【正文】 application fields such as auto industry, waterproof building materials, polymer modification, oil additives, electric wire and cable, athletic field and various mechanical parts, EPDM can also be used in food packaging, antimicrobial, heat insulation and inflaming retarding, and other elastomer products. It is annual output of 50,000tons of ethylenepropylene rubber device polymerization Section process design, the polymerization of ethylenepropylene rubber by solution polymerization process, the catalyst used for the vanadium oxytrichloride, vanadium, auxiliary catalyst is alkyl aluminum, solvent hexane. material balance, heat balance, reaction of a device such as the calculation finished based on the production principle of aggregation methods, process and other work 。 process design II 目　　錄摘　　要 IAbstract II第 1 章 設(shè)計說明書 1 緒 論 1 設(shè)計依據(jù) 1 指導(dǎo)思想 1 設(shè)計必要性 1 車間布置 2 廠址的選擇 2 生產(chǎn)方法及工藝設(shè)計 2 生產(chǎn)方法的論證 2 工藝流程 4 開車注意事項(xiàng) 5 工藝設(shè)備選擇 6本設(shè)計主要工藝設(shè)備如下表11所示： 6 工藝控制條件 7 生產(chǎn)控制條件 7 公用工程規(guī)格 8 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價 11第 2 章 聚合工段工藝介紹 12 聚合工段生產(chǎn)工藝示意圖 12 聚合工段工藝過程敘述 12第 3 章 物料及熱量衡算 13 計算基礎(chǔ) 13 物料衡算及熱量衡算 14 加料量及去單體回收工段的量 14 T0201物料及熱量衡算 15 T0202物料和熱量衡算 18 V0202物料衡算 21 R0201物料及熱量衡算 23第 4 章 設(shè)備衡算 27 R0201反應(yīng)器 27 計算依據(jù) 27 計算反應(yīng)器的公稱直徑及高度 27 攪拌功率的計算 27 E0205己烷加熱器 28 計算依據(jù) 28 初選換熱器 28 聚合加料泵計算 31 計算依據(jù) 31 確定泵的揚(yáng)程 32 計算泵軸功率 33 泵的選型 33 V0201貯罐 33 計算依據(jù) 33 設(shè)計計算與選型 33結(jié) 論 34參 考 文 獻(xiàn) 35附 錄 36致　謝 39 45 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） 為了確保產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)過程的安全，采用溶液聚合生產(chǎn)技術(shù)。（3） 危險易燃易爆的場所，設(shè)計采用可靠的控制，報警消防設(shè)施。（5） 為了保證生產(chǎn)正常進(jìn)行和操作人員的安全，廠房、車間、設(shè)備布置要嚴(yán)格按土建標(biāo)準(zhǔn)。它是由乙烯、丙烯共聚而得的二元聚合物或由乙烯、丙烯和非共軛二烯烴單體共聚而得的三元共聚物的總稱。與天然橡膠、丁苯橡膠等其它通用橡膠相比，乙丙橡膠具有卓越的耐候性、耐臭氧性和耐熱老化性,耐化學(xué)品性和電絕緣性，因而乙丙橡膠被譽(yù)為“無裂紋橡膠”；與硅橡膠、氟橡膠等特種橡膠相比，乙丙橡膠具有較好的物理機(jī)械性能和綜合性能；此外，乙丙橡膠還具有相對密度小、高充油、高填充性及與多種高聚物有良好的相容性等優(yōu)點(diǎn)。乙丙橡膠主要品種牌號有百余種。從采用的催化體系可分釩系、鈦系、鋁系和茂系,目前乙丙橡膠工業(yè)化產(chǎn)品仍以釩系、鋁系和鈦系為主。目前，世界乙丙橡膠的生產(chǎn)能力總體過剩，但我國的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量卻不能滿足國內(nèi)實(shí)際生產(chǎn)的需求，每年都得大量進(jìn)口，開發(fā)利用前景廣闊。供需矛盾不斷加劇。所以，現(xiàn)在新增1套50kt/a的乙丙橡膠裝置已是當(dāng)務(wù)之急。設(shè)備的布置既要緊湊，又要滿足生產(chǎn)工藝和安裝要求。依照滿足工藝條件的原則，首先確定主設(shè)備的位置，其他設(shè)備要盡可能圍繞在主設(shè)備的四周，以便于操作、檢修和配管。閥門、儀表等部件離地面的距離應(yīng)該較近，以便于手工操作和檢修。 廠址的選擇該車間應(yīng)該建在吉林市江北的化工工業(yè)區(qū)。這里是中國最早也是最大的化工生產(chǎn)基地，原料充足、便利。該區(qū)附近有動力廠、電廠，所需動力供應(yīng)方便，經(jīng)濟(jì)合理。而且，該化工區(qū)地處吉林市的東北部，該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)和西北風(fēng)，所以對市區(qū)居民的生活以及附近的工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)均無影響。所以，在該處建廠，為最佳的位置。其中溶液聚合工藝是當(dāng)今世界上乙丙橡膠生產(chǎn)的主導(dǎo)工藝，%，%，%。反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計可滿足反應(yīng)物料混合的要求，能準(zhǔn)確控制聚合反應(yīng)工藝參數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量，聚合物膠液濃度高而循環(huán)溶劑量少，聚合釜體積小但生產(chǎn)強(qiáng)度高，原料和循環(huán)單體不需要精制，催化劑效率高，三廢中釩含量低，生產(chǎn)彈性大；生產(chǎn)操作費(fèi)用低，裝置年操作時間長，原料和催化劑的消耗低，采用先進(jìn)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)進(jìn)行控制，技術(shù)比較成熟，操作穩(wěn)定，是工業(yè)生產(chǎn)的主要方法；產(chǎn)品質(zhì)量具有極強(qiáng)的競爭力。不足之處是由于聚合在溶劑中進(jìn)行，傳質(zhì)傳熱受到一定的限制，聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在6%~9%，最高僅達(dá)11%~14%，聚合效率低；由于使用溶劑，需要將其回收精制；后處理時需要從產(chǎn)品中脫出催化劑殘渣；生產(chǎn)流程長，設(shè)備多，裝置固定投資及操作成本較高。不足之處是由于不用溶劑，殘留催化劑分離比較困難，產(chǎn)品品種牌號少，質(zhì)量均勻性較差，灰分含量較高，其用途有一定的局限性，主要用于聚烯烴改性；聚合物為不溶于液態(tài)丙烯的懸浮粒子，使其保持懸浮狀態(tài)較困難，尤其當(dāng)聚合物濃度較高和出現(xiàn)少量凝膠時，反應(yīng)釜易于掛膠，甚至發(fā)生設(shè)備管道堵塞現(xiàn)象，產(chǎn)品的電絕緣性能較差。不足之處是產(chǎn)品中含有大量的炭黑，產(chǎn)品通用性較差，橡膠性能不適應(yīng)某些用途需要，限制了它的使用范圍。本設(shè)計采用的生產(chǎn)方法是溶液聚合工藝，該生產(chǎn)工藝以ZieglerNatta釩鋁催化體系為催化劑，正己烷為溶劑，乙叉降冰片烯(ENB為第三單體，氫氣為分子量調(diào)節(jié)劑。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(jī)理進(jìn)行共聚合反應(yīng)。丙烯由界區(qū)外由管道送入裝置，用FRCQ0202控制流量后送入乙烯氣集管。通過調(diào)節(jié)計量泵P0102，P0103，P0104的沖程，將所需的助催化劑按規(guī)定的比例送入R0201中。（2）聚合反應(yīng)當(dāng)原料、催化劑、溶劑在R0201中經(jīng)充分?jǐn)嚢韬?，由P0101將主催化劑V（VX）Cat送入R0201中，（VX）Cat進(jìn)行稀釋，用E0205來的RHX提供聚合反應(yīng)發(fā)生所需要的熱量，聚合反應(yīng)開始連續(xù)進(jìn)行。通常將R0202的液位LRCS202設(shè)定在40％。～， 操作溫度是35～55℃。T0201塔的操作條件是：℃～℃，℃～℃。T0201塔底的聚合物溶液，進(jìn)入Z0201（過濾器），使凝膠等雜志得以過濾，過濾后的聚合物溶液，根據(jù)T0201的液位（LRCA0201設(shè)定為50％）控制P0203（聚合物進(jìn)料泵）出口閥LRCV0203的開度，將聚合物溶液送入R0301（失活器）中,（當(dāng)LRCV0221兩側(cè)的壓差PDRS0223被啟動，說明使用的Z0201過濾器堵塞，需要重新更換）。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。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(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)過濾后進(jìn)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(fēng)機(jī)）循環(huán)送入R0201種，其流量通過FRC0201來控制。 開車注意事項(xiàng)（1）對所有設(shè)備、管道、閥門、管件等進(jìn)行全面檢查、核對。（3）對電器設(shè)備、照明等具體送電條件的，送電試運(yùn)行并進(jìn)行檢查。（5）檢查所有設(shè)備的氣密性。（2）確認(rèn)通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)：調(diào)度電話、對講電話、火警電話及行政電話靈活好用。（4）確認(rèn)工藝系統(tǒng)、設(shè)備、機(jī)器、管路等符合運(yùn)轉(zhuǎn)要求 。 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1R0201反應(yīng)器1立式圓筒型SA51670+SB162襯2V0202溢流罐1立式圓筒型A51660+A240316L3V0203頂部累積器1立式圓筒型A51660+A240316L4E0201頂部冷凝器1BFM（臥式）8655E0202頂部冷卻器1BFM（臥式）8656E0204己烷加熱器1BEM（臥式）7E0203排放氣冷凝器1BFM（臥式）8658P0201AB己烷循環(huán)泵2離心式3HFN374殼體：SCPH2轉(zhuǎn)子：SCS13A9P0202AB聚合液加料泵2離心式175/100400ID殼