顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备
顺丁橡胶装置设备腐蚀原因分析及防腐蚀措施
顺丁橡胶装置设备腐蚀原因分析及防腐蚀措施摘要：随着近年来我国石油化工企业的发展，顺丁橡胶装置开始广泛应用其中，而顺丁橡胶产品出现的腐蚀现象引发了人民对其措施的研究。
长期的使用实践表明，顺丁橡胶设备的腐蚀主要是氢氟酸的作用以及部分循环水换热器的有氧腐蚀。
长时间使用顺丁橡胶装置，两类物质的交替使用就会产生严重腐蚀现象。
针对此问题，要具体分析其原因，并采取相应切实有效的措施，才能减少在生产过程中造成不必要的损失，保证顺丁橡胶装置的平稳安全运行。
关键词：顺丁橡胶；设备；腐蚀；防护前言：顺丁橡胶是由丁二烯聚合制成的结构规整的合成橡胶。
其硫化后优异的耐寒性、耐磨性和弹性，与丁苯橡胶和天然橡胶相比，顺丁橡胶动负荷下发热少，耐化性好。
我国顺丁橡胶的研究始于上世纪60年代，1971年北京燕山石油化工公司合成橡胶建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置。
近年来，我国顺丁橡胶生产发展迅猛，产量不断增加。
我国目前生产规模最大的人工橡胶产业就是顺丁橡胶。
顺丁橡胶产品应用广泛，其具有较好抗磨性、抗压性尤其适用在石油化工产业中。
顺丁橡胶主要用于制造轮胎，也可用于制造耐磨制品，耐寒制品，防震制品，作为塑料的改良剂。
顺丁橡胶可用传统的硫磺硫化工艺硫化，其加工性能的胶片平整性和光泽度、焦烧时间与一般通用胶类似，但其亦有混炼时混合速度慢，轻度脱辊的缺点。
顺丁橡胶几乎很少单独使用，大多与其它橡胶并用。
与丁苯橡胶和天然橡胶相比顺丁橡胶填充性较好，顺丁橡胶能保持较好的胶塑性能，因其可填充更多的操作油和补强填料，可使炭黑较好地分散，有较强的炭黑润湿能力。
而且具有混炼时抗破碎能力强的特点。
能有效地降低塑胶成本。
顺丁橡胶装置产品一旦发生腐蚀现象就必须停工生产，如果持续作业将会导致管线崩裂，污染物泄露等问题，严重影响进行正常联合生产，甚至造成重大安全事故1、顺丁橡胶装置设备腐蚀原因浅析国内顺丁橡胶生产采用以镍、铝、硼为催化剂，以加氢汽油为溶剂的催化剂，在溶剂回收系统存在较强酸性腐蚀现象。
顺丁橡胶(BR)简介
2007年国内合成橡胶 供需状况统计
教研室：橡胶教研室 主讲人：Dabady 日 期： 2020/9/26
• 新闻来源：中国研磨网 发布日期：2008-2-21
2007年，全国共生产合成橡胶222万吨（国家统计 局数据，含再生胶等），同比增长20%。顺丁橡胶产量
增幅相对较小，共生产46万吨，同比增长2.9%，
教研室：橡胶教研室 主讲人：Dabady 日 期： 2020/9/26
四、高顺式BR性能特点
教研室：橡胶教研室 主讲人：Dabady 日 期： 2020/9/26
• 高顺式BR物理机械性能
①、弹性是目前橡胶中最好的，滞后损失小，动态生热低 ；具有极好的耐寒性（Tg为-105℃），通用橡胶中耐低 温性能最好的；
1、什么是丁苯橡胶及其分类？ 2、SBR的应用领域？ 3、据丁二烯分子结构？
2006-2007顺丁橡胶行业 研究报告
教研室：橡胶教研室 主讲人：Dabady 日 期： 2020/9/26
• 来源：/Article_25/200742617516626-1.html
产品实例：
教研室：橡胶教研室
主讲人：Dabady
SKD-6 BUTADIENE RUBBER日 期： 2020/9/26
SKD-6 rubber is a high-molecular cis-polybutadiene, obtained in the result of butadiene polymerisation in solution, under action of a Neodymium-containing catalyst. Its main specific features are high stereoregularity and high linearity of the polymer chain, which conditions increased fatigue resistance of vulcanisers on the basis of this rubber. Another advantage of the rubber is its increased resistance to tearing, and millability of rubber mixtures. The rubber contains no butadiene oligomers and presents an environmentally clean product.
顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备
顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备简介顺丁橡胶是人造橡胶中最重要的一种，其主要成分是聚合物，具有耐磨、耐氧化、耐油、耐酸碱、耐高温等性能，广泛应用于轮胎、胶管、密封垫、橡胶板等领域。
顺丁橡胶生产过程中，主要分为合成橡胶、加工橡胶、成型橡胶三个阶段，其中加工橡胶是制造过程中的一个重要环节，该过程需要通过顺丁橡胶装置进行。
重点部位顺丁橡胶装置由多个部件组成，其中主要包括料加入系统、搅拌系统、升温系统、冷却系统、卸料系统五个部分。
下面分别对这些部分进行简要介绍。
料加入系统料加入系统主要由给料器、螺旋输送器、储料罐等组成，主要完成将原料输送至搅拌系统的功能。
其中，给料器主要用于控制原料的加入，螺旋输送器用于将原料转移至储料罐中。
搅拌系统搅拌系统由搅拌鼓、搅拌器、电机、减速机等组成，主要完成将原料进行混合、搅拌的功能。
其中，搅拌鼓是混合原料的容器，搅拌器和电机则是搅拌的主要驱动装置。
升温系统升温系统主要由加热器、加热油管道组成，主要完成对搅拌系统中的原料进行升温的功能。
其中，加热器是提供热源的主要设备，加热油管道则是将热油输送至加热器的管路。
冷却系统冷却系统由冷却水罐、水管道、水循环泵等组成，主要完成将升温后的橡胶原料迅速冷却的功能。
其中，冷却水罐是存放冷却水的容器，水管道是将冷却水输送至搅拌鼓中的管路，水循环泵则是将冷却水循环使用的设备。
卸料系统卸料系统由开卸料门、卸料机构、气动控制装置等组成，主要完成将混合好的橡胶原料从搅拌鼓中卸出的功能。
其中，开卸料门是卸料的主要控制装置，卸料机构是将橡胶原料转移到后续生产环节的设备。
设备顺丁橡胶装置在生产过程中需要使用一些特定的设备，这些设备主要包括：•给料器：用于控制原料的加入；•螺旋输送器：用于将原料转移至储料罐中；•储料罐：用于存储原材料；•搅拌鼓：混合原料的容器；•搅拌器：搅拌原料的主要驱动装置；•加热器：提供热源的设备；•加热油管道：将热油输送至加热器的管路；•冷却水罐：存放冷却水的容器；•水管道：将冷却水输送至搅拌鼓中的管路；•水循环泵：将冷却水循环使用的设备；•开卸料门：卸料的主要控制装置；•卸料机构：将橡胶原料转移到后续生产环节的设备。
推荐-顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备
顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备一、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2．5x104t／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1．5X104t ／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。
2000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31．34X104；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。
不同的催化剂得到的不同橡胶结构的橡胶，用锂系催化剂得到的橡胶顺式1，4—结构含量为35％—40％，称为低／顷式聚丁二烯橡胶，用钛系催化剂得到的橡胶，顺式含量为90％，由钴、镍、钕系制得的橡胶，顺式含量为96％—98％，统称为高顺式聚丁二烯橡胶，即顺丁橡胶。
我国生产顺丁橡胶聚合所采用的催化剂为镍系。
丁二烯抽提所用的萃取剂目前国内一般采用N，N—二甲基甲酰胺(DMF)和乙腈。
本节主要以DMF法抽提丁二烯为主进行介绍。
(二)单元组成与工艺流程1．单元组成顺丁橡胶生产装置主要由丁二烯抽提、聚合及凝聚、干燥、成型包装等三大单元组成。
顺丁橡胶的重点设备说明、危险因素及防范措施
编号：AQ-JS-00820( 安全技术)单位：_____________________审批：_____________________日期：_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑顺丁橡胶的重点设备说明、危险因素及防范措施Key equipment description, risk factors and preventive measures of cis-1,4-polybutadienerubber顺丁橡胶的重点设备说明、危险因素及防范措施使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
一、重点部位及设备(一)重点部位顺丁橡胶生产过程中重点部位主要为下列单元：原料罐区、中间罐区、聚合及回收单元、胶液罐单元、凝聚单元、后处理的干燥单元等。
(二)重点设备顺丁橡胶生产过程中涉及的重点设备主要有丁二烯抽提系统的压缩机；聚合系统的聚合釜；后处理系统的膨胀干燥机、脱水挤压机和压块机等。
此外装置内的压力容器同样是不可忽视的重点设备。
二、危险因素及防范措施(一)火灾爆炸危险火灾爆炸和丁二烯自聚是本装置的主要危险，丁二烯属于易于自聚的物质，丁二烯生成端基过氧化自聚物的倾向十分明显。
丁二烯端基聚合物坚硬且不溶于已知溶剂，即便加热也不能熔融。
由于丁二烯生成的端基聚合物在丁二烯中的溶解度很小，所以很容易沉积在浓缩层中，黏附在器壁和管道上，造成管道、阀门和设备堵塞或涨裂。
在60—80℃或光照、撞击、摩擦时能发生爆炸。
生产过程对于氧含量、水含量等要求非常严格，丁二烯在少量的氧存在的情况下就可能被氧化生成过氧化物，引发自聚。
过氧化自聚物在空气中的允许浓度仅为100mg／m3，并在125℃以上就可以发生分解爆炸。
此外，乙烯基乙炔是一种极易分解爆炸的物质，当乙烯基乙炔浓度高于50％、分压大于0.075Mpa时就有引起爆炸的危险。
顺丁橡胶(BR)简介
顺丁橡胶(BR)简介，顺丁橡胶的分类、生产方法、用途一、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(C4H6)n，属混合物。
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，耐老化性尚好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。
分类根据顺式1，4含量的不同，顺丁橡胶又可分为低顺式(顺式1，4含量为35%～40%)、中顺式(90%左右)和高顺式(96%～99%)三类。
高顺式顺丁橡胶分子间力小，分子量高，因而分子链柔性大，玻璃化温度低(Tg=-110℃)，在常温无负荷时呈无定形态，承受外力时有很高的形变能力，是弹性和耐寒性最好的合成橡胶。
且由于分子链比较规整，拉伸时可以获得结晶补强，加入炭黑又可获得显著的炭黑补强效果，是一种综合性能较好的通用橡胶。
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。
1980年世界年产量已超过1.8Mt，总产量仅次于丁苯橡胶，在合成橡胶中居第二位。
优缺点优点是具有弹性高、低温性能好、耐磨性优异、耐曲挠性良好等特点。
缺点是拉伸强度、撕裂强度较低，抗湿滑性差，冷流性大，加工性能稍差。
溶解度参数δ=8.3-8.6。
溶于环己烷、正庚烷、正己烷、苯、甲苯等。
顺丁橡胶重点设备说明、危险因素及防范措施
顺丁橡胶重点设备说明、危险因素及防范措施一、顺丁橡胶生产设备概述顺丁橡胶是一种重要的合成高分子材料，广泛应用于橡胶制品的生产中。
顺丁橡胶的生产过程需要使用特定的设备来进行各个环节的操作和控制。
1. 综合排放设备综合排放设备主要包括顺丁橡胶生产线中的各种设备装置和管道系统，用于处理顺丁橡胶生产过程中产生的废气、废水和废渣等排放物。
a) 废气处理设备顺丁橡胶生产中会产生大量的废气，包含了有机物、挥发性有机化合物(VOCs)等。
为了减少对环境的污染，必须采取措施对废气进行处理。
常见的废气处理设备包括燃烧设备、吸附装置和脱硫装置等。
b) 废水处理设备顺丁橡胶生产中废水的处理是环境保护的重要环节。
废水处理设备主要包括沉淀池、过滤器、生化池等。
通过这些设备，可以有效去除废水中的悬浮物、有机物和颜色等。
c) 废渣处理设备废渣主要指生产过程中产生的固体废弃物。
废渣处理设备一般包括压滤机、离心机、干燥机等，用于对废渣进行固液分离、脱水和干燥，最终得到可处理或回收利用的固体废物。
2. 混炼设备混炼是顺丁橡胶生产中的关键环节，用于将顺丁胶料与各种添加剂进行充分混合和加工形成橡胶混合胶料。
a) 混炼机混炼机是混炼设备中的核心设备，一般采用开炼机或密封式内胶机。
其主要工作原理是通过橡胶与添加剂在机械力作用下的剪切、搅拌和热量的作用下，使其彼此间充分混合，并使橡胶链段得到拉伸和断裂，从而提高橡胶的加工性能。
b) 热处理设备热处理设备主要是为了提高顺丁橡胶的热性能和流动性，常见的热处理设备包括开炼机、密炼机、挤出机等。
通过加热和剪切作用，使橡胶分子链段间的交联反应得到加强，从而提高橡胶的强度和弹性。
3. 硫化设备硫化是顺丁橡胶生产过程中的重要步骤，用于使橡胶得到交联，并提高其力学性能和耐热性。
a) 加硫机加硫机是硫化设备的主要组成部分，用于将顺丁橡胶料在一定的压力和温度条件下进行硫化反应。
通过加硫机可以使橡胶分子链段间发生交联反应，从而提高其强度、弹性和耐热性。
丁基橡胶的重点设备说明、危险因素及防范措施
丁基橡胶的重点设备说明、危险因素及防范措施一、重点部位及设备(一)重点部位丁基橡胶生产过程中重点部位主要为原料罐区、中间罐区、乙烯和丙烯制冷系统、催化剂配制系统、聚合和脱气系统、氯甲烷回收系统、异丁烯／异戊二烯精制系统、后处理的引燥系统等。
(二)重点设备丁基橡胶生产过程中涉及的重点设备主要有制冷系统的乙烯和丙烯压缩机、氯甲烷系统的氯甲烷压缩机；聚合系统的聚合釜、汽提釜；后处理系统的膨胀干燥机、脱水挤压机和压块机等。
此外装置内的压力容器同样是不可忽视的重点设备。
二、危险因素及防范措施丁基橡胶生产同其他石油化工生产一样具有易燃、易爆，毒害、腐蚀等特点。
丁基橡胶生产所用的原料及辅助材料大都为易燃、易爆品，在生产过程中工艺操作条件苛刻，有深冷、高压、负压、真空等工况。
此外，有毒、腐蚀性物质普遍存在于丁基橡胶生产过程中。
丁基橡胶装置生产的核心部位是制冷系统、聚合系统和氯甲烷系统3个部分，因此上述单元必然成为安全防范的重点。
制冷系统主要由乙烯压缩机和丙烯压缩机及其辅助的润滑油、干气密封、驱动汽轮机等构成，聚合系统主要由聚合釜、脱气釜等构成，氯甲烷系统主要由氯甲烷压缩机、汽轮机及其他辅助的塔系等构成。
丙烯压缩机、氯甲烷压缩机系统的开停工，正常生产中危险因素及防范措施，除露点温度要求略高于乙烯压缩机系统外，其他相近或相同。
所以，在对压缩机系统的危险因素分析时把乙烯压缩机作为代表进行分析。
聚合反应是在低温下进行的放热反应，对反应温度要求极为严格，反应速度极快。
因此给聚合釜的运转周期提出了严格的要求。
基于上述特点，安全生产对丁基橡胶生产十分重要，特别是在装置开、停工及正常生产过程中，一定要正确辨别生产过程中有可能出现的危险因素，进而采取有效的防范措施。
丁基橡胶装置作业场所主要职业有害物料有异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、乙烯、丙烯、甲苯等，其中异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、乙烯、丙烯的年消耗量一般分别在29760t、1020t、600t、450t、510t 左右。
丁基橡胶装置简介和重点部位及设备
丁基橡胶装置简介和重点部位及设备
丁基橡胶装置简介：
丁基橡胶是一种合成橡胶，具有较好的耐磨性、耐老化性、耐
油性等性能，广泛应用于汽车轮胎、密封件、橡胶板等领域。
丁基
橡胶制备的主要原料是丁二烯，通过重链合成反应合成聚合物，再
经过加工、硫化等工艺，制备成各种产品。
丁基橡胶装置主要包括以下部分：原料贮存、预处理、反应器、蒸馏装置、混合设备、成品卸料和废气处理。
在整个装置中，反应
器是关键的部分，同时注意原料的存储和处理也十分重要。
重点部位和设备：
1. 反应器
反应器是丁基橡胶生产过程中最关键的部分，直接影响丁基橡
胶的质量和产量。
反应器通常采用立式罐式反应器或水平双螺杆反
应器，反应器内部需要有较为均匀的搅拌器，以保证反应的均匀性。
2. 蒸馏装置
蒸馏装置主要用于将反应产物中的未反应单体和杂质去除，提
高产品的纯度。
蒸馏装置通常采用托盘塔、板式塔等形式，要求塔
内流体的均匀性和过程中的温度、压力控制。
3. 成品卸料设备
成品卸料设备主要用于将反应完成的丁基橡胶从反应器中卸出，通常采用机械式卸料阀门或手动式卸料阀门。
在卸料过程中要注意
防止产品污染。
4. 废气处理设备
丁基橡胶生产过程中会产生大量废气，包括未反应的单体、挥
发性有机物等。
为了避免对环境造成污染，需要将废气进行处理。
一般采用吸附、燃烧等方式处理废气。
丁基橡胶装置涉及到众多设备和部位，需要在工艺上精细控制，才能生产出高质量的丁基橡胶产品。
顺丁橡胶
顺丁橡胶的生产设备
40-60℃热 水洗涤胶粒
2号振动筛 挤压机 膨胀干燥机 水平红外干 燥箱
含水量40%-60%
洗胶罐
含水量8%-15%
除去大部分水分
切成细条形
含水量0.75%以下
顺丁橡胶生产主要生产流程
终止剂 防老剂
丁二烯 催化剂 络合剂 溶剂
聚合
闪蒸
凝聚
压块 包装 顺丁橡胶
干燥
水洗
产品标准
高顺式顺丁橡胶
1955
• 美国费尔斯通轮 胎和橡胶公司开収 • 催化剂为丁基锂
1956
•首先由美国菲利 浦石油公司开収 •催化剂是四碘化 钛-三烷基铝
1963
1965
• 催化剂由意大利蒙 • 日本合成橡胶公 特卡蒂尼公司开収并 司采用桥石轮胎公 投产 司的技术工业化 •钴系和镍系催化剂 •镍系催化剂
苯、甲苯、甲苯-庚 烷、溶剂油（简称 C6油戒抽余油）等 乙醇
单体
溶剂
引发剂
终止剂
防老剂
1，3-丁二烯
镍系、钛系、钴系、锂 系、稀土钕系等。
2.6-二叔丁 基对甲苯酚， 简称2.6.4
目录
顺丁橡胶简介 合成原料
合成工艺
问题及对策
合成工艺
1
• 聚合机理
• 聚合方法 • 聚合条件 • 生产工序及设备
链终止
一般终止： A(M)n• M* → (M) n+1 + A* 转移终止： A(M)n• M* + B → (M) n+1 + A_B*
合成工艺
1
• 聚合机理
2
• 聚合方法
• 聚合条件 • 生产工序及设备
稀土顺丁橡胶装置概述
后处理设备 后处理单元为一条国产化处理线,主要设备有振动脱水 筛、挤压脱水机、膨胀干燥机、干燥箱等，上述设备的干 胶处理能力为4500kg/h,主要材质为SS304,另外还包括压块 机2台（套），单台处理能力为120块干胶/h(每块重为 25kg)、包装线一条。
六、原料规格和稀土顺丁橡胶牌号 1、原料规格
0.91 ≥ 98% ≤1%
BR9170
项目 wt%） 挥发份 （wt%） 指标 ≤0.5 试验方法 GB/T24131GB/T24131-2009
wt%） 总灰份 （wt%） 生胶门尼粘度， 生胶门尼粘度， ML1+4(100℃) 比重 wt%） 顺式含量 （wt%） wt%） 有机酸含量 （wt%）
五、燕化稀土顺丁橡胶装置概况 1、装置技术来源 本装置采用****和******共同研究开发的技术，以 1，3-丁二烯为原料，以异辛酸钕与三异丁基铝和催化 剂A形成的三元均相体系为催化剂，己烷为溶剂,生产 稀土顺丁橡胶（Nd-BR）。 2、装置能力 年生产能力为3万吨Nd-BR,年操作时数为8000小时。
八、工艺流程
5、原料、溶剂消耗量 原料、 原料
序号 名称 每吨产品耗量 Kg） （Kg） 1010 35 备注
1 2
丁二烯 溶剂
6、 装置占地 装置区占地2.18公顷 罐区占地0.50公顷
5、设备概况 反应器 4台 容器 60台 空冷器 2组
凝聚釜 3台 换热器 24台 机泵 76台
塔器 球罐
7台 1台
后处理生产线1条（国产） 聚合釜 聚合釜的容积为30m3,为立式带夹套结构，搅拌器为双 螺带式，材质为0Cr18Ni9+Q345R复合钢板。 凝聚釜 第一凝聚釜容积60 m3；第二、三凝聚釜容积100 m3，带 搅拌，材质为0Cr18Ni9+Q345R复合钢板
顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备.doc
顺丁橡胶装置简介和重点部位及设备一、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2．5x104t／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1．5X104t／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。
2000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31．34X104；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。
不同的催化剂得到的不同橡胶结构的橡胶，用锂系催化剂得到的橡胶顺式1，4—结构含量为35％—40％，称为低／顷式聚丁二烯橡胶，用钛系催化剂得到的橡胶，顺式含量为90％，由钴、镍、钕系制得的橡胶，顺式含量为96％—98％，统称为高顺式聚丁二烯橡胶，即顺丁橡胶。
我国生产顺丁橡胶聚合所采用的催化剂为镍系。
丁二烯抽提所用的萃取剂目前国内一般采用N，N—二甲基甲酰胺(DMF)和乙腈。
本节主要以DMF法抽提丁二烯为主进行介绍。
(二)单元组成与工艺流程1．单元组成顺丁橡胶生产装置主要由丁二烯抽提、聚合及凝聚、干燥、成型包装等三大单元组成。
顺丁橡胶产品及生产简述
顺丁橡胶产品及生产简述摘要：顺丁橡胶是我国合成橡胶中技术开发最成熟的胶种，具有弹性与耐磨性优良，耐老化性好，耐低温性优异，在动态负荷下发热量小，易于金属粘合。
因此得到广泛应用。
本文通过概述顺丁橡胶产品性能和分类，简述了其生产中的聚合，凝聚、脱水和干燥等主要工序，展望了顺丁橡胶发展状况，及应该采取的措施和建议。
关键词：凝聚；顺式；混态Abstract: cis-1,4-polybutadiene rubber is the most mature rubberin China. It has excellent elasticity and wear resistance, good aging resistance, excellent low temperature resistance, low heat value under dynamic load, and easy to metal bonding. So it is widely used. In this paper, the properties and classification of cis-1,4-polybutadienerubber products were summarized. The main processes of polymerization, condensation, dehydration and drying in the production of cis-1,4-polybutadiene rubber were briefly described. The development status of cis-1,4-polybutadiene rubber was prospected, and the measures and suggestions that should be taken were put forward.Key words: condensation; CIS; mixed state前言：顺丁橡胶是顺式1，4-聚丁二烯橡胶的简称，其分子式为(C4H6)n，属混合物，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.根据顺丁橡胶顺式结构的含量分为高顺丁橡胶（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。
第五章 顺丁橡胶生产
2
3
4
聚合机理
根据产物结构要求,对比了自由基聚合、 阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等反 应机理, 选择配位聚合机理，属于连锁聚合 反应，遵循配位阴离子的链引发、链增 长、链终止及链转移等基元反应机理。
如以A代表催化剂，M代表单体丁二烯。 • 链引发： A + M → A • M* • 链增长： A + M* + nM → (A)n• M*
简介——结构与特点
分子式： (C4H6)n 结构式： [ CH2-CH=CH-CH2]
结 构 特 点
平均分子量低，分布较窄； 结构规整，无侧基碳链橡胶，可结晶；
非极性橡胶，分子间作用力小； 每个链节存在一个双键，为不饱和橡 胶，因双键一端无侧甲基的推电子作 用，因此双键的活性较NR的稍低。
简介——分类及性能
胶管，胶带方面
其他方面
6.4%
2008年我国顺丁橡胶消费结构
简介——应用
运动鞋
元件
轮胎
胶带
目录
顺丁橡胶简介
合成原料
合成工艺 问题及对策
合成原料
造成聚合体系的粘度不同，影响传热、搅拌、回 引发剂类型的选择与配制是顺丁橡胶生产的关 收、生产能力等 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。
现在，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。总产量 仅次于丁苯橡胶，在合成橡胶中居第二位。
低顺式顺丁橡胶
中顺式顺丁橡胶
高顺式顺丁橡胶
1955
• 美国费尔斯通轮 胎和橡胶公司开发 • 催化剂为丁基锂
1956
•首先由美国菲利 浦石油公司开发 •催化剂是四碘化 钛-三烷基铝
阐述搅拌器桨叶断裂原因及解决策略
阐述搅拌器桨叶断裂原因及解决策略
1、设备概况
大庆石化顺丁橡胶装置是大庆石化120万吨/年乙烯改扩建工程的配套装置，其主要工艺为1、3丁二烯在催化剂的作用下进行溶液聚合从而形成橡胶胶液。
胶液采用水析发凝聚工艺，利用水蒸气蒸馏原理，胶液与热水混合后一起喷入凝聚釜，釜底通入1.0MPa蒸汽，使胶液中易挥发的溶剂油、丁二烯气化，橡胶凝聚成胶粒，从而达到未反应完全的丁二烯与橡胶分离。
凝聚釜搅拌器的作用是利用机械搅拌，使胶液呈滴状分散于热水中，在通过蒸汽加速滴状胶液中的丁二烯迅速气化，从而进入下一步工序。
凝聚釜搅拌器是一台含二层搅拌桨叶的搅拌器，桨叶形式为斜叶开启涡轮式，每层搅拌桨叶数量为3片，桨叶材质为06Cr18Ni10Ti。
2013年7月，该釜运行9000小时后，下层搅拌桨叶全部从螺栓连接处断裂。
2、搅拌器桨叶断裂原因分析
对搅拌桨叶断裂部位形貌观察，断裂部位为搅拌桨叶与桨叶座连接的螺栓孔处，与搅拌桨叶座外缘平齐，断口平面光滑，无明显弯曲变形。
对搅拌器桨叶断口进行观察，断口宏观上比较平齐光亮，微观上断口呈贝纹线形，且处于螺栓开孔处，因为断口无明显变形，且与搅拌桨叶受力的方向垂直，所以初步判断该桨叶断裂属于因疲劳造成的脆性断裂。
断裂的部位处于螺栓开孔处的应力集中部位。
3、对该搅拌桨叶强度校核
对该搅拌桨叶进行力学分析，这种斜叶开启涡轮式搅拌器运行时搅拌桨叶承受弯曲应力及扭转应力，该搅拌器对流体做功时的危险断面在搅拌桨叶的根部，即该桨叶断裂处。
所以，可以判断该搅拌桨断裂原因为因设计原因桨叶弯曲应力大于许用应力导致桨叶从根部疲劳断裂。
顺丁橡胶装置碱洗吸收系统脱酸及设备防腐
顺丁橡胶装置碱洗吸收系统脱酸及设备防腐摘要：碱洗塔、碱洗罐以及纤维膜碱洗三种形式碱洗系统，中和顺丁橡胶凝聚回收溶剂油中的酸性物质，其碱洗效果影响装置的安全运行。
通过工艺及流程上调节合适的参数，对聚合后氢氟酸的含量监控及碱液监控，提高吸收油中酸性物质的碱液中和效率，同时实现吸收油与碱液的清洁、高效分离；才能达到理想的碱洗效果和碱液的利用率和最大效益。
关键词：顺丁橡胶；碱洗系统；腐蚀顺丁橡胶生产过程中，经过聚合工序进入（凝聚胶液罐气相）溶剂回收系统的物质有丁二烯、吸收油及未反应的催化剂，催化剂中三氟化硼乙醚络合物以胶束状态存在，在一定条件下遇水分解， BF3 生成酸性物质。
BF3 水解视水量而定生成不同的分子化合物和化学化合物，其反应式如下：BF3 + H2O → BF3·H2OBF3 +2H2O → BF3·2H2O2BF3 + 3H2O → HBF4 +B(OH)3 + 2HFBF3 + 3H2O → 3HBF4 +B(OH)3其中 B(OH)3是极弱的酸，HF 是弱酸， HBF4 是强酸。
顺丁橡胶生产过程中未反应的丁二烯及部分吸收油由罐顶闪蒸出来，系统中剩余的三氟化硼乙醚络合物也随之闪蒸出来，当被吸收油吸收时，由于来自中间油罐的吸收油含有饱和水，与胶罐气相融合后三氟化硼乙醚络合物部分水解，生成 B(OH)3、HF、HBF4，HBF4是强酸，腐蚀金属及其氧化物。
为防止设备腐蚀装置多采用在吸收胶罐后加入碱液中和方式以脱除，其反应式如下：HF + NaOH → NaF + H2OHBF4+ NaOH → NaBF4 + H2OH3BO3+ NaOH → NaB(O H)41997年前国内多采用低温溶剂油（加入部分碱液2-10%）通过文氏管直接吸收胶罐气相。
进入2000年以后由于丁二烯和溶剂油在胶罐闪蒸和凝聚吸收后送至粗溶剂罐前管线及设备腐蚀减薄，各家开始研究碱洗中和脱酸吸收系统。
顺丁橡胶综述
顺丁橡胶综述顺丁橡胶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。
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顺丁橡胶装置简介和重点部位及设
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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。
不同的催化剂得到的不同橡胶结构的橡胶，用锂系催化剂得到的橡胶顺式1，4—结构含量为35％—40％，称为低／顷式聚丁二烯橡胶，用钛系催化剂得到的橡胶，顺式含量为90％，由钴、镍、钕系制得的橡胶，顺式含量为96％—98％，统称为高顺式聚丁二烯橡胶，即顺丁橡胶。
我国生产顺丁橡胶聚合所采用的催化剂为镍系。
丁二烯抽提所用的萃取剂目前国内一般采用N，N—二甲基甲酰胺(DMF)和乙腈。
本节主要以DMF 法抽提丁二烯为主进行介绍。
(二)单元组成与工艺流程
1．单元组成
顺丁橡胶生产装置主要由丁二烯抽提、聚合及凝聚、干燥、成型包装等三大单元组成。
丁二烯抽提单元是／顷丁橡胶装置的龙头，绝大部分丁二烯含量43％左右的混合碳四馏分在这里经过萃取和精馏，从而直接从碳四馏分中提取高纯度的丁二烯单体供聚合单元使用。
丁二烯聚合单元是顺丁橡胶装置的核心反应部分，是顺丁橡胶生产的心脏，其任务是将丁二烯、催化剂、溶剂油在规定的工艺条件下进行配位阴离子聚合，经聚合釜的连续聚合，得到顺式含量大于96％
的1．4聚丁二烯胶液，然后加入防老剂，经静态混合器送往胶液罐，供凝聚单元使用。
凝聚单元主要是应用水蒸气蒸馏原理，借助于热水、蒸汽以及机械搅拌等作用，完成对丁二烯胶液中的溶剂及未反应的丁二烯除去并回收，将悬浮在凝聚釜中的颗粒状经脱水、干
燥等工序变成顺丁橡胶成品。
2．工艺流程概述
(1)丁二烯抽提单元
碳四原料进入到碳四原料蒸发罐，气化后进人第一萃取精馏塔，在萃取剂的作用下，原料中的比丁二烯较难溶于萃取剂的组分(丁烷、丁烯)从塔顶馏出，进塔顶冷凝器冷凝后，部分打回流部分采出。
原料中的丁二烯以及比丁二烯重的组分与溶剂一起借助压差进入预汽提塔。
丁二烯在预汽提塔内部分被解析出
来，靠自身压差进入第二萃取精馏塔，其余部分仍靠压差送往第一汽提塔。
溶剂中的丁二烯和炔烃被全部解析出来，冷却后通过压缩机进入第二萃取精馏塔，溶剂蒸汽冷凝液第一部分作为回流打人第一汽提塔内，剩余部分则送往溶剂精制塔脱除水及丁二烯二聚物等杂质。
第二萃取精馏塔塔顶馏出物丁二烯及少量杂质，冷凝后送往洗胺塔。
由塔底排出的溶剂送往丁二烯回收塔，塔顶馏分丁二烯返回压缩机人口，塔釜含炔烃的溶剂用泵送至第二汽提塔解析出乙烯基乙炔，经稀释后送往火炬。
溶剂冷凝液一部分回流，其余送至溶剂精致塔精制。
经洗胺后的丁二烯送第一精馏塔，脱水后送至第二精馏塔进一步提纯，塔顶馏出物冷凝后连续采出丁二烯产品为聚合单元提供原料。
(2)丁二烯聚合单元
从丁二烯抽提单元来的丁二烯进入分子筛精制塔精制脱除部分杂质和微量水分后和溶剂油按一定比例在管道中混合，经预冷器控制进料温度后进人聚合首釜与催化剂混合开始反应，聚合液依次进入第二釜、第三釜继续完成反应，完成反应的聚合液最后进人终止釜同终止剂一防老剂溶液混合进行终止，终止反应后的胶液经过过滤器送至凝聚单元的储罐。
(3)凝聚及后处理单元从聚合单元来的聚丁二烯胶液在储罐中混合、循环，待胶液门尼合格后送至凝聚釜内，借助热水、蒸汽和机械搅拌脱除溶剂成为悬浮胶粒。
脱除溶剂的胶粒同热水一起经颗粒泵送至后处理，分别由脱水挤压机和膨胀干燥机进行脱水和干燥后进而自动称量、压块成型、包装出厂。
顺丁橡胶生产丁二烯抽提单元主要生产工艺流程
框图见图4—1a。
顺丁橡胶生产丁二烯聚合单元主要生产工艺流程框图见图4—1b。
顺丁橡胶生产凝聚及后处理单元主要生产工艺流程框图见图4—1c。
(三)化学反应过程
顺丁橡胶的丁二烯聚合是以环烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物为催化剂，以历-95℃抽余油为溶剂，采用稀硼单加或三元陈化方式的催化剂加料方式，丁二烯在聚合釜中经链的引发、链的增长和链的终止三个过程，连续聚合为高顺式1，4聚丁二烯。
丁二烯聚合反应为放热反应。
(四)主要操作条件及工艺技术特点
1．主要操作条件
顺丁橡胶装置主要由丁二烯抽提、丁二烯聚合、凝聚及后处理等系统构成，主要操作条件见表4—2。
2．工艺技术特点
(1)丁二烯抽提有比较完善的防止丁二烯自聚技术；对镍系顺丁橡胶适应性好；工艺流程得到进一步优化；装置工艺先进，自动化程度高，调节手段为DCS计算机集散控制系统。
(2)聚合单元全部采用国内技术进行生产；以抽余油为溶剂，Ni—A1系为催化剂，采用稀硼单加催化剂的加料方式，丁二烯连续生产的过程。
(3)凝聚单元全部采用国内技术进行生产；采用双釜定压温差式连续凝聚，工艺过程中具有变频调速空冷控制釜压喷胶，采用静态混合器胶液喷嘴等节能
方式，提高凝聚效果。
(五)催化剂及助剂
顺丁橡胶丁二烯聚合过程所使用的催化剂为环烷酸镍、三异丁基铝、三氟化硼乙醚络合物。
阻聚剂为对叔丁基邻苯二酚(TBC)；防老剂为2，6—二叔丁基对甲苯酚。
(六)原料及产品性质
二、重点部位及设备
(一)重点部位
顺丁橡胶生产过程中重点部位主要为下列单元：原料罐区、中间罐区、聚合及回收单元、胶液罐单元、凝聚单元、后处理的干燥单元等。
(二)重点设备
顺丁橡胶生产过程中涉及的重点设备主要有丁二烯抽提系统的压缩机；聚合系统的聚合釜；后处理系
统的膨胀干燥机、脱水挤压机和压块机等。
此外装置内的压力容器同样是不可忽视的重点设备。
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