【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 77 廢水 ......................................................... 77 廢渣 ......................................................... 77 噪聲 ......................................................... 78 第十六章 職業(yè)安全及工業(yè)衛(wèi)生 ........................................ 79 設(shè)計(jì)規(guī)范 .................................................... 79 安全操作 .................................................... 79 職業(yè)安全 .................................................... 79 工業(yè)衛(wèi)生 .................................................... 80 工作場(chǎng)所 ..................................................... 80 第十七章 節(jié)能專(zhuān)篇 .................................................. 81 采用空冷等節(jié)水技術(shù) .......................................... 81 Aspen Energy Analyzer 對(duì)全廠進(jìn)行熱集成 ...................... 81 換熱網(wǎng)絡(luò)說(shuō)明 ................................................ 81 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第一章 項(xiàng)目總論 項(xiàng)目概況 XX 化工有限責(zé)任公司，預(yù)備招聘 正式職工 205 人，工程技術(shù)人員５２人，其中高級(jí)工程師 15 人，工程師 34人，各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員配套。 主要產(chǎn)品有： 10000 噸 /年酚醛樹(shù)脂 。 項(xiàng)目總投資 33753 萬(wàn)元，企業(yè)自籌解決 10000 萬(wàn)元，申請(qǐng)銀行貸款 17000 萬(wàn)元，申請(qǐng)民間資金 6753 萬(wàn)元。 設(shè)計(jì)依據(jù) 現(xiàn)有酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)中，除上海塑料廠生產(chǎn)能力達(dá)到萬(wàn)噸級(jí)以外， 3000噸 /年以上的生產(chǎn)企業(yè)不足 10家，大多數(shù)生產(chǎn)規(guī)模在 1000 噸 /年以下， 生產(chǎn)技術(shù)比較落后，產(chǎn)品質(zhì)量不高，對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重。近年來(lái) ,我國(guó)家電業(yè)對(duì)酚醛樹(shù)脂需求勢(shì)頭不減 ,汽車(chē)配件如剎車(chē)墊、隔音材料對(duì)酚醛樹(shù)脂的需求也很強(qiáng)勁 ,市場(chǎng)前景可觀。 工藝特點(diǎn) 本廠運(yùn)用熱塑性酚醛樹(shù)脂的間歇法生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)過(guò)程中大大節(jié)約了人力資源和能源。進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)利潤(rùn)的增長(zhǎng)。 產(chǎn)品方案 本廠主要生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂并附帶生產(chǎn)相關(guān)原料，在生產(chǎn)高性能酚醛樹(shù)脂的過(guò)程中對(duì)相關(guān)設(shè)備和技術(shù)有很高要求。 主要產(chǎn)品有：酚醛樹(shù)脂 。 主要物料規(guī)格及消耗 序號(hào) 項(xiàng)目 型號(hào) 用量 1 苯酚 GB670589 2600 噸 /年 2 甲醛 GB673828 9000 噸 /年 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 廠址概況 本廠選址在安徽合肥 化工園區(qū) ，選址在合肥有 以 下優(yōu)點(diǎn)： 1) 原料來(lái)源廣泛 據(jù)三井化學(xué)（上海）有限公司官網(wǎng)消息，日前，由三井化學(xué)株式會(huì)社與中石化股份有限公司合資設(shè)立的上海中石化三井 化工 有限公司在上?；^(qū)舉行了年產(chǎn) 40 萬(wàn)噸苯酚丙酮項(xiàng)目奠基典禮。該項(xiàng)目主要建設(shè) 25 萬(wàn)噸 /年苯酚、 15 萬(wàn)噸/年丙酮的生產(chǎn)裝置，總投資約 20億元人民幣 。 本工藝所用原料 苯酚可以通過(guò) 上海中石化三井 化工 有限公司 來(lái)購(gòu)置。 上海中石化三井 化工 有限公司 將 是國(guó)內(nèi)酚類(lèi)產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。公司 的生產(chǎn)能力強(qiáng)，可提供 充足的原料。 2） 交通運(yùn)輸方便 合肥是全國(guó)二級(jí)區(qū)域交通樞紐。高速公路四通八達(dá)，到南京約需 2個(gè)小時(shí)車(chē)程，到上海、武漢等約需 4－ 5 個(gè)小時(shí)車(chē)程?；茨?、京九、寧西等六條鐵路縱橫交錯(cuò)，特別是滬漢蓉高速鐵路 2021 年建成后，合肥到南京僅需 45 分鐘，到上海、武漢只需 2 個(gè)多小時(shí)。合肥駱崗機(jī)場(chǎng)目前是全國(guó)重要的國(guó)際備降機(jī)場(chǎng)，有 30 余條國(guó)內(nèi)航線和直通香港的航班，國(guó)家 4E 級(jí)機(jī)場(chǎng) — 合肥新橋國(guó)際機(jī)場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)。已經(jīng)啟動(dòng)的江淮運(yùn)河建設(shè)，將使合肥成為溝通長(zhǎng)江和淮河的水運(yùn)中心。合肥港近、遠(yuǎn)期計(jì)劃各建一座集裝箱碼頭，屆時(shí)，合肥地區(qū)的集裝箱就 可以順長(zhǎng)江而下，直接運(yùn)到上海的遠(yuǎn)洋貨輪上。 3） 人力資源豐富 安徽是人口大省，而合肥是安徽的省會(huì)，人才聚集地，自然人力資源豐富，合肥 擁有中國(guó)科技大學(xué)等高校 59 所，在 合 肥工作 的 兩院院士 49人，有中科院物質(zhì)研究院、中電 38 所、 16 所等科研院所 358 家、省部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 40 個(gè)，擁有各類(lèi)科技人員 33 萬(wàn)人，每萬(wàn)人中專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才比例居全國(guó)同類(lèi)城市前列。合肥是國(guó)家創(chuàng)新型試點(diǎn)市、唯一的國(guó)家科技創(chuàng)新型試點(diǎn)市、 世界科技城市聯(lián)盟（ WTA）會(huì)員城市 。所有這些都為企業(yè)發(fā)展提供源源不斷的注入新鮮血液。 主要危險(xiǎn)品防護(hù) 品名 閃點(diǎn)℃ 自 然點(diǎn)℃ 沸點(diǎn)℃ 爆炸極限 V%（范圍） 毒性 可燃等級(jí) 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 甲醇 385 有 甲類(lèi) 苯酚 ℃ 715 ℃ 有 丙 全廠綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 第二章 原料采購(gòu)及產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo) 原料采購(gòu) 原料 我廠主要采用高性能苯酚和還有 37%的甲醛溶液來(lái)生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂。其中苯酚的用量大約一年需要 9000 噸而甲醛溶液則大約要 67325 噸。而我廠每天需要消耗苯酚 噸，甲醛溶液 噸。其中甲醛溶液是有我廠自行配置，這樣可以節(jié)約開(kāi)支。 除了上述兩種主要原料之外我廠還要消耗 大量的草酸和催化劑等。 本地采購(gòu) 生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂的原料是苯酚和甲醛以及堿性催化劑。苯酚可 以通過(guò)上海中石化三井化工有限公司 。 中國(guó)石化與三井化學(xué)的苯酚丙酮合資項(xiàng)目，將設(shè)立在上海市上海化學(xué)工業(yè)區(qū)，在雙方已有合資公司 — 上海中石化三井化工有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“ SSMC”）的基礎(chǔ)上，新建苯酚年產(chǎn) 25 萬(wàn)噸、丙酮年產(chǎn) 15萬(wàn)噸裝置。同時(shí)，中國(guó)石化上海高橋石化分公司現(xiàn)有裝置 (苯酚年產(chǎn) 、丙酮年產(chǎn) )并入 SSMC。新裝置采用三井化學(xué)技術(shù) (苯酚部分 )，預(yù)計(jì) 2021 年第 2季度開(kāi)始 商業(yè) 運(yùn)行。雙方希望通過(guò)苯酚丙酮新裝置的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)從原料到衍生物 (雙酚 A等 )的具有一體化競(jìng)爭(zhēng)力的世界級(jí)苯酚丙酮聯(lián)合裝置。 因此 中國(guó)石化與三井化 工有限公司可以提供充足的原料，而且運(yùn)輸方便。 主要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 本廠生產(chǎn)的酚醛樹(shù)脂 。 營(yíng)銷(xiāo)策略 品牌營(yíng)銷(xiāo) 本廠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化營(yíng)銷(xiāo)方式，極大的提高了營(yíng)銷(xiāo)效率。在各地設(shè)置銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)，使用私營(yíng)加盟的方式加大產(chǎn)品的銷(xiāo)售。 網(wǎng)上營(yíng)銷(xiāo) 隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的成熟以及聯(lián)網(wǎng)成本的低廉，互聯(lián)網(wǎng)好比是一種 “ 萬(wàn)能年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5 膠 ” 將企業(yè)、團(tuán)體、組織以及個(gè)人跨時(shí)空聯(lián)結(jié)在一起，使得他們之間 信息的交換變得 “ 唾手可得 ” 。市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)中最重要也最本質(zhì)的是組織和個(gè)人之間進(jìn)行信息傳播和交換。 網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)的職能的實(shí)現(xiàn)需要通過(guò)一種或多種網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)手段，常用的網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)方法除了搜索引擎注冊(cè)之外還有：關(guān)鍵詞搜索、網(wǎng)絡(luò)廣告、 TMTW 來(lái)電付費(fèi)廣告、交換鏈接、信息發(fā)布、整合營(yíng)銷(xiāo)、博客營(yíng)銷(xiāo)、郵件列表、許可 Email 營(yíng)銷(xiāo)、個(gè)性化營(yíng)銷(xiāo)、會(huì)員制營(yíng)銷(xiāo)、病毒性營(yíng)銷(xiāo)等等。 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以大大提高企業(yè)知名度和銷(xiāo)售業(yè)績(jī)，網(wǎng)上營(yíng)銷(xiāo)是企業(yè)發(fā)展不可缺少的組成部分。將會(huì)是企業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6 第三章 化工工藝及系統(tǒng)論證 設(shè)計(jì)目標(biāo) 本工藝通過(guò)優(yōu)化工藝過(guò)程，減 少生產(chǎn)過(guò)程中的物料、能量的損失，從而達(dá)到縮減成本的目的。 工藝方案的選擇 酚醛樹(shù)脂的性質(zhì) 1) 酚醛樹(shù)脂為無(wú)色或黃褐色透明物，而且不溶于水易溶于丙酮； 2) 酚醛樹(shù)脂的溶解性 ：根據(jù)溶劑的不同，分為醇溶和水溶 ； 3) 能溶解在水里而不溶于醇的為水溶醇不溶酚醛樹(shù)脂； 4) 能溶解在醇里而不溶于水的為醇溶水不溶酚醛樹(shù)脂 ； 5) 兩者都能溶解的為醇溶水溶酚醛樹(shù)脂 ； 6) 它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的絕緣性 、 耐熱、耐腐蝕 。 當(dāng)甲醛 ／ 苯酚（摩爾比）小于 1 時(shí)，可得熱塑性產(chǎn)物，稱(chēng)熱塑性酚醛樹(shù)脂，即線型酚醛樹(shù)脂，它不含進(jìn)一步縮聚的基團(tuán)，加固化劑并加熱才能固化 。如以六亞甲基四胺為固化劑，固化溫度 150℃ ，混以填料制成的模塑粉俗稱(chēng)電木粉。當(dāng)甲醛／苯酚（摩爾比）大于 1時(shí)，在堿催化下先得到甲階段樹(shù)脂，即熱固型酚醛樹(shù)脂，能溶于有機(jī)溶劑，甲階段樹(shù)脂含能進(jìn)一步縮聚的羥甲基，因此不需加固化劑即能固化：加熱下反應(yīng)得到乙階段樹(shù)脂，又稱(chēng)半溶酚醛樹(shù)脂，不溶不熔但可溶脹和軟化。再進(jìn)一步反應(yīng)則得到不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)丙階段樹(shù)脂，也稱(chēng)不溶酚醛樹(shù)脂。甲階段樹(shù)脂長(zhǎng)期存放也能自行固化。熱固性酚醛樹(shù)脂的固化形式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可使用無(wú)毒常溫固化劑 NL，也可使用苯磺酰氯或石油磺酸，但 后兩種材料的毒性、刺激性較大。 酚醛樹(shù)脂屬于高分子化合物其分子量一般在幾百到幾千之間，有時(shí)能夠上萬(wàn)。酚醛樹(shù)脂的密度在 ～ 之間，具體有生產(chǎn)決定。 酚醛樹(shù)脂為 非晶體聚合物， 92%光線穿透率，熱變性溫度介于 74℃ ～ 102℃ ，平均比熱 ： [KJ/(kgxK)]， 加工溫度 ： 210℃ ～ 240℃ ， 收縮率 ： ～ 。 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 酚醛樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)式為： 酚醛樹(shù)脂的主要合成方法 傳統(tǒng)的酚醛樹(shù)脂 生產(chǎn) 方法 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對(duì)叔丁基或?qū)Ρ交雍图兹⒖啡┑取?本項(xiàng)目采用苯酚與甲醛反應(yīng)生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂，通過(guò)縮聚和脫水兩步制備得到產(chǎn)品。 本廠使用工藝 本工藝采用間歇法生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂，對(duì)于本工藝 生產(chǎn)過(guò)程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應(yīng)器并混合均勻，加入催化劑，攪拌，加熱至 55℃ ～65℃ ，反應(yīng)放熱使物料自動(dòng)升溫至沸騰。此后，繼續(xù)加熱保持微沸騰（ 96℃ ～ 98℃ ）至終點(diǎn)，經(jīng)減壓脫水后即可出料 。 本廠合成工藝條件的選擇 反應(yīng)條件的選擇 本工藝通過(guò)間歇法生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂，反應(yīng)條件 在 55℃ ～ 65℃溫度下進(jìn)行反應(yīng)，加壓，調(diào)節(jié) pＨ進(jìn)行生產(chǎn)。 反應(yīng)溫度 本工藝反應(yīng)初期在 55℃ ～ 65℃溫度下加料混合，隨反應(yīng)進(jìn)行溫度升至沸騰，沸騰反應(yīng)時(shí)間一般為 3～ 6h。脫水可在常壓或減壓下進(jìn)行，最終脫水溫度為140℃ ～ 160℃ 。 反應(yīng) pH 反應(yīng)介質(zhì)的 pH 小于 7時(shí) ,生成的羥甲基酚很不穩(wěn)定，易縮聚成線型樹(shù)脂；大于 7 時(shí) ,縮聚緩慢，有利于多羥甲基酚衍生物的生成。生產(chǎn)熱塑性酚醛樹(shù)脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑 (見(jiàn)酸堿催化劑 )使介質(zhì) pH為 ～ 。 催化劑的選擇 生產(chǎn)熱固性酚醛樹(shù)脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑，沸騰反應(yīng)時(shí)間 1～ 3h，脫水溫度一般不超過(guò) 90℃ ，樹(shù)脂分子量為 500～ 1000。強(qiáng)堿年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 催化劑有利于增大樹(shù)脂的羥甲基含量與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹(shù)脂化反應(yīng)，相同配方制得的樹(shù)脂分子量較高，水溶性差。氧化鋅催化劑能制得貯存穩(wěn)定性好的高鄰位結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂。 本廠流程說(shuō)明 生產(chǎn)流程方案 用甲醛和苯酚為原料，摩爾比為 1:，使其在堿性環(huán)境下縮合為樹(shù)脂，經(jīng)真空脫水后得到成品。 本工藝通過(guò)真空吸入原料苯酚，室內(nèi)供熱系統(tǒng)提供水 蒸氣做為熱源。其他原料來(lái)自高位槽并可加入適量乙醇用于調(diào)節(jié)黏度避免結(jié)垢。 工藝流程簡(jiǎn)圖和參數(shù) 工藝簡(jiǎn)圖如圖所示： 工藝參數(shù)如表所示： 酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝參數(shù) 合成階段 脫水階段 調(diào)稀階段 原料 20℃ 70℃ 75℃（ 23h) 冷卻至 50℃ 冷卻水 —— 20℃升到 30℃ —— 苯酚（ 98%） 甲醛（ 37%） 氨水（ 20%） 縮 聚 分離 脫 水 熔融縮 聚 加醇稀 釋 脫水 酚醛乙醇 酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 水蒸氣 —— 75℃降到 40℃ —— 整個(gè)生產(chǎn)周期如圖所示： 年 產(chǎn)量一萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 第四章 總圖運(yùn)輸 張邵邵 設(shè)計(jì)依據(jù) 采用的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范 《工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5018793） 《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB501602021） 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB500162021） 《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB 504892021） 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ2287） 《工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ1287） 國(guó)家、行業(yè)的其他有