化學(xué)工程與工藝 畢業(yè)論文

1、吉林化工學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目：年產(chǎn)30萬(wàn)噸ABS樹(shù)脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： * * * 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 指導(dǎo)教師： * * * 2014年*月*日 年產(chǎn)30萬(wàn)噸ABS樹(shù)脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì) 化學(xué)工程與工藝學(xué)生 * * * 指導(dǎo)老師 * * * 【摘要】ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，具有廣闊的市場(chǎng)前景。本設(shè)計(jì)對(duì)ABS樹(shù)脂現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)、市場(chǎng)需求和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了較全面的分析；主要敘述了乳液接枝本體SAN摻混法生產(chǎn)ABS樹(shù)脂的生產(chǎn)方法及工藝條件 ，并對(duì)物料衡算、設(shè)備的選型、廠房的布置等方面也做了簡(jiǎn)要的介紹；對(duì)生產(chǎn)車間所需的各種生產(chǎn)設(shè)備和總投資成本進(jìn)行了初步合算，并根據(jù)生產(chǎn)方法繪制出相應(yīng)的

2、工藝流程圖。關(guān)鍵詞： ABS樹(shù)脂 生產(chǎn)技術(shù) 市場(chǎng)態(tài)勢(shì) 物料衡算 設(shè)備AbstractABS resin is one of the five synthetic resin, and has broad market prospects. The design on the existing production of ABS resin technology, market demand and the development of a more comprehensive analysis; described the production of ABS resin emulsion gr

3、aft bulk SAN blending method production method and process condition sand material balance, equipment selection, plant layout has also made a brief introduction; a preliminary cost-effective production workshop a variety of production equipment and the total investment cost, and production methods t

4、o map out the process flow diagram. Keywords: ABS resin production technology market trend material balance equipment.目錄摘要IAbstractII目錄1第一章緒論31. ABS樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展31.1技術(shù)概況31.2 乳液接枝本體SAN摻混法41.2.1接枝用主干膠乳的合成41.3 ABS連續(xù)本體聚合法52 國(guó)內(nèi)外樹(shù)脂生產(chǎn)與市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)462.1生產(chǎn)情況分析預(yù)測(cè)62.2 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)83發(fā)展趨勢(shì)2103.1 生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)103.2 產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)10第二章工藝流程

5、設(shè)計(jì)121. 生產(chǎn)方法、原料和主要工藝參數(shù)的選擇121.1 生產(chǎn)方法的選擇121.2原料的選擇121.3 主要工藝參數(shù)132. 聚合反應(yīng)過(guò)程工藝流程敘述152.1 工藝流程方框圖152.2 工藝流程敘述16第三章 工藝與設(shè)備計(jì)算193.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)193.2 物料衡算203.3 設(shè)備計(jì)算213.3.1釜數(shù)及其主要工藝參數(shù)的確定213.3.2 攪拌器的計(jì)算233.3.3 傳熱裝置設(shè)計(jì)253.3.4 設(shè)計(jì)結(jié)果（以生產(chǎn)聚丁二烯膠乳為例）25第四章 輔助設(shè)備選型264.1反應(yīng)釜卸料泵264.2 凝聚釜264.3 離心機(jī)274.4 混料槽284.5擠出機(jī)28第五章 廠址的選擇及其廠房布置305.1 廠址

6、選擇305.2 廠房布置305.2.1 總圖布置的選擇原則305.2.2 車間區(qū)域劃分及布置說(shuō)明31第六章 安全、環(huán)保和三廢處理326.1 安全方面326.1.1 主要物料的安全性質(zhì)及防護(hù)326.1.2安全防護(hù)措施346.1.3 ABS聚合安全操作23346.2 環(huán)保方面356.2.1 廢水366.2.2 噪聲366.3 污染防治措施366.3.1廢水366.3.2 噪聲376.4環(huán)保排放指標(biāo)37七章 車間定員387.1 車間生產(chǎn)崗位及工作387.2 班次、人員編制38第八章 產(chǎn)品成本估算408.1 固定成本估算408.2 可變成本估算418.3 利潤(rùn)估算41小結(jié)42致 謝43參考文獻(xiàn)44誠(chéng)信

7、說(shuō)明45第一章緒論 ABS樹(shù)脂是五大合成樹(shù)脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。ABS樹(shù)脂是丙烯腈、1,3-丁二烯、苯乙烯三種單體的接枝共聚物。它的分子式可以寫(xiě)為(C8H8C4H6C3H3N)x，但實(shí)際上往往是含丁二烯的接枝共聚物與丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中A代表丙烯腈，提供耐化學(xué)性和熱穩(wěn)定性；B代表丁二烯，提供韌性和抗沖性;S代表苯乙烯，賦予

8、剛性和易加工性。但是，在聚丁二烯橡膠與苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚反應(yīng)中，除了生成聚丁二烯橡膠與苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物外，單體苯乙烯和丙烯腈會(huì)發(fā)生共聚生成游離SAN。所以實(shí)際上得到的是聚丁二烯與苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物和游離SAN的混合物。商業(yè)上通常將這種混合物與其他SAN的摻混物稱之為ABS樹(shù)脂。1. ABS樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展1.1技術(shù)概況 ABS樹(shù)脂是在聚苯乙烯樹(shù)脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，1947年美國(guó)橡膠公司采用共混法工藝實(shí)現(xiàn)了ABS樹(shù)脂的工業(yè)法生產(chǎn);1954年美國(guó)的Borg - Wame r公司采用乳液接枝聚合開(kāi)發(fā)了接枝型ABS樹(shù)脂并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。采用乳液接枝法生產(chǎn)的產(chǎn)品的流動(dòng)性和

9、低溫抗沖擊性能遠(yuǎn)優(yōu)越于共混法的產(chǎn)品擴(kuò)是真正意義上的ABS樹(shù)脂，乳液接枝法生產(chǎn)ABS樹(shù)脂工藝的開(kāi)發(fā)促進(jìn)了ABS工業(yè)的迅速發(fā)展。20世紀(jì)70年代開(kāi)始，ABS生產(chǎn)工藝技術(shù)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，至今先后開(kāi)發(fā)了乳液接枝聚合法、乳液接枝摻混法和連續(xù)本體聚合法。其中乳液接枝摻混法又分為：乳液接枝乳液SAN摻混法；乳液接枝懸浮SAN摻混法；乳液接枝本體SAN摻混法。這3種ABS樹(shù)脂工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)綜合評(píng)價(jià)見(jiàn)表11。其中乳液接枝本體SAN摻混法以技術(shù)最成熟、產(chǎn)品范圍最寬、性能最好、有利于大型化和降低成本而成為目前世界上應(yīng)用最廣泛的ABS樹(shù)脂生產(chǎn)工藝，國(guó)內(nèi)近期引進(jìn)的五套大型裝置均采用此工藝。而連續(xù)本體法由于其具有工藝流程簡(jiǎn)

10、單、環(huán)保和投資省的優(yōu)勢(shì)在近年來(lái)也得到逐步發(fā)展，但由于目前工藝上的局限性，其產(chǎn)品范圍和性能有局限性，還有待進(jìn)一步改進(jìn)，這也是世界上各大ABS樹(shù)脂生產(chǎn)廠家的研究開(kāi)發(fā)方向之一。下面就上述兩種較有代表性的工藝進(jìn)行介紹2:表1 3種ABS樹(shù)脂工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)綜合評(píng)價(jià)項(xiàng)目乳液接枝聚合乳液接枝摻混法連續(xù)本體聚合法乳液SAN摻混懸浮SAN摻混本體SAN摻混技術(shù)水平已落后，仍生產(chǎn)效益差，仍生產(chǎn)廣泛采用大力發(fā)展尚不完善最低投資中等較高較高中等反應(yīng)控制較容易容易容易容易困難設(shè)備要求聚合簡(jiǎn)單聚合簡(jiǎn)單后處理復(fù)雜后處理復(fù)雜簡(jiǎn)單熱交換容易容易容易較容易困難后處理復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單環(huán)保差差較差中最好發(fā)展趨勢(shì)淘汰無(wú)發(fā)展空間仍有發(fā)

11、展空間主要方法前程廣闊，有待完善品種變化品種可調(diào)品種靈活品種靈活品種靈活品種少產(chǎn)品質(zhì)量含雜質(zhì)較多含雜質(zhì)較多含一定量雜質(zhì)含雜質(zhì)較少產(chǎn)品純凈1.2 乳液接枝本體SAN摻混法 乳液接枝本體SAN摻混法是在乳液接枝法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，大體上可分為以下步驟:接枝用主干膠乳的合成，接枝用主干膠乳與苯乙烯和丙烯睛的接枝共聚，SAN共聚物的合成，接枝膠乳本身和與SAN的摻混成ABS樹(shù)脂。 1.2.1接枝用主干膠乳的合成 ABS接枝用主干膠乳一般要求采用粒徑大于0. 25um的大粒徑的聚丁二烯膠乳，合成工藝有在聚合過(guò)程中由丁二烯單體直接合成大粒徑膠乳的一步法和先合成小粒徑膠乳再附聚成大粒子的兩步法，兩步法由于

12、反應(yīng)停留時(shí)間短、操作靈活而成為目前的研究重點(diǎn)。1.2.1.1一步法采用的放大粒徑技術(shù)有適時(shí)補(bǔ)皂法、加人溶劑法、補(bǔ)加單體法、種子聚合法和聚合后期自聚集法和中和部分皂或降低pH值法等。上述技術(shù)的關(guān)鍵是加人乳化劑、溶劑、單體種子等的數(shù)量、時(shí)機(jī)和補(bǔ)加次數(shù)，這是影響膠乳粒徑的穩(wěn)定性和大小的主要因素。1.2.1.2二步法即附聚法技術(shù)有冷凍、壓力、機(jī)械攪拌、化學(xué)、高分子膠乳附聚等方法。冷凍法產(chǎn)品純凈、易于工業(yè)化、反應(yīng)時(shí)間短，但只能得到中粒度的膠乳，膠乳冷凍時(shí)會(huì)析出凝膠，且動(dòng)力消耗較大;壓力法雖較老，但有些公司現(xiàn)仍用得較好;機(jī)械攪拌法是利用高攪拌強(qiáng)度來(lái)得到大粒徑膠乳;化學(xué)法缺點(diǎn)在于附聚后粒徑受限制，溫度及時(shí)間

13、的影響大，控制相對(duì)難，不易重復(fù);高分子膠乳附聚法是近年來(lái)出現(xiàn)的新型工藝，離子型乳化劑膠乳和。,a一不飽和梭酸共聚膠乳作為附聚集劑，可有效地縮短附聚時(shí)間。1.2.2主干膠乳與苯乙烯和丙烯睛的接枝共聚 在此共聚過(guò)程中，聚丁二烯鏈上的雙鍵以及鏈節(jié)的兩個(gè)a-H易受自由基攻擊形成接枝點(diǎn)，苯乙烯和丙烯睛等單體進(jìn)行接枝反應(yīng)，生成ABS接枝共聚物，并伴隨游離SAN的生成。影響接枝效率的因素主要有引發(fā)劑的種類及濃度、接枝反應(yīng)轉(zhuǎn)化率、單體濃度、聚丁二烯濃度及其微觀結(jié)構(gòu)、反應(yīng)溫度、乳化劑種類和聚合加料工藝等，而提高接枝效率和接枝均勻性的關(guān)鍵是控制聚合過(guò)程的反應(yīng)速率，而聚合反應(yīng)速率又與單體濃度、引發(fā)劑濃度、乳化劑濃度

14、有關(guān)，所以控制聚合反應(yīng)速率也就是控制聚合體系中這3者的總濃度和以加人速度控制的瞬間濃度。這一點(diǎn)對(duì)獲得較好性能的ABS接枝共聚物非常重要。ABS接枝共聚物再經(jīng)過(guò)凝聚過(guò)程就成為可摻混的粉狀的ABS粉。1.2.3本體SAN共聚物的合成 SAN的合成主要有懸浮法和本體法兩種工藝，連續(xù)本體法由于具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作易、產(chǎn)品質(zhì)量好、污染少和投資省的優(yōu)點(diǎn)成為新建裝置的首選工藝。連續(xù)本體法合成SAN樹(shù)脂主要包括配料、聚合、脫揮和造粒等過(guò)程:按比例配制的苯乙烯和丙烯睛單體在少量溶劑存在的情況下被連續(xù)加人到采用蒸發(fā)冷凝散熱的全混流反應(yīng)器，或再經(jīng)過(guò)采用特殊內(nèi)構(gòu)件散熱的多級(jí)活塞流反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)，在物料達(dá)到約75%的

15、轉(zhuǎn)化率后送到真空條件下的脫揮器將未反應(yīng)的苯乙烯和丙烯睛單體和溶劑閃蒸出去并回收循環(huán)利用，熔融的物料再經(jīng)過(guò)造粒成為SAN樹(shù)脂成品。目前該工藝已很成熟，可有效控制SAN的分子量、丙烯睛含量，生產(chǎn)出綜合性能良好的產(chǎn)品。1.2.4 ABS接枝共聚物與SAN樹(shù)脂的摻混ABS接枝共聚物與SAN樹(shù)脂的摻混一般包括宏觀和微觀上的混合兩個(gè)過(guò)程，前者主要目的是調(diào)整ABS粉與SAN樹(shù)脂及各種助劑的比例以提供不同性能的品種和牌號(hào)，后者主要目的是通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)的作用使ABS接枝共聚物與SAN共聚物共混形成ABS的分散相和SAN的連續(xù)相，而分散相和連續(xù)相的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、分子量大小及分布、加工條件對(duì)最終產(chǎn)品有直接影

16、響。乳液接枝本體SAN摻混法生產(chǎn)ABS的優(yōu)點(diǎn)在于一是SAN的合成比較簡(jiǎn)單，污染少;二是ABS中的橡膠含量和SAN的分子量、含量可有效控制，可生產(chǎn)綜合性能好，特別是韌性和剛性均很高的ABS樹(shù)一脂;三是因其工藝的靈活可調(diào)，產(chǎn)品牌號(hào)多，應(yīng)用范圍廣。1.3 ABS連續(xù)本體聚合法 ABS的連續(xù)本體法是由日本的TEC - MTC公司于80年代中期率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，是近年來(lái)發(fā)展較快的工藝。它與HIPS的連續(xù)本體法很相似，主要區(qū)別在于反應(yīng)多了丙烯腈單體3。 ABS的連續(xù)本體聚合主要包括溶膠、預(yù)聚合、聚合、脫揮和造粒等過(guò)程:將一定量聚丁二烯橡膠溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯睛單體在少量溶劑存在的情況下被連續(xù)加入到一

17、個(gè)全混流反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)相轉(zhuǎn)變，再經(jīng)過(guò)多級(jí)活塞流反應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，整個(gè)聚合過(guò)程亦都伴隨著接枝反應(yīng)，接著在物料達(dá)到約75%的轉(zhuǎn)化率后送到脫揮器將未反應(yīng)的苯乙烯和丙烯睛單體和溶劑閃蒸出去并回收循環(huán)利用，熔融的物料再經(jīng)過(guò)造粒成為ABS樹(shù)脂成品。上述反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與HIPS, SAN本體聚合的反應(yīng)器基本相同，因此ABS的連續(xù)本體生產(chǎn)線也可用于HIPS, SAN和GPPS的生產(chǎn)。 ABS的連續(xù)本體法的優(yōu)點(diǎn)在于一是工藝流程簡(jiǎn)單，只需要一套本體聚合裝置;二是操作易、污染少和投資省;但由于本體工藝上的局限性，無(wú)法生產(chǎn)橡膠含量在20%以上的ABS，其產(chǎn)品的抗沖強(qiáng)度受限制，另外在橡膠粒徑控制上相對(duì)較大，亦無(wú)法達(dá)到乳液接枝本

18、體SAN摻混法能達(dá)到的高光澤度，因此ABS的連續(xù)本體法目前產(chǎn)品范圍較窄。2 國(guó)內(nèi)外樹(shù)脂生產(chǎn)與市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)42.1生產(chǎn)情況分析預(yù)測(cè)2.1.1 世界 2010年全球ABS總產(chǎn)能約為863萬(wàn)t/a，產(chǎn)量約為750萬(wàn)t。2010年全球主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2. 表2 2010年全球主要ABS生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)廠家 國(guó)家和地區(qū) 生產(chǎn)能力（萬(wàn)）奇美集團(tuán)臺(tái)灣100.0鎮(zhèn)江奇美化工中國(guó) 70.0BASF比利時(shí)、德國(guó)、韓國(guó)66.0LG化學(xué)公司 韓國(guó) 56.0英力士（INEOS）ABS 美國(guó)、西班牙等55.0寧波甬興化學(xué)公司中國(guó) 50.0SABIC創(chuàng)新塑料公司美國(guó)、荷蘭等47.5Cheil（三星第一毛織

19、）韓國(guó) 45.0日本東麗公司 日本、馬來(lái)西亞 42.0陶氏化學(xué)公司 荷蘭、美國(guó) 40.0臺(tái)塑化學(xué)和纖維公司臺(tái)灣 37.0JSR合成橡膠公司日本33.0錦湖化學(xué)公司 韓國(guó) 25.0上海高橋石化公司中國(guó)20.0臺(tái)塑工業(yè)（寧波）有限公司 中國(guó) 30.0吉林石化公司 中國(guó) 18.0新湖（常州）石化有限公司 中國(guó) 10.0天津大沽 中國(guó) 20.0遼寧華錦 中國(guó) 中國(guó)20.0IRPC公司泰國(guó) 14.0其它 65.0合計(jì)863.5 近年來(lái)，由于家電和汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)ABS樹(shù)脂的需求量將不斷增加，因此，許多生產(chǎn)廠家都準(zhǔn)備新建或擴(kuò)建ABS樹(shù)脂生產(chǎn)裝置。國(guó)外ABS樹(shù)脂20112016年規(guī)劃增加的產(chǎn)能見(jiàn)表3。

20、 表3 國(guó)外ABS樹(shù)脂在（20112016年）規(guī)劃增加的產(chǎn)能（萬(wàn)t / a）公司地點(diǎn)增加產(chǎn)能 備注英力士（INEOS） 印度 22011年完成伊朗石化商業(yè)公司 伊朗 20印度SPL印度馬哈拉施特拉邦10IRPO公司泰國(guó)Rayong縣282011年年初建成2011年開(kāi)始建設(shè)合計(jì)422.1.2 中國(guó) 2010年，我國(guó)ABS的產(chǎn)能達(dá)到253萬(wàn) t / a，實(shí)際產(chǎn)量約為196萬(wàn)t。2010年我國(guó)主要ABS生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。 表4 2010年中國(guó)ABS主要生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)萬(wàn)t / a生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力產(chǎn)量鎮(zhèn)江奇美有限公司70.060寧波LG甬興化工有限公司 50.0 50臺(tái)塑工業(yè)（寧波）有限公司

21、 30.024上海高橋石化 20.016.62吉林石化公司18.017.27蘭州石化公司 5.01.58大慶石化公司10.010.52新湖（常州）石化有限公司10.010.0天津大沽 20.02.50遼寧華錦 20.04.32合計(jì) 253.0196.81 2011年后中國(guó)新建、擴(kuò)建的ABS裝置情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5。表5 2011年后中國(guó)ABS新建、擴(kuò)建裝置情況統(tǒng)計(jì)萬(wàn)t / a。項(xiàng)目 生產(chǎn)能力計(jì)劃投產(chǎn)時(shí)間天津大沽化工有限公司20.02012上海華誼聚合物有限公司 20.0 一期：2011二期：2013LG化學(xué)和中國(guó)海洋石油總公司30.02011寧波LG甬興化工有限公司（擴(kuò)建）20.0（增加）2012吉

22、林石化公司（擴(kuò)建）40.0（增加）2012中石化股份公司安慶分公司30.0招商項(xiàng)目奎屯獨(dú)山子石化工業(yè)園15.0招商項(xiàng)目撫順高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)10.0 招商項(xiàng)目廣西北海鐵山港（臨海）工業(yè)區(qū)管委會(huì)招商局待定招商項(xiàng)目上海曹妃甸工業(yè)園區(qū)化學(xué)產(chǎn)業(yè)園50.0招商項(xiàng)目滄州渤海新區(qū)化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)30.0招商項(xiàng)目重慶萬(wàn)州化工園區(qū) 10.0 招商項(xiàng)目合計(jì) 275.02.2 市場(chǎng)分析及預(yù)測(cè)2.2.1 世界 2010年世界ABS樹(shù)脂消費(fèi)量約為740萬(wàn)t，主要消費(fèi)地區(qū)是亞太、北美和歐洲地區(qū)。在其消費(fèi)構(gòu)成中，家用電器及用品仍占最大比例，約為56.9%；汽車配件次之，占11.3%；辦公設(shè)備居第3位，占3%；管材及管件為2.0

23、%，其它為26.5%。 2011年世界ABS樹(shù)脂年均需求增長(zhǎng)率為4.5%，消費(fèi)量達(dá)到775萬(wàn)t，其中家用電器及用品、汽車配件、辦公設(shè)備、管材及管件消費(fèi)量將分別達(dá)到447萬(wàn)t、85萬(wàn)t、23萬(wàn) t和14萬(wàn)t，分別占樹(shù)脂需求量的58%、11%、3.0%和1.8%。20122015年世界ABS樹(shù)脂供需預(yù)測(cè)見(jiàn)表6。 表620122015年世界ABS樹(shù)脂供需狀況項(xiàng)目 2012年2013年2014年2015年生產(chǎn)能力/萬(wàn)t98010201040 1060產(chǎn)量/萬(wàn)t900 950970980消費(fèi)量/萬(wàn)t870910 9509602.2.2中國(guó) 2010年我國(guó)ABS的總消費(fèi)量約為430萬(wàn)t，是世界ABS樹(shù)脂最

24、大的消費(fèi)國(guó)。國(guó)內(nèi)ABS主要用于汽車、家用電器和電子電器三大領(lǐng)域。我國(guó)是世界上最大的家用電器生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，ABS樹(shù)脂其中接近55%的消費(fèi)量用于電子和電器配件上。同時(shí)中國(guó)也是世界上最大的汽車生產(chǎn)國(guó)，大約25%的ABS消費(fèi)量用于汽車領(lǐng)域。 盡管我國(guó)樹(shù)脂的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，但仍不能滿足需求，每年需大量進(jìn)口，從20042007年，中國(guó)的ABS進(jìn)口量連續(xù)增加，2008年由于全球金融危機(jī)導(dǎo)致ABS進(jìn)口量降低，2009年隨著全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇，ABS進(jìn)口量繼續(xù)增加，2010年隨著國(guó)內(nèi)ABS產(chǎn)能的增加，對(duì)外依存度下降，所以中國(guó)ABS的進(jìn)口量與2009年持平。20042010年我國(guó)ABS產(chǎn)量、進(jìn)出口量及表觀消

25、費(fèi)量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表7和圖1. 表7 20042010年中國(guó)ABS供需狀況統(tǒng)計(jì)年份產(chǎn)量萬(wàn)進(jìn)口量萬(wàn) 出口量萬(wàn) 表觀消費(fèi)量萬(wàn)自給率2004年83.6196.31.6278.330.02005年91.0198.71.4288.331.62006年128.0201.42.0327.439.12007年142.8217.33.2356.940.02008年157.0195.24.3347.945.12009年 170.55216.75.0382.2545.02010年 196.81216.95.5408.2149.0圖1 20042010年中國(guó)ABS表觀消費(fèi) 中國(guó)ABS市場(chǎng)的年消費(fèi)量整體保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)（除2008

26、年負(fù)增長(zhǎng)外），年復(fù)合增長(zhǎng)率為8%。隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的大幅度增長(zhǎng)及技術(shù)水平的提高，未來(lái)幾年ABS樹(shù)脂進(jìn)口量會(huì)有下降的趨勢(shì)。今后隨著生產(chǎn)能力的增加，自給率將不斷增加，到2015年其自給率預(yù)計(jì)達(dá)到75%。 預(yù)測(cè)今后全球ABS年需求增長(zhǎng)率為4.5%，中國(guó)更高達(dá)8%以上。2011年我國(guó)ABS樹(shù)脂市場(chǎng)需求量將達(dá)到460萬(wàn)t左右，2015年ABS的總需求量將達(dá)到630萬(wàn)t，可見(jiàn)我國(guó)ABS樹(shù)脂的市場(chǎng)前景廣闊。中國(guó)ABS樹(shù)脂的需求量和進(jìn)口量均已居全球第一3發(fā)展趨勢(shì)2 3.1 生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ABS樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)將進(jìn)一步改進(jìn)、完善和提高，向節(jié)能、降耗、無(wú)公害化方向發(fā)展，大力降低產(chǎn)品成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 乳液

27、接枝一SAN摻混法是工藝最成熟、產(chǎn)品范圍最寬、實(shí)用性最強(qiáng)的ABS樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)，是目前世界范圍內(nèi)ABS生產(chǎn)裝置應(yīng)用最為廣泛的工藝技術(shù)。而在乳液接枝一摻混法工藝中，乳液接枝一本體SAN摻混法工藝最有發(fā)展前途，其優(yōu)點(diǎn)是:橡膠用量不受限制，便于生產(chǎn)高抗沖產(chǎn)品;接枝率容易控制，產(chǎn)品性能穩(wěn)定;調(diào)節(jié)ABS粉料與SAN粒料混合比例可以生產(chǎn)多種牌號(hào)的ABS樹(shù)脂;采用本體聚合法生產(chǎn)SAN樹(shù)脂能耗低。因此，乳液接枝一本體SAN摻混法是目前生產(chǎn)ABS樹(shù)脂的最佳方法，而且具有廣闊的發(fā)展前景。 連續(xù)本體法ABS樹(shù)脂生產(chǎn)工藝5是一種正在發(fā)展中的技術(shù)，具有工藝流程短、裝置建設(shè)費(fèi)用低、“三廢”量少并能與高抗沖聚苯乙烯、通用聚苯

28、乙烯、SAN切換生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品性能較以前已有很大提高，有些性能可與傳統(tǒng)乳液接枝法生產(chǎn)的ABS樹(shù)脂相媲美。盡管目前的工業(yè)裝置較少，但是隨著工藝的進(jìn)一步完善和發(fā)展，連續(xù)本體法ABS樹(shù)脂生產(chǎn)工藝必將在全世界得到廣泛應(yīng)用。3.2 產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì) ABS樹(shù)脂的發(fā)展趨勢(shì)是向高性能、多功能的專用樹(shù)脂發(fā)展，以期提高產(chǎn)品的附加值和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。高性能ABS樹(shù)脂主要有耐熱ABS、阻燃ABS、高沖ABS,透明ABS,高光澤ABS、消光ABS,耐候ABS、導(dǎo)電ABS,抗靜電ABS、抗震ABS,抗蠕變ABS、高流動(dòng)ABS等。ABS耐熱性的提高，使其使用檔次提高，滿足了最終用途的高性能化要求，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。阻燃ABS的發(fā)

29、展方向是阻燃的多功能化，如阻燃抗沖、阻燃發(fā)泡、阻燃耐候和阻燃耐熱等。透明ABS的發(fā)展方向是綜合性能的提高?？傊?，高性能ABS樹(shù)脂不僅滿足了制品的高性能化要求，提高了產(chǎn)品的使用檔次和競(jìng)爭(zhēng)力，而且拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。 ABS樹(shù)脂的發(fā)展方向是高性能化。然而，要達(dá)到高性能化，單靠ABS樹(shù)脂自身的性能是難以達(dá)到的，只有通過(guò)ABS樹(shù)脂的合金化，尤其是ABS樹(shù)脂與聚碳酸酯(PC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT) ,聚氨酯(PU）等工程塑料的合金化才能達(dá)到，因而，ABS樹(shù)脂的合金化是ABS樹(shù)脂一個(gè)重要的發(fā)展方向。ABS樹(shù)脂與其他樹(shù)脂組成合金后，其綜合性能大幅度提高，不僅滿足

30、了終端產(chǎn)品的高性能化要求，提高了產(chǎn)品的竟?fàn)幜?，而且拓寬了產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。 近年來(lái)，我國(guó)ABS樹(shù)脂消費(fèi)重心逐步轉(zhuǎn)移，汽車、電子等行業(yè)的興起使ABS樹(shù)脂消費(fèi)市場(chǎng)呈現(xiàn)新的格局。由于國(guó)內(nèi)電視機(jī)、洗衣機(jī)等家電市場(chǎng)供大于求，以及改性聚丙烯等替代品的滲透和覆蓋，在大型家電領(lǐng)域ABS樹(shù)脂的消費(fèi)量正在減少，而在小家電、辦公設(shè)備和交通運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域的消費(fèi)悄然升溫。ABS樹(shù)脂在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中的應(yīng)用也有較大潛力：汽車、摩托車生產(chǎn)和消費(fèi)的提速，將使汽車內(nèi)飾件制品成為ABS樹(shù)脂市場(chǎng)新的消費(fèi)亮點(diǎn)，游艇和活動(dòng)房屋等休閑用品也為ABS樹(shù)脂打開(kāi)了新銷路。此外，ABS樹(shù)脂在建材、醫(yī)療器械和合金共混材料方面也有良好的市場(chǎng)前景。 消費(fèi)格

31、局的變化，將帶來(lái)產(chǎn)品需求的改變。未來(lái)ABS產(chǎn)品的發(fā)展將向著通用料和專用料并重、通用料與合金并舉的方向發(fā)展；未來(lái)ABS的市場(chǎng)將更加細(xì)分、競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈，企業(yè)間兼并重組的局面已為時(shí)不遠(yuǎn)。第二章工藝流程設(shè)計(jì)1. 生產(chǎn)方法、原料和主要工藝參數(shù)的選擇1.1 生產(chǎn)方法的選擇ABS主要生產(chǎn)方法有乳液接枝乳液SAN摻混法、乳液接枝懸浮SAN摻混法、乳液接枝本體SAN摻混法、連續(xù)本體法、本體懸浮法、乳液懸浮法和乳液本體法等生產(chǎn)工藝。通過(guò)比較第一章中各種聚合方法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇乳液接枝本體SAN摻混法。該方法大體上可分為以下步驟:接枝用主干膠乳的合成，接枝用主干膠乳與苯乙烯和丙烯睛的接枝共聚，SAN共聚物的合成，接

32、枝膠乳本身和與SAN的摻混成ABS樹(shù)脂。1.2原料的選擇1） 主要原材料的關(guān)鍵指標(biāo)2生產(chǎn)ABS的主要原材料有1,3-丁二烯、苯乙烯和丙烯腈。它們的主要控制指標(biāo)見(jiàn)下列表格。表2.1 丁二烯控制指標(biāo)1，3丁二烯() 水分mg/kg總?cè)矡Nmg/kgTBC mg/kg二聚物mg/kg羰基化合物 mg/kg過(guò)氧化物mg/kg氣相含氧量/%99.3202550 150100010100.3表2.2 苯乙烯控制指標(biāo)純度() 水分mg/kgTBC mg/kg聚合物mg/kg99.730010 3010表2.3 丙烯腈控制指標(biāo)純度() 水分/%(質(zhì)量)TBC mg/kg990.4535 452）生產(chǎn)ABS用的輔

33、助原料乳化劑：歧化松香酸鉀皂,其質(zhì)量應(yīng)符合表2.4中列出的指標(biāo)要求，其檢驗(yàn)方法執(zhí)行ZB 72002一84標(biāo)準(zhǔn)。小結(jié) 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把基礎(chǔ)知識(shí)再次熟悉了一遍，而且豐富了大腦，同時(shí)在查閱資料的過(guò)程中也了解到了許多課本以外的知識(shí)，開(kāi)拓了視野，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面都有很大的提高。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我作為學(xué)生即將完成學(xué)業(yè)的最后一次作業(yè)，它既是對(duì)學(xué)校所學(xué)知識(shí)的全面總結(jié)和綜合應(yīng)用，又為今后走向社會(huì)的實(shí)際操作應(yīng)用建立了一個(gè)良好開(kāi)端，畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)理論的檢驗(yàn)和總結(jié)，能夠獨(dú)立培養(yǎng)和提高我們獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力，是我在校期間向?qū)W校所交的最后一份綜合性作業(yè)。 畢業(yè)的時(shí)間一天一天的臨近，

34、畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲，在不斷的的努力下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成啦！在沒(méi)做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)的知識(shí)大概總結(jié)。但真正做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的想法太過(guò)簡(jiǎn)單。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白自己原來(lái)學(xué)的知識(shí)太理論化了，面對(duì)單獨(dú)課題是感覺(jué)很迷茫。自己要學(xué)的東西還太多，以前老覺(jué)得自己什么都懂，什么都會(huì)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我更加明白學(xué)習(xí)是一個(gè)積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)，努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，知識(shí)必需通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正用時(shí)才發(fā)現(xiàn)實(shí)兩回事，所以實(shí)踐是檢驗(yàn)知識(shí)的唯

35、一標(biāo)準(zhǔn)。 致 謝在歷時(shí)兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，我想向曾經(jīng)給我?guī)椭椭С值娜吮硎局孕牡母兄x。特別要感謝我的指導(dǎo)老師* * *老師，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，*老師一直主動(dòng)找我們討論畢業(yè)設(shè)計(jì)的情況，詳細(xì)了解我們的工作進(jìn)度，還提供了很多與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料和信息，給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的幫助。*老師很有耐心地指導(dǎo)我怎樣去做好本設(shè)計(jì)，仔細(xì)的查看我們的設(shè)計(jì)，并指出其中大大小小的問(wèn)題，尤其是細(xì)節(jié)方面，使本設(shè)計(jì)不斷完善化。同時(shí)也感謝同學(xué)們對(duì)我的幫助，提供了一個(gè)良好的設(shè)計(jì)環(huán)境，還指導(dǎo)我很多有關(guān)電腦的知識(shí)，對(duì)我的最終定稿提供了很大的幫助。參考文獻(xiàn)1程曾越.謝培生，吳本仁等.通用樹(shù)脂實(shí)用技術(shù)手冊(cè).北京:中國(guó)石化出版社，1999.3912黃立本等. ABS樹(shù)脂及其應(yīng)用.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2001.3 三井東壓化學(xué)株式會(huì)社.日本，特