【文章內(nèi)容簡介】 33 離心機(jī)的最大體積流量 34 離心機(jī)的臺數(shù) 35 第 6 章 原材料消耗定額及消耗量 36 公用工程消耗定額及消耗量 37 第 7 章 車間成本估計 38 第 8 章 環(huán)保及安全措施 39 三廢排 放及處理方法 39 安全措施 39 第 9 章 結(jié) 論 40 參考文獻(xiàn) 41 致 謝 42 附 錄 42 沈陽工業(yè)大學(xué)專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第 1 章 總 論 概述 聚丙烯性能 聚丙烯 （ 英文名稱 :Polypropylene）是一種半結(jié)晶性的熱塑性塑料，是由丙烯單體在催化劑的作用下經(jīng)聚合反應(yīng)制的得。具有 密度小 、 強(qiáng)度 、 剛度 、 硬度耐熱性均 優(yōu)于低壓聚乙烯 ,可在 100 度左右使用 。 具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響 ,但低溫時變脆、不耐磨、易老化 . 適于制作一般機(jī)械零件 ,耐腐蝕零件和絕緣零件 。 聚丙烯（ PP）因其具有 的 良好 性能 ，加之原料價格低廉，來源豐富，使其應(yīng)用在近些年來得到了迅猛的發(fā)展，隨著聚丙烯工業(yè)的突飛猛進(jìn)，它已成為五大工程塑料中居于重要位置的一個品種。 聚丙烯國內(nèi)外 發(fā)展史 1954年 德國化學(xué)家 Zieglar于 1953年用三氯化鈦 三乙基鋁做催化劑，在低壓下使乙烯聚合得到高密度聚乙烯樹脂。 Ziegler將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給意大利蒙埃公司，在此基礎(chǔ)上，于 1954年首次用三氯化鈦 氯二乙基鋁組成絡(luò)合催化 劑，并用其成功地合成了高結(jié)晶性、立體等規(guī)的聚丙烯，并創(chuàng)立了定向聚合理論。 1983年，美國聯(lián)合碳化物公司開發(fā)了 Unspool聚丙烯工藝技術(shù)，并實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。 此后，世界上一些大的化工公司相繼成功地開發(fā)出自己的聚丙烯生產(chǎn)技術(shù)。 沈陽工業(yè)大學(xué)專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 我國聚丙烯工業(yè)起步較晚。 1962 年完成室內(nèi)試驗工作后，北京化工研究院開始研制聚丙烯的生產(chǎn)技術(shù)。 1964 年取得了較好的實驗結(jié)果， 1965 年建成年產(chǎn)60t 連續(xù)聚合聚丙烯中試裝置。 1964 年蘭州化學(xué)工業(yè)公司從英國威克斯吉瑪公司引進(jìn) 5000t/a 溶劑法聚丙烯裝置， 1970 年投產(chǎn)生產(chǎn)均聚產(chǎn)品。 20 世紀(jì) 80 年代初，隨著我國石化工業(yè)的迅速發(fā)展，聚丙烯的生產(chǎn)也得到巨大發(fā)展。從 1983年南京揚子石化公司從日本引進(jìn)本體法高效催化劑聚丙烯裝置開始，我國陸續(xù)引進(jìn)了十幾套采用第三代高活性、高等規(guī)度催化劑的聚丙烯生產(chǎn)工藝。 20世紀(jì) 90 年代，我國聚丙烯工業(yè)又有新的發(fā)現(xiàn)，利用蒸汽裂解裝置，以煉廠的丙烯為原料，建成 20多套聚丙烯裝置，使聚丙烯成為我國發(fā)展最快的一種聚合樹脂。 目前，我國共有聚丙烯生產(chǎn)裝置近 100 套。在未來幾年內(nèi)，我國聚丙烯表現(xiàn)消費量依然會保持較高增速，進(jìn)口量將會增大，聚丙烯產(chǎn)業(yè)在我國的前景非常 廣闊。 國內(nèi)生產(chǎn)情況 我國聚丙烯工業(yè)目前已經(jīng)基本上形成了溶劑法、間歇式液相本體法、液相本體 — 氣相法、氣相法等多種生產(chǎn)工藝并舉 , 大中小生產(chǎn)規(guī)模共存的生產(chǎn)格局?，F(xiàn)在大型聚丙烯生產(chǎn)裝置以引進(jìn)技術(shù)為主 ,中型和小型聚丙烯生產(chǎn)裝置以國產(chǎn)化技術(shù)為主。 20xx20xx 年中國 PP 能力將增加 400 萬噸 /年，此期間內(nèi)需求將增長 60 萬噸 /年。擴(kuò)能的產(chǎn)量將使中國理論上的 PP自給率達(dá)到 80%85%，然而，在實際上由于成本問題和原料的適用性，中國國內(nèi)的 PP 開工率仍將大大低于 PE 的開工率 。 這意味著，中國在 20xx20xx 年仍將進(jìn)日 200 萬 — 400 萬噸 /年 PP,20xx20xx年基本進(jìn)口 200 萬噸 /年， 20xx20xx 年將加速 20xx 年上半年中國進(jìn)日了 235 萬噸 PP。 中國 PP 消費預(yù)計以年均約 7%的速度增長， 20xx 年將超過 1400 萬噸 /年，到 2018 年將達(dá)到 1770 萬噸 /年。 最近建成的 PP 項日包括福建建煉油石化公司在泉州的 40 萬噸 /年裝置。中石化沙伯天津石化公 。 司在天津的 45 萬噸 /年裝置。遼寧華錦化學(xué)集團(tuán)在盤錦的 22 萬噸 /年裝置；中石油在獨山 r的 5:5 萬噸 /年裝置；陜西延長石油公司在洛川的 20 萬噸 /年裝置；中石化 在湛江的 14 萬噸 /年裝置。至少有 12 套以上裝沈陽工業(yè)大學(xué)專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 置總能力為 340 萬噸 /年預(yù)期將在 20xx 年在中國建設(shè)，這將使中國 PP 能力提高到約 1500 萬噸 /年。 20xx 年國內(nèi)新增聚丙烯項目 聚丙烯的生產(chǎn)方法 目前，全球 PP 的生產(chǎn)工藝主要有淤漿法、液相本體法和氣相法工藝。其中本體法工藝仍占主要地位 ， 氣相法生產(chǎn)工藝因其生產(chǎn)流程簡單，單線生產(chǎn)能力大，投資省而備受青睞，發(fā)展迅速 。而傳統(tǒng)的漿液法工藝的比例正在逐步減少。近年來，隨著催化劑技術(shù)的進(jìn)步和市場對新產(chǎn)品需求的不斷增加，世界各大 PP生產(chǎn)廠家除不斷地改進(jìn)已經(jīng) 工業(yè)化的生產(chǎn)工藝外，還開發(fā)出了一些創(chuàng)新性的新的生產(chǎn)工藝技術(shù)。 (1)Spherizone 工藝 利用 多區(qū)循環(huán)反應(yīng)器技術(shù)，是日前世界上最新穎、最先進(jìn)的 PP 生產(chǎn)工藝。該工藝采用氣相循環(huán)技術(shù)，采用齊格勒納塔催化劑，可生產(chǎn)出保持韌性和加工性能的同時又具有高結(jié)晶度和剛性的更加均一的聚合物。它可在單一反應(yīng)器中制得高度均一的多單體樹脂或雙峰均聚物。即循環(huán)反應(yīng)器有 2 個互通的區(qū)域，不同的區(qū)域起到其它工藝中的多個氣相和淤漿環(huán)管反應(yīng)器所起的作用。這 2 個區(qū)域能生產(chǎn)具有不同相對分子質(zhì)量和 /或單體組成分布的樹脂，進(jìn)一步打一大了PP的性能 范圍。 (2)Borealis 工藝 工藝源于北星雙峰聚乙烯生產(chǎn)工藝，工藝采用與其相同的環(huán)管和氣相反應(yīng)器，采用齊格勒納塔催化劑，也可以使用正在中試中的單活性中心催化劑。采沈陽工業(yè)大學(xué)專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 用雙反應(yīng)器即環(huán)管反應(yīng)器串聯(lián)氣相反應(yīng)器生產(chǎn)均聚物和無規(guī)共聚物，再串聯(lián) 1臺或 2臺氣相反應(yīng)器則可生產(chǎn)抗沖共聚物產(chǎn)品 。 (3)超臨界聚合工藝 傳統(tǒng)的丙烯聚合溫度在臨界點以下，為防止輕組分 (如氫氣、乙烯等 )生成氣泡，聚合溫度一般控制在 70 一 80℃ ，而且高于這個溫度也會使催 化劑失活。 采用超臨界聚合反應(yīng)工藝，操作溫度一般在 93 一 100℃ ，得到的 PP以顆 粒形式存在。另外，反應(yīng)器在超臨界條件下操作，可增加生產(chǎn)不同品級 PP的靈活度，通過不加氫氣或加少量氫氣，生成極高相對分子質(zhì)量的聚合物，且相對分子質(zhì)量分布窄。產(chǎn)品具有高彈性或高結(jié)晶性和高撓曲模量，可呈雙峰分布。超臨界聚合反應(yīng)工藝具有反應(yīng)器壁不易掛膠、傳熱效果好、反應(yīng)器生產(chǎn)效率高、便于用氫氣調(diào)節(jié)相對分子質(zhì)量等優(yōu)點，丙烯在超臨界狀態(tài)下可以將大量的氫氣加人到反應(yīng)器內(nèi)而不會在反應(yīng)器的葉片中產(chǎn)生氣穴，同樣也可將共聚單體按所需量加人到反應(yīng)器中。 聚丙烯的用途 我國 PP產(chǎn)品主要用于生產(chǎn)編織制品、薄膜制品、注塑制品 、紡織制品等。 (1)薄膜制品 聚丙烯薄膜制品透明而有光澤，對水蒸氣和空氣的滲透性小，它分為吹膜薄膜、流延薄膜、雙向拉伸薄膜 。 (2)注塑制品 可用于汽車、電氣、機(jī)械、儀表、無線電 、紡織、國防等工程配件，日用品周轉(zhuǎn)箱，醫(yī)療衛(wèi)生 器材，建筑材料 。 沈陽工業(yè)大學(xué)?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 5 。 (3)擠塑制品 可做管材、形材、單絲、漁用繩索。打包帶、捆扎繩、編織袋，纖維，復(fù)合涂層，片材，板材等。吹塑中空成型制品各種小型容器等。 (4)其它 低發(fā)泡、鈣塑板，合成木材，層壓板，合成紙，高發(fā)泡可作結(jié)構(gòu)泡沫體。 沈陽工業(yè)大學(xué)?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 6 發(fā)展前景和建議 世界各大公司為了提高聚丙烯產(chǎn)品在市場中的競爭力，都在致力于新生產(chǎn)工藝、新型催化劑和新產(chǎn)品的研究開發(fā)。我國目前 PP工業(yè)的技術(shù)水平及生產(chǎn)能力與國外相比還存在一定的差距，主要是生產(chǎn)規(guī)模偏小、集約化程度低、產(chǎn)品檔次和附加值低、市場競爭力差等。因此我國聚丙烯工業(yè)應(yīng)當(dāng)在如下方面做出努力； 首先，要在過去的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上研發(fā)新工藝，提高生產(chǎn)能力；其 次，在催化劑的改進(jìn)方面要深入研究，盡可能提高催化劑在反應(yīng)中的活性。再次，多開發(fā)新產(chǎn)品，尤其是特殊性能牌號產(chǎn)品的研發(fā)，從而彌補(bǔ)國內(nèi)聚丙烯產(chǎn)業(yè)的不足，以促進(jìn)所料和樹脂行業(yè)的快速發(fā)展。 設(shè)計原則依據(jù)及范圍 設(shè)計原則 本設(shè)計按以下原則進(jìn)行： (1)遵守國家有關(guān)法律及法規(guī)； (2)立足國內(nèi)， 深入研究 和 全面 消化國外引進(jìn)的設(shè)備和工藝； (3)力求生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，實施可行，安全可靠； (4)防止環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)平衡 ，有利于可持續(xù)發(fā)展。 設(shè)計依據(jù) (1)學(xué) 校發(fā)的設(shè)計任務(wù)書； (2)遼化 54生產(chǎn)裝置技術(shù)資料； (3)原材料，半成品，成品規(guī)格，質(zhì)量指標(biāo)參照遼化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行； (4)設(shè)備設(shè)計， PI 圖繪制規(guī)范按遼化設(shè)計院規(guī)范執(zhí)行。 設(shè)計范圍及深度 (1)設(shè)計范圍 本設(shè)計包括聚合，精制，干燥工段的設(shè)計。 (2)設(shè)計深度 本設(shè)計深度為初步設(shè)計。 沈陽工業(yè)大學(xué)?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 7 生產(chǎn)規(guī)模 本裝置生產(chǎn)規(guī)模 本裝置生產(chǎn)規(guī)模為 107 千克 /年聚丙烯粉末。 設(shè)計的開工時間 設(shè)計運轉(zhuǎn)時間為 8000 小時 /年。 生產(chǎn)方式 生產(chǎn)方式為連續(xù)自動化生產(chǎn)。 裝置組成 生產(chǎn)工段 100工段 ：己烷回收； 200工段：催化劑制備及聚合； 300工段：分離和干燥； 400工段：造粒； 500工段：顆?；旌虾脱b袋； 600工段：公用工程。 輔助生產(chǎn)設(shè)施 包括控制室，配電室，實驗室及辦公室。 本裝置所需的乙烯，丙烯，水，電，蒸汽均由廠區(qū)系統(tǒng)管網(wǎng)提供。 生產(chǎn)制度 開工時間每年 8000 小時，