品质变坏，丁二烯二聚物有阻聚作用，使凝胶含量增加。
水对聚合反应也是有影响的。在系统水含量较高时，A1、B与水发生反应，产生沉淀物，自身结构被破坏，从而失去催化活性。但是微量水可提高催化剂活性，因此当丁二烯和溶剂油脱水程度很深时，还需人为地向系统加入适量的水，以提高催化剂活性。
2.2．1.2 聚合温度的影响
随着聚合温度的升高，聚合速度加快，而分子量则略有降低，这是因为温度升高，可以提高催化剂活性，从而加快引发速度。但同时也因为加强了催化剂的催化作用，使器壁上原来可以溶于溶剂的高分子发生了深度交联，生成不溶性网状或立体型高分子，即凝胶，从而造成挂胶。因此，在相似的催化剂配方情况下，采用较低的聚合温度对减轻挂胶是有利的。
2.2.1.3 催化剂的影响
就是聚合反应的而言，确定合适的催化剂配比是十分重要的。生产上一般根据单体和溶剂的纯度的变化情况来确定，并以此作为生产过程和产品质量的有效控制手段。因此，生产不稳定时要适当调整催化剂的配比，从而使反应速度和橡胶门尼粘度符合控制要求。
在一般情况下，B/丁比是调节门的一种比较好的手段。科学实验和生产实践业已证实催化剂配比失调，用量过高，不仅影响橡胶生产的产量和质量，而且会造成聚合釜严重挂胶堵塞，检修频繁。因此，只有尽量提高溶剂油、丁二烯的纯度，改进催化剂的质量、配比，使催化剂配方用量降低，才能达到稳定均衡生产及提高橡胶质量的目的。
2.2.2 凝聚原理及其影响因素
在胶液中除含丁二烯聚合物外，还含有大量溶剂和未反应的丁二烯单体，及催化剂等，由于它们的沸点均较水的沸点低，而胶又不溶于水，所以胶液喷入沸水中后，借助于热水、蒸汽和搅拌，可以脱除溶剂和未反应的丁二烯而成为悬胶粒，在水中析出，同时由于热水、蒸汽的加热冲击作用，使胶颗粒表面的催化剂不断被洗于水中、溶剂、丁二烯被蒸发，从而使胶与溶剂油、丁二烯等分离。
因此控制凝聚的温度和搅拌的速度，对凝聚颗粒的大小、溶剂和杂质分离的程度均有很大地影响。提高凝聚釜水温或增加停留时间，将有利于溶剂的蒸发，减轻颗粒的相互粘结，从而有利于后处理的生产。
2.2.3 溶剂回收原理及影响因素
利用混合物中各组份的挥发度不同，采用普通精馏方法达到分离目的。
丁二烯与溶剂油的分离，由于丁二烯的沸点（-4.41℃）比溶剂油的沸点（60~90℃）低得多，用一般的精馏方法很容易分离。
溶剂油中得水的分离式基本水与丁二烯、溶剂油形成共沸物，其沸点低于溶剂油的沸点，所以油中微量水与油等形成共沸物从带走。经冷凝后水含量增大，同时温度降低，水在溶
剂油和丁二烯中的溶解度降低，故静置立即分层，这样便达到将水脱除的目的。
三、工艺流程叙述
3.1.1 配制计量工号
配制所需精溶剂自 893溶剂贮罐（R-490cd）经泵（B-490）间断送至精溶剂贮罐（R-401）供配制催化剂、防老剂使用。
环烷酸镍溶液的配制：
在浓镍配制釜（F-402）中先加入精溶剂油，然后经人工加入膏状环烷酸镍进行溶解并分离杂质，配制溶度为20±2克/升，溶好的浓镍溶液用氮气压送到稀镍配制釜中加入精溶剂
油，配成溶度1.0±0.2克/升得稀镍溶液。
三氟化硼乙醚络合物：
由催化剂车间蒸硼岗位经管道用氮气压入硼高位槽（R-407），按原料规格指标验收，供计量岗位使用。
三异丁基铝溶液：
由催化剂车间送入铝剂贮槽（R-403），配制溶度为2.0±0.2克/升，供计量岗位使用。
防老剂的配方：
在配制釜(F-401)中先加入一定量的精溶剂油，然后经人孔人工加入适量的防老剂（2，6-二叔丁基-4-4甲基苯酚）。补加溶剂至规定量后启动搅拌配制成所需溶度的防老剂溶液供使用。
将三异丁基铝溶液、三氟化硼乙醚络合物和已配置好的稀镍溶液以及防老剂溶液，分别引入计量罐使用。
AL-Ni催化剂系统：三异丁基铝自计量罐(R-418,R-419)经计量泵（B-415、B-416、B-417、B4-418）分A、B两线送至油-硼文氏管，在文氏管中与精溶剂油混合稀释后进入首釜。
3.1.2 聚合工号
自882送来的丁二烯和893送来的荣就分AB两线经丁油预冷器（H-401,H-402）预冷到一定温度后与AL-Ni催化剂混合，从釜底部进入聚合釜，由油-硼系统送来的三氟化硼乙醚
络合物催化剂从首釜下侧壁进料入釜，在搅拌和一定温度下进行连续聚合反应，并控制最终转化
率达85%%以上。在聚合反应的末釜后的出胶管线里加入防老剂溶剂，经静态混合器混合后送往胶液贮罐(R431)。
3.1.3 凝聚工号
凝聚工号分为凝聚A线和凝聚B线，凝聚A线为双釜凝聚工艺，凝聚B线为三釜凝聚工艺。
凝聚A线的流程为：
从聚合终止釜来得胶液进入胶液罐（R-431）配胶，将门尼合格的胶液用胶液泵送出，经过胶液过滤器，流量计，由二元胶液喷嘴喷入凝聚釜首釜内热水中，在蒸汽和搅拌作用下，把胶打碎成小颗粒，分散在热水中，蒸汽自凝聚釜底部喷嘴喷入釜内与胶液接触，热水由热水罐(R-444)来进行补充，水胶比控制在（4~7）:1。为减轻设备腐蚀及胶粒结块现象，还加入5%左右的烧碱溶液。
碱液自碱配制釜（F-442）用泵（ B-454bc）送来与热水汇合进入釜内，分散剂人工加入热水中。
凝聚首釜的胶粒和水从釜下部切线方向溢流管流入第二凝聚釜进一步凝聚，溢流管配有蒸汽管，为第二釜升温而提供蒸汽，第二釜内胶粒水从底部切线方向流出，用胶粒泵（B-450bc）送来与热水汇合进入釜内，分散剂人工加入热水中。
凝聚首釜的胶粒和水从釜下部切线方向溢流管流入第二凝聚釜进一步凝聚，溢流管配有蒸汽管，为第二釜升温而提供蒸汽，第二釜内胶粒水从底部切线方向流出，用胶粒泵（B-450bc）经B颗粒管线送至后处理工号。
凝聚釜内溶剂和部分水及少量丁二烯气化从釜顶蒸出，经溶剂蒸汽过滤器进入回收溶剂冷凝器(H-441)冷凝后油和水流至油水分分层罐，分出的水从水保底经U管排到污水沟，有从分层罐上部溢到溶剂中间罐（R-443）经油泵(B-452)送至溶剂回收工号。
凝聚B线的流程为：
由胶液泵（B-431d、e、f）来得胶液，与热水按1:1比例(热水与胶液混合前加入一定量的分散剂)经胶水混合器（X-402）充分混合后进入凝聚首釜（F-431），在搅拌的作用下，胶液与热水（少量分层水）、蒸汽在首釜内充分混合，大部分溶剂油被脱除，胶液被凝聚成小颗粒。首釜胶粒水经胶粒泵（B-450d）送至凝聚中釜（F-431A），进一步凝聚和脱除溶剂。在中釜，从中釜釜底加入蒸汽使胶粒进一步凝聚和脱除溶剂，在蒸汽作用下，溶剂和部分水被气化，呈气相进入首釜蒸汽分布器（X-403）。中釜胶粒水经胶粒泵（B-450e）送至凝聚末釜（F-431b）再进一步凝聚和脱除溶剂。最后，经过充分凝聚脱除溶剂后的胶粒从末釜出口用胶粒泵（B-450a）经A 颗粒管线送至后处理工号进行脱水干燥处理。末釜顶部气相经过蒸汽喷射泵（J-401）的喷射吸收后也被送入首釜釜顶经油气过滤器（S-402）进入油气冷凝器(H-442abc)，凝液经油水分层罐(R-442)分层，溶剂油回收到溶剂油中间罐（R-443），经油泵（B-452）送至溶剂回收工号。此外，从胶粒泵(B-450a)出口配有胶粒水循环管线到首釜，做为系统循环之用。
热水由热水泵（B-453ab）送来，分成三股，一股进胶水混合器充分混合胶液进入首釜顶部，一股通过从首釜顶部侧面进入，作为釜顶冲洗水，防止胶粒夹带，一股从首釜侧面进入，控制调节首釜液位。
分散剂从分散剂罐（R-451）通过分散剂计量泵（B-457ab）,打入进胶水混合器的热水管线中。
油水分层罐中分层水，有分层水泵（B-456ab）供胶粒泵（B-450de）做为轴封冷却水。
另外，从油中间罐来得油用吸收油泵（B-451）与R-449的3~5%的碱液混合在一起，送入吸收油冷却器（H-444）冷却后到胶液灌顶与胶液逸出的围棋同时分别从各自的入口进入喷射泵，尾气被吸收后入碱洗罐（R-446）和水洗罐（R-448），洗去酸性杂质和碱液，从罐顶溢出流入尾气油罐（R-445）再次分层，从罐上部出来与油中间罐的油一起去893。
3.1.4 后处理工号
从凝聚送来的含水胶粒进入缓冲罐（R482、R-5482）不断流入第一振动筛（J-481、J-5481）将胶水分离，水流入热水罐（R-444）循环使用。含有30%左右水的胶粒由振动筛送入洗胶罐（R-482、J-5482）脱去洗涤水，胶粒进入挤压脱水机（J-484、J-5484），在高温高压下，挥发份在机头出闪蒸而出，胶条断裂成胶粒，胶粒中挥发份降至2%左右进入干燥箱与加热的空气接触，干燥，控制挥发份小于0.50%，干燥出来入提升机降温、升高，由送入自动秤，称量后放入压块机成型，经交替机成型，经交替机进入薄膜包装机，包上薄膜，经金属检测器进入纸袋包装、打号、缝口后进入胶库等出厂。
3.1.5 溶剂回收工号
由凝聚岗位R-443送来的溶剂（含有、水分及少量丁二烯）经油气冷凝器（H441a和H442a）y与凝聚釜顶气相换热后，进入脱水塔（T-463）的第32层塔盘。
脱水塔塔底重沸器（H-466）用0.8MPa蒸汽加热，从塔顶蒸出丁二烯（含量为35%左右）、溶剂油及水的气相，经冷凝器（H-461）冷凝入回流罐（R-464），在R-462内沉降脱除分层水，一部分经回流泵（B-452）打回流，一部分作为丁二烯回收塔（T-464）进塔，塔底出来得溶剂油作为脱重组分塔（T-466）进料。
自脱水塔回流罐来得物料进入了丁二烯回收塔（T-464）第26层塔盘，塔底重沸器（H-467）用0.8MPa蒸汽加热，塔顶蒸出丁二烯气相，用-7℃盐水经冷凝器（H-462）冷凝后进入丁二烯塔回流罐（R-469）。为避免了丁二烯气相，用-7℃盐水经冷凝器（H-462）冷凝后进入丁二烯塔回流罐（R-469）。为避免了丁二烯自聚,将阻聚剂TBC按一定比例送入塔顶冷凝器前气相管线和进料管线中，从回流罐底脱出部分分层水，经回流泵（B-463）打回流，当丁二烯浓度在99.5%以
下时再部分打回流，部分送往SEBS车间。丁二烯回收塔底出来的含丁二烯0.5%以下的溶剂油，直接靠塔压或用塔底泵（B-471）经冷却器（H-478）冷却后送往R-443或罐区。
脱水塔釜的溶剂油（水值≤30mg/kg）靠塔压差（必要时用泵B-465）进入脱重组分塔（T-466），塔釜重沸器（H-468）用0.8MPa）蒸汽供热塔顶蒸出杂质少，水值≤30mg/kg的气相溶剂油，经
冷凝器（H-463）冷凝后入回流罐（R-465），然后用泵（B-466）供使用。塔釜含有重组分得溶剂油，用泵（B-467）经冷却后送往罐区。
自丁二烯塔底来得物料，含有轻组分杂质，进入溶剂油脱轻组分塔（T-468），从第26层塔盘进料，塔釜重沸器（H-470）用丁二烯塔蒸汽凝结水或0.8MPa蒸汽供热，塔釜物料用泵（B-470、B_464b）抽出，经塔底冷却器（H-475）冷却后送往罐区或返回R-443，塔顶蒸出含有轻组分杂质的气相溶剂油，经塔顶冷凝器（H-465）冷凝后进入回流罐（R-467），部分经回流泵（B-461）打回流，部分送入罐区。
3.2 装置的岗位划分
丁二烯橡胶（BR）9000装置划分为配置、计量、聚合、溶剂回收、丁二烯精制、凝聚、干燥、压块、薄膜包装、纸装包装、推胶十一个岗位。
北京化工大学化学工程学院 设计说明书 题目： 学生： 班级：化工 学号： 指导教师： 2015 年1月
目录 1.工艺设计基础 1.1 设计任务 1.2 原辅材料性质及技术规格 1.3 产品的性质及技术规格 1.4 危险性物料的主要物性 1.5 原辅材料的消耗定额 2.工艺说明 2.1生产方法、工艺技术路线及工艺特点 2.1.1 生产方法 2.1.2 工艺技术路线的确定 2.2生产流程简述 3.工艺计算与主要设备选型 3.1 物料衡算 3.1.1 计算的基准数据 3.1.2 计算基准 3.1.3 各单元物料衡算 3.2热量衡算 3.2.1 计算的基准数据 3.2.2 物料衡算 3.3 聚合釜的计算及选型 4 工艺控制条件及自控设计 5.附图：带控制点的工艺流程图（PID）
1．工艺设计基础 1.1 设计任务 1.1.1设计项目 年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计 1.1.2产品规格 纯度为99%的顺丁橡胶 1.1.3生产能力 年产1.1万吨顺丁橡胶； 考虑到设备检修，年开工时间为8000小时； 采用五班三倒制，每班工作8小时。 1.1.4主要设计任务 顺丁橡胶生产工艺由聚合工段和后处理工段两大部分组成，本设计的主要任务为：（1）聚合釜、终止釜和凝聚釜的物料衡算； （2）聚合釜的热量衡算； （3）聚合釜的计算和选型； （4）设计出聚合工段带工艺控制点的工艺流程图。 由于本设计为假定设计，所以设计任务中其他项目如：厂区或厂址、主要技术经济指标、原料的供应、技术规格以及燃料种类、水电汽的主要来源，与其他工业企业的关系，建厂期限、设计单位、设计进度及设计阶段的规定等均从略。 1.1.5产品及主要用途 顺丁橡胶，全名为顺式—1,4—聚丁二烯橡胶，呈白色或微黄色，简称BR，是由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡
第三节顺丁橡胶生产工艺 顺丁橡胶（BR）：以13-丁二烯为单体，经配位聚合而得到的高顺式聚丁二烯高分子弹性体。 一、主要原料 1.单体 单体1，3-丁二烯 2.引发剂 Li系→组成简单，活性高、用量少，易控制，加工性能差。 Ti系→产物为线型结构，Rp快，相对分子质量分布窄，加工性能不好。 Co系→→支化度高 较好，顺式含量高，相对分子质量分布较宽，易于加工。 Ni系→→可提高单体浓度和聚合温度，国内多采用。 Ni系引发剂组成：主引发剂→环烷酸镍Ni(OOCR)2 助引发剂→三异丁基铝Al(i-C4H9)3，外观浅黄透明，无悬浮物 第三组分→三氟化硼乙醚络合物BF3OC2H5 3.溶剂 溶剂：苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油（简称C6油或抽余油）等 ↓ 要求是馏程60～90℃，碘值＜0.2g/100g，水值＜20mg/kg。 影响：造成聚合体系的粘度不同，影响传热、搅拌、回收、生产能力等。 4.其他 终止剂：乙醇（纯度95%，含水5%，恒沸点78.2℃，相对密度0.81） 防老剂：2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（简称264） 熔点69～71℃，游离甲酚＜0.04%，灰分＜0.03%，油溶性合格。二、原理与工艺 1.聚合原理与方法 配位聚合 采用连续式溶液聚合法。 2.顺丁橡胶生产工艺 （1）生产工艺配方与聚合条件
①工艺配方； 丁油浓度12～15g/ml 镍/丁≤2.0×10－5 铝/丁≤1.0×10－4 硼/丁≤2.0×10－4 铝/硼＞0.25 醇/铝6 铝/镍3～8 防老剂/丁0.79%～1.0% 聚合温度：首釜＜95℃，末釜＜100℃ 聚合压力：＜0.45Mpa 转化率：＞85% 收率：＞95% 每吨胶消耗丁二烯： 1.045t ②聚合条件的确定 1/单体浓度 门尼粘度是生产控制的主要指标，一般控制在（45～50）±5左右。 2/引发剂的陈化方式→引发剂的活性有很大影响 陈化方式： 三元陈化→（Ni、B、Al分别配制成溶液，再按一定次序加入） 双二元陈化→（将Al分成一半，分别与Ni、Al组分混合陈化） 稀硼单加→（将Ni、Al混合陈化，B配制成溶液后直接加入聚合釜）→应用最多一种方式 3/溶剂的选择 甲苯的溶解能力最好，但搅拌不利。 生产中选择：溶剂油为溶剂 优点：成本低，来源丰富，毒性小，易分离回收。 缺点；溶解性能不好，易产生挂胶。 4/聚合温度控制 现象：丁二烯聚合反应的反应热为1381.38kJ/kg，如不及时排除将会影响产物
一、产品及原材料简介 1.1产品简介 产品为丁二烯橡胶(BR)9000,规格BR9O00. 丁二烯橡胶(BR)9000全名顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（Cis 1,4Polybutadiene Rubber）. 丁二烯橡胶(BR)9000为白色或浅黄色弹性体,性能和天然橡胶相近,是一种优良的通用橡胶,其结构式为： 顺式-1,4结构在聚合链中含量在90％以上的聚丁二烯才具有良好的弹性. 丁二烯橡胶(BR)9000与天然橡胶和丁苯橡胶相比,具有弹性高,耐磨性好,耐寒性好,生热低,耐屈挠性和动态性能好等特性,它与油类、补强剂、填充剂、天然橡胶以及丁苯橡胶等均有良好的相容性.丁二烯橡胶(BR)9000的主要缺点是抗湿滑性，撕裂强度和拉伸强度较低,冷流性大,加工性能较差。 表1-1 丁二烯橡胶(BR)9000产品质量指标（GB/T8659-2001)
1.2 原材料规格及性能 1.2.1 原料 1.2.1.1 丁二烯 纯度≥ 99.2% 水值≤ 25mg/kg 乙腈≤ 3mg/kg TBC ≤ 20mg/kg 二聚物≤ 300mg/kg 总炔烃≤ 20mg/kg(其中乙烯基乙炔< =5mg/kg) 含氧化合物≤ 10mg/kg 1.2.1.1 粗溶剂油 沸程： 60~90℃ 碘指： <0.1G/100g 水值：无游离水 硫化物：无 水溶物酸碱性：中性 1.2.1.3 环烷酸镍 含镍量：≥ 6%(m/m) 含水量： < 0.5%(m/m) 机械杂质： < 0.2%(m/m) 苯不溶物：微量 不皂化物：无 外观：绿色透明粘稠物 1.2.1.4 三氟化硼乙醚络合物
BF含量： 46.8~47.8%（m/m）3 比重： 1.120~1.127 沸点： 124.5~126℃ 油溶性：在250倍油中全溶，三小时后无沉淀含水量： <=0.5%(m/m) 外观；无色透明，无沉淀物 1.2.1.5 三异丁基铝 溶度： 2.0 ± 0.2g/l 悬浮铝；无 外观；无色透明液体 活性铝含量： >= 80%(m/m) 二异丁基氢化铝：≤15%（m/m） 1.2.1.6 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（防老剂）溶点； 68.5~70.0℃ 游离甲酚：≤0.03% 灰分：≤0.03% 外观：白色或浅黄色晶体 1.2.1.7 5A分子筛 吸水量: ≥200mg/ml 堆积密度： >0.6~0.7t/m3 1.2.1.8 活性氧化铝 粒径： 4~6mm 吸水率：≥100% 强度：≥13kg/个球 堆积密度： 0.63~0.78t/m3 外观：白色或微红色粒状固体 1.2.1.9 液碱 氢氧化钠含量：≥30% 水不溶物含量： <0.1% 1.2.1.10 聚乙烯薄膜 规格：宽700cm ，厚0.04~0.06mm 熔点： <100℃ 1.2.1.11 牛皮纸袋质量标准： 规格： 900×370×160mm
顺丁橡胶的合成工艺一、总论 1．顺丁橡胶 1.1.概述 顺丁橡胶是顺式-1,4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C 4H 6 )n。顺丁橡胶 是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，其顺式结构含量在95%以上。根据催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。顺丁橡胶是仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶。与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后其耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性尚好，易与天然橡、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。顺丁橡胶特别适用于制造汽车轮胎和耐寒制品，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。 1.2．顺丁橡胶的发展史 1910-1911年，前苏联用碱金属引发丁二烯聚合得到橡胶状物质。20世纪30年代初，德国和前苏联开始生产以金属钠为催化剂的丁二烯橡胶，称为丁钠橡胶，其结构规整性差，物性和加工性能不好，还不能算做顺丁橡胶。20世纪50年代，Ziegler-Natta配位定向聚合理论的实践，促进了顺丁橡胶合成技术的迅速发展。1956年，美国以AlR3-TiBr4催化体系合成顺丁橡胶。随后钴系、镍系及稀土系（钕系）催化剂相续发展，顺丁橡胶生产能力已仅次于丁苯橡胶，位居合成橡胶各胶种第二。2013年世界合成橡胶生产者协会统计丁二烯橡胶（主要为顺丁橡胶）产能为471.8万吨/年。 我国在上世纪70年代采用自主开发的技术实现了顺丁橡胶工业化生产，采用的是镍系催化剂，其生产技术一直处于世界先进水平行列。中国石化、中国石油和一些民企均拥有镍系顺丁橡胶生产装置，2011年总产能达66万吨/年，产品销往世界各国。未来几年，我国镍系顺丁橡胶产能将进一步扩大，预计我国镍系顺丁橡胶产能将超过100万吨/年。 稀土顺丁橡胶因其优异的性能被视为镍系顺丁橡胶的升级品种，逐渐被工业界所重视。稀土顺丁橡胶与镍系顺丁橡胶相比具有较高的弹性、较好的拉伸性能、较低的生热和滚动阻力以及优异的耐磨耗和抗疲劳等物理机械性能，符合高性能轮胎在高速、节能、安全、环保等方面发展的需要，常用于高性能绿色轮胎。中国早在上世纪60年代就开始了稀土催化丁二烯聚合的研究，由于当时经济发展落后，未能实现工业化生产。1998年在国家863计划的支持下，中国石油锦州石化公司在镍系万吨级顺丁橡胶生产装置上成功地生产出了稀土顺丁橡胶。2011年，中国石油独山子石化公司稀土顺丁橡胶生产装置投产，中国稀土顺丁橡胶生产装置实现了零突破。2012年，中国石化北京燕山分公司3万吨/年稀土顺丁橡胶生产装置也投产。未来几年，我国将新增20多万吨/年稀土顺丁橡胶的产能，届时中国稀土顺丁橡胶总产能达30万吨/年以上，成为稀土顺丁橡胶第一大生产大国。 2.溶液聚合 2.1.概述 将聚合单体溶解于溶剂中，然后在催化剂的催化下进行的聚合反应。在溶液聚合中溶剂起到传热介质的作用。 溶液聚合分为均相和非均相聚合两种情况。 2.2.聚合方式
顺丁橡胶的原料与上下游产业链分析 7.1 顺丁橡胶的原料供应与市场概况 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 丁二烯通常指1, 3-丁二烯，又称乙烯基乙烯，是一种重要的石油化工基础原料，是C4馏分中最重要的组分之一，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。 丁二烯分子式为C4H6，由于其分子中含有共扼二烯，可以发生取代、加成、环化和聚合等反应，在有机合成方面具有广泛的用途，可以合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯( ABS )树脂等多种产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙-66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。 目前，世界丁二烯的来源主要有两种，…… 近年来，…… 目前我国丁二烯的生产…… 2010年国内丁二烯的市场状况为：产能-万吨/年，产量-万吨，进口-万吨，出口-万吨，市场表观消费量-万吨。 表7.1 目前我国丁二烯主要生产厂家与生产能力情况表 多年来，我国丁二烯一直处于……。近年来，随着我国合成橡胶等工业的迅速发展，丁二烯的表观消费量不断增加。 2006～2010年我国丁二烯产量、进出口量及表观消费量统计见表7.2。 表7.2 2006～2010年我国丁二烯产、供、需平衡表 图7.1 2006～2010年我国丁二烯产、供、需走势图 目前我国丁二烯的产量不能满足国内的需求，每年都需大量进口。尽管我国丁二烯目前还供不应求，但专家分析指出，趋势正在向供应过剩转变。 2010年国内丁二烯供应格局可以简单概括为：产能、产量提升，进口环比
顺丁橡胶 1、前言 顺丁橡胶由于具有弹性好、耐低温性能好、生热低、耐磨性强、滞后损失小、耐屈扰性、抗龟裂性及动态性能好等优点，并且可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、胶带、胶管等橡胶制品的生产中得到广泛的应用。我国顺丁橡胶的研究开发始于1959年，1966年锦州石化公司建成年产千吨的装置，并生产出了新中国第一块镍系顺丁橡胶。20世纪70年代初，北京燕山石化公司采Ni（naph）2-Al（i-Bu）3-BF3OEt2（Ni-Al-B）三元镍系催化剂，即以Al-Ni陈化，稀B单加方式实现了镍系顺丁橡胶的工业化生产，建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置，生产能力15kt/a。此后锦州石化公司、齐鲁石化公司以及巴陵石化公司等单位也先后采用国内生产技术建成顺丁橡胶生产装置。锦州石化公司所具有的产品包括目前已经工业化生产多年的镍系高顺式顺丁橡胶（BR9000），和目前正在准备试生产的稀土顺丁橡胶（BR9100）。 2、顺丁橡胶生产技术现状及进展 2.1顺丁橡胶生产技术现状 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理、橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液，胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序，胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序，干燥后的生胶包装后去成品仓库，在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。图1所示为镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程。 图1 镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。聚丁二烯橡胶按照聚合物的微观形式分类，可以分为高顺式顺丁橡胶（顺式—1，4
橡胶配方大全 橡胶配方设计的原则 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。 橡胶配方的表示形式 原材料名称基本配方 /质量份PHR 质量分数配方/% 体积分数配方/% 生产配方 /KG NR 硫磺 促进剂M 氧化锌 硬脂酸 炭黑100 3 1 5 2 50 62.20 1.86 0.60 3.10 1.24 31.00 76.70 1.03 0.50 0.63 1.54 19.60 50 1.5 0.5 2.5 1.0 25.0 合计161 100.00 100.00 80.5 天然橡胶(NR)基础配方
原材料名称NBC标准 试样编号 质量份原材料名称 NBC标准 试样编号 质量份 NR 氧化锌硬脂酸— 370 372 100 5 2 防老剂PBN 促进剂DM 硫磺 377 373 371 1 1 2.5 注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写 丁苯橡胶(SBR)基础配方 原材料名称NBC标准试 样编号 非充油SBR 配方 充油SBR配方 充油量 25phr 充油量 37.5phr 充油量 50phr 充油量 62.5phr 充油量 75phr 非充油SBR 充油SBR 氧化锌 硬脂酸 硫磺 炉法炭黑 促进剂NS — — 370 372 371 378 384 100 — 3 1 1.75 50 1 — 125 3.75 1.25 2.19 62.50 1.25 — 137.5 4.12 1.38 2.42 68.75 1.38 — 150 4.5 1.5 2.63 75 1.5 — 162.5 4.88 1.63 2.85 81.25 1.63 — 175 5.25 1.75 3.06 87.5 1.75 Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方 半补强炉黑 （SRF）配方 CR(W型) 氧化镁 硬脂酸 SRF 氧化锌 促进剂NA-22 防老剂D — 376 372 382 370 — 377 100 4 0.5 — 5 0.35 2 100 4 1 29 5 0.5 2 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方 原材料名称NBC标准 试样编号 纯胶配方槽黑配方 高耐磨炭黑 （HAF）配方
顺丁橡胶生产工艺分析及趋势探讨 顺丁橡胶是由于它具有较高的回弹性和优异的耐低温性能以及良好的耐磨性能和良好的共混加工性能。本文从顺丁橡胶的生产工艺分析出发，对其技术发展趋势展开探讨。 标签：顺丁橡胶；工艺流程；溶液聚合法 顺丁橡胶，全名为顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，简称BR。由丁二烯聚合制得的结构规整的合成橡胶与天然橡胶和丁苯橡胶相比，硫化后的顺丁橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性特别优异，动负荷下发热少，耐老化性能好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。 1 生产工艺流程分析 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理，橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液；胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序；胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序；干燥后的生胶包装后去成品仓库；在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。按照聚合物的微观结构，顺丁橡胶可以分为高顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数90%以上，即国内所说的顺丁橡胶）、低顺式聚丁二烯橡胶（顺式-1，4结构质量分数35%～40%，简称LCBR）、中乙烯基聚丁二烯橡胶（1，2结构质量分数35%～65%）和高反式聚丁二烯橡胶（反式-1，4结构质量分数65%以上）4种产品。钴系、钛系、镍系和稀土钕系催化剂主要用于生产高顺式-1，4-聚丁二烯橡胶，其它聚丁二烯橡胶品种则主要采用锂系催化剂。 1.1 镍系顺丁橡胶 采用镍系催化体系，以丁二烯为原料，抽余油为溶剂，经配位阴离子溶液聚合，制得高分子质量、高顺式顺丁橡胶，该方法是我国目前生产顺丁橡胶的主要技术方法，技术开发成熟，产品质量具有国际领先水平。所用抽余油价廉、毒性低、原料易得、馏程宽、物系粘度低易于输送，这是镍系溶液聚合的优点。
橡胶生产技术工艺 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化 6 个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过 各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制 成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好 的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1 塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.2 混炼工艺
顺丁橡胶综述 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
顺丁橡胶 1、前言 顺丁橡胶由于具有弹性好、耐低温性能好、生热低、耐磨性强、滞后损失小、耐屈扰性、抗龟裂性及动态性能好等优点，并且可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、胶带、胶管等橡胶制品的生产中得到广泛的应用。我国顺丁橡胶的研究开发始于1959年，1966年锦州石化公司建成年产千吨的装置，并生产出了新中国第一块 镍系顺丁橡胶。20世纪70年代初，北京燕山石化公司采Ni（naph） 2-Al（i-Bu） 3 - BF 3 OEt2（Ni-Al-B）三元镍系催化剂，即以Al-Ni陈化，稀B单加方式实现了镍系顺丁橡胶的工业化生产，建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置，生产能力15kt/a。此后锦州石化公司、齐鲁石化公司以及巴陵石化公司等单位也先后采用国内生产技术建成顺丁橡胶生产装置。锦州石化公司所具有的产品包括目前已经工业化生产多年的镍系高顺式顺丁橡胶（BR9000），和目前正在准备试生产的稀土顺丁橡胶（BR9100）。2、顺丁橡胶生产技术现状及进展 顺丁橡胶生产技术现状 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；丁二烯的聚合；胶液的凝聚；后处理、橡胶的脱水和干燥；单体、溶剂的回收和精制。 工艺流程简介如下：催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂油一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶胶液，胶液中加入终止剂和防老剂进入凝聚工序，胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序，干燥后的生胶包装后去成品仓库，在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。图1所示为镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程。 图1 镍系高顺式顺丁橡胶的具体生产工艺流程 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定聚合物的微观结构和橡胶的性能等。聚丁二烯橡胶按照聚合物的微观形式分类，可以分为高顺式顺丁橡胶（顺式—1，4结构90%以上）、低顺式顺丁橡胶（顺式—1，4结构35%～40%）、中乙烯基顺丁橡胶（1，2结构35%～65%）和高反式聚丁二烯橡胶（反式—1，4结构65%以上）等4种产品。钴系、钛系、镍系和稀土钕系催化剂主要用于生产高顺式顺丁橡胶，其它聚丁二烯橡胶品种则主要采用锂系催化剂。 2.1.1镍系顺丁橡胶 采用镍系催化体系，以丁二烯为原料，抽余油为溶剂，经配位阴离子溶液聚合，制得高分子质量高顺式顺丁橡胶。该方法是我国目前生产顺丁橡胶的主要技术方法，技术开发成熟，产品质量具有国际领先水平。所用抽余油价廉、毒性低、原料易得、馏程宽、物系粘度低易于输送、这是镍系溶液聚合的优点。 2.1.2低顺式聚丁二烯橡胶
橡胶配方设计的原则 https://www.doczj.com/doc/1b15535565.html, 橡胶配方设计的原则可以概况如下： 1、保证硫化胶具有指定的技术性能，使产品优质； 2、在胶料和产品制造过程中加工工艺性能良好，使产品达到高产； 3、成本低、价格便宜； 4、所用的生胶、聚合物和各种原材料容易得到； 5、劳动生产率高，在加工制造过程中能耗少； 6、符合环境保护及卫生要求； 任何一个橡胶配方都不可能在所有性能指标上达到全优。在许多情况下，配方设计应遵循如下设计原则： ①在不降低质量的情况下，降低胶料的成本； ②在不提高胶料成本的情况下，提高产品质量。要使橡胶制品的性能、成本和加工工艺可行性三方面取得最佳的综合平衡。用最少物质消耗、最短时间、最小工作量，通过科学的配方设计方法，掌握原材料配合的内在规律，设计出实用配方。 橡胶配方的表示形式 天然橡胶(NR)基础配方
注：硫化时间为140℃×10min，20min，40min，80min。NBS为美国国家标准局编写丁苯橡胶(SBR)基础配方 https://www.doczj.com/doc/1b15535565.html, Phr指每百质量份橡胶的分量数 注：硫化时间为145℃×25min，35min，50min 氯丁橡胶(CR)基础配方 注：硫化时间为150℃×15min，30min，60min 丁基橡胶(IIR)基础配方
注：硫化时间为150℃×20min，40min ， 80min ；150℃×25min，50min ，100min 丁腈橡胶（NBR ）基础配方 注：硫化时间为150℃×10min，20min ，80min 顺丁橡胶(BR) 基础配方 注：硫化时间为145℃×25min，35min ，50min 异戊橡胶（IR ）基础配方
橡胶的工艺流程（精品） 2014-10-22橡胶技术网 橡胶工艺流程开始 1综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。 橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 2橡胶加工工艺 2.1塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。 生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。
掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。 在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。 开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃， 属于高温机械混炼。 生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。 几种胶的塑炼特性： 天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15- 20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。 丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。 氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。
顺丁橡胶聚合工艺设计 目录 1.概述 (2) 1.1设计原则 (2) 1.1.1设计依据 (2) 1.2设计概况 (2) 1.3工艺路线的确定 (2) 1.3.1聚合方法的确定 (2) 1.3.2单体原料路线的确定 (3) 1.3.3溶剂的选择 (3) 1.3.4引发剂的选择 (3) 1.4催化剂活性中心的形成方式—陈化方式 (3) 1.4.1聚合反应机理及影响反应的因素 (4) 1.4.2聚合反应机理 (4) 1.4.3影响反应的因素 (4) 1.4.4车间组成 (4) 1.4.5 生产制度 (5) 2.产品的物理化学性质及技术指标 (5) 2.1.1顺丁橡胶的结构 (5) 2.1.2顺丁橡胶的性能 (5) 2.1.3顺丁橡胶的用途 (6) 3. 基础数据 (6) 3.1三釜物料衡算 (7) 3.1.1 计算丁二烯进料量 (7) 3.1.2 溶剂进料量 (7) 3.1.3 催化剂用量 (7) 3.1.4 聚丁二烯生成量 (7) 3.1.5 防老剂用量 (8) 3.2 三釜物料衡算表 (8) 3.3首釜物料衡算 (8) 3.3.1 计算丁二烯进料量 (8) 3.3. 2 溶剂进料量 (9) 3.3.3 催化剂用量 (9) 3.3.4 聚丁二烯生成量 (9) 4.设备选择及计算 (10) 4.1 聚合釜的体积 (10) 4.2 确定釜的外型尺寸 (10) 4.3 搅拌形式选择 (11) 4.4 搅拌功率的计算 (12) 5.热量衡算（首釜） (12)
6. 设计综述 (14) 7.参考资料 (14) 8.附图 (15) 8.1 BR的生产工艺流程图 (15) 8.2 反应釜的装配图 (15) 1.概述 1.1设计原则 1.1.1设计依据 本项目通过研读大量的关于顺丁橡胶性质、用途、生产技术及市场情况分析的文献，对生产聚合顺丁橡胶的工艺过程进行设计的。以及依据就专业教师下达的设计任务书来设计。 1.2设计概况 该设计生产规模为年产45000t顺丁橡胶。主要原料：单体——丁二烯；溶剂——溶剂油；引发剂——环烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物；终止剂——乙醇；防老剂——2.6-二叔丁基对甲苯酚（简称2.6.4）。其生产原理采用溶液聚合的方法，使丁二烯、溶剂、引发剂等在连续釜式反应器中进行配位聚合，制得粘稠胶液，再通过水蒸汽凝聚、洗胶、干燥、压块等过程获得最终产品——顺丁橡胶。 1.3工艺路线的确定 1.3.1聚合方法的确定 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序有：①催化剂、终止剂和防老剂的配制和
顺丁橡胶的生产工艺及技术进展 顺丁橡胶以丁二烯为单体，采用不同催化剂和聚合方法合成。目前世界上顺丁橡胶生产大部分采用溶液聚合法。 催化剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关键，它决定工艺过程、聚合速度、聚合物的微观结构和橡胶的性能等。目前生产采用的催化剂主要有镍系、钛系、钴系、锂系、稀土钕系等。不同催化体系顺丁橡胶的生产工艺各有特点，但大体相似，以连续溶液聚合为主，主要工序有：①催化剂、终止剂和防老剂的配制和计量；②丁二烯的聚合；③胶液的凝聚；④后处理，橡胶的脱水和干燥；⑤单体、溶剂的回收和精制。 图2.1 溶液聚合法生产顺丁橡胶流程图 催化剂经配制、陈化后，与单体丁二烯、溶剂抽一起进入聚合装置，在此合成顺丁橡胶。胶液在进入凝聚工序前加入终止剂和防老剂。胶液用水蒸汽凝聚后，橡胶成颗粒状与水一起输送到脱水、干燥工序。干燥后的生胶包装后去成品仓库。在凝聚工序用水蒸汽蒸出的溶剂油和丁二烯经回收精制后循环使用。
2.1 顺丁橡胶的生产工艺 2.1.1聚合 2.1.1.1 聚合溶剂… 2.1.1.2 终止剂… 2.1.2 凝聚… 2.1.3 回收 回收是顺丁橡胶生产一个不可缺少的环节，采用的是多塔分离，为节省能源，齐鲁石化公司顺丁橡胶回收工艺优化改造为三塔流程(脱水塔、丁二烯塔、脱重塔)，降低了回收能耗。独山子石化为了解决丁二烯塔堵塞问题，将塔内溢流堰进行改造，成功解决了该难题。而国外由于聚合溶剂是单一组分或混合组分，分离较为容易，塔数少，耗能低。 2.2 顺丁橡胶的生产技术研究 低顺式顺丁橡胶最早由美国费尔斯通轮胎和橡胶公司于1955年开发，1961年投产，催化剂为丁基锂；中顺式顺丁橡胶首先由美国菲利浦石油公司开发(1956)，并于1960年由美国合成橡胶公司建厂投产，催化剂是四碘化钛-三烷基铝；高顺式顺丁橡胶可用钴系（一氯二烷基铝-钴盐）和镍系（环烷酸镍-三烷基铝－三氟化硼乙醚络合物）催化剂进行生产。钴系催化剂由意大利蒙特卡蒂尼公司开发并投产（1963），而镍系催化剂则是由日本合成橡胶公司采用桥石轮胎公司的技术于1965年工业化的。目前，有中国、美国、日本、英国、法国、意大利、加拿大、苏联、联邦德国等15个国家生产顺丁橡胶，近20个品种。 顺丁橡胶的生产工序包括：催化剂、终止剂和防老剂的配制计量，丁二烯聚合，胶液凝聚和橡胶的脱水干燥。其聚合几乎都采用连续溶液聚合流程，聚合装
论文题目：年产1.1万吨顺丁橡胶聚合车间工艺设计 专业：化学工程与工艺 本科生：刘子源（签名） 指导老师：刘登峰（签名） 摘要 顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，国际通用代号为BR，是目前仅次于丁苯橡胶的世界上第二大通用合成橡胶。本文介绍了顺丁橡胶的市场需求与生产现状，讨论了原料路线、聚合方法、催化剂、终止剂、防老剂的优缺点并进行选择。通过确定顺丁橡胶的生产流程，查阅各种物质的工艺参数，对产量为15000吨顺丁橡胶聚合工艺进行了计算，包括所有设备的物料衡算，聚合釜的热量衡算以及聚合釜的设备计算。绘制了PID图、PFD图以及聚合釜的详细设备图。 关键词：顺丁橡胶，丁二烯，聚合，转化率，催化剂，聚合釜
Subject: Process design of 1，3-polybutadiene rubber polymeric workshop with annual output of 11,000 tons Specialty: Chemical Engineering and Technology Name : Liu Ziyuan (Signature) Instructor :Liu Dengfeng (Signature) ABSTRACT Butadiene rubber is the type 1, 4-like polybutadiene rubber abbreviation, general international code for BR, is currently the second only to styrenebutadiene rubber of the world's second largest general synthetic rubber This paper introduces the butadiene rubber market demand and production status, discussed the raw material route, polymerization methods, catalyst, termination agent, the advantages and disadvantages of age-resistant choice. Through the determination of butadiene rubber production processes, refer to all kinds of material process parameters, to produce 15000 tons of butadiene rubber polymerization process of detailed calculation, including all the equipment of material balance calculate, the quantity of heat of polymerization kettle calculation and polymerization kettle calculation of the equipment. Draw the PID figure, PFD diagram and polymerization kettle equipment of detailed picture. KEY WORDS:Butadiene,Butadiene, Polymerization, Conversion, Catalyst, Polymerization kettle
述 评 合成橡胶工业,2008-09-15,31(5):325～331 C H I N A S Y N T H E T I C R U B B E R I N D U S T R Y 稀土顺丁橡胶的性能和应用 刘泳涛1,董为民2＊,石路颖1,姜连升2 (1.中国石油锦州石化公司,辽宁锦州121001;2.中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春130022) 摘要:介绍了稀土钕系顺丁橡胶(N d B R)的牌号、质量指标、结构参数和性能特点,总结了N d B R在 轮胎方面的应用效果,并展望了N d B R的发展前景。 关键词:稀土催化剂;钕;顺丁橡胶;轮胎;综述 中图分类号:T Q333.2 文献标识码:A 文章编号:1000-1255(2008)05-0325-07 稀土顺丁橡胶(B R),又称钕系顺丁橡胶(N d B R),是以稀土化合物,特别是钕化合物为主催化剂获得的具有高顺式-1,4-结构含量的聚丁二烯,因其具有高的立构规整性,而表现出优于传统的钛、钴、镍系B R(镍系B R用N i B R表示)的加工和使用性能,使其符合高性能轮胎的制造和应用需求,成为当今最有应用价值、发展最快的B R品种。近10年来,世界N d B R的生产能力已迅速发展为近500k t/a,并仍在大规模地扩能,有可能在未来的20年内成为B R市场的主导产品。本文主要介绍N d B R的性能和应用,特别是我国N d B R在轮胎方面的应用效果。 1 N d B R的质量指标 用稀土催化剂可以制备门尼黏度不同的系列N d B R产品。 按门尼黏度的不同,N d B R可以分为2类:门尼黏度为35～50的中门尼黏度产品,可作为通用橡胶替代传统的钛、钴系B R和N i B R产品,以改善轮胎的性能;门尼黏度高于50的高门尼黏度产品,可作为橡胶专用料,它比中门尼黏度的N d B R 具有更多的优点,缺点是较难加工。高门尼黏度的N d B R可以作为充油橡胶的基础胶,制备充油N d B R。充油N d B R在保持了高门尼黏度N d B R 优良性能的同时,还具有优异的加工性能。中国石油锦州石化公司、德国L a n x e s s公司及意大利P o l i m e r i公司均有充油N d B R产品。此外,稀土催化剂还可生产用于制造高抗冲聚苯乙烯(H I P S)的N d B R(见表1)。 T a b l e1 N d B Rf o r H I P S B r a n do f N d B R B u n a C B 22P S B u n a C B 24P S V o l a t i l e/%≤0.75≤0.75 M L(1+4)100℃6344 S o l u t i o nv i s c o s i t y(m a s s f r a c t i o no f p o l y- b u t a d i e n e5.43%i nt o l u e n e)/(m P a·s) 300165 S t y r e n e i n s o l u b l e(d r y g e l)×106≤150≤150 M a s s f r a c t i o n o f c i s-1,4-u n i t/%9696 N d B R的挥发分一般不高于0.75%,灰分不高于1.0%,二者都稍高于N i B R的质量指标,但N d B R灰分中的过渡金属元素———钕的化学性质稳定,对生胶的热氧老化过程无明显的催化作用[1],因此,N d B R中稍高的灰分并不影响生胶的老化性能。 世界上主要合成橡胶公司生产的N d B R牌号及其性能列于表2。N i B R的性能也列于表2,作为参照。 ①收稿日期:2008-07-08;修订日期:2008-08-01。 作者简介:刘泳涛(1965—),男,硕士,高级工程师。已发表论 文10篇。 基金项目:国家高技术研究发展“八六三”计划资助项目(2002 A A333040)。 ＊通讯联系人。
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 顺丁橡胶装置简介和重点 部位及设备 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7518-14 顺丁橡胶装置简介和重点部位及设 备 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、装置简介 (一)装置发展及类型 1。装置发展 1959年日本的Bndgestone公司开始研制镍系BR 顺丁橡胶，并于1964年年底建成2．5x10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生产装置。顺丁橡胶在中国的研究1959年也已开始，经过大量的实验，完成了小试、中试及工业，眭实验。又通过全国性的攻关会战，进而取得了万吨级工业装置的数据。聚合技术开发始于1959年，中国科学院长春应用化合研究所开始了催化剂的开发工作。1965年在锦州和兰州开始了中试，1966年建成生产能力为1000t／a的实验装置。1969年确立了以
抽余油为溶剂的生产工艺。1971年在北京燕山石油化工公司合成橡胶厂建成了我国第一套1．5X10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)t／a的生／c装置，并生产出了合格的顺丁橡胶。此后，又在锦州石化公司、上海高桥化工厂、齐鲁石化公司橡胶厂、巴陵石化公司合成橡胶厂等相继建成了4套工业生产装置。 我国的顺丁橡胶技术经过多年的不断改进和多次技术攻关，工艺逐渐完善，产品质量稳步提高，已经向欧、美及东南亚等国家出口。同时顺丁橡胶成套技术已经成功实现了对意大：利和我国台湾省的技术转让。 20xx年，我国生产顺丁橡胶的厂家已发展到8个，现有生产能力已经达到31．34X10的4次方(原多次方位置应该标在右上位置，但word格式不支持)；t／a，。2．装置类型 顺丁橡胶的关键技术是聚合技术。生产顺丁橡胶的催化剂体系有锂、钛、钴、镍、钕等。不同的催化