2000吨脂肪酸聚氧乙烯酯车间工艺设计说明书

1、目 录前 言11总论21.1设计依据21.2设计指导思想21.3装置组成21.4装置规模及产品方案31.5产品去向31.6生产方法论述32生产工艺62.1生产制度62.2原料的主要规格62.3工艺流程叙述82.3.1反应部分82.3.2中和部分92.3.3废气处理单元93技术经济分析103.1生产规模及产品方案103.2建设投资103.3醇醚装置技术综合经济指标103.4年总成本表103.5利润率及利税率113.6盈亏平衡分析114醇醚装置平面布置及运输134.1设计依据134.2醇醚装置场地布置134.3总平面布置134.3.1总平面布置的确定134.3.2界区明确，工艺流程通畅，安全合理134.3.3执行规范标准144.4工厂运输及运输量144.4.1铁路运输144.4.2公路运输155土建165.1设计依据165.2气象条件165.3地质状况165.4主要建筑材料165.5采用标准图175.6结构设计175.7建筑设计176自动控制186.1设计依据186.2采用的标准规范186.3控制原则186.4仪表选型186.5动力供应186.5.1仪表用电源186.5.2仪表用气源186

2、.6存在的问题197采暖通风207.1气象资料207.2设计数据207.3设计方案207.3.1采暖设计方案207.3.2通风设计方案207.3.3空气调节设计方案218供电228.1设计范围及供电要求228.2电源状况及供电方案228.3功率因数补偿228.4供电外线及照明228.5动力配线228.6防雷、接地229给水与排水239.1给水系统239.2排水系统239.3主要废水污染排放标准2310节能2410.1设计依据2410.2节能措施2410.3节能工程2411环境保护2511.1编制依据2511.2设计采用的环保标准2511.3设计中采取的环保措施2512安全防火与安全技术2612.1设计依据2612.2生产性质2612.3消防措施2612.4其它安全措施2613工业卫生与劳动保护2813.1编制依据2813.2生产过程中职业化危害因素分析以及控制措施2813.3劳动安全与工业卫生设施28致 谢30附录A31附录B3237吉林化工学院学士学位毕业设计设计说明书前 言聚氧乙烯型表面活性剂是一种非离子表面活性剂，它在非离子表面活性剂中占很大的比重。它有良好的润湿、乳化、分散和匀

3、染性能，在洗涤剂工业、制药与化妆品工业、造纸工业、石油工业、纺织工业上已被广泛应用。在农药缩乳和喷雾粉的制造中，此类非离子表面活性剂主要是作为乳化剂或分散剂加以应用。在颜料、油漆和塑料工业中，它也有同样广泛的应用1。表面活性剂工业是自五十年代末，随石油化工的兴起而迅速发展的新兴产业，表面活性剂具有一系列独特的物理和化学性质。由于它的应用特别广泛，从而使表面活性剂迅速的从工业助剂向精细化工产品方向发展2。聚氧乙烯型表面活性剂是以含有活泼氢原子的疏水性物质同环氧乙烷进行加成而得到的，脂肪醇聚氧乙烯酯对酸、碱及氧化剂都比较稳定，不易水解，成本也较低，广泛应用于纺织工业、日用以及工业洗涤等，但是，由于其生物降解性差，产量日趋减少3 。聚氧乙烯型非离子表面活性剂有很多种类型：脂肪酸环氧乙烷加成型，高级醇环氧乙烷加成型，烷基酚环氧乙烷加成型，聚氧乙烯脂肪胺型，聚氧乙烯烷基酰醇胺型，聚氧乙烯二醇醚型等。本生产工艺中以硬脂酸（）为链起始剂，以42%的NaOH水溶液为催化剂在170300，压力0.150.3MPa的条件下加入环氧乙烷与其进行环氧基化反应，生成硬脂酸聚氧乙烯酯的加成产品。传统工艺中，由于采

4、用间歇釜式搅拌器，产品质量较差，液相中溶解未反应的环氧化物，产品大量积累，随时有爆炸的危险，且反应器顶部有大量的未反应的环氧乙烷的气相与搅拌器的机械转动相接触而产生静电，导致火灾，甚至爆炸。另外，反应速度低，高温反应时间长所得产品分布宽，产品色泽较深，副产物多。本工艺采用意大利PRESS 第三代工艺技术，克服了传统工艺中的缺陷，从而增加了反映的速度，产品质量也明显提高。同时副产物也减少，产品生产适应性强4，它是当今醇醚生产工艺中最理想的生产技术。1总论1.1设计依据1.国家计委文件，计划投资（1989）1035 号文件“关于吉林化学工业公司环氧乙烷及醇醚项目可行性研究报告和批复”。2.吉林化学工业公司电石厂家27000 吨/年的醇醚项目的可行性研究报告。吉化设计院编，档案号码 103-65-163“吉林省合成洗涤剂专用原料工程可行性研究报告”吉林省石油化工设计院编4“吉化电石厂引进6 万吨/年醇醚生产装置及技术项目评估报告”中国投资银行吉林省分行编5.吉化电石厂与抚顺洗涤剂化学厂签署的“关于合成脂肪醇供货协议书”。6.吉化电石厂与大连油脂化学厂签署的关于脂肪醇供货的“意向书”。7.吉化

5、公司签发的“吉化电石厂醇醚产品质量放案。”8.吉化公司与意大利PRESS 公司签署的“吉化公司利用增产乙烯生产EO 综合产品技术项目改造合成” 91JLCT/50098J。9.吉化进出口公司与意大利PRESS 公司签署的“设计条件纪要”。10“吉化电石厂6 万吨/年醇醚配套装置工程设计初步方案”。吉化工程设计部编1.2设计指导思想1.生产过程尽量采用自动控制，机械化操作。2.引进与开创先进技术相结合。确保醇醚生产质量高，生产过程安全。3.加强国内外技术交流，沟通信息，促进醇醚生产与应用技术更快的发展，要积极地扩大醇醚的应用市场。4.对于易燃、易爆场所，设计采用可靠的方案检测，报警消防设施。5.生产设计采用先进技术，在装置内进行处理有毒气体，三废处理要达到排放的标准。6.最终产品的包装尽量采用先进技术。1.3装置组成装置中设有两套并列的反应装置。中和单元，一套用于生产洗涤剂 ，另一套用于生产工业助剂，从而适应醇醚产品的多系列，多品种的市场要求。醇醚工程的主要组成部分。表1 醇醚装置组成表序号单元名称内容及功能1234567891011100200300400500600700800900

6、反应中和单元1反应中和单元2废气处理中间贮存原料准备产品包装装卸车站台原料及产品罐区控制室，配电室小试装置综合槽进行EO缩合及中和反应进行EO缩合及中和反应处理生产过程中含EO的废气产品中间贮存、酸碱配置、洗涤水配制化桶、倒桶、拆带熔化桶罐装、切片袋装原料槽解冻，产品装槽车原料及产品贮存，热水制备生产控制及变配电研究开发新产品储存堆放用桶袋装的原料和产品1.4装置规模及产品方案Press 公司醇醚装置的第三代反应器，每一套生产能力为6 万吨/年。产品方案 ：生产名称：硬脂酸聚氧乙烯酯 （）生产能力：20000吨/年（300 天/年计）日生产能力：66.7吨/日批生产能力：11100Kg每日批数：6批1.5产品去向表2 产品去向名称数量去向用途硬脂酸+9EO15000吉化自销洗涤剂助剂1.6生产方法论述工业上，EO 缩合反应是在一定温度下(120-200K)和压力(0.2-0.6MPa)以及催化剂存在下进行的。传统的生产方法是带搅拌的釜式反应器中进行的间歇操作。埃索（ESSO）公司、壳牌（SHELL）公司和国内的生产方法都是如此。液态环氧乙烷从反应釜下部通入，用搅拌器使其同链起使剂混合，

7、由于反应物间的接触面积小，反应不均匀，在同一反应器中与链起使剂混合的环氧乙烷分子数相差较大。产品质量较差，副产物较多、反应时间长，反应不好控制，反应热不易导出，反应器的生产能力受到限制，而且因溶解在反应物中的环氧乙烷含量大，它与搅拌器机械转动产生静电往往会产生火灾，甚至发生爆炸事故。意大利 PRESS 公司的“气液接触法”生产技术，彻底改变了传统的生产工艺，其反应器的设计具有生产能力大、反应速度快、产品质量好、生产安全等优点。属于世界前列，其特点如下：1.反应器生产效率大大提高。气液接触反应器是传统反应器生产效率的3-5 倍。EO加成速率可达1200kg/。反应速率高，操作时间短，一般产品每日可产8-12 批。2. 产品质量明显改进。由于反应过程控制好，EO 用量少，脱水效率高，物料连续排出，气相不断更新，防止自动聚合，使产品中未反应醇含量明显降低。产品色泽浅，无需脱色。主反应物产量高，产品分子量分布窄。3.产品生产适应性强。通过计算机改变产品配方，可生产200 余种产品。装置适于以醇、酸、烷基酚、胺、酰胺为原料的乙氧基化物及EO/PO 共聚物。4.设备安全性较高。液相只存有极少量未反

8、应EO（0.5%），设备没有机械转动部件与气相氧化物接触，防止静电产生填料函处氧化物泄露，反应回路与压力设计均为防暴。5.环境污染小。废气和废气排放量少。排出口入大气环氧化物1g/，真空排放废水0.5/t 产品，EO 至大气泄露率 次/年。1.7工程总定员表4 工程总定员序号名称生产人员非生产人员总定员备注生产人员技术人员行政人员管理人员1醇醚生产装置1575561732分析化验25253设备维修30304仓库15155班车司机15156小试装置84127汽车库17178铁路维修信号11119合计2789562982生产工艺2.1生产制度年操作日：300 天（7200 小时）年生产能力：20000 吨/年日生产批数：6批产品名称：硬脂酸聚氧乙烯酯生产班次：二班生产时间：链起始剂加料10分钟，催化剂加料5分钟，加热，脱水15分钟，强化真空10分钟，引发5分钟，预反应时间5分钟，反应时间65分钟，熟化20分钟，冷却10分钟，脱气5分钟，卸料10分钟，生产总时间160分钟。2.2原料的主要规格表4 原料的主要规格序号名称指标名称规格1EO外观透明液体气味甜色号（PtCo）无密度（0/14）0.8940.896含量99.5WT%min水0.05WT%maxCO20.0015T%max酸度（乙酸）0.0012T%max醇（乙醇）0.01WT%max蒸发残渣0.01G/100molmax2硬脂酸外观（20）白色略带光泽的蜡状小片结晶体密度（8

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