【正文】 ） 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(zhuǎn)子： SCS16 11 P0202A/B 聚合液加料泵 離心式175/100400ID 殼體： SCS16 轉(zhuǎn)子： SCS16 12 P0203A/B 聚合溶液出料泵 離心式150/80600PD 殼體： SCS16 轉(zhuǎn)子： SCS16 13 P0204A/B 己烷循環(huán)泵 離心式3HFN374 殼體： SCPH2 轉(zhuǎn)子： SCS13A 14 T0201 單體回收塔 蒸餾篩板式 里： SA51660316LS 內(nèi)件： AISI304 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 續(xù)表 319： 序號(hào) 工藝位號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 型 式 材 質(zhì) 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(fēng)機(jī) 透平 200TC SCS13 17 C0202 循環(huán)氣壓縮機(jī) 立式往復(fù)式 FC300 18 C0203 氫氣壓縮機(jī) 立式往復(fù)式 殼體：鑄鐵 轉(zhuǎn)子：不銹鋼 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 第 4 章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 查有關(guān)資料得到 40000 噸乙丙橡膠裝置的建設(shè)總投資為 120376 萬(wàn)元（其中建設(shè)投資 90000 萬(wàn)元）。 1~22℃ 9．蒸汽冷凝液 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 表 316 蒸汽冷凝液規(guī)格表 項(xiàng)目 規(guī)格 項(xiàng)目 規(guī)格 壓力 177。 200177。 250177。 下水： 177。 銅 ≤ 1 微 g/l 溫 度 20177。 7% 三項(xiàng)三線(xiàn)中性點(diǎn)不接地 50+ 低壓 380/220V177。 106 ＜ 15 灰分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） /% ＜ 特 性 硫化極快，擠出性良好 生產(chǎn)方式及規(guī)模 根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)分析，對(duì)工廠的實(shí)際生產(chǎn)作如下選擇： 操作方式：連續(xù)操作 產(chǎn)品名稱(chēng)：乙丙橡膠 年生產(chǎn)量： 20xx0 噸 /年 年工作日： 7200 小時(shí) 生產(chǎn)量： 噸 /時(shí) 年生 產(chǎn)天數(shù)： 300 天 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 原料 本設(shè)計(jì)所生產(chǎn)的產(chǎn)品 Ｊ 4050 乙丙橡膠聚合工段所需要的 主物料和所需要的其它 原料及其規(guī)格如下： 表 33 乙烯規(guī)格一覽表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 項(xiàng) 目 規(guī) 格 乙烯含量 ≥ % 雜質(zhì) 甲烷乙烷丙烷丙烯等 ≤ % 乙炔 ≤ 5volppm CO ≤ CO2 ≤ 5volppm H2 ≤ 10volppm O2 ≤ 5volppm 水 ≤ 5volppm 總羰基物（以甲 乙酮計(jì)） ≤ 1volppm 總硫（以 S 計(jì)） ≤ 1ppm COS ≤ 2．丙烯 表 34 丙烯規(guī)格一覽表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 項(xiàng) 目 規(guī) 格 丙烯含量 ≥ % 雜質(zhì) 甲烷乙烷丙烷 N2等 ≤ % 乙烯 ≤ 100volppm 1， 3丁二烯 ≤ 5volppm 乙烷和丁烯 ≤ 10volppm 乙炔 ≤ 5volppm 丙二烯 ≤ 10volppm 甲基乙炔 ≤ 5volppm CO ≤ 1volppm CO2 ≤ 5volppm O2 ≤ 5volppm H2 ≤ 10volppm 水 ≤ 5volppm 總硫 ≤ 10volppm COS ≤ 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 3．氫氣 表 35 氫氣規(guī)格一覽表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 項(xiàng) 目 規(guī) 格 H2 ≥ 98wt% 雜質(zhì) N2 和甲烷 ≤ % CO ≤ 5volppm CO2 ≤ 20volppm S ≤ 露點(diǎn) ≤ 40℃ 表 36 己烷規(guī)格一覽表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 項(xiàng) 目 規(guī) 格 外觀 無(wú)色透明 比重（ 15/4℃） ~≤ 100ppm 正己烷含量 ≥ 83wt% 初餾點(diǎn) ≥ 65℃ 終餾點(diǎn) ≤ 70℃ 硫 ≤ 5ppm 溴值 2— 甲基戊烷 ≤ % 3— 甲基戊烷 ≤ % 甲基環(huán)己烷 ≤ % (乙叉降冰片烯 ) 表 37 ENB 規(guī)格一覽表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 項(xiàng) 目 規(guī) 格 外觀 無(wú)色透明 色度（ APHA） 100 純度 ≥ % 輕組分 ≤ % 重組分 ≤ % 水 ≤ 50ppm 阻聚劑 80~150ppm 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 公用工程 聚合工段公用工程條件如下， 表 38 到表 317。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 產(chǎn)品規(guī)格、原料及公用工程條件 產(chǎn)品規(guī)格 本設(shè)計(jì)的項(xiàng)目產(chǎn)品為乙丙橡膠，牌號(hào)為 J4045，屬于 ENB 型非充油性三元乙丙橡膠，年產(chǎn)量為 20xx0 噸。通過(guò)將氣體冷卻，冷凝又循環(huán)送入反應(yīng)釜的方法去除了聚合反應(yīng)熱。 V0201 中的不凝氣體，使用 C0202（循環(huán)氣體鼓風(fēng)機(jī)）循環(huán)送入 R0201 種，其流量通過(guò) FRC0201 來(lái)控制。來(lái)自 V0204和 R0201 的循環(huán)氣體，經(jīng) E0201（高位冷卻器、冷卻介質(zhì) CCW）和 E0202（高位冷凝器、冷凝介質(zhì) ABR）的冷卻和冷凝后，進(jìn)入 V0201（頂部累積器），經(jīng)冷卻和冷凝后的循環(huán)氣體溫度大大下降，而有一部分液化，在 V0201 中的冷凝液體經(jīng) 過(guò)濾后進(jìn)入 P0201（冷凝液循環(huán)泵），通過(guò) FRC0206 將流量控制在 3t/h 把冷凝液送入反應(yīng)釜 R0201 中。 通過(guò) T0202 頂部的壓力表 PRC0204 來(lái)檢測(cè) T0202 塔的壓力，當(dāng) PRC0204的壓力 超過(guò) 200KPa 時(shí)，通過(guò)閥 PRCSV0201B 向 FLA 泄壓，當(dāng) PRC0204 的壓力低于 125KPa 時(shí)，通過(guò)閥 PRCSV0201A 向 T0202 塔補(bǔ)壓以保證未被吸收的氣體能夠進(jìn)入 V0203 罐中。在 T0202 塔的底部，吸收了大量未反應(yīng)單體的己烷，用泵 P0204（己烷循環(huán)泵），經(jīng) E0206（循環(huán)己烷加熱器，僅開(kāi)車(chē)時(shí)用，且出口溫度 TRC0203 不宜超過(guò) 60℃），送往 R0201 的底部，其流量由吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 T0202 的液位控制，通常 T0202 的液位 LRC0204 設(shè)定為 30%，另有一部分循環(huán)己烷則與由 P0206 來(lái)的含有微量水的己 烷一起從 R0201 頂部流入，其作用有兩個(gè)： 一個(gè)作用是 消泡； 另一個(gè)作用是 利用己烷中含有的微量水分殺死 R0201 揮發(fā)出來(lái)氣體中含有的催化劑，避免可能發(fā)生的對(duì)反應(yīng)熱去除系統(tǒng)的影響。 T0201 塔底的聚合物溶液，進(jìn)入 Z0201（過(guò)濾器），使凝膠等雜志得以過(guò)濾，過(guò)濾后的聚合物溶液，根據(jù) T0201 的液位（ LRC0203 設(shè)定為 50%）控制 P0203（聚合物進(jìn)料泵）出口閥 LRC0203 的開(kāi)度，將聚合物溶液送入 V0301（失活器）中，（當(dāng) LRC0203 兩側(cè)的壓差 PDR0203 被啟動(dòng)，說(shuō)明使用的 Z0201 過(guò)濾器堵塞，需要重新更換）。 T0201 塔的操作條件是：頂部溫度 ℃～ ℃，底部溫度 ℃～ ℃，操作壓力 。 R0201 的操作壓力是 ；操作溫度是 35～ 55℃。通常將 V0202 的液位 LRC0202 設(shè)定在 40%。 當(dāng)原料、催化劑、溶劑在 R0201 中經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，?P0101 將主催化劑 V（ VX） Cat 送入 R0201 中，并用 FI0201 的 HPHX 以 （ VX）Cat 進(jìn)行稀釋?zhuān)?E0205 來(lái)的 RHX 提供聚合反應(yīng)發(fā)生所需要的熱量，聚合反應(yīng)吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 開(kāi)始連續(xù)進(jìn)行。聚合使用正己烷做溶劑，開(kāi)車(chē)時(shí)，通過(guò) FI0201 將 LPHX 送入 R0201 中。氫氣由界區(qū)外由管道送入裝置，用 C0201（氫氣壓縮機(jī)）進(jìn)行壓縮，用 PRC0202 控制 C0201 的出口壓力為 1200KPa，并用 FRC0201 控制流量后送入乙烯氣集管。 下表列出了典型牌號(hào)的聚合條件 ： 表 31 典型牌號(hào)聚合條件表 項(xiàng)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(guò)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。 聚合反應(yīng)溫度 35~55℃ 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 聚合反應(yīng)壓力 聚合反應(yīng)完成后，將聚合物溶液送往下一工段進(jìn)行殘留催化劑的失活 和脫除，未反應(yīng)的單體，經(jīng)閃蒸和己烷吸收后重又開(kāi)始使用。乙烯、丙烯、雙環(huán)戊二烯的單體 競(jìng) 取率接近 48:8:1。 三氯氧釩與烷基鋁首先進(jìn)行反應(yīng)生成活性中心，由活性中心引發(fā)單體進(jìn)行聚合反應(yīng)，該活性中心是由釩、鋁化合物組成的絡(luò)合物，可溶于己烷中。 生成大分子是由乙烯、丙烯和二烯烴組成的無(wú)規(guī)共聚物，即三元乙丙橡膠，如 不加入二烯烴，生成物即為二元乙丙橡膠。 乙烯、丙烯和二烯烴在齊格勒 — 納塔型催化劑的作用下，按配位聚合機(jī)理進(jìn)行共聚合反應(yīng)。 (6) 將合格的聚合溶液送到失活與洗滌工段進(jìn)行催化劑的失活和洗滌。 (4) 將未反應(yīng)的單體進(jìn)行閃蒸、吸收和壓縮后重新使用。 (2) 從界區(qū)外接收原料并進(jìn)行流量控制。 由于乙丙橡膠分子結(jié)構(gòu)中無(wú)極性取代基，分子內(nèi)聚能低，分子鏈可在較寬范圍內(nèi)保持柔順性，僅次于天然橡膠和順丁橡膠，并在低溫下仍能保持。以二硫代二嗎啡啉、 TMTD 為硫化系統(tǒng)得乙丙橡膠，在 125℃過(guò)熱水中浸泡 15 個(gè)月后，力學(xué)性能變化甚小，體積膨 脹率僅 %。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(jīng)歷較短時(shí)間外觀發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象。 乙丙橡膠有優(yōu)異的耐水蒸氣性能并優(yōu)于其耐熱性。加入適宜防老劑可提高其使用溫度。 乙丙橡膠有優(yōu)異的耐天候、耐臭氧、耐熱、耐酸堿、耐水蒸氣、顏色穩(wěn)定性、電性能、充油性急常溫流動(dòng)性。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 乙丙橡膠的基 本性能 乙丙橡膠的密度是較低的一種橡膠，其密度為 。 氣相法的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，僅三道工序；不需要溶劑或稀釋劑，無(wú)需溶劑回收和精制工序；幾乎無(wú)三廢排放，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)；投資最低。來(lái)自?xún)艋敳康臍怏w經(jīng)冷凝回收ENB 后用泵送回流化床反應(yīng)器。在此氣相法中，來(lái)自反應(yīng)器的未反應(yīng)單體經(jīng)循環(huán)氣壓機(jī) 壓縮后進(jìn)入循環(huán)氣冷卻器除去反應(yīng)熱，與新鮮原料氣一起循環(huán)回反應(yīng)器。簡(jiǎn)化懸浮法優(yōu)勢(shì)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(jìng)爭(zhēng)力，缺點(diǎn)是目前只適合生產(chǎn)二元乙丙橡膠，產(chǎn)品含乙烯 丙烯嵌段結(jié)構(gòu)及丙烯有規(guī)立構(gòu)鏈段，產(chǎn)品結(jié)晶度法高，因此應(yīng)用范圍受到一定限制。其缺點(diǎn)是易產(chǎn)生附聚物，所以其改進(jìn)技術(shù)主要集中在更新催化劑及消除附聚物及稀釋劑的改變上。 目前世界上使用懸浮法生產(chǎn)乙丙膠裝置僅占 10%~20%。 壓 縮 單體預(yù)吸收 混 合 聚 合 脫 氣 洗 滌 凝 聚 溶劑回收與精制