6万吨乙丙橡胶生产工艺设计设计书汇编.doc

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6万吨/年乙丙橡胶生产工艺设计

高分子材料与工程专业

摘要

乙丙橡胶，统称乙丙弹性体，是仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶的第三大合成橡胶，是以乙烯、丙烯及乙叉降冰片烯（ENB）为单体共聚而成。

目前占世界合成橡胶生产能力总量的10%左右。

乙丙橡胶以其优异的性能具有广阔的应用领域。

除了传统的汽车工业、防水建材、聚合物改性、油品添加剂、电线电缆、运动场地及各类机械部件等应用领域外，乙丙橡胶还可涉猎于食品包装、抗微生物、绝热阻燃等弹性体制品领域。

本次设计年产6万吨乙丙橡胶装置聚合工段的工艺设计,乙丙橡胶聚合反应采用溶液聚合工艺，使用的主催化剂为三氯氧钒，辅助催化剂为烷基铝，溶剂为己烷。

在掌握生产原理、聚合方法、工艺流程等工作的基础上，进行了物料衡算、热量衡算、反应器等设备的相关计算；其中算得E0203己烷加热器的面积为40.27平方米，换热器管长为6m，计算反应器R0201的公称直径为5658mm,高度为9053mm，确定了聚合加料泵的扬程为30.12m,以及该泵的轴功率7.5kw,V0201贮罐的总体积37立方米。

并且绘制了反应器的管道布置图、带控制点的流程图、编制了设计说明书等。

关键词：

乙丙橡胶溶液聚合工艺设计

WithanAnnualOutputof60ThousandTonsofEthylenePropyleneRubberandBookDesign.

Abstract

EPDM,generallycalledethylene-propyleneelastomer,andnorbornene（ENB）asthemonomercopolymerizedwithethylene,propyleneisthethirdmajorSRafterSBRandBR.AtpresenttheproductioncapacityofEPDMaccountsforabout10%ofthetotalproductioncapacityofSRintheworld.EPDMhaswiderangeofapplicationfieldsbecauseofitsexcellentperformance.Besidesthetraditionalapplicationfieldssuchasautoindustry,water-proofbuildingmaterials,polymermodification,oiladditives,electricwireandcable,athleticfieldandvariousmechanicalparts,EPDMcanalsobeusedinfoodpackaging,antimicrobial,heatinsulationandinflamingretarding,andotherelastomerproducts.Itisannualoutputof50,000tonsofethylene-propylenerubberdevicepolymerizationSectionprocessdesign,thepolymerizationofethylene-propylenerubberbysolutionpolymerizationprocess,thecatalystusedforthevanadiumoxytrichloride,vanadium,auxiliarycatalystisalkylaluminum,solventhexane.materialbalance,heatbalance,reactionofadevicesuchasthecalculationfinishedbasedontheproductionprincipleofaggregationmethods,processandotherwork;includingareaofthehexaneheaternamedE0203is40.27squaremeters,lengthofheatexchangerstubeis6meters,thediameterofthereactorR0201is5.658meters,heightis9.053meters,determinedtheheadofthepolymerfeedpumpis30.12meters,andthepowerofthepumpis7.5kw,hetotalvolumeoftheV0201is37stere.Anddrawapipinglayoutofthereactor,flowchartwithcontrolpoints,editthedesigninstructionandsoon.

KeyWords：

ethylene-propylenerubbersolutionpolymerizationprocessvvvvvvvvvvvvvdesign

目录

第1章绪论 1

第1.1节设计依据、指导思想及设计原则 1

第1.2节设计地区的自然条件 1

第1.3节厂址的选择 2

第1.4节车间（装置）布置及生产制度 3

第1.5节节能与环境保护 3

第1.6节安全技术和安全防火 5

第2章工艺论证 7

第2.1节工艺原理 7

第2.2节工艺流程简图 9

第2.3节原料规格、产品规格 9

第2.4节产品的物理化学性质、结构和性能及用途 10

第2.5节产品的合成工艺路线 11

第2.6节“三废“及其处理 11

第2.7节安全生产 12

第2.8节经济技术分析 12

第3章工艺流程设计 14

第3.1节工作任务及管理范围 14

第3.2节工艺流程 19

第4章物料衡算 23

第4.1节计算基础 23

第4.2节物料衡算 24

第4.3节T0201物料衡算 25

第4.4 节T0202物料衡算 27

第4.5节V0202物料衡算 29

第4.6节R0201物料衡算 31

第5章能量恒算 34

第5.1节热量衡算 34

第5.2节T0202热量衡算 35

第5.3节R0201热量衡算 36

第6章设备选型 39

第6.1节反应釜计算 39

第6.2节E0205己烷加热器 40

第6.3节聚合加料泵计算 44

第6.4节工艺管道设计 46

第6.5节储料罐设计 47

结论 48

参考文献 49

致谢 51

第1章绪论

第1.1节设计依据、指导思想及设计原则

1.1.1设计依据

本设计的依据主要包括：

（1）北京化工大学北方学院毕业设计任务书。

（2）《化工工艺手册》第二版。

（3）化学工业部发布的《化工工艺设计施工图内容和深度的统一规定》2009版。

（4）乙丙橡胶车间乙丙橡胶装置的操作法。

1.1.2指导思想

本设计的指导思想主要包括：

（1）为了确保产品的质量，生产过程的安全，采用溶液聚合生产技术。

（2）生产过程采用机械化操作，自动控制。

（3）危险易燃易爆的场所，设计采用可靠的控制，报警消防设施。

（4）生产过程中产生的三废要经过处理之后再排放，以保证环保的要求。

（5）为了保证生产正常进行和操作人员的安全，厂房、车间、设备布置要严格按土建标准。

第1.2节设计地区的自然条件

东乡县位于江西省东部，隶属抚州市，东与余江、南与临川、西与进贤、北与余干、东南与金溪接壤。

全县总面积1270平方公里，下辖17个乡镇（场）和1个省级经济开发区，143个行政村，12个社区，1627个村小组，总人口46万人（2013年），[1]全县通行赣语。

东乡建县于明正德七年（公元1512年），是北宋杰出的政治家、改革家、文学家王安石故里，孕育出明代开科状元吴伯宗、晚明“四大才子”之首艾南英、清代西江派著名诗人吴嵩梁以及“舒体字”创造者、著名书法家舒同等名人。

东乡地处赣东丘陵与鄱阳湖平原过渡地带，被称为“植物中的熊猫”的东乡野生稻等。

东乡区位素有“赣东门户”之称。

东乡位于北纬28°02′～28°30′、东经116°20′～116°51′之间。

距省会南昌96公里，靠近长三角、闽三角等沿海发达地区，素有“赣东门户”之称。

此外，东乡地处海西经济区和鄱阳湖生态经济区两大国家战略经济区。

江西东乡经济开发区是江西省第一批重点省级工业园区，已形成医药化工、五金机电、轻工纺织三大主导产业的“一区三园六板块”（一区是指东乡经济开发区，规划面积30平方公里。

三园六板块是指东升、东辉、东腾三个工业园，其中东升工业园13.9平方公里，由渊山岗工业板块、红亮文化板块、金桥工业板块组成，东腾工业园10平方公里；东辉工业园6.1平方公里，由东山工业板块、南山工业板块组成）。

东乡县农业产业特色鲜明。

东乡县拥有2个万亩农业高产示范区，2013年全县粮食总产量达31万吨。

东乡是全国瘦肉型猪出口重点县和生猪养殖国家农业标准化示范区，2013年生猪饲养量、出栏数分别达205万头、130万头。

东乡是全国“东桑西移”基地县，全县蚕桑面积4.2万亩。

东乡大力发展木薯产业，全县种植木薯6万亩，利用木薯生产的变形淀粉产销量居江西省首位，约占全国30%；利用木薯生产非粮生物燃料的中国石化10万吨/年燃料乙醇项目2014年1月已获国家发改委核准。

[3]

2013年东乡县全年完成国内生产总值113.19亿元，增长10.7%；社会固定资产投资121.54亿元，增长22.6%；财政总收入17.23亿元，增长17%；规模以上工业企业主营业务收入183.6亿元、增长23.6%，规模以上工业增加值42.06亿元、增长13.3%；社会消费品零售总额43.98亿元，增长12.9%；城镇居民人均可支配收入23072元，增长19.4%；农民人均纯收入10663元，增长12.3%；三大产业全年完成主营业务收入165亿元、工业增加值37亿元、利税14.5亿元。

第1.3节厂址的选择

该车间应该建在江西东乡经济开发区。

江西东乡经济开发区是江西省人民政府1992年8月批准设立，并经国家发改委2005年第84号公告审核认定的省级经济开发区，由原红星经济开发区和原东乡县大富工业园区整合而成，并更名为江西东乡经济开发区，2014年6月，东乡经济开发区管委会升格为副处级单位。

江西东乡经济开发区毗邻沪昆高速公路、沪昆高速铁路，浙赣电气化铁路复线、320国道、208省道穿境而过，交通便捷，区位优越。

现有上海永冠、香港恒安、江苏雨润、江苏三木、江西江铜、四川科伦、杭州回音必等一批国内知名企业在区投资，如今已初步形成机电冶金、医药化工、轻工纺织、新能源、文化创意五大主导产业。

江西东乡经济开发区充分利用现有工业基础、区位条件和资源优势，逐步形成以208省道为纽带，由东升工业园、东腾工业园、东辉文化园组成的“一区三园”发展格局，远景规划面积23.4平方公里，其中东升工业园9.4平方公里，东腾工业园10平方公里，东辉文化园4平方公里。

目前，经开区进园落户企业已达238家、投产企业185家、安排就业1.6万余人。

第1.4节