【正文】 工藝設計計算 第 5章 設計基礎 聚合工藝介紹 聚合過程衡算計算流程簡圖丙烯( 液)乙烯( 氣)第三單體膠液 聚合工段工藝過程敘述 該工藝屬于溶液聚合，聚合溫度為 35～ 55℃ ， 聚合壓力為 ～ 。 乙烯含量＝ 179。 （ 2） V0201 的出料又分為 A1和 C兩部分。 =己烷含量＝ 179。 =(2) 液相各組分的含量 液相摩爾總量＝ 179。 =氫氣含量 =179。進入聚合工段的己烷全部從 T0201 流出。 ） = 年 按表測算，本項目 的稅后內部收益率為 %， 投資利潤率為 %，遠遠大于傳統(tǒng)的石油化工聯(lián)合企業(yè)的基準收益率 9%、平均投資利潤率 5%。 根據化工裝置的投資費用和生產能力之間存在的函數關系 nCCII ????????? 2121 C C2—— 分別表示其他條件相同而尺寸不同的兩臺設備或兩套裝置的生產能力； I I2—— 分別為其對應的投資； n—— 能力指數，一般取 。鑒于國家規(guī)定的產品規(guī)格，考慮到用戶的要求和經濟衡算，其產品指標如表 11 所示： 表 32 產品指標一覽表 牌 號 Ｊ－４０４５ 指標名稱 外 觀 白色 門尼黏度（ 100C1+4ML? ） 40～ 50 乙烯結 合量（質量分數） /% 56 碘 值 22 二烯烴（ ENB）結合量（質量分數） /% ～ 相 對 密 度 揮發(fā)份（質量分數） /% ＜ 釩含量 /179。 根據 V0202 的液位 LRC0202 控制進入 T0201 種的聚合溶液的量，在 T201塔中，未反應的單體經閃蒸而從塔的頂部進入 T0202（單體吸收塔）中，為防止閃蒸氣體中夾帶有聚合物膠粒，在 T0201 塔的頂部通過 FRC0209 以 2t/h 流量的LPHX 進行噴淋，使夾帶的膠粒重又回到塔底。 和催化劑反應時，乙烯的活性最高，接下來依次是丙烯和二烯烴。 乙丙橡膠耐過熱水性能亦較好，但與所用劉華系統(tǒng)密切相關。 氣相聚合路線的成功工業(yè)化應用是乙丙橡膠生產技術的重要進展之一。 （ 9） 向調度室和車間領導匯報 。 （ 2） 合理進行設備布置，盡力按物料流向布置，減少物料往返輸送次數。 指導思想 本 設計的指導思想是： (1)采用溶液聚合工藝，確保產品質量高，生產過程安全； (2)生產過程采用自動化控制，機械化操作； (3)對于易燃易爆的地方，采用了可靠的控制，并設置了報警消防設施； (4)采用技術成熟的溶液聚合方法，達到了環(huán)保要求，對生產過程中的排放 物要經過處理，以達到環(huán)保要求； (5)廠房、車間、設備布置嚴格按照土建標準，以保證生產正常的運行和操作方便以及操作人員的安全為主。根據聚合反應時是否加入第三單體（ 非共軛二烯烴）分為二元乙丙橡膠( EPM) 和三元乙丙橡膠 ( EPDM) 兩大類。該處的下游還有污水處理廠，能將工業(yè)、生活污水進行有效的處理。該廠的下還有污水處理廠，能將工業(yè)，生活污水進行有效的處理， 生產過程中產生的污染物及廢氣、廢渣、廢水都得以解除，達到國家環(huán)保要求。三氯氧釩與烷基鋁首先進行反應生成活性中心，由活性 中心引發(fā)單體進行聚合反應，該活性中心是由釩、鋁化合物組成的絡合物，可溶于己烷中。 氣相法的優(yōu)點是工藝流程簡單，僅三道工序；不需要溶劑或稀釋劑，無需溶劑回收和精制工序；幾乎無三廢排放，有利于生態(tài)環(huán)境保護；投資最低。 (2) 從界區(qū)外接收原料并進行流量控制。 下表列出了典型牌號的聚合條件 ： 表 31 典型牌號聚合條件表 項目 EPT EPR 單體 第三組分（二烯烴） 主催化劑 助催化劑 壓力（ MPa） 溫度（ ℃ ） 聚合物濃度（ g/LS） C”2， C”3 ENB DCPD C”2， C”3 —— VX AM 55 4560 VX AQ V AQ+AM 3550 40100 、催化劑和溶劑 乙 烯由界區(qū)外通過管道送入裝置，由 PRC0201 控制壓力為 1200KPa，用FRC0203 控制流量后送入乙烯氣集管。在 T0202 塔的底部，吸收了大量未反應單體的己烷，用泵 P0204（己烷循環(huán)泵），經 E0206（循環(huán)己烷加熱器，僅開車時用，且出口溫度 TRC0203 不宜超過 60℃），送往 R0201 的底部，其流量由吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 T0202 的液位控制，通常 T0202 的液位 LRC0204 設定為 30%，另有一部分循環(huán)己烷則與由 P0206 來的含有微量水的己 烷一起從 R0201 頂部流入，其作用有兩個： 一個作用是 消泡； 另一個作用是 利用己烷中含有的微量水分殺死 R0201 揮發(fā)出來氣體中含有的催化劑，避免可能發(fā)生的對反應熱去除系統(tǒng)的影響。 銅 ≤ 1 微 g/l 溫 度 20177。 5000/1000=3900 萬元 /年 ENB： 275179。采用正己烷為溶劑， VAl 催化劑體系， 用氫氣作分子量調節(jié)劑 ， 新鮮的單體和溶劑與回收的乙烯、丙烯及溶劑混合后經預冷后，與催化劑一起進入帶攪拌的聚合反應釜 R0201。 =丙稀含量＝ 179。 （ 3） J與 L31混合后分為 J1和 B3兩股流量。 =氫氣含量＝ 179。 =氮氣含量＝ 179。 =己烷含量 ＝ 179。（ ％） = 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 26 塔 T0201 的物料衡算 膠料量 m 膠料 = T0201 塔中的各種物料的質量分數分別如下： W1=， W2=， W3=， W4=， W5=， W6=，W7=， W8= KgL 1 6 8 3% 8 0 52 ??? 膠料質量分數 膠料量總量 進口物料中各組分的流量 L2??某 組 分 流 量 總 流 量 該 組 分 質 量 分 數 于是，進口中各組分的量及組分數如下： 乙烯含量 =%== 丙烯含量 =%== ENB 含量 = kg%== 丙烷含量 =%== 己烷含量 =%== 故己烷的總含量為： +2200+20xx0== 氫氣含量 =%=氮氣含量 =%=膠料含量 = 塔釜的溫度為 ～ ℃ ，塔頂出料溫度為 ～ ℃ ，按清晰分割法乙烯、丙烯、丙烷、氫氣、氮氣等組分全部以氣體狀態(tài)從塔頂出料，塔釜流出液中僅包括部分己烷、膠料和 ENB。 =7480 萬元 /年 ： = 萬元 /年 ： 44000/（ +179。 溫度 1~22℃ Fe2++Fe3+ mg/l Cl 13 mg/l 氧耗量 4 mg/l 溶解氧 ≥ 5 mg/l 可溶固體 100 mg/l 可溶 SiO2 12 mg/l 總硬度（ CaCO3） 1 mgN /l 總堿度（ CaCO3） mgN /l 濁度 3 度 PH ~ 工藝控制條件 乙丙橡膠 4045 牌號 的標準操作條件如表 318： 表 318 4045 牌號的標準操作條件一覽表 項 目 操作 條件 項 目 操作 條件 聚合 ML 控制范圍ML1+4100OC 4755 乙烯、丙烯進料比（ wt%） 56 產品 ML 控制范圍ML1+4100OC 45+5 H2/C” 2 乙烯含量（ +） wt% 56 C” 3/C” 2 碘值（ +2） 22 乙烯濃度（％） 18 充油量（ PHR） － 丙烯濃度（％） 54 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 18 揮發(fā)份（ wt%） 氫氣濃度（％） 續(xù)表 318： 項 目 操作 條件 項 目 操作 條件 釩含量（ ppm） 乙烯容量（ T） 主催化劑 VCat 丙烯容量（ T） 助催化劑 AMCat AQCat 氫氣容量（ Nm3） 二烯烴 ENB CH3OH 進了量（ t/h） HASTB 混合率 20 沖洗水進料量（ t/h） AESTB 混合率 10 T601 回流 /甲醇量比率 AHSTB 混合率 10 T702 回流 /進料比率 .3 AMSTB 混合率 ― D401 溫度（ OC） 170 聚合負荷（ kg/h） 3480 工藝蒸汽（ t/h） 產品負荷（ kg/h） 3450 聚合液量（ m3/h） 40 聚合溫度（ OC） 45 E402 蒸汽壓（ KPa） 1200 聚合壓力（ KPa） 600 樹脂溫度（ OC） ≤ 300 主催化劑生產率 340 篩孔數 150 Al/V 比率 產品形式 25kg/塊 AM/AQ 比率 包裝系統(tǒng) 壓塊 二烯烴轉化率（％） 105 PTW 溫度（ OC） 60 T0201 頂（ t/h） 空氣溫度（ OC） － T0201 底（ t/h） TK502 空氣進料量（ m3/h） － T0202 頂（ t/h） Z5301受壓壓力（ MPa） 10 D0201 聚合物濃度（ g/Ls） 87 壓塊溫度（ OC） 6065 C0201 循環(huán)氣（ m3/h） 4000 Z5301受壓時間（秒） 6 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 19 乙丙橡膠車間聚合工段設備型號選擇如表 319： 表 319 備一覽表 序號 工藝位號 設備名稱 型 式 材 質 1 R0201 反應器 立式圓筒型 SA51670+SB162 襯 AG0201 R0201 攪拌器 透平式PTEM34 葉輪： SUS304 軸： SUS316 2 V0201 頂部累積器 立式圓筒型 A51660+A240316 3 V0202 溢流罐 立式圓筒型 A51660+A240316 4 E0201 頂部冷凝器 BEM（ 臥 式） 5 E0202 頂部冷卻器 BEM（ 臥 式） 6 E0203 排放氣冷凝器 BFM（臥式） 7 E0204 己烷蒸發(fā)器 BEM（ 臥 式） 8 E0205 己烷加熱器 BEM（ 臥 式） 9 E0206 循環(huán)己烷加熱器 BFM（臥式） 10 P0201A/B 冷凝液循環(huán)泵 離心式175/100400ID 殼體： SCS16 轉子： SCS16 11 P0202A/B 聚合液加料泵 離心式175/100400ID 殼體： SCS16 轉子： SCS16 12 P0203A/B 聚合溶液出料泵 離心式150/80600PD 殼體： SCS16 轉子： SCS16 13 P0204A/B 己烷循環(huán)泵 離心式3HFN374 殼體： SCPH2 轉子： SCS13A 14 T0201 單體回收塔 蒸餾篩板式 里： SA51660316LS 內件： AISI304 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 20 續(xù)表 319： 序號 工藝位號 設備名稱 型 式 材 質 15 T0202A/B 單體吸收塔 立式熱交換器 殼程： A51660 管程： A51660 16 C0201 循環(huán)氣鼓風機 透平 200TC SCS13 17 C0202 循環(huán)氣壓縮機 立式往復式 FC300 18 C0203 氫氣壓縮機 立式往復式 殼體：鑄鐵 轉子：不銹鋼 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 21 第 4 章 技術經濟分析 查有關資料得到 40000 噸乙丙橡膠裝置的建設總投資為 120376 萬元（其中建設投資 90000 萬元）。 吉林化工學院畢業(yè)設計 (論文 ) 12 產品規(guī)格、原料及公用工程條件 產品規(guī)格 本設計的項目產品為乙丙橡膠，牌號為 J4045，屬于 ENB 型非充油性三元乙丙橡膠，年產量為 20xx0 噸。 R0201 的操作壓力是 ；操作溫度是 35～ 55℃。 三氯氧釩與烷基鋁首先進行反應生成活性中心，由活性中心引發(fā)單體進行聚合反應，該活性中心是由釩、鋁化合物組成的絡合物，可溶于己烷中。而氟橡膠、硅橡膠、氟硅橡膠、丁基橡膠、丁腈橡膠、天然橡膠在同樣條件下，經歷較短時間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。簡化懸浮法優(yōu)勢是鈦系催化劑效率高，可省去脫催工藝，投資低，有一定的潛在競爭力，缺點是目前只適合生產二元乙丙橡膠，產品含乙烯 丙烯嵌段結構及丙烯有規(guī)立構鏈段，產品結晶度法高，因此應用范圍受到一定限制。 （ 8） 介紹燃燒物性質及火場內部與外圍情況。 節(jié)能與環(huán)境保護 節(jié)能 本設計采用的節(jié)能方法： （ 1） 本設計 采用溶液聚合法合成乙丙橡膠，副反應少，收率高。 第 1 篇 設計說明書 ...