年产1.1万吨顺丁橡胶生产工艺设计说明书讲述

丁基橡胶的生产工艺设计(共17页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-B 线项目报告丁基橡胶的生产工艺设计班级：姓名：学号：指导老师：引言 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

摘要 .................................................................................................................. 错误!未定义书签。

一、丁基橡胶的简介....................................................................................... 错误!未定义书签。

二、丁基橡胶的发展史................................................................................... 错误!未定义书签。

（1）世界史 ........................................................................................... 错误!未定义书签。

(2)中国史................................................................................................. 错误!未定义书签。

三、丁基橡胶的生产状况............................................................................. 错误!未定义书签。

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………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。

年产万吨丁二烯橡胶生产工艺设计
1. 工艺流程概述：
- 原料准备：收集所需的丁二烯橡胶生产原料，包括丁二烯、溶剂等。

确保原料质量和供应的稳定性。

- 反应装置：选择适当的反应装置，确保安全和高效的丁二烯橡胶生产。

- 反应过程：在反应装置中，通过一系列化学反应将丁二烯转化为丁二烯橡胶。

- 分离和纯化：对反应产物进行分离和纯化，以获得高纯度的丁二烯橡胶。

- 产品处理：将纯化的丁二烯橡胶进行填充、干燥和包装。

2. 设备和工艺参数：
- 反应装置：选择适当的反应器类型和规模，如釜式反应器或管式反应器，并确保装置的耐腐蚀性和高效性。

- 反应条件：确定适当的反应温度、压力和时间，以最大程度地提高丁二烯橡胶的产率和质量。

- 分离和纯化装置：使用适当的分离和纯化装置，如蒸馏塔和过滤器，以获得高纯度的丁二烯橡胶。

- 控制系统：设计稳定和可靠的自动控制系统，以监测和调节工艺参数。

3. 安全和环境考虑：
- 安全措施：制定严格的安全操作规程，培训工作人员并提供必要的个人防护装备。

- 废物处理：设计合适的废物处理系统，以最大程度地减少对环境的影响。

- 环境保护：遵守相关的环境法规，采取措施保护周围环境和自然资源。

以上是年产万吨丁二烯橡胶生产工艺设计的核心内容。

根据具体情况，还需进一步详细设计和优化各个环节。

摘要顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）是一种结晶性橡胶，分为高顺丁橡胶，中顺丁橡胶和低顺丁橡胶三种结构，是目前仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。

其具有弹性好，耐磨性强和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。

本设计从顺丁橡胶的基本性能、目前现状以及发展前景入手，对聚合工段至后处理工段进行物料衡算，得到了物料平衡图；进行聚合过程的热量衡算，为设备计算奠定基础；对聚合工段各种设备的选型、装置组成、生产方法、生产制度进行了合理的确定，确定了合理的工艺参数和操作规程。

根据确定的工艺流程和控制方案，绘制出带控制点的工艺流程图、聚合釜装配图和车间平面布置图；编制了2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计说明书。

经过最后核算，2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计符合设计要求，各项参数均已达标。

关键词：顺丁橡胶；聚合釜；工艺设计AbstractCis - 1, 4 - polybutadiene rubber (hereinafter referred to as butadiene rubber) is a kind of crystalline rubber, divided into high butadiene rubber, low butadiene rubber and Lower butadiene rubber in the three kinds of structure, is currently the world's second largest after styrene-butadiene rubber general synthetic rubber. It has good elasticity, wear resistance and low temperature resistant performance is good, low heat, small hysteresis loss, flexing resistance, crack resistance, and the advantages of good dynamic performance, can and natural rubber, neoprene, nitrile rubber, etc. And, in the tire, impact modified, tape, rubber hose and rubber shoes and other rubber products are widely used in production.This design from the basic properties of the butadiene rubber, the present status and development prospects of the polymerization section to the processing section for material balance, obtained the material balance figure; polymerization process of heat balance, lay a foundation for equipment calculation; of polymerization process of all kinds of equipment selection, equipment composition, production method, production system for the determination of reasonable, the reasonable process parameters and operating procedures.According to determine the technological process and control scheme，draw the control points of process flow diagram，the polymerization kettle assembly drawing and workshop layout；compiled the 2 x 107 kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design manual. After the final accounting，2 x 107 kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design comply with the design requirements，all parameters are standard.Key words：butadiene rubber；The polymerization kettle； process design1 绪论 (1)1.1 顺丁橡胶的基本概念 (1)1.2 顺丁橡胶的性能 (1)1.3 顺丁橡胶的类别 (2)1.4 顺丁橡胶的用途 (2)1.5 国内外顺丁橡胶发展现状及发展前景 (3)1.5.1 国外现状及发展 (3)1.5.2 国内现状及发展 (3)2 工艺路线的确定 (5)2.1 聚合方法的确定 (5)2.2 单体原料路线的确定 (5)2.3 溶剂的选择 (5)2.4 引发剂的选择 (5)2.5 引发剂活性中心的形成方式—陈化方式 (5)3 聚合反应机理及影响反应的因素 (6)3.1 聚合反应机理 (6)3.2 影响反应的因素 (6)4 原料和产品的物理化学性质及技术指标 (7)4.1 原料的物理化学性质及技术指标 (7)4.1.1 丁二烯 (7)4.1.2 溶剂油(C6油) (7)4.1.3 环烷酸镍 (7)4.1.4 三异丁基铝 (7)4.1.5 三氟化硼乙醚络合物 (7)4.1.6 终止剂 (7)4.1.7 防老剂 (7)4.2 顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (7)4.2.1 顺丁橡胶的结构 (7)4.2.2 生产中成品胶质量指标 (8)5 工艺流程简述及流程示意图 (9)5.1 工艺流程简述 (9)5.1.1 聚合工段 (9)5.1.2 后处理工段 (10)5.2 生产工艺流程示意图 (12)6 工艺计算 (13)6.2 物料衡算 (13)6.2.1 聚合釜物料衡算 (13)6.2.2 凝聚釜物料衡算 (18)6.2.3 振动筛及热水罐物料衡算 (21)6.2.4 干燥脱水物料衡算 (23)6.2.5 包装物料衡算 (24)6.2.6 油水分离器物料衡算 (25)6.2.7 溶剂回收部分物料衡算 (26)6.3 热量衡算 (29)6.3.1 基础数据 (29)6.3.2 各聚合釜反应转化率确定 (30)6.3.3 各釜物料组成及物性据数 (31)6.3.4 各釜对流传热系数a和传热系数K的计算 (32)6.3.5 聚合釜搅拌功率的计算 (37)6.3.6 热量衡算 (39)6.4 设备计算及选型 (44)6.4.1 聚合釜计算 (44)6.4.2 终止釜的设计 (49)6.4.3 凝聚釜的确定 (49)6.4.4 油水分离器 (49)6.4.5 热水罐 (49)6.4.6 胶液罐 (49)6.4.7 引发剂配制系统设备确定 (49)6.4.8 换热器的选择 (50)6.4.9 泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (55)7 原材料动力消耗定额及消耗量 (59)8 生产控制分析 (60)9 定员 (61)10三废治理与公用工程 (62)10.1 三废排放及处理方法 (62)10.2 安全措施 (62)10.3 公用工程 (63)10.3.1 供水 (63)10.3.2 电气 (64)10.3.3 采暖和通风 (64)11车间布置 (65)11.1 车间厂房布置 (66)11.2 车间设备布置 (66)11.3 车间生产辅助区及生活区的布置 (66)12技术经济评价 (67)12.1 建厂规模 (67)12.2 产品规格 (67)12.3 建厂投资预算 (67)12.5 年生产总成本预测 (68)12.5.1 年生产固定总成本 (68)12.5.2 年生产变动成本总成本 (68)12.6 经济效益分析 (69)12.7 财务评估 (70)12.7.1 年企业投资回收率ROI (70)12.7.2 年企业投资利润率 (70)12.7.3 投资回收期 (70)13计算机在设计中的应用 (71)结束语 (72)参考文献 (73)致谢 (74)附录 (75)A主要设备一览表 (75)Ｂ符号说明 (76)1 绪论1.1 顺丁橡胶的基本概念顺式-1,4-聚丁二烯橡胶简称顺丁橡胶、顺丁胶，又称顺式聚丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶，英文名为：polybutadiene rubber 、Poly(butadiene)，其分子式为(C 4H 6)n ，分子量：54.0904，属于混合物，国际通用代号为BR ，根据顺丁橡胶顺式结构的含量主要分为高顺丁橡胶(顺式结构占97～99%)、中顺丁橡胶(顺式结构占90～95%)和低顺丁橡胶(顺式结构占32～40%)三种[1]。

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顺丁橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛应用于汽车轮胎、密封制品、工业橡胶制品等领域。

本次实习旨在对年产12万吨顺丁橡胶的生产工艺进行设计和研究，以提高生产效率和产品质量。

2. 原料准备。

顺丁橡胶的主要原料包括丁二烯、丁苯橡胶、苯、氢气等。

其中，丁二烯是生产顺丁橡胶的关键原料，需具备高纯度和稳定供应。

丁基橡胶的生产工艺设计
丁基橡胶是一种弹性高、耐磨性好、耐化学品侵蚀能力强的合成橡胶，广泛应用于汽车轮胎、工业胶管、密封件等领域。

以下是丁基橡胶的生产
工艺设计。

1.原材料准备：丁基橡胶的主要原料是丁二烯，还需要一些辅助原料
如催化剂、稳定剂等。

这些原料需要按照一定的配方比例准备好。

2.橡胶的预处理：将原料丁二烯与辅助原料一起加入搅拌机中进行预
处理。

预处理的目的是使原料混合均匀，并消除其中的杂质和气泡。

3.聚合反应：将预处理好的原料转移到反应釜中，并加入聚合催化剂。

通过控制反应釜中的温度和压力，促使丁二烯分子发生聚合反应，形成丁
基橡胶。

4.精炼：将聚合得到的丁基橡胶进行精炼处理，以去除其中的杂质和
未反应的物质。

这一步通常需要通过冷却和过滤等方式进行。

5.加工和成型：将精炼后的丁基橡胶送入橡胶加工机械中，进行加工
和成型。

这一步通常包括压延、挤出、注射等工艺，以获得所需的形状和
尺寸。

6.硫化：将成型后的丁基橡胶制品放入硫化炉中进行硫化处理。

硫化
的目的是将丁基橡胶中的双键交联，增加其强度和耐久性。

7.修整和包装：将硫化后的丁基橡胶制品进行修整，去除多余的边角
和毛刺。

然后进行包装，以便储存和运输。

以上是丁基橡胶的生产工艺设计。

在具体的生产过程中，需要注意原
料的准备、反应条件的控制、精炼和硫化等环节的操作，以确保丁基橡胶
的质量和性能符合要求。

同时，还需要进行相关的质量检测和控制，以确保产品的稳定性和一致性。

丁基橡胶的生产工艺设计丁基橡胶是一种重要的合成橡胶，广泛应用于汽车轮胎、橡胶管道、橡胶密封件等领域。

其生产工艺设计的目标是高效、稳定地生产出优质的丁基橡胶产品。

本文将从原料准备、橡胶生产、橡胶后处理三个方面，介绍丁基橡胶的生产工艺设计。

一、原料准备1.丁基橡胶的主要原料是丁二烯（BD），需要通过精炼、提纯等过程获得高纯度的丁二烯。

工艺上常采用C4裂解法或烷基化法来制备丁二烯。

2.丁基橡胶的助剂包括活性剂、凝聚剂、稳定剂等。

活性剂常使用有机锡化合物，凝聚剂常使用双苯并噻吩（DBT），稳定剂常使用降滑石粉等。

这些助剂需要提前准备好，确保质量稳定。

二、橡胶生产1.丁二烯聚合：丁二烯通过聚合反应得到丁基橡胶。

聚合反应通常采用溶液聚合方式，即将丁二烯溶解在苯或甲苯等溶剂中，然后加入活性剂进行聚合。

聚合反应的温度、压力和时间需要经过实验确定，确保得到高分子量的丁基橡胶。

2.脱溶剂：聚合完成后，需要将橡胶状物料中的溶剂去除。

可以通过蒸馏、冷凝等方法将溶剂蒸发掉，得到纯净的丁基橡胶。

三、橡胶后处理1.筛选：将获得的丁基橡胶进行筛分，去除杂质和未聚合的丁二烯颗粒，确保橡胶质量。

2.卷绕：将筛选好的丁基橡胶经过卷绕，得到包装完好的成品。

3.检测：对成品进行质量检测，包括拉伸强度、硬度、耐磨性等指标。

确保产品符合设计要求。

4.包装：将检测合格的丁基橡胶包装后，存放在干燥、阴凉的仓库中。

防止橡胶品质受到湿度、高温等因素的影响。

总结：丁基橡胶的生产工艺设计是一个复杂的过程，需要根据原料准备、橡胶生产和后处理的要求来设计流程。

在生产过程中，需要注意控制各个环节的条件，确保橡胶质量稳定。

此外，还需要不断进行质量检测和改进，提高生产效率和产品质量。

第九章设计实例设计实例一《年产11000t顺丁橡胶聚合车间工艺设计》设计说明书一、概述（一）设计原则⒈设计依据依据有关部门下达的设计任务书或可行性研究报告的批文，环境影响报告书的批文，资源评价报告的批文，技术引进报告的批文，技术引进合同，设计合同，其它文件等。

对于毕业设计而言，学生的设计依据就是专业教师下达的设计任务书。

⒉车间概况该车间设计生产规模为年产11000t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。

⒊工艺路线的确定⑴聚合方法的确定根据产物结构要求从自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等反应机理中选择出配位聚合，同时考虑配位聚合所用原料、引发剂、传热、物料输送、产物溶解、回收、操作方式等方面综合考虑选择溶液聚合实施方法。

该工艺路线包括了如反应活性中心的形成过程；特殊引发剂组分的安全防护；由于溶剂的存在必然要考虑的回收、循环利用；反应的终止方式；产品防老化处理等特点。

操作方式为连续操作。

⑵单体原料路线的确定通过比较乙炔法、乙醇法、丁烷一步脱氢法、丁烯氧化脱氢法、丁烯催化脱氢法、石油高温裂解回收法等生产方法的优缺点，结合当地情况，因地制宜地选择合适的丁烯氧化脱氢制丁二烯原料路线。

⑶溶剂的选择各种溶剂对反应原料、产物及反应所用各种引发剂的溶解能力不同。

从溶解度参数、体系粘度、工程上传热与搅拌、生产能力提高、回收难易、毒性大小、来源、输送等几方面对苯、甲苯、甲苯-庚烷、溶剂油等，进行综合比较，确定选择溶剂油。

⑷引发剂的选择从适合顺丁橡胶生产的引发剂共性入手，如定向能力高、稳定性好、易贮存、高效、用量少、易分离及残存对产物性能无影响等，对常用的四大类型引发剂Li系、Ti系、Co系、Ni系进行比较，选择Ni系引发剂，其组份主引发剂为环烷酸镍，助引发剂为以异丁基铝，第三组分为三氟化硼·乙醚络合物。

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 聚合溶剂国内聚合采用的是溶液聚合，……2.1.1.2 终止剂在聚合生产结束后加入醇类终止剂破坏活性中心使聚合反应结束，但同时也带来许多弊病，给回收单元分离带来困难，……2.1.2 凝聚国内一般采用双釜凝聚，而国外多采用多釜凝聚，工业应用表明，多釜比单釜省蒸汽。

因此国外凝聚流程比国内能耗低。

……2.1.3 回收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。

毕业设计说明书毕业设计题目年产2.0万吨顺丁胶生产工艺设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

摘要顺式-1,4-聚丁二烯橡胶（简称顺丁橡胶）是一种结晶性橡胶，分为高顺丁橡胶，中顺丁橡胶和低顺丁橡胶三种结构，是目前仅次于丁苯橡胶的世界第二大通用合成橡胶。

其具有弹性好，耐磨性强和耐低温性能好，生热低，滞后损失小，耐屈挠性、抗龟裂性及动态性能好等优点，可与天然橡胶、氯丁橡胶以及丁腈橡胶等并用，在轮胎、抗冲击改性、胶带、胶管以及胶鞋等橡胶制品的生产中具有广泛的应用。

本设计从顺丁橡胶的基本性能、目前现状以及发展前景入手，对聚合工段至后处理工段进行物料衡算，得到了物料平衡图；进行聚合过程的热量衡算，为设备计算奠定基础；对聚合工段各种设备的选型、装置组成、生产方法、生产制度进行了合理的确定，确定了合理的工艺参数和操作规程。

根据确定的工艺流程和控制方案，绘制出带控制点的工艺流程图、聚合釜装配图和车间平面布置图；编制了2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计说明书。

经过最后核算，2×107千克/年顺丁橡胶生产车间工艺设计符合设计要求，各项参数均已达标。

关键词：顺丁橡胶；聚合釜；工艺设计AbstractCis - 1, 4 - polybutadiene rubber (hereinafter referred to as butadiene rubber) is a kind of crystalline rubber, divided into high butadiene rubber, low butadiene rubber and Lower butadiene rubber in the three kinds of structure, is currently the world's second largest after styrene-butadiene rubber general synthetic rubber. It has good elasticity, wear resistance and low temperature resistant performance is good, low heat, small hysteresis loss, flexing resistance, crack resistance, and the advantages of good dynamic performance, can and natural rubber, neoprene, nitrile rubber, etc. And, in the tire, impact modified, tape, rubber hose and rubber shoes and other rubber products are widely used in production.This design from the basic properties of the butadiene rubber, the present status and development prospects of the polymerization section to the processing section for material balance, obtained the material balance figure; polymerization process of heat balance, lay a foundation for equipment calculation; of polymerization process of all kinds of equipment selection, equipment composition, production method, production system for the determination of reasonable, the reasonable process parameters and operating procedures.According to determine the technological process and control scheme，draw the control points of process flow diagram，the polymerization kettle assembly drawing and workshop layout；compiled the 2 x 107kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design manual. After the final accounting，2 x 107 kg/year cis-butadiene rubber production workshop process design comply with the design requirements，all parameters are standard.Key words：butadiene rubber；The polymerization kettle；process design1.1顺丁橡胶的基本概念 (1)1.2顺丁橡胶的性能 (1)1.3顺丁橡胶的类别 (2)1.4顺丁橡胶的用途 (2)1.5国内外顺丁橡胶发展现状及发展前景 (3)1.5.1国外现状及发展 (3)1.5.2国内现状及发展 (3)2工艺路线的确定 (5)2.1聚合方法的确定 (5)2.2单体原料路线的确定 (5)2.3溶剂的选择 (5)2.4引发剂的选择 (5)2.5引发剂活性中心的形成方式—陈化方式 (5)3聚合反应机理及影响反应的因素 (6)3.1聚合反应机理 (6)3.2影响反应的因素 (6)4原料和产品的物理化学性质及技术指标 (7)4.1原料的物理化学性质及技术指标 (7)4.1.1丁二烯 (7)4.1.2溶剂油(C6油) (7)4.1.3环烷酸镍 (7)4.1.4三异丁基铝 (7)4.1.5三氟化硼乙醚络合物 (7)4.1.6终止剂 (7)4.1.7防老剂 (7)4.2顺丁橡胶的物理化学性质及技术指标 (7)4.2.1顺丁橡胶的结构 (7)4.2.2生产中成品胶质量指标 (8)5工艺流程简述及流程示意图 (9)5.1工艺流程简述 (9)5.1.1聚合工段 (9)5.1.2后处理工段 (10)5.2生产工艺流程示意图 (12)6工艺计算 (13)6.1本设计采用的基础数据 (13)6.2物料衡算 (13)6.2.1聚合釜物料衡算 (13)6.2.2凝聚釜物料衡算 (18)6.2.3振动筛及热水罐物料衡算 (21)6.2.4干燥脱水物料衡算 (23)6.2.5包装物料衡算 (24)6.2.6油水分离器物料衡算 (25)6.2.7溶剂回收部分物料衡算 (26)6.3.1基础数据 (29)6.3.2各聚合釜反应转化率确定 (30)6.3.3各釜物料组成及物性据数 (31)6.3.4各釜对流传热系数 和传热系数K的计算 (32)6.3.5聚合釜搅拌功率的计算 (37)6.3.6热量衡算 (39)6.4设备计算及选型 (44)6.4.1聚合釜计算 (44)6.4.2终止釜的设计 (49)6.4.3凝聚釜的确定 (49)6.4.4油水分离器 (49)6.4.5热水罐 (49)6.4.6胶液罐 (49)6.4.7引发剂配制系统设备确定 (49)6.4.8换热器的选择 (50)6.4.9泵的选择（以溶剂油泵的选择为例） (55)7原材料动力消耗定额及消耗量 (59)8生产控制分析 (60)9定员 (61)10三废治理与公用工程 (62)10.1三废排放及处理方法 (62)10.2安全措施 (62)10.3公用工程 (63)10.3.1供水 (63)10.3.2电气 (64)10.3.3采暖和通风 (64)11车间布置 (65)11.1车间厂房布置 (66)11.2车间设备布置 (66)11.3车间生产辅助区及生活区的布置 (66)12技术经济评价 (67)12.1建厂规模 (67)12.2产品规格 (67)12.3建厂投资预算 (67)12.4产品价格设计 (68)12.5年生产总成本预测 (68)12.5.1年生产固定总成本 (68)12.5.2年生产变动成本总成本 (68)12.6经济效益分析 (69)12.7财务评估 (70)12.7.1年企业投资回收率 ROI (70)12.7.2年企业投资利润率 (70)12.7.3投资回收期 (70)结束语 (72)参考文献 (73)致谢 (74)附录 (75)A主要设备一览表 (75)Ｂ符号说明 (76)1 绪论1.1 顺丁橡胶的基本概念顺式-1,4-聚丁二烯橡胶简称顺丁橡胶、顺丁胶，又称顺式聚丁二烯橡胶、聚丁二烯橡胶，英文名为：polybutadiene rubber 、Poly(butadiene)，其分子式为(C 4H 6)n ，分子量：54.0904，属于混合物，国际通用代号为BR ，根据顺丁橡胶顺式结构的含量主要分为高顺丁橡胶(顺式结构占97～99%)、中顺丁橡胶(顺式结构占90～95%)和低顺丁橡胶(顺式结构占32～40%)三种[1]。

顺丁橡胶生产工艺流程图顺丁橡胶是一种高弹性橡胶，并广泛应用于汽车胎、密封件、橡胶管和电缆等领域。

以下是对顺丁橡胶生产工艺的流程图的描述：顺丁橡胶生产工艺流程图如下：1. 原料准备：首先，需要准备原料，包括丁若剂、溶剂、助剂和填料等。

2. 预处理：将原料进行预处理，例如筛选、清洗和干燥等，以确保原料的质量和纯度。

3. 橡胶制备：将预处理的原料放入橡胶制备机中，加入适量的溶剂和助剂，进行搅拌和混合，使原料充分溶解和均匀混合。

4. 胶料调制：将橡胶制备好的胶料转移到胶料调制机中，加入填料和其他需要的助剂，进行搅拌和加热，使胶料的粘度和属性得到调制，以满足不同产品的需求。

5. 制胶：将调制好的胶料放入制胶机中，通过加热和压力的作用，使橡胶分子发生聚合反应，形成块状胶块。

6. 粗炼：将胶块通过粗炼机进行粗炼，使胶料的弹性和塑性得到调节和改善。

7. 混炼：将粗炼后的胶料转移到混炼机中，加入适量的填料、助剂和溶剂，进行搅拌和加热，使胶料的粘度和软化温度得到进一步改善和调整。

8. 压延：将混炼好的胶料通过压延机进行压延，使胶料变得更加均匀和平整。

9. 压制：将压延好的胶料放入压制机中，通过高温和高压的作用，使胶料重新聚合，并形成所需的形状和尺寸。

10. 硫化：将加工好的胶件放入硫化室中，进行硫化处理。

在高温下，橡胶中的硫原子和橡胶分子结合形成交联结构，提高橡胶的强度和耐磨性。

11. 后处理：硫化完成后，将胶件进行清洗、切割、修整等后处理工序，使其达到质量标准要求。

12. 检验：对生产出的顺丁橡胶产品进行质量检验，包括外观、尺寸和性能等方面的检验，并对不符合要求的产品进行返工或淘汰。

13. 包装和存储：合格的顺丁橡胶产品进行包装，并储存于防潮、干燥和通风良好的仓库中，以确保其质量和安全。

以上是顺丁橡胶生产工艺的主要流程及步骤的简要描述。

不同生产厂家和产品型号会有所差异，但整个生产流程大致是相似的。