【文章內(nèi)容簡介】 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 工作場所 ..................................................... 80 第十七章 節(jié)能專篇 .................................................. 81 采用空冷等節(jié)水技術(shù) .......................................... 81 Aspen Energy Analyzer 對全廠進(jìn)行熱集成 ...................... 81 換熱網(wǎng)絡(luò)說明 ................................................ 81 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 1 第一章 項目總論 項目概況 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，其中高級工程師 15 人，工程師 34人，各類專業(yè)技術(shù)人員配套。 主要產(chǎn)品有： 10000 噸 /年酚醛樹脂 。 項目總投資 33753 萬元，企業(yè)自籌解決 10000 萬元，申請銀行貸款 17000 萬元，申請民間資金 6753 萬元。 設(shè)計依據(jù) 現(xiàn)有酚醛樹脂生產(chǎn)企業(yè)中，除上海塑料廠生產(chǎn)能力達(dá)到萬噸級以外， 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，對環(huán)境污染比較嚴(yán)重。近年來 ,我國家電業(yè)對酚醛樹脂需求勢頭不減 ,汽車配件如剎車墊、隔音材料對酚醛樹脂的需求也很強勁 ,市場前景可觀。 工藝特點 本廠運用熱塑性酚醛樹脂的間歇法生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)過程中大大節(jié)約了人力資源和能源。進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)業(yè)利潤的增長。 產(chǎn)品方案 本廠主要生產(chǎn)酚醛樹脂并附帶生產(chǎn)相關(guān)原料，在生產(chǎn)高性能酚醛樹脂的過程中對相關(guān)設(shè)備和技術(shù)有很高要求。 主要產(chǎn)品有：酚醛樹脂 。 主要物料規(guī)格及消耗 序號 項目 型號 用量 1 苯酚 GB670589 2600 噸 /年 2 甲醛 GB673828 9000 噸 /年 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 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： 1) 原料來源廣泛 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 有限公司在上海化工區(qū)舉行了年產(chǎn) 40 萬噸苯酚丙酮項目奠基典禮。該項目主要建設(shè) 25 萬噸 /年苯酚、 15 萬噸/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 上海中石化三井 化工 有限公司 來購置。 上海中石化三井 化工 有限公司 將 是國內(nèi)酚類產(chǎn)品的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)。公司 的生產(chǎn)能力強，可提供 充足的原料。 2） 交通運輸方便 合肥是全國二級區(qū)域交通樞紐。高速公路四通八達(dá)，到南京約需 2個小時車程，到上海、武漢等約需 4－ 5 個小時車程。淮南、京九、寧西等六條鐵路縱橫交錯，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 個多小時。合肥駱崗機場目前是全國重要的國際備降機場，有 30 余條國內(nèi)航線和直通香港的航班，國家 4E 級機場 — 合肥新橋國際機場已經(jīng)開工建設(shè)。已經(jīng)啟動的江淮運河建設(shè)，將使合肥成為溝通長江和淮河的水運中心。合肥港近、遠(yuǎn)期計劃各建一座集裝箱碼頭，屆時，合肥地區(qū)的集裝箱就 可以順長江而下，直接運到上海的遠(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，人才聚集地，自然人力資源豐富，合肥 擁有中國科技大學(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、省部級重點實驗室 40 個，擁有各類科技人員 33 萬人，每萬人中專業(yè)技術(shù)人才比例居全國同類城市前列。合肥是國家創(chuàng)新型試點市、唯一的國家科技創(chuàng)新型試點市、 世界科技城市聯(lián)盟（ WTA）會員城市 。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。 主要危險品防護(hù) 品名 閃點℃ 自 然點℃ 沸點℃ 爆炸極限 V%（范圍） 毒性 可燃等級 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 3 甲醇 385 有 甲類 苯酚 ℃ 715 ℃ 有 丙 全廠綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 4 第二章 原料采購及產(chǎn)品營銷 原料采購 原料 我廠主要采用高性能苯酚和還有 37%的甲醛溶液來生產(chǎn)酚醛樹脂。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 生產(chǎn)酚醛樹脂的原料是苯酚和甲醛以及堿性催化劑。苯酚可 以通過上海中石化三井化工有限公司 。 中國石化與三井化學(xué)的苯酚丙酮合資項目，將設(shè)立在上海市上?；瘜W(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（以下簡稱“ SSMC”）的基礎(chǔ)上，新建苯酚年產(chǎn) 25 萬噸、丙酮年產(chǎn) 15萬噸裝置。同時，中國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 2021 年第 2季度開始 商業(yè) 運行。雙方希望通過苯酚丙酮新裝置的建設(shè)，實現(xiàn)從原料到衍生物 (雙酚 A等 )的具有一體化競爭力的世界級苯酚丙酮聯(lián)合裝置。 因此 中國石化與三井化 工有限公司可以提供充足的原料，而且運輸方便。 主要產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 本廠生產(chǎn)的酚醛樹脂 。 營銷策略 品牌營銷 本廠通過網(wǎng)絡(luò)化營銷方式，極大的提高了營銷效率。在各地設(shè)置銷售網(wǎng)點，使用私營加盟的方式加大產(chǎn)品的銷售。 網(wǎng)上營銷 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 “ 萬能年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 5 膠 ” 將企業(yè)、團(tuán)體、組織以及個人跨時空聯(lián)結(jié)在一起，使得他們之間 信息的交換變得 “ 唾手可得 ” 。市場營銷中最重要也最本質(zhì)的是組織和個人之間進(jìn)行信息傳播和交換。 網(wǎng)絡(luò)營銷的職能的實現(xiàn)需要通過一種或多種網(wǎng)絡(luò)營銷手段，常用的網(wǎng)絡(luò)營銷方法除了搜索引擎注冊之外還有：關(guān)鍵詞搜索、網(wǎng)絡(luò)廣告、 TMTW 來電付費廣告、交換鏈接、信息發(fā)布、整合營銷、博客營銷、郵件列表、許可 Email 營銷、個性化營銷、會員制營銷、病毒性營銷等等。 通過網(wǎng)絡(luò)可以大大提高企業(yè)知名度和銷售業(yè)績，網(wǎng)上營銷是企業(yè)發(fā)展不可缺少的組成部分。將會是企業(yè)發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)。 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 6 第三章 化工工藝及系統(tǒng)論證 設(shè)計目標(biāo) 本工藝通過優(yōu)化工藝過程，減 少生產(chǎn)過程中的物料、能量的損失，從而達(dá)到縮減成本的目的。 工藝方案的選擇 酚醛樹脂的性質(zhì) 1) 酚醛樹脂為無色或黃褐色透明物，而且不溶于水易溶于丙酮； 2) 酚醛樹脂的溶解性 ：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脂； 4) 能溶解在醇里而不溶于水的為醇溶水不溶酚醛樹脂 ； 5) 兩者都能溶解的為醇溶水溶酚醛樹脂 ； 6) 它具有較高的機械強度、良好的絕緣性 、 耐熱、耐腐蝕 。 當(dāng)甲醛 ／ 苯酚（摩爾比）小于 1 時，可得熱塑性產(chǎn)物，稱熱塑性酚醛樹脂，即線型酚醛樹脂，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電木粉。當(dāng)甲醛／苯酚（摩爾比）大于 1時，在堿催化下先得到甲階段樹脂，即熱固型酚醛樹脂，能溶于有機溶劑，甲階段樹脂含能進(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)得到乙階段樹脂，又稱半溶酚醛樹脂，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)丙階段樹脂，也稱不溶酚醛樹脂。甲階段樹脂長期存放也能自行固化。熱固性酚醛樹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，有時能夠上萬。酚醛樹脂的密度在 ～ 之間，具體有生產(chǎn)決定。 酚醛樹脂為 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)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 7 酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)式為： 酚醛樹脂的主要合成方法 傳統(tǒng)的酚醛樹脂 生產(chǎn) 方法 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或?qū)Ρ交雍图兹?、糠醛等?本項目采用苯酚與甲醛反應(yīng)生產(chǎn)酚醛樹脂，通過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)酚醛樹脂，對于本工藝 生產(chǎn)過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)放熱使物料自動升溫至沸騰。此后，繼續(xù)加熱保持微沸騰（ 96℃ ～ 98℃ ）至終點，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 本工藝通過間歇法生產(chǎn)酚醛樹脂，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 ,生成的羥甲基酚很不穩(wěn)定，易縮聚成線型樹脂；大于 7 時 ,縮聚緩慢，有利于多羥甲基酚衍生物的生成。生產(chǎn)熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑 (見酸堿催化劑 )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)時間 1～ 3h，脫水溫度一般不超過 90℃ ，樹脂分子量為 500～ 1000。強堿年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 8 催化劑有利于增大樹脂的羥甲基含量與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應(yīng)，相同配方制得的樹脂分子量較高，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)酚醛樹脂。 本廠流程說明 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)境下縮合為樹脂，經(jīng)真空脫水后得到成品。 本工藝通過真空吸入原料苯酚，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。 工藝流程簡圖和參數(shù) 工藝簡圖如圖所示： 工藝參數(shù)如表所示： 酚醛樹脂的生產(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 酚醛樹脂生產(chǎn)工藝流程簡圖 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 9 水蒸氣 —— 75℃降到 40℃ —— 整個生產(chǎn)周期如圖所示： 年 產(chǎn)量一萬噸酚醛樹脂初步設(shè)計說明書 10 第四章 總圖運輸 張邵邵 設(shè)計依據(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)計規(guī)范》（ GB5018793） 《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（ GB501602021） 《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（ GB500162021） 《化工企業(yè)總圖運輸設(shè)計規(guī)范》（ GB 504892021） 《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》（ GBJ2287） 《工業(yè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路設(shè)計規(guī)范》（ GBJ1287） 國家、行業(yè)的其他有