年产20万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计毕业设计

摘要乙丙橡胶EPR是以乙烯、丙烯为基本单体的弹性体共聚物，具有优良的物理性能和良好的加工性能，是天然橡胶的最好代用品之一。目前年产量已跃居合成橡胶的第三位，成为世界合成橡胶的重要组成部分。根据聚合反应时是否加入第三单体（非共轭二烯烃）分为二元乙丙橡胶EPM和三元乙丙橡胶EPDM两大类。乙丙橡胶的聚合方法有钒系溶液法、钒系悬浮法、气相法等三种方法。本设计为年产20万吨乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计，反应机理是配位阴离子聚合，采用溶液聚合工艺，乙叉降冰片烯（ENB）作为第三单体；采用齐格勒纳塔催化剂；在此基础上对聚合工段进行物料衡算、热量衡算、设备选型计算，绘制了带控制点的流程图、平面布置图及配管图，并编制了设计说明书和计算书。关键词乙丙橡胶溶液聚合物料衡算工艺设计ABSTRACTETHYLENEPROPYLENERUBBEREPRISELASTICCOPOLYMERWITHETHYLENE,PROPYLENEASBASICMONOMER，POSSESSOFEXCELLENTPHYSICALPROPERTYANDFAVORABLEPROCESSABILITY，ANDISONEOFTHEBESTSUBSTITUTESOFINDIARUBBERNOWITHASOCCUPIEDTHETHIRDPLACEINRUBBERWORD,ANDBECOMINGMOREANDMOREIMPORTANTACCORDINGTOWHETHERNONCONJUGATEDDIENEISADDEDORNOTDURINGTHEPOLYREACTION,ETHYLENEPROPYLENERUBBERISDIVIDEDINTOTERPOLYMEROFETHYLENE,PROPYLENEANDANONCONJUGATEDDIENEEPDMANDETHYLENEPROPYLENECOPOLYMEREPMTHEETHYLENEPROPYLENERUBBERCOPOLYMERIZATIONHASTHREEMAINPROCESSES,VANADIUMSOLUTIONPROCESS,VANADIUMSUSPENSIONPROCESS,VAPOURPHASEPROCESSANDSOONTHETHESISEXPOUNDCRAFTDESIGNABOUTEPRINSTALLATIONWITH20000TONSPERYEAR,WITHPOLYMERIZATIONSECTIONASPROCESSINGMAINSUBJECTTHEDESIGNADOPTSSOLUTIONPOLYMERIZATIONCRAFT，WITHETHYLENE,PROPYLENEFORBASICMONOMERAND5ETHYLIDENE2NORBORNENEENBASTHIRDMONOMER；NORMALHEXANEASSOLVENT；TRICHLOROMETHYLVANADYLTIMESSEMIHALOGENATIONSALUMINIUMALKYLASCATALYZER；ANDADOPTSHYDROGENGASASRELATIVEMOLECULARWEIGHTCORRECTIVESATTHESAMETIMEENUMERATEOFMATERIALBALANCEANDHEATBALANCE,EQUIPMENTLECTOTYPEESTIMATEOFPOLYMERIZATIONSECTION,ANDDRAWAFLOWCHARTANDMAKEDESIGNSPECIFICATIONKEYWORDSETHYLENEPROPYLENERUBBERLIQUORTECHNIQUECRAFTCALCULATIONTECHNOLOGICALDESIGN独创声明本人郑重声明所呈交的毕业设计论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名二一年九月二十日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名二一年九月二十日目录摘要IABSTRACTII第1篇设计说明书1第1章绪论111设计依据、指导思想1111设计依据1112指导思想112设计地区的自然条件213厂址的选择214车间布置、岗位人员配制2141车间布置2142岗位人员配制315节能与环境保护3151节能3152环境保护416安全防火4161消防设施4162灭火程序4第2章工艺论证521工艺原理522工艺流程简图523乙丙橡胶合成路线的比较5231溶液聚合路线5232悬浮聚合路线5233气相聚合路线624乙丙橡胶的基本性能7第3章橡胶聚合车间工艺流程831本岗位管理范围及任务832生产原理和工艺流程8321生产原理8322工艺流程叙述933产品规格、原料及公用工程条件12331产品规格12332生产方式及规模12333原料13334公用工程15335工艺控制条件1534工艺设备选择17第4章技术经济分析2141原料消耗定额2142生产成本2143盈亏平衡21第2篇工艺设计计算23第5章设计基础2351聚合工艺介绍23511聚合过程衡算计算流程简图23第6章物料衡算2461计算依据2462基础物料计算2563塔T0201的物料衡算2664塔T0202物料衡算2765V0201物料衡算2966反应器R0201物料衡算32第7章热量衡算3471计算依据3472T0201热量衡算3473T0202的物料及热量衡算3574R0201热量衡算36第8章设备设计3881R0201聚合反应釜设计3882AG0201搅拌器设计3883V0202溢流罐设计3984E0206己烷加热器设计4085聚合液加料泵设计4386管道设计计算43致谢43参考文献48附录50第1篇设计说明书第1章绪论11设计依据、指导思想111设计依据设计所参考和依据1吉林化工学院毕业设计（论文）任务书（20KT/A乙丙橡胶装置聚合工段工艺设计）2吉化公司104厂乙丙橡胶车间实习而获悉的乙丙橡胶装置的操作法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4化工工艺手册5化工设计6石油化工数据手册。112指导思想本设计的指导思想是1采用溶液聚合工艺，确保产品质量高，生产过程安全；2生产过程采用自动化控制，机械化操作；3对于易燃易爆的地方，采用了可靠的控制，并设置了报警消防设施；4采用技术成熟的溶液聚合方法，达到了环保要求，对生产过程中的排放物要经过处理，以达到环保要求；5厂房、车间、设备布置严格按照土建标准，以保证生产正常的运行和操作方便以及操作人员的安全为主。12设计地区的自然条件本设计的乙丙橡胶车间建在吉林市江北区原吉化有机合成厂旧址。该地区的自然条件如表11所示表11吉林地区的自然条件土壤最大冻土深度18米土壤设计冻土深度17米全年主导风向西南风夏季主导风向东南风年平均风速34米/秒地震裂度7度年平均降雨量6684毫米日最大降雨量1193毫米平均气压74566MMH最高气温366最低气温38平均相对温度71最大降雪量420毫米水温1513厂址的选择本车间建于吉林市江北化工区，这里是全国最大的化工基地，地处松花江畔，水源充足，水质优良，且原料充足，便利。同时有铁路与全国各地相连，交通便利。附近有动力厂、电厂，所需动力，蒸汽供应方便，经济合理，特别是化工区地处吉林市的东北部，而该地区的主导风向为西南、西北风，对市区居民的生活及附近的工农业生产均无影响。该处的下游还有污水处理厂，能将工业、生活污水进行有效的处理。综合考虑，于该处建厂，地址最为理想。14车间布置、岗位人员配制141车间布置本设计的设备布置，既满足了生产实际需要，又考虑了设备的安装，检修方便，节约空地。布置设备时，注意远近相结合既紧凑又要符合生产工艺和安全要求，生产装置街区根据工艺流程和安全的需要，尽可能缩短装卸物料线。本着满足工艺条件的原则，首先确定关键设备的位置，其它设备则尽可能在主要设备的四周，以利于操作，检修和配管。在厂房内，从一楼到三楼配有走梯。阀门、仪表等部件距地面较近，以利于手工操作和检修。界区明确，工艺流程通畅，安全合理。142岗位人员配制岗位人员配制单体贮存工序每班1人，溶液配制工序每班1人，聚合工序每班2人，单体回收工序每班1人，后处理工序每班1人。每工序分四班倒，总计24人。15节能与环境保护151节能本设计采用的节能方法（1）本设计采用溶液聚合法合成乙丙橡胶，副反应少，收率高。（2）合理进行设备布置，尽力按物料流向布置，减少物料往返输送次数。（3）适当利用位差，物料靠重力输送，而减少输送设备，节约部分动力。（4）选择设备时，凭着高效节能的原则。（5）设计中加强了对进入装置的水、电、蒸气的计算，为加强能源管理，合理用电、水、气打下良好基础。152环境保护该厂建于吉林市东北部的江北化工区，该地区的主导风向为西南、西北风，对市区居民的生活及附近的工农业生产均无影响。该厂的下还有污水处理厂，能将工业，生活污水进行有效的处理，生产过程中产生的污染物及废气、废渣、废水都得以解除，达到国家环保要求。同时应有步骤地进行植树，种草，增加绿化面积。美化环境的同时也起到了降低噪声的作用。16安全防火161消防设施地下消火栓4个，8公斤干粉27个，30公斤干粉车一个，1211灭火器32个。火灾发生后报警程序和内容（1）发现火险后进行起初火灾补救。（2）判断火势即刻报警，火警119（3）首先讲清起火单位名称，详细地址。（4）燃烧物质简介。（5）火势大小及着火部位、相关部位。（6）报警人姓名及报警电话号码。（7）报警后派人到路口接车。（8）介绍燃烧物性质及火场内部与外围情况。（9）向调度室和车间领导汇报。162灭火程序第一套方案是起初火灾补救第二套方案是报警。第2章工艺论证21工艺原理乙丙橡胶聚合反应采用溶液聚合工艺。该法传统上是以ZIEGLERNATTA系催化剂三氯氧钒及倍半卤化烷基铝为催化剂，以正己烷为溶剂，以氢气或其他化合物作分子量调节剂，在一定温度和压力下进行乙烯、丙烯共聚反应。其中三氯氧钒为主催化剂，烷基铝为辅助催化剂。三氯氧钒与烷基铝首先进行反应生成活性中心，由活性中心引发单体进行聚合反应，该活性中心是由钒、铝化合物组成的络合物，可溶于己烷中。22工艺流程简图23乙丙橡胶合成路线的比较231溶液聚合路线溶液聚合路线是目前乙丙橡胶生产的主要方法，占世界乙丙橡胶生产的8090。该法是在既可以溶解产品、又可以溶解单体和催化剂体系的溶剂中进行的均相反应，传统上是以ZIEGLERNATTA系催化剂三氯氧钒及倍半卤化烷基铝为催化剂，以正己烷为溶剂，以氢气或其他化合物作分子量调节剂，在一定温度和压力下进行乙烯、丙烯共聚反应。工艺过程由原料与催化剂制备、聚合、失活与洗涤、造粒、压块、包装、甲醇回收、己烷回收、ENB回收和公用工程。压缩单体预吸收混合聚合脱气洗涤凝聚溶剂回收与精制挤压干燥乙烯丙烯未反应单体产品溶液聚合路线的优点是技术成熟，工艺灵活性大，可生产的品种多，产品硫化速度快，综合性能好，用途广泛。溶液聚合路线的缺点是后处理存在脱催工序，设备投资及生产成本高。232悬浮聚合路线1传统悬浮聚合法目前世界上使用悬浮法生产乙丙胶装置仅占1020。传统悬浮聚合法一般是以ZIEGLERNATTA钒系化合物为催化剂，同时需加入少量催化剂稀释剂（甲苯等），在一定温度和压力条件下在过量液体丙烯中进行乙烯、丙烯共聚反应。其缺点是易产生附聚物，所以其改进技术主要集中在更新催化剂及消除附聚物及稀释剂的改变上。2简化悬浮法该技术中催化剂的主要成分是高活性卤化镁载体上的卤化钛和三烷基铝助催化剂。简化悬浮法优势是钛系催化剂效率高，可省去脱催工艺，投资低，有一定的潜在竞争力，缺点是目前只适合生产二元乙丙橡胶，产品含乙烯丙烯嵌段结构及丙烯有规立构链段，产品结晶度法高，因此应用范围受到一定限制。233气相聚合路线气相聚合路线的成功工业化应用是乙丙橡胶生产技术的重要进展之一。在此气相法中，来自反应器的未反应单体经循环气压机压缩后进入循环气冷却器除去反应热，与新鲜原料气一起循环回反应器。从反应器排出的乙丙橡胶粉末经脱气降压后进入净化塔，用氮气脱除残留烃类。来自净化塔顶部的气体经冷凝回收ENB后用泵送回流化床反应器。生成的微粒状产品进入包装工序。气相法的优点是工艺流程简单，仅三道工序；不需要溶剂或稀释剂，无需溶剂回收和精制工序；几乎无三废排放，有利于生态环境保护；投资最低。气相聚合的缺点是其产品通用性差，所有的产品皆为黑色，这是由于为避免聚合物过粘，采用碳黑作为流态化助剂之故；存在着广泛推广的局限性。24乙丙橡胶的基本性能1低密度高填充性能乙丙橡胶的密度是较低的一种橡胶，其密度为087。加之可大量充油和加入填充剂，因而可降低橡胶制品的成本，并且对高门尼值得乙丙橡胶来说，高填充后物理机械性能降低幅度不大。2耐老化性乙丙橡胶有优异的耐天候、耐臭氧、耐热、耐酸碱、耐水蒸气、颜色稳定性、电性能、充油性急常温流动性。乙丙橡胶制品在120下可长期使用，在150200下可短暂或间歇使用。加入适宜防老剂可提高其使用温度。3耐腐蚀性由于乙丙橡胶缺乏极性，不饱和度低，因而对各种极性化学品如醇、酸、碱、盐化剂、制冷剂、洗涤剂、动植物油、酮和脂等均有较好的抗耐性；但在脂属和芳属溶剂及矿物油中稳定性较差在浓酸长期作用下性能也要下降。4耐水蒸气性能乙丙橡胶有优异的耐水蒸气性能并优于其耐热性。在230过热蒸气中，近100H后外观无变化。而氟橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶在同样条件下，经历较短时间外观发生明显劣化现象。5耐过热水性能乙丙橡胶耐过热水性能亦较好，但与所用刘华系统密切相关。以二硫代二吗啡啉、TMTD为硫化系统得乙丙橡胶，在125过热水中浸泡15个月后，力学性能变化甚小，体积膨胀率仅03。6电性能乙丙橡胶具有优异的电绝缘性能和耐电晕性，电性能优于或接近丁苯橡胶、氯磺化聚乙烯、聚乙烯和交联聚乙烯。7弹性由于乙丙橡胶分子结构中无极性取代基，分子内聚能低，分子链可在较宽范围内保持柔顺性，仅次于天然橡胶和顺丁橡胶，并在低温下仍能保持。第3章橡胶聚合车间工艺流程31本岗位管理范围及任务本岗位的管理范围及任务是1接收由原料与催化剂制备工段送来的原料、催化剂及第三单体ENB。2从界区外接收原料并进行流量控制。3将反应条件控制在工艺指标以内，实现聚合反应，生产出合格的聚合物溶液。4将未反应的单体进行闪蒸、吸收和压缩后重新使用。5利用单体和溶剂的显热和潜热去除聚合反应热。6将合格的聚合溶液送到失活与洗涤工段进行催化剂的失活和洗涤。32生产原理和工艺流程321生产原理乙丙橡胶聚合反应采用溶液聚合工艺，溶剂为正己烷。乙烯、丙烯和二烯烃在齐格勒纳塔型催化剂的作用下，按配位聚合机理进行共聚合反应。氢作为链转移剂、调节分子量并使反应终止。生成大分子是由乙烯、丙烯和二烯烃组成的无规共聚物，即三元乙丙橡胶，如不加入二烯烃，生成物即为二元乙丙橡胶。使用的主催化剂为三氯氧钒，辅助催化剂为倍半卤化烷基铝。三氯氧钒与烷基铝首先进行反应生成活性中心，由活性中心引发单体进行聚合反应，该活性中心是由钒、铝化合物组成的络合物，可溶于己烷中。和催化剂反应时，乙烯的活性最高，接下来依次是丙烯和二烯烃。乙烯、丙烯、双环戊二烯的单体竞取率接近4881。链增长反应完成后，加入分子量调节剂氢气，使聚合反应终止。聚合反应温度3555聚合反应压力0586MPA聚合反应完成后，将聚合物溶液送往下一工段进行残留催化剂的失活和脱除，未反应的单体，经闪蒸和己烷吸收后重又开始使用。322工艺流程叙述本聚合反应为己烷作溶剂的溶液法聚合。下表列出了典型牌号的聚合条件表31典型牌号聚合条件表项目EPTEPRC”2，C”3ENBDCPDVXAQVAQAM单体第三组分（二烯烃）主催化剂助催化剂压力（MPA）温度（）聚合物浓度（G/LS）04507355040100C”2，C”3VXAM555545601原料、催化剂和溶剂乙烯由界区外通过管道送入装置，由PRC0201控制压力为1200KPA，用FRC0203控制流量后送入乙烯气集管。丙烯由界区外由管道送入装置，用FRC0202控制流量后送入乙烯气集管。氢气由界区外由管道送入装置，用C0201（氢气压缩机）进行压缩，用PRC0202控制C0201的出口压力为1200KPA，并用FRC0201控制流量后送入乙烯气集管。通过调节计量泵P0102，P0103，P0104的冲程，将所需的助催化剂和第三单体按规定的比例送入反应釜R0201中。聚合使用正己烷做溶剂，开车时，通过FI0201将LPHX送入R0201中。当生产EPR时，根据二烯烃单体的种类，用P0111或P0112将之送入R0201。2聚合反应当原料、催化剂、溶剂在R0201中经充分搅拌后，由P0101将主催化剂V（VX）CAT送入R0201中，并用FI0201的HPHX以10T/H的流量对V（VX）CAT进行稀释，用E0205来的RHX提供聚合反应发生所需要的热量，聚合反应开始连续进行。当R0201釜中的聚合物溶液符合控制指标时，将聚合液由溢流管线送入V0202（溢流釜）中。通常将V0202的液位LRC0202设定在40。V0202中的聚合物溶液由聚合流加料泵P0202送到T0201（单体回收塔）中部，为便于P0202泵的输送，防止聚合物的粘附，通过FI0202，以500KG/H的流量用HPHX对P0202泵进行冲洗。R0201的操作压力是0586MPA；操作温度是3555。3未反应单体的回收根据V0202的液位LRC0202控制进入T0201种的聚合溶液的量，在T201塔中，未反应的单体经闪蒸而从塔的顶部进入T0202（单体吸收塔）中，为防止闪蒸气体中夹带有聚合物胶粒，在T0201塔的顶部通过FRC0209以2T/H流量的LPHX进行喷淋，使夹带的胶粒重又回到塔底。T0201塔的操作条件是顶部温度635851，底部温度937964，操作压力0116MPA。来自E0706的HX经PRC0205控制压力为500KPA后，进入E0205A（己烷加热器），用PRC0205控制7S的压力为600KPA、E0203B（己烷蒸发器）使己烷汽化，通过TRC0202控制蒸汽流量以使己烷蒸汽的温度为105（EPR）和160（EPR）汽化后的己烷进入T0201底部，作为单体闪蒸的热源。T0201塔底的聚合物溶液，进入Z0201（过滤器），使凝胶等杂志得以过滤，过滤后的聚合物溶液，根据T0201的液位（LRC0203设定为50）控制P0203（聚合物进料泵）出口阀LRC0203的开度，将聚合物溶液送入V0301（失活器）中，（当LRC0203两侧的压差PDR0203被启动，说明使用的Z0201过滤器堵塞，需要重新更换）。从T0201顶部闪蒸出来的未反应单体进入T0202（单体吸收塔）顶部，在T0202塔的顶部同样加入了LPHX，以FRC0209控制其流量，对反应得单体进行吸收，为了提高LPHX中吸收的未反应单体数量使用250T/H流量的CCW，对经过T0202塔上部的闪蒸气体进行冷却，之后在T0202塔的下部再用ABR（流量通过TRC0204控制）对闪蒸气体冷凝。在T0202塔的底部，吸收了大量未反应单体的己烷，用泵P0204（己烷循环泵），经E0206（循环己烷加热器，仅开车时用，且出口温度TRC0203不宜超过60），送往R0201的底部，其流量由T0202的液位控制，通常T0202的液位LRC0204设定为30，另有一部分循环己烷则与由P0206来的含有微量水的己烷一起从R0201顶部流入，其作用有两个一个作用是消泡；另一个作用是利用己烷中含有的微量水分杀死R0201挥发出来气体中含有的催化剂，避免可能发生的对反应热去除系统的影响。在T0202塔底部未被HX吸收的未反应单体进入V0204（入口缓冲罐），经C0202（循环气体压缩机）的两端压缩后进入V0206（出口缓冲罐），压缩气体经PRC0206调节压力为700KPA左右后送E0202（顶部冷凝器），循环进入R0201中。通过T0202顶部的压力表PRC0204来检测T0202塔的压力，当PRC0204的压力超过200KPA时，通过阀PRCSV0201B向FLA泄压，当PRC0204的压力低于125KPA时，通过阀PRCSV0201A向T0202塔补压以保证未被吸收的气体能够进入V0203罐中。4反应热的去除聚合反应热通过循环气体和己烷蒸汽的显热和潜热得以去除。来自V0204和R0201的循环气体，经E0201（高位冷却器、冷却介质CCW）和E0202（高位冷凝器、冷凝介质ABR）的冷却和冷凝后，进入V0201（顶部累积器），经冷却和冷凝后的循环气体温度大大下降，而有一部分液化，在V0201中的冷凝液体经过滤后进入P0201（冷凝液循环泵），通过FRC0206将流量控制在3T/H把冷凝液送入反应釜R0201中。V0201的液位LRC0201通常设定在30，一旦超高，就启动阀门，加大送往R0201的冷凝液体量。V0201中的不凝气体，使用C0202（循环气体鼓风机）循环送入R0201种，其流量通过FRC0201来控制。如果R0201的聚合压力超高，就启动PRCSV0202阀将不凝气体送往火炬系统烧掉以维持聚合压力的稳定。通过将气体冷却，冷凝又循环送入反应釜的方法去除了聚合反应热。聚合温度TRC0201就是通过控制循环气体的流量阀TRCV0203B和冷冻盐水阀TRCV0203A的开度来实现的。33产品规格、原料及公用工程条件331产品规格本设计的项目产品为乙丙橡胶，牌号为J4045，属于ENB型非充油性三元乙丙橡胶，年产量为20000吨。鉴于国家规定的产品规格，考虑到用户的要求和经济衡算，其产品指标如表11所示表32产品指标一览表牌号指标名称外观白色门尼黏度（）10C4ML4050乙烯结合量（质量分数）/56碘值22二烯烃（ENB）结合量（质量分数）/95115相对密度087挥发份（质量分数）/075钒含量/10615灰分（质量分数）/01特性硫化极快，挤出性良好332生产方式及规模根据实际经济分析，对工厂的实际生产作如下选择操作方式连续操作产品名称乙丙橡胶年生产量20000吨/年年工作日7200小时生产量280584吨/时年生产天数300天333原料本设计所生产的产品4050乙丙橡胶聚合工段所需要的主物料和所需要的其它原料及其规格如下1乙烯表33乙烯规格一览表项目规格项目规格乙烯含量999VOL杂质甲烷乙烷丙烷丙烯等001VOL乙炔5VOLPPMCO05VOLPPMCO25VOLPPMH210VOLPPMO25VOLPPM水5VOLPPM总羰基物（以甲乙酮计）1VOLPPM总硫（以S计）1PPMCOS01VOLPPM2丙烯表34丙烯规格一览表项目规格项目规格丙烯含量996VOL杂质甲烷乙烷丙烷N2等042VOL乙烯100VOLPPM1，3丁二烯5VOLPPM乙烷和丁烯10VOLPPM乙炔5VOLPPM丙二烯10VOLPPM甲基乙炔5VOLPPMCO1VOLPPMCO25VOLPPMO25VOLPPMH210VOLPPM水5VOLPPM总硫10VOLPPMCOS01VOLPPM3氢气表35氢气规格一览表项目规格项目规格H298WT杂质N2和甲烷15WTCO5VOLPPMCO220VOLPPMS02MG/M3露点404己烷表36己烷规格一览表项目规格项目规格外观无色透明比重（15/4）066068G/CM3游离水100PPM正己烷含量83WT初馏点65終馏点70硫5PPM溴值700时，CF1，也即浆叶直径不许校正，仍取174M5搅拌功率P初选搅拌浆为六叶圆盘直叶透平，叶径174M，B02D348M，釜内有4块01T挡板，由RUSHTON图得功率函数NR图中查得当NR37767时的功率函数38则NP38得KWWDNP91231857460833故得到搅拌功率为119KW。83V0202溢流罐设计1计算依据1因为操作压力04507MPA，温度3055，所以选定设计压力099MPA10KGF/CM2，温度为2095。2聚合液的密度660KG/CM33装载系数定为062设备计算V0202贮备可以提供聚合液加料泵正常工作15分钟的聚合液，即聚合液体积流量为HMQ/10876543装载系数取06，所以贮罐的总体积为36/20V84E0206己烷加热器设计1计算依据1己烷在管内加热，压力0122MPA，进口温度T178，出口温度T2105；流量为20000KG/H，则平均温度下的物性为10232MPAS0213103KG/M2S，1650KG/M310117W/M0119J/MKS，CP1221KJ/KGK2管外用7S加热给己烷逆流加热，进料温度T1181，出口温度为T27S流量24000KG/H，则平均温度下查的物性如下201628MPAS01628103KG/M2S，28973KG/M320117W/M0119J/MKS，CP2221KJ/KGK3初步采用逆流给热的方式。2初选换热器QQM2CP2T2T120000221105781193400W蒸汽出口温度T2T11193400/（240004379）16964170逆流温差为CTM758371058LN80715TT21R307815TT2P查化工原理书图657A得初步估计传热系数K估600，09则2347589063逆估TKQA由换热器标准出选BES60016342/254I型。外表直径D/MM600管子尺寸MM2525公称压强P/MPA16管子长L/M2公称面积M234管数NJ222管程数NP4管中心距T/MM32管子排列方式正方形排列管程流通面积001743计算管程压降及给热系数I为充分利用热量，己烷走管程，7S走壳程，利于清洗管程流动面积M/S034920785421PTNDA内己烷的流速68349631QMUI431107102REID取管壁粗糙度015MM，查图得5/35管程压降KPPUNFITDL2961680413025232允许值30KPA，换热器可行，可继续计算。管程给热系数1303430811720107521PRRE0238ID74621W/（M2OC）4计算壳程压降及给热系数0取折流档板间距B02M，因系正方形排列，管束中心的管数NTC119（NT）05119222051773管程流动面积A2B（DNTCD0）0205177002500115M2SMU/651368974043010980287REPD因RE500，故用下面的公式计算管外流动摩擦系数F0F05RE02285（896104）0228037管子呈正方形，写转安装，取校正系数F04，去垢层校正系数FS15则挡板数NBL/B12/0219壳程压强4220103897651653917304/UFSDBFSBTC计算得壳程压强小于30KPA，换热器可行，可继续计算。管程给热系数的计算A2BD1D0/T020610025/003200263U024000/36000026389730283M/SMDTE0271062857304430224320197RPU0567834PRPC管程7S被加热，取（U/UW）014105，由式子得CMWDEW023/15041403/151/36905127683PRR5计算换热面积由公式，011RIK查表取RI000017/W，R0000018/W得CMW02/895674021873692174计6025783054KQATM计所选换热器的实际传热面积约为ANTD0L2223140025234853612584A计换热器的比值在12515之间，符合化工设计要求。故所选换热器完全可以满足所需要的要求。85聚合液加料泵设计1计算依据1采用普通钢管进料。2进料质量流量2168345KG/H，聚合液的密度660KG/M3，因此聚合液的体积流量为HMQ/853260413A，B两段管内径D100MM，C，D两段管内经径D60MM且C，D流量相同，见下图81R021V021LRCTCLRCA021LG021PI021MABD图81泵的计算示意图2确定泵的扬程1计算直管压头损失A管和B管内液体的流速SMDQU/162/0143852/C管和D管内液体的流速SDU/32/06143852/A管和B管内液体搅拌雷诺数1087410353REC管和D管内液体搅拌雷诺数106541035263DUE即都为湍流形态直管损失查化工原理上册P41页取绝对粗糙度015MMA管和B管相对粗糙度3310501DEC管和D管相对粗糙度331052061DE根据RE36545140105查化工原理P40页，查得0025KGJDLLHCBAF/59306210221局部损失有18个90弯头（查化工原理上册P42）得有局部阻力系数分别是进口突然收缩90标准弯头，180回弯头,05751球心阀64KGJUHF/3462816075281022总压头KJHFFF/975346921MGHFFF82）确定泵的扬程0,6214758921636221PZGUPZHF3确定泵轴功率泵的有效功率WGQHN851360289对于小流量的离心泵NEPH1取泵轴功率KNNEPH4754泵的选型选型号为IS10080160泵两台，正常使用一台，备用一台。IS10080160泵的流量60M3/H，扬程68M。转速1450R/MIN，效率71；轴功率157KW，电动机功率22KW；质量（泵/底座）69/64；必须汽蚀余量35M86管道设计计算由计算D，如下表24VQU表81管道一览表管道号密度KG/M3体积流量M3/H流速M/S单位M工程MMB11134298958721750A60075393133225250C61220021033274300G660328564715364400H119471481810382400I5124572868131150B210427854143391400J16621362644308100B3657921432325367400L1245285714310096100L2245816326510281300L324569387761004650致谢经过一个多学期的查阅文献、计算数据和绘图，毕业设计的基本工作已经完成，并得出了可行的设计方案，全部计算过程已在前面的章节中给以体现。此次毕业设计不但培养了我独立思考的能力，还让我掌握了很多查阅资料和文献的技能，并极大的丰富了我的专业知识。通过自学及老师的指导，不仅巩固了所学的知识，极大的拓宽了我的知识面，让我认识了实际化工生产过程和理论的联系和区别，这对将来的毕业设计及工作无疑将起到重要的作用。本设计是在宋岩、刘长玲两位老师的精心指导下完成的。两位老师严谨的科学态度，丰富的实践经验，以及对知识的深刻理解和掌握，使我受益非浅，给予了我莫大的支持。在本次设计中，我们学会了使用AUTOCAD绘制简单的工艺仪表及管道流程图、配管图及平面布置图，还学会了很多工艺设计的基础知识。为我在以后的学习和生活中积累了很多经验，在此向两位老师表示深深的感谢。另外，在这次设计中高分子教研室的老师和03高分子班的同学们给了我很多的帮助，在此一并表示深深的谢意。在此次的毕业设计过程中，我们的收获很大，感触也很深，更觉得学好基础知识的重要性，以便为将来的工作打下良好的基础。最后，向培养我的母校吉林化工学院致敬。参考文献1黄璐，王宝国化工设计M化学工业出版社，200512932杨清芝实用橡胶工艺学M化学工业出版社200526303米镇涛化学工艺学M化学工业出版社20064104374张玉坤，董薇，王沛熹乙丙橡胶的制备及应用技术进展J化工科技市场，2002，251215185史子瑾主编聚合反应工程M化学工业出版社，20041452516吉林化学工业股份有限公司有机合成厂乙丙橡胶产品介绍J7王景康化工手册M山东科学技术出版社19812562588贾秀峰，郑梅梅等塑料加工应用J1996，18252569孙红涛，高晓健，洪定一中国塑料J116353810张卫英，李晓，李新宇等弹性体J2000，103182111杜鹃，郭春红乙丙橡胶生产市场现状及发展分析J2002，203182312朱继舜改性聚丙烯汽车零部件的应用J化工新型材料，1997，251192313贾秀峰，郑梅梅，崔红跃等聚丙烯汽车保险杠专用料国内外发展概况J塑料加工应用，1996，182525614董祥忠，黄锐桑塔纳轿车后保险杠注塑模工程设计J中国塑料，1997，116353815肖汉文，黄世强，刘少波特种橡胶制品M1999，4，232616包林康乙丙橡胶的基本性能和应用J中国橡胶，2004，21（3）242717于力乙丙橡胶发展战略研究弹性体，2005，15（1）1618蒋涛，何昌鑫等胶体与聚合物J1999，1，242719吕玉湘国外乙丙橡胶合成新技术进展J弹性体，2003，131475220李军乙丙橡胶生产技术及应用进展J现代化工，1998，1161821董颖，郭春红，杜鹃，张红凯，程佳乙丙橡胶生产供需和技术概况及价格分析J弹性体，2004，142586122EHANDREWEFFECTOFAGINGANDCARBONBLACKONTHEMECHCMICALPROPERTIESOFEPDMRUBBERJPOLYMERSCI，1976OBRUBERTCUS5229477199321221724SAGANLTOSHIBIREEP691354M199620620525KAWADATAKASHIP0251512J199020121926BURTONWC,ETALWO020052002206212附录附录1程序程序本程序以RACHFORDRICE方程为基础，采用牛顿迭代法，使用VBA语言编程，用来计算等温闪蒸过程汽液分离汽相分率及汽液相组成。开始输入F，Z，P，T估计初值X,Y计算KIKIT，P，X，Y由式（1）迭代由式（2）和3计算XI,YI比较X和Y的估计值和计算值重新估计X，Y不收敛收敛，输出注（1）；（2）；（3）1NIIKF取1IIZXK1IIKZY附录2计算机程序SUBT0202闪蒸AARRAY504577，587246，59445，59288，59976，599519，56193/安托因子BARRAY71615，585，78585，80381，148095，116872，25568CARRAY276337，255，247，24699，200，22421，26655DIMK7，P7TRANGE“D63“/温度QRANGE“D64“/压力FORI0TO6STEP1PI10AIBI/CITKIPI/QNEXTIFORI0TO6STEP1ZRANGE“D62J62“CELLS1，I1S1S1ZKIS2S2Z/KINEXTIIFS11ANDS21THENDEBUGPRINT“符合闪蒸条件“ELSEDEBUGPRINT“不符合闪蒸条件“ENDIFW105DOFW10DFW10FORI0TO6STEP1ZRANGE“D62J62“CELLS1，I1FW1FW1KI1Z/1W1KI1DFW1DFW1KI12Z/1W1KI12NEXTIDEBUGPRINTW1，W2W1W1W1FW1/DFW1LOOPWHILEABSW1W2/W200001DEBUGPRINT“W2“，W2FORI0TO6STEP1ZRANGE“D62J62“CELLS1，I1XZ/1W2KI1YKIXRANGE“D65J65“CELLS1，I1XRANGE“D66J66“CELLS1，I1YRANGE“D67“W2DEBUGPRINT“XI“，X“YI“YNEXTIENDSUB附录3主要符号说明表附录1符号说明表符号意义单位KI平衡分离常数W/M2平衡的汽液比Q热量KJ/HH聚合热CAL/KGCPM质量热容J/KMOLK毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名日期指导教师签名日期使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名日期学位论文原创性声明本人郑重声明所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名日期年月日导师签名日期年月日致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。致谢四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢我的导师刘望蜀老师、和研究生助教吴子仪老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。内部资料，请勿外传图23地块位置图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