⒈聚合工段
由于全车间使用的原料有丁二烯、溶剂油、三异丁基铝，还有丁烯等。根据这些原料的性质查《化工工艺设计手册》《化工生产安全与防护》等确定全车间火灾危险等级为甲级；爆炸危险场所分区为2区；车间建筑物属一类工业建筑。
设计中电气设备一律选用隔爆式电器设备；各设备均有接地线、跨接线等防静电设施及防雷设施；各岗位设有排风系统。此外在生产中还要注意以下问题：
车间内不准使用明火；禁止穿带钉子进入装置现场；禁止吸烟；禁止随意用铁器碰击设备；机动车不径许可不得进入生产区。
生产人员必须熟悉相岗位消防设施的种类及存放位置，并能熟练正确使用，了解所处理现场物料的性质。
生产人员上岗必须佩带好劳动保护用品，在接触三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物时必须带好手套、面具及其它防护用品。三异丁基铝着火时不得用水和泡沫灭火器，应选用干粉及四氯化碳。
生产人员地生产过程中要及时检查，消除漏点。
设备跑料、贮罐冒顶后应立即采取紧急措施，切断物料来源，控制现场，通知附近使用明火单位立即停止，严禁开停传动设备，及时回收流失物料或用蒸汽蒸煮，消除危险。
生产设备超压时应采取紧急排空措施，必须有专人监护现场。
在生产装置检修敲打设备时，必须使用铜制工具或在铁制工具上涂上黄干油，以免引起火花。
生产现场禁止存放大量易燃易爆物品。
设备开车前必须用氮气置换，聚合系统及丁二烯贮罐要置换到氧含量小于0.2％以下，其它设备置换到氧含量小于1％方可投料。
各贮罐装料不得超过规定装料系数，而且要有氮气保护。常压罐保压不超过0.05MPa,受压罐保压0.4MPa。
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设备检修必须把物料倒空,并用盲板切断与其它设备的联系。清除可燃物，由车间安全员开动火票，指令专人到现场监护，检修人员方可动火。管线动火可燃物含量要小于0.2％，容器动火可燃物含量小于0.1％。
聚合釜清胶要用蒸汽蒸煮24小时以上，分析釜内可燃物小于0.2％，氧含量大于18％方可入釜治理清理。并在入釜前要检查确认电机确定停止，并有专人监护，严禁启动电机。
槽车必须在指定地点装卸物料，装卸中汽车不准发动，使用胶管车身应有接地线，同时流量不要过大，以免产生静电，装卸现场有专人看管。
⒉后处理工段
后处理部分所用物料主要有胶液、丁二烯、溶剂油等，性质与聚合所用物料相同，故后处理也属于易燃易爆岗位，其安全规定与聚合相同。
胶液罐与凝聚釜在清理前要切断外连管线，切断电机，有氮气置换，并分析可燃物浓度氧含量等，合格后方可入内。
后处理的电器、转动设备多，生产人员上岗必须穿好工作服带好安全帽。所有电器设备在运转中禁止用手乱动。
生产人员工作服内禁止带东西，防止落入设备内影响生产。
干燥岗因有油气逸出和滑石粉能引起呼吸道系统发炎，因此，要加强通风，排风。 设备动火要有动火票，并有专人监护，切断电源，严禁启动。
胶库禁止吸烟，使用明火，非岗位人员禁止入内，库内要经常保持卫生。
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五、工艺计算与主要设备选型
（一）物料衡算
⒈计算采用的基础数据 年产量：11000 t 年开工时间：8000 h
每吨顺丁橡胶消耗丁二烯：1.045 t 总转化率：85%
丁浓：[丁]＝12～15g/100ml 丁油入釜温度：≤40℃ 首釜温度：≯95℃ 末釜温度：≯110℃ 聚合系统压力：≤0.44MPa 计量罐压力：≤0.1MPa 计量泵压力：≤0.8MPa 设计选用配方：
镍/丁＝2.0?10 铝/丁＝1.0?10 硼/丁 ＝2.0?10 铝/镍＝3～8 铝/硼 ＞0.25 醇/铝＝6
防老剂/丁二烯＝0.79％（质量比）
全装置总收率为95.3％；总损耗4.7％（包括工艺损耗和机械损耗）。其分配如下（以1.045吨100％丁二烯为基准计算收率和损耗）：
?4?4?5244 / 67
聚合挂胶等损失 1％
聚合、凝聚的丁二烯机械泄漏损失 0.5％ 凝聚、振动筛聚丁二烯渣沫损失 0.5％ 油水分离器水相丁二烯溶解损失
2％
包装过程中不合格品和落地料损失 0.7％ ⒉计算基准
连续反应操作过程以kgh作为基准。 ⒊聚合釜物料衡算
聚合釜物料衡算图如图9-1所示。
去终止釜
溶剂油 聚 聚 聚 丁二烯 合 合 合 镍组分 釜 釜 釜 铝组分 硼组挂胶损失
图9-1 聚合釜物料衡算图
丁二烯系统：
每小时产胶量：
11000?1000?8000?1.375?103kg
需100％纯度丁二烯量： 1.375?103?1.045?1436.875kg
扣除2.5％的损失量应有聚丁二烯： 1436875.??1?0.025??1400.953kg 按85％转化率计算100％纯度丁二烯的需求量：
1400.953?0.85?1648.180kg?30.522kmol/h
未反应的丁二烯量： 1648.180?1400.953?247.227kg/h
从原料车间来的丁二烯纯度为99％，其余按正丁烯计。则需要的原料量：
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聚合釜分 1648.180?0.99?1664.828kg/h
随原料带入的丁烯量：
1664.828?1648180.?16.648kg/h
整理上述计算结果列下表。
组分 丁烯 丁二烯 合计 质量分数w 1 99 100 kgh 16.648 1648.180 1664.828 t/d 0.399 39.556 39.956 t/a 133.186 13185.441 13318.627 M3h 0.028 2.658 2.686 注：丁烯的密度：596 丁二烯密度：628 溶剂油密度：660
kgM3kgM3kgM3 溶剂油系统：
取 [丁]＝13.5g/100ml 则有： 每小时进入聚合釜的丁油量：
[丁]＝135kg/m 31664.828?135?12.332m3 每小时进入聚合釜的丁二烯原料量：
2.686m3 每小时进入聚合釜的溶剂油量：
12.332?2.686?9.646M3 9.646?660?6366.36kg引发剂系统：
计算公式： 引发剂用量＝丁二烯进料摩尔数×(引发剂/丁)×引发剂分子量 a、环烷酸镍：
M镍=58.7
1648180.?54?2.0?10?5?58.7?0.0358kg/h 0.0358?58.7?0.00061kmol/h
商品中环烷酸镍的含量为7.5％，故环烷酸镍的量为：
0.0358?0.075?0.477kg/h
b、三异丁基铝Al?i?C4H9?3：
??MAl?i?C4H9??198 MAl?27
31648.18?54?1.0?10?4?198?0.604kg/h
折合成铝的量：
0.604?27?198?0.0824kg/h
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橡胶聚合车间工艺设计实例
