不溶性硫磺(Insoluble sulfur,简称IS)亦称μ型硫,是由普通硫磺经开环聚合形成的长链聚合硫,因其不溶于二硫化碳而得名。作为一种性能优异的橡胶硫化剂,目前已被列为子午线轮胎的专用硫化剂,具有高分散性,高温稳定性,用于橡胶混炼能够有效避免胶料喷霜,减少焦烧,延长胶料的存放时间。随着国内对子午线胎的需求不断扩大,使得对高品质不溶性硫磺的需求也与日俱增。用普通硫磺生产不溶性硫磺具有很高的经济效益和社会效益。本文以普通硫磺为原料,采用气化法,以不同有机烃类作为急冷液制备不溶性硫磺。急冷液主要包括：D30溶剂油、航空煤油和加氢裂化尾油。考察不同反应温度、反应时间、急冷液温度以及稳定剂对不溶性硫磺收率和高温稳定性的影响。通过实验发现航空煤油的急冷效果最佳,制备出的不溶性硫磺的高温稳定性能达到69.03%,其最佳工艺条件是：添加1%的ISX-2作为不溶性硫磺稳定剂,反应温度为450℃,反应时间为20 min,急冷液温度为常温(20℃)。将自制不溶性硫磺产品与丁苯橡胶进行密炼机混炼,然后压片成型,应用光学显微镜对制得的混炼胶进行拍照观测,并与国内某厂的IS90产品进行比较,评价自制不溶性硫磺在混炼胶中的分散性；最后选取混炼胶的不同部位,用橡胶加工分析仪对混炼胶进行硫化测试,作出硫化曲线,评价其硫化效果。实验表明自制不溶性硫磺具有高分散性,而且硫化效果均一。根据基础研究的实验结果,建造实验室中试试验装置,并进行水作急冷液试验,考察工业因素对不溶性硫磺生产过程和设备的影响。通过中试试验,发现工艺过程存在可行性。并在实验室基础研究和中试试验的基础上,设计了一套1万吨／年不溶性硫磺生产工艺。该生产工艺主要包括原料预处理过程、急冷过程、产物的后处理过程和废液回收过程等四大部分。通过物料衡算和热量衡算,得到整个工艺过程中主要装置的能耗为1882 kW·h/t。并根据工艺要求,对工艺过程所涉及的3台换热器,7台泵,4台多功能干燥机进行设备选型,并对非标设备提出了设计条件和要求。