合成橡胶(SR)及其主要单体丁二烯课件

合成橡胶（SR）

及其主要

单体丁二烯（BD）简介

内容分三部分：第一节合成橡胶的发展与用途第二节合成橡胶的生产技术第三节工业生产丁二烯第一节合成橡胶的发展与用途一、通用合成橡胶1、世界通用合成橡胶的发展十八世纪发现天然橡胶可硫化特性十九世纪中期发现天然橡胶的构成组分为异戊二烯，并合成出橡胶固体物20世纪30年代丁钠橡胶单体为丁二烯1937年丁腈橡胶（NBR）单体为丁二烯和丙烯腈1940年氯丁橡胶（CR）单体为氯丁二烯1943年丁基橡胶（IIR）单体为异丁烯和异戊二烯1960年异戊橡胶（IR）单体为异戊二烯高顺式聚丁二烯橡胶（BR）单体为丁二烯1961年低顺式聚丁二烯橡胶（LCBR）单体为丁二烯1963年二元乙丙橡胶（EPM）单体为乙烯和丙烯三元乙丙橡胶（EPDM）单体为乙烯、丙烯和二烯烃1960’s乳聚丁苯橡胶（ESBR）和溶聚丁苯橡胶（SSBR），其单体均为丁二烯和苯乙烯1996年世界通用SR工业总生产能力约为13Mt/a，各胶种生产能力及其所占比例…。

2、我国通用合成橡胶的发展

1958年氯丁橡胶首先工业化，目前已能生产七大类通用胶中的六种。第一节合成橡胶的发展与用途其中BR生产能力居世界第三位，Ni系顺丁胶荣获国家科技进步特等奖。我国是世界上少有的既生产天然橡胶（NR），又生产多种合成橡胶（SR）的国家之一。1996全国NR产量为40万吨，消耗87万吨，缺余进口。……胶种装置数目生产能力技术来源BR6套310Kt/a自有技术ESBR4套325Kt/a引进技术SSBR3套130Kt/a自有技术和引进技术SBS2套80Kt/a自有技术EPR1套20Kt/a引进技术CR3套38Kt/a技术改进NBR2套14Kt/a改进引进技术

3、通用合成橡胶的性能及用途（1）合成橡胶性能测定…（2）通用合成橡胶的主要用途

第一节合成橡胶的发展与用途轮胎汽车轮胎、飞机轮胎、农用机胎和自行车胎等的外胎、内胎以及无内胎轮胎工业橡胶制品运输带、传动带、垫圈、垫片、防震垫以及设备衬里等。生活用品制鞋、床垫、坐垫、胶管以及粘合剂等。建筑材料防水层、密封条和粘接剂等。电线和电缆外层绝缘材料二、特种合成橡胶1、硅橡胶工业上通常以氯代烷与硅粉为原料制取。它耐高温（300℃），耐低温（-100℃），最适用于宇航工业中的部件，…。2、氟橡胶

氟橡胶-23是以偏二氟乙烯和三氟氯乙烯为原料制取，耐热、耐油和耐酸、碱，用于军工和尖端科研领域，…。3、聚丙烯酸酯橡胶工业上以共聚单体（如丙烯酸丁酯和丙烯腈）为原料制取，综合性能优异，…。4、聚硫橡胶它是由脂肪烃或醚类的二卤衍生物与多硫化物为原料制取，耐油、耐烃类溶剂，对各种材料有良好的粘接性，分子量约4000的液体聚硫橡胶可作为火箭固体燃料粘合剂，…。5、聚氨酯橡胶多使用甲苯二异氰酸酯（TDI）或二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和含活泼氢化合物（如聚醚、聚酯或聚酰胺多元醇）为原料制取，硬度高，弹性强，广泛用于机械、采矿、石油、开采、电气仪表、皮革制鞋、建筑、医疗、体育用品及汽车工业等领域。第一节合成橡胶的发展与用途第二节合成橡胶的生产技术图-1合成橡胶工业生产主要工序每个工序的基本功能及关键设备简述如下。1、单体精制、助剂配制工序……2、聚合工序（1）聚合反应◦缩聚反应m[M]+n[M]→[M]m+n+若干个低分子m个A单体分子n个B单体分子1个缩聚物分子◦加聚反应m[M]→[M]m

m个相同的单体分子1个加聚物分子或m[M]+n[M]→[M]m+n

m个单体A分子n个单体B分子1个加聚物分子第二节合成橡胶的生产技术聚合物的合成有两种基本途径，一是由低分子化合物（单体）合成，通过前述的聚合反应制取；另一途径是由一种聚合物通过取代反应、交换反应或结构化反应制取。（2）主要聚合方法乳液聚合……溶液聚合……悬浮聚合……气相聚合……反应加工技术……（3）聚合釜…第二节合成橡胶的生产技术3、脱气、混料和凝聚工序（1）脱气…（2）混料…（3）凝聚…4、后处理工序……5、回收工序……第二节合成橡胶的生产技术

一、工业生产丁二烯的进展上世纪四、五十年代，曾先后采用乙醇脱水、乙炔合成、丁烷催化脱氢、丁烯催化脱氢或氧化脱氢的方法制取丁二烯。六十年代以来，利用副产碳四馏分制取丁二烯已成为主要原料路线。由C4馏分生产丁二烯的工业方法有下列两类：1、溶剂抽提的方法2、C4馏分选择加氢脱炔烃第三节工业生产丁二烯二、丁二烯抽提技术

1、C4馏分的组成及其沸点

第三节工业生产丁二烯组分沸点，℃典型组成范围，wt%丙烷-23.220.2~0.5丙烯-47.70丙二烯-34.50甲基乙炔-42.040.25(max)异丁烷-11.731~4丁烯-1-6.2530~40异丁烯-6.9丁二烯-1,3-4.4130~60正丁烷-0.505~7反丁烯-20.8810(max)顺丁烯-23.72乙烯基乙炔5.100.5~2.0乙基乙炔8.10.6(max)丁二烯-1,210.851.0(max)C5+0.290.5~12、聚合级丁二烯产品质量要求

第三节工业生产丁二烯组分单位质量指标丁二烯-1,3Wt%99.5(min)总炔烃Wtppm25(max)甲基乙炔Wtppm15(max)乙烯基乙炔Wtppm10(max)丙二烯Wtppm10(max)丁二烯-1,2Wtppm10(max)C5+Wtppm200(max)羰基化合物Wtppm10(max)过氧化物Wtppm5(max)总硫Wtppm5(max)胺、氨Wtppm2(max)水Wtppm20丁二烯二聚物Wt%0.05(max)3、分离原理和技术比较第三节工业生产丁二烯 技术来源项目ST技术BASF技术ZEON技术SHELL技术溶剂乙腈（含水10%）氮甲基吡咯烷酮（含水8%）二甲基甲酰胺（无水）乙腈（含水）丁二烯回收率，%98989898丁二烯主要规格：纯度，wt%乙烯基乙炔含量水分含量99.6(min)5ppm(max)20ppm(max)99.6(min)5ppm(max)5ppm(max)30~40ppm99.6(min)5ppm(max)20ppm(max)99.6(min)5ppm(max)无游离水或300ppm生产每吨丁二烯能耗（期待值）：（1）蒸汽（1.6Mpag）（2）循环水（3）电（综合能耗，MKJ）2.0t260t61kwh(8.46)2.0t180t140kwh(9.12)1.82t292t100kwh(8.49)2.89t271t70kwh(11.59)四种丁二烯抽提工艺技术的对比第三节工业生产丁二烯四种丁二烯抽提工艺技术的对比（续） 技术来源项目ST技术BASF技术ZEON技术SHELL技术溶剂和化学品消耗：（1）种类（2）每吨产品消耗费用4种12.5元5种26.5元6种17.9元5种12.7元工艺污水：（1）每吨丁二烯污水量，t（2）生化指标BOD(wtppm)COD(wtppm)(3)生化处理难易0.97220066