【正文】 攪拌功率 ...................................................................................................... 29 結(jié) 論 ......................................................... 31 參考文獻 ...................................................... 32 附 錄 ......................................................... 33 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 1 第 1 章 設(shè)計說明書 緒 論 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計的 依據(jù)主要包括 ： （ 1） 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書。 （ 3） 化學(xué)工業(yè)部發(fā)布的《化工工藝設(shè)計施工圖內(nèi)容和深度的統(tǒng)一規(guī)定》。 指導(dǎo)思想 本設(shè)計的指導(dǎo)思想主要包括： （ 1） 生產(chǎn)過程采用自動控制，機械化操作。 （ 3） 對于易燃易爆場所，設(shè)計采用可靠的控制，報警消防設(shè)施。 （ 5） 設(shè)計中按規(guī)定達到環(huán)保的要求，對生產(chǎn)過程中的化學(xué)污水的排放要進行處理，以保證環(huán)保要求。乙丙橡膠包括二元乙丙橡膠 (EPM)、三元乙丙橡膠 (EPDM)及各種改性乙丙橡膠 [1]。乙丙橡膠是合成橡膠中發(fā)展最快的膠種之一 ， 其生產(chǎn)能力和產(chǎn)耗量已經(jīng)居七大合成膠種中的第 3 位 ,僅次于丁苯橡膠、順丁橡膠 [2]。 根據(jù)共聚單體來分 ,有二元乙丙橡膠 ( EPM) 和三元乙丙橡膠 (EPDM)， 其中 EPDM 第三單體多為乙叉降冰片烯 (ENB)、雙環(huán)戊二烯 (DCPD) 和 1,42己二烯 (1,42HD)[3]； 按生產(chǎn)工藝可分溶液法、懸浮法 (簡化懸浮法 )和氣相法 [223]。茂金屬乙丙橡膠雖然研究進展較快 ,已進入工業(yè)化 ， 但產(chǎn)品仍處在應(yīng)用開發(fā)階段 [4]。 國內(nèi)制品市場已逐步規(guī)范，對各種牌號的需求大幅度增加，僅吉化公司乙丙橡膠裝置生產(chǎn)能力和品種還不能滿足市場需要，新增 1 套 40kt/a的乙丙橡膠裝置已是當務(wù)之急。世界絕大 數(shù)工藝生產(chǎn)仍在采用。但溶液法產(chǎn)品綜合性能好，硫化速度快，產(chǎn)品應(yīng)用范圍廣，是目前國外使用最廣泛的方法 [6]。但該工藝產(chǎn)品性能沒有突出特點，故目前懸浮聚合法并未使用廣泛。但目前使用氣相聚合法制備的乙丙橡膠通用性較差，產(chǎn)品中含有大量炭黑，橡膠性能尚不能適應(yīng)所有用途的要求 [9]。 乙烯、丙稀和二 烯烴在齊格勒－納塔型催化劑作用下，按配位聚合機理進行共聚合反應(yīng) [10]。 工藝流程 本設(shè)計的主要工藝流程為 ： （ 1）原料、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FRCQ0203 控制流量后送入乙烯氣集管 [12]。 氫氣由界區(qū)外由管道送入裝置 用 C0201（氫氣壓縮機）進行壓縮， 用 PRC0202控制 C0203 的出口壓力為 1200KPa，并用 FRCQ0201 控制流量后送入乙烯氣集管。 當生產(chǎn) EPT 時，根據(jù)二烯烴單體的種類，用 P0111 或 P0112 將之送入 R0201[14]。 當 R0201釜中的聚合物溶液符合控制指標時，將聚合液由溢流管線送入 R0202（溢流釜） 中。 R0202 種的地方聚合物溶液由聚合流加料泵 P0202 送到 T0201（單體回收塔）中部，為便于 P0202 泵的輸送，防止聚合物的粘附，通過 FI2021，以 150L/h 的流量用 HPHX 對 P0202 泵進行沖洗 [15]。 （ 3）未反應(yīng)單體的回收 根據(jù) R0202 的液位 LRC0202 控制進入 T0201 種的聚合溶液的量，在 T0201 塔中，未反應(yīng)的單體經(jīng)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 塔的頂部以 2t/h 流量的 LPHX 進行噴淋，使夾帶的膠粒重又回到塔底。 來自 E0706 的 HX 經(jīng) PRCA0204 控制壓力為 500KPa 后，進入 E0204B（己烷加熱器），用 PRC0203 控制 7S 的壓力為 600KPa、 E0204A（己烷蒸發(fā)器）使己烷汽化，通過 TRC0202 控制蒸汽流量以使己烷蒸汽的溫度為 105℃（ EPT）和 160℃（ EPR）汽化后的己烷進入 T0201 底部，作為單體閃蒸的熱源。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) E0205（循環(huán)己烷加熱器，僅開車時用，且出口溫度TRC0202 不宜超過 60℃），送往 R0201 的底部，其流量由 T0202 的液位控制，通常T0202 的液位 LRC0202 設(shè)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： 一是消泡；二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(yīng)熱去除系統(tǒng)的影響 [17]。 來自 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)過濾后進入 P0201（冷凝液循環(huán)泵），通過 FRC0203 將流量控 制在 3t/h 把冷凝液送入反應(yīng)釜 R0201 種。 V0201 中的不凝氣體，使用 C0202（循環(huán)氣體鼓風機）循環(huán)送入 R0201 種，其流量通過 FRC0201 來控制。 工藝設(shè)備選擇 本設(shè)計主要工藝設(shè)備如下表 11所示： 表 11 設(shè)備一覽表 序 號 工藝 位號 設(shè)備名稱 臺數(shù) 型 式 材 質(zhì) 備注 1 R0201 反應(yīng)器 1 立式圓筒型 SA51670+SB162 襯 2 R0202 溢流罐 1 立式圓筒型 A51660+A240316L 3 V0203 頂部累積器 1 立式圓筒型 A51660+A240316L 4 E0201 頂部冷凝器 1 BFM（臥式） 865 5 E0202 頂部冷卻器 1 BFM（臥式） 865 6 E0203 己烷加熱器 1 BEM（臥式） 7 E0204 排放氣冷凝器 1 BEM（立式） 5 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 6 8 P0201AB 己烷循環(huán)泵 2 離心式 3HFN374 殼體： SCPH2 轉(zhuǎn)子： SCS13A 9 P0202AB 聚合液加料泵 2 離心式175/100400ID 殼體： SCS16 轉(zhuǎn)子： SCS16 10 P0203AB 聚合溶液加料泵 2 離心式150/80600PD 殼體： SCS16 轉(zhuǎn)子： SCS16 11 T0201 單體回收塔 1 蒸餾篩板式 里： SA51660316LS 內(nèi)件： AISI304 12 T0202AB 單體吸收塔 2 立式熱交換器 殼程： A51660 管程： A51660 13 C0201 循環(huán)氣鼓風機 1 透平 200TC SCS13 14 C0202 循環(huán)氣壓縮機 1 立式往復(fù)式 FC300 工藝控制條件 本設(shè)計主要工藝控制條件如下表 12 所示： 表 12 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(chǎn)品 ML 控制范圍 45+5 H2/C〞 2 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 7 ML1+4100OC 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 揮發(fā)份（ wt％ ） 氫氣濃度（％） 釩含量（ ppm） 乙烯容量（ T） 主催化劑 VCat 丙烯容量（ T） 二烯烴 ENB CH3OH進了量（ t/h） HASTB 混合率 20 沖洗水進料量（ t/h） 聚合負荷（ kg/h） 3480 工藝蒸汽（ t/h） 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(chǎn)率 340 篩孔數(shù) 150 二烯烴轉(zhuǎn)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 R0201 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 E0203B 溫度（ OC） 105 HASTB 混合比率 － 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 8 生產(chǎn)控制條件 本設(shè)計主要生產(chǎn)條件 及原料 如下表 1表 14 所示： 表 13 分析項目一覽表 序號 樣品名稱 取樣地點 分析項目 控制目標 分析頻率 1 干聚合物 T0201 底 MFR C2=含量 1/4h 1/天 1/2h 1/8h 2 壓縮機潤滑油 C0202 粘度 新油粘度 +15％ 1/月 1/周 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 9 樣品 名稱 取樣 地點 分析項目 控制目標 分析頻率 1 乙烯 界區(qū) 乙烯 甲烷、乙烷、丙烷、丙烯 乙炔 氫氣 氧化有機物（ 甲醇） O2 H2O 總硫 ≥ ％ ≤ vol％ ≤ 5 volppm ≤ 10 volppm ≤ 1volppm ≤ 5 volppm ≤ 5 volppm ≤ 1 ppm 1/月 1/周 2 丙烯 界區(qū) 丙烷 甲烷、乙烷、丙烷 乙烯 丁烷和丁烯 甲基乙炔 丙二烯 1， 3丁二烯 氫氣 甲醇 O2 H2O 總硫 ≥ ％ ≤ vol％ ≤ 100volppm ≤ 10 volppm ≤ 5 volppm ≤ 10volppm ≤ 5 volppm ≤ 10 volppm － ≤ 5 volppm ≤ 5 volppm ≤ 1 volppm 1/月 1/周 3 氫氣 界區(qū) 氫氣 甲烷 O2 ≥ 98wt％ ≤ wt ％ ≤ 5 volppm 1/月 1/周 4 反應(yīng)氣 R0201 氫氣 氮氣 甲烷 乙烷 乙烯 丙烷 丙烯 按需要 1/月 吉林化工學(xué)院 課程設(shè)計 10 表 14 原料一覽表 公用工程規(guī)格 主要公用工程規(guī)格 如 下列表所示： 表 15 工藝水 (過濾水 ) 表 壓 力 + 溫 度 1－ 22 OC Fe2++Fe3+ 氧耗量 4mg/L 溶氧量 ≥ 5mg/L 可溶固體 100mg/L 可溶 SiO2 12mg/L 總硬度 (CaCO3) 1mg/L－ N/L 總堿度 (CaCO3) － N/L 濁度 3 度 PH 表 16 脫鹽水表 壓 力 溫 度 DEW + 20+10 OC HPDEW MPa 20+10 OC 表 17 循環(huán)冷卻水表 壓 力 上水 + 下水 + 溫 度 上水≤ 31 OC 下水≤ 41 OC Fe2++Fe3+ 吉林化工學(xué)院