皖维高新实习报告.doc

安徽大学2011级高分子材料与工程专业皖维高新实习报告姓名：吴焱林(11高分子骚爷)学号：C31114033专业：2011级高分子材料与工程院系:化学化工学院目 录 一、实习要求3二、实习公司简介4三、实习计划及安排5四、产品及生产工艺简介7五、实习流程81、 安全教育 82、 乙炔生产工段 103、 醋酸乙烯合成工段 114、 醋酸乙烯的聚合工段 135、 精馏工段 146、 醇解工段 157、 回收工段 168、 污水处理系统 18六、实习过程中相关问题及解决办法22七、实习数据收集及处理23八、实习总结与心得23九、对实习企业的相关建议及改进24 一，实习要求通过对皖维高新企业各个生产流程，各种产品的生产工艺的了解，加深对书本知识的了解。巩固理论知识的学习，激发学习热情，为以后参加工作打下良好基础。1、实地感受工厂环境及设施建设，深入了解化工企业操作运转流程。结合实验室相关环节的处理，比较两者的差别和共同点，为以后从实验室走向工厂铺设道路。2、通过三年的理论专业知识的学习，并结合实践知识的深化，以巩固提高自我对本专业知识的认知，实现从课堂到工厂的实践性跨越。3、运用所学知识，实地的处理现实操作问题，理论联系实际，激发不一样的课外思考，提高对专业知识实地运用的能力。4、培养收集信息，处理信息和运用信息的能力，在实地参观实习过程中，整理实习心得，提高学习实践知识的能力。5、通过与企业的交流学习，了解企业运作流程，为以后创新创业打下基础。6、培养学生在实习过程中团结协作，互助友爱的精神，提高团队协作能力，融洽师生及同学之间的关系。7、培养学生安全意识，提高对安全操作的了解，增强学生安全防范意识。8、做好实习报告，对实习整体流程做出详尽分析，对所收集的信息，数据进行分析处理，得出相关结论，并对企业未来发展提出自己的建议。二、实习公司简介安徽皖维集团有限责任公司是安徽省最大的化工、化纤、建材联合制造企业，省50户重要骨干企业，系国家大型一档企业。其前身是安徽省维尼纶厂，始建于1971年，为国家“四五”期间投资建设的重点项目，1983年竣工验收。2002年改制为安徽皖维集团有限责任公司，隶属于安徽省国资委。集团公司现下辖安徽皖维高新材料股份有限公司、安徽维隆德合纤有限公司、巢湖金泉实业有限公司、巢湖振华实业有限公司四家子公司。其中：安徽皖维高新材料股份有限公司是由安徽省维尼纶厂以部分经营性资产进行出资、采取独家发起、社会募集的方式设立的股份有限公司，于1997年5月在上证所上市（股票名称为皖维高新，代码为“600063”），上市时总股本14000万股，其中流通股5000万股。经过送配，总股本达25290万股，实施股权分置改革后，现集团公司持有12222万股，实际流通股13068万股。股份公司是省级高新技术企业，拥有省级技术中心一个，有自营进出口权，现已通过ISO90012000质量管理体系认证和ISO14001环境管理体系认证。经过多年发展，集团公司从以煤化工为主的聚乙烯醇（PVA）维纶的单一产品，形成了化工、化纤、建材三大系列三十多个品种规格的产品结构。现公司主要产品的年生产能力为：10万吨聚乙烯醇、1.5万吨高强高模PVA纤维、300万吨水泥熟料、4.5亿千瓦时余热发电。“皖维”牌聚乙烯醇产品在全国同行业中，具有生产能力最大、品种最多、产品质量好、市场形象佳的优势；“皖维”牌高强高模PVA纤维作为水泥增强材料，是替代石棉的理想产品，该产品出口欧美、东南亚、北非，被誉为“绿色环保产品”，目前，我公司是全国最大的高强高模PVA纤维出口基地。公司现有总资产21亿元，在岗职工3050人，各类技术人员800多人。公司先后被评为“中国工业企业技术开发实力百强”、“全国化纤50强”、“安徽省工业50强”。 公司毗邻巢湖，北依合宁、合巢芜高速公路，南靠淮南铁路运输动脉，东近长江黄金水道，交通便捷。公司位于合宁芜经济圈中心地带，依托最具活力的华东市场，地缘经济优势明显，为皖维的发展创造了巨大的空间。 三、实习计划及安排本次实习是在院方四位老师的带领下，以学号尾数奇偶分成两组，由于班级人数较多，分组参观是为了让学生更好的在实习过程中学到相关知识，缓解人数压力，更主要的是出于安全因素考虑。8月31日召开实习动员大会，介绍实习具体流程及实习生活细节问题。学习安全知识，配发安全帽，讲解实习过程需要注意的主要问题。9月1日上午，由带队老师带领下，乘坐校车前往实习目的地巢湖，入住招待所。下午，听取企业领导对皖维集团发展及简介的报告，并进行安全教育，企业一方提出了实习的内部安排和各工段讲解人员。实习流程采用先理论学习，再实地学习的过程。9月2日上午，有机分厂乙炔工段的生成任务及流程，并介绍了原料碳化钙的来源和储存方式。下午，VAc的生产工艺及原理简介。9月3日上午，VAc的聚合工段。下午，精馏工段9月4日上午，PVAc的醇解工段。下午，实验过程中母液回收工段。9月5日上午，参观皖维集团污水处理厂，了解污水处理的具体流程。四、主要产品及生产工艺简介 安徽皖维高新材料股份有限公司现具有国内市场33%聚乙烯醇（PVA）产能，PVA属开发潜力较大的基础化工材料，具有良好的纺丝性、成膜性、粘结性，在化工、纺织、塑料、造纸、制革、粘合、建筑等领域具有广泛用途。它具有易降解、无污染的优越环保特性，产业发展空间广阔。 通过不断的技术创新、技术改造，皖维公司的PVA生产工艺日益完善，掌握了生产PVA的大量核心技术，可生产不同聚合度、不同醇解度PVA产品。生产过程全面运用PLC和DCS集散式系统控制技术，通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证。 公司坚持低碳经济发展，全资子公司广西广维化工有限责任公司利用当地丰富的甘蔗资源生产PVA，开创电石乙炔法和石油、天然气乙烯法以外的第三种原料路线，为企业可持续发展打下坚实基础。公司控股子公司蒙维科技依托内蒙古地区丰富的煤、电、电石等资源优势，利用本公司聚乙烯醇全套生产技术，分期建设年产20万吨醋酸乙烯和年产10万吨聚乙烯醇生产装置。公司年产PVA达25万吨，单个产品产能在世界同行业中也居领先。主要出口高强高模PVA。在国内，皖维公司PVA具有产量大、品种全、质量稳等优势，可生产PVA17-99、PVA26-99、PVA04-99、PVA05-99、PVA17-88、PVA05-88等三十多个品种型号的PVA系列产品。1，PVA性质简介（1）、物理性质 溶解性：聚乙烯醇粉末能溶解于水中。醇解度小于95%的聚乙烯醇树脂（PVA）能溶解在常温水中，醇解度大于99.5%的聚乙烯醇树脂（PVA）只能溶解在95以上的热水中。热稳定性：聚乙烯醇受热时会软化，在40以下没有明显变化，160以上，长时间加热会逐渐着色，220以上时则发生分解，生成水、乙酸、乙醛和丁烯醛。 耐化学性：PVA几乎不受弱酸、弱碱或有机溶剂的影响，耐油性很高。 贮藏稳定性：PVA属低粘度的聚合物，其水溶液在常温下很稳定.水溶液在存放过程中不会变质。 成膜性：由于PVA分子之间的高粘着性，PVA易成膜，形成的薄膜无色透明，具有良好的机械强度，表面光洁而不发粘，耐溶性好。分子膜透光性好、透湿率高、不带电，不吸尘，印刷性好。 （2）、化学性质 PVA可以看作是一种带有仲羟基的线性高分子聚合物。分子中的羟基具有较高的活性，能够进行低醇类的典型化学反应，如酯化，醚化，缩醛化等，还可以与许多无机化合物或有机化合物反应。 皖维高新PVA生产流程简介：电石粉碎与水反应产生乙炔与醋酸反应产生醋酸乙烯聚合产生PVAc甲醇醇化产生PVA母液回收和产品纯化处理。五、实习流程1，安全教育 安全教育是本次实习的首要重视问题，在前期的动员大会和后来的工厂安全教育知识讲解过程中，都充分体现了安全问题是贯穿整个实习的不容忽视的问题。一下是安全教育中的“五禁止”、“六必须”和“七不准”。五禁止：1、 禁止区内吸烟；2、 禁止用明火照明和取暖；3、禁止穿钉子鞋；4、禁止在高温设备上烧烤物品；5、用铁器敲打设备和管道。六必须:1、一切机动车辆进入禁火区内，必须带阻火器；2、禁火区内进行明火作业，必须办理动火许可证；3、两米以上高空作业，必须系安全带；4、进入现场必须佩带安全帽；5、进入密闭容器检修前，必须进行置换，清扫分析氧气含量大于百 分之十八，方可进入，外面必须有人监护；6、危险品、有毒、有害物料操作时，必须穿好劳保用品和防护用品。七不准：1、在当班期间不准喝酒；2、在上班期间不准睡岗、离岗、干私活；3、生产区域不准带小孩和闲人上班；4、不是自己分管的设备，工器具不准随意动用；5、安全装备不齐全的设备不准随意动用；6、未经批准，办理作业许可证，不准在禁火区内作业；7、不准随意启动传动设备和跨越设备管道。2、乙炔工段此工段主要分为两个阶段：（1）电石反应阶段：采用外购电石，粉碎成直径50mm的颗粒大小，人工操作机械运送至高处投料，电石沿管道向下过程中与水反应，在发生器中，电石与水反应，生成乙炔气和氢氧化钙。其化学反应式如下： CaC22H2O C2H2Ca（OH）2 1273KJmol（2）乙炔净化处理阶段（清净）由冷却塔来的乙炔气，通过阻火器后，经乙炔升压机升压、气液分离后，依次进入第一清净塔、第二清净塔。在清净塔内用次氯酸钠液清净。来自次氯酸钠配制槽的次氯酸钠液，先经次氯酸钠泵打入第二清净塔顶部，从第二清净塔底部流出。然后再由清净泵打入第一清净塔顶部，第一清净塔底流出的次氯酸钠液（当次氯酸钠液含量较低时作为废液）被清净泵送到冷却塔的顶部作为冷却喷淋液。用次氯酸钠液清净的原理，是利用它的氧化性，将粗乙炔气中的硫化氢、磷化氢、砷化氢等杂质氧化成为酸性物质，再进一步处理除去。其反应式如下： 4NaClOH2SH2SO44NaCl 4NaClOH3PH3PO44NaCl从第二清净塔顶出来的乙炔气进入碱洗塔，用NaOH溶液洗涤、中和清净时产生的酸性物质，经除沫罩后通过乙炔冷却器送至合成醋酸乙烯工序。气柜所储存的乙炔气体是备用原料，以防止供应出现问题时及时补充，采用倒扣式液封储存。整个过程流程图如下：3、醋酸乙烯合成工段醋酸乙烯：无色液体，具有甜的醚味 ；微溶于水，溶于醇、醇、丙酮、苯、氯仿 ；对眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道有刺激性。长时间接触有麻醉作用。乙酸：无色，有刺激性气味。采用乙炔气相法合成醋酸乙烯：乙炔气相法原料是醋酸和乙炔。用该法合成醋酸乙烯反应有许多副产物的产生。主要反应方程式合成工段是乙炔与醋酸在流化床反应器中通过活性碳醋酸锌催化合成醋酸乙烯，分离工段把合成气中的高沸物醋酸和醋酸乙烯等液化，与不凝气乙炔、氮气、二氧化碳等分开。1.生产工序：清净合成分离小回收醋酸乙烯2.醋酸乙烯合成系统：清净后的精乙炔与来自气体分离塔顶的循环乙炔混合用乙炔鼓风机加压后，定量地送入醋酸蒸发器内，乙炔和醋酸混合气从醋酸蒸发器出来，然后进入反应器底部。反应气体从反应器顶部出来，气体进入气体分离塔。大部分循环液经板式换热器用盐水冷却后进入三段循环使用。部分作反应液采出，进入反应液收集槽后，用泵送往罐场贮槽。3分离系统的作用：将气体中夹带的粉末收集下来，将HAC，VAc，以及少量的乙醛气体冷凝下来。乙炔等不凝气体从塔顶出去，进入小回收，大部分循环使用。4.小回收工序：目的：回收提纯乙炔。含有少量惰性气体，未被冷凝的乙醛气体（精馏，合成）。杂质积累，混合乙炔纯度降低，降低设备生产能力。放大气或者放入小回收工序。乙醛不处理出塔，将导致缩醛堵塔。原理：物理方法 a ：不同气体在同一溶剂中的溶解度不同。 b ：气体在溶剂中的溶解度随温度的升高而降低，随压力的升高而上升。4、醋酸乙烯的聚合工段1，聚合方程式采用偶氮类或有机过氧化物作为引发剂。2，聚合工艺流程引发剂配置系统：聚合实施方法为溶液聚合，在前期配置引发剂系统时，便将甲醇作为溶液，与引发剂充分混合，另外，可以通过调节甲醇的百分比来控制聚合反应的聚合度大小。聚合系统：采用双釜反应系统，一釜产物为有一定聚合度的预聚体，二釜产品进行分离纯化，再送至下一步醇解工段。5，精馏工段精馏工段作用：把反应液中的醋酸乙烯分离出来，达到聚合级，供聚合工段使用。将反应液中的醋酸分离出来，除去杂质，再给合成工段进行合成反应。在聚合工段，由于醋酸乙烯的聚合率只有50%60%，未聚合的送给本工段，进一步除去其中的杂质，再返回给聚合工段使用。精馏各塔流程简介：一塔（粗分、除去乙醛与乙炔）馏出：7塔B（Aed、C2H2、VAc）釜出：2塔（HAc、Cr-Aed、少量VAc）二塔（对一塔中HAc、CH3OH、丁烯醛粗分）馏出：CC-204，罐场聚合工段釜出：5塔（HAc、Cr-Aed）五塔（除CrAed采出烧掉）馏出：6塔（Cr-Aed、HAc）釜出：CC-212（HAc、少量Cr-Aed和催化剂）六塔（将Cr-Aed采出烧掉）三塔（精制粗VAC）馏出：精馏四塔釜出：循环TDA、CC-204四塔（精制三塔VAc）馏出：回收工段（MeoAc、MeOH）釜出：CC-204（VAc）七塔（对一塔中Aed、醋酸乙烯进行萃取分离）馏出：CC-201(VAc)釜出：CC-216（Aed）九塔（Aed与H2O分离）馏出：CC-230釜出：清洗过滤室的过滤器八塔（回收七塔VAc，九塔中采VAc）馏出：七塔釜排：CC-204十一塔（回收MeoAc）馏出：MeoAc釜出：丙酮、H2O6，PVAC的醇解PVAc在碱性条件下发生如下反应：其中上述反应不是在任何情况下都会发生的，在无水条件下，只发生反应（1），氢氧化钠起到触媒作用；在有水存在的条件下，促进了氢氧化钠的电离，会发生多步反应。产生皂化反应。醇解工艺分为高碱和低碱环境下的操作，不同的操作环境生产流程略有不同：高碱系列简明工艺流程图：原料工段 树脂中间槽 树脂调温器 混合机 醇解机 第一粉碎机 三粉 挤压机 输送机 第二粉碎机原料工段 碱槽干燥机 成品沉淀槽 板框压滤机 原料工段甲醇冷凝器滤饼低碱系列简明工艺流程图PVAC树脂混合机 皮带醇解机 一粉 二粉 螺杆挤压机 碱甲醇 原料工段 板框压滤机 收集槽 沉淀槽 第二冷凝器 真空泵 第一冷凝器 干燥机 PVA包装振动筛7，回收工段回收工段的主要任务是分离回收醇解阶段母液中的醋酸和甲醇，其主要生产过程是以阳离子交换树脂为催化剂，水解醋酸甲醇，生产醋酸和甲醇，以硫酸分解醋酸钠反应生产醋酸和硫酸钠，再用精馏的方法回收甲醇和醋酸。前期采用简单蒸馏和平衡蒸馏法（闪蒸），精馏主要采用特殊精馏，例如：共沸精馏和萃取精馏。回收工段主要有甲醇系统，醋酸系统和反应系统：甲醇系统：部分甲醇 甲酯73%甲酯90% 少量水甲醇催化分解塔二塔一塔ACC-503 气吹聚合一塔三塔高碱母液气吹一塔A、B一塔B四塔至CC-502甲醇 水 醋酸钠 低碱母液 至聚合三塔 各塔控制指标如下：一塔B：溜出：甲酯90%，少量水，微量甲醇，醛酮。釜出：甲醇40%的水溶液，甲酯0.08%二塔：溜出：甲酯90%，少量水，微量甲醇，醛酮。釜出：甲醇20%的水溶液，甲酯0.08%三塔：溜出：甲醇99.8%，釜出：甲醇0.01%，130度的热水作为聚合三塔的闪蒸汽。四塔:溜出：甲醇99.8%。釜出：甲醇0.01%，醋酸钠水溶液23%-30%。 醋酸系统：醋酸 甲醇釜出醋酸水溶液中和醋酸醋酸甲酯催化分解塔五塔六塔原料工段甲醇 甲酯 气吹 馏出至二塔催化分解塔控制指标：溜出：甲酯约85%，甲醇，少量醛酮。釜出（分解率为55%时）：甲酯约为30%，水约为13.5%,醋酸约为30%.五塔：溜出：甲酯55%-65%，甲醇，醋酸0.08%，少量醛酮杂质。釜出：醋酸60%，甲醇0.08% 六塔;溜出：i-POAC（醋酸异丙酯）和水的共沸物1:9，中来：醋酸99%。反应系统：醋酸钠20%釜出醋酸钠23%-30% 醋酸 硫酸钠四塔CC-507 套管反应器萃取液九塔八塔 工艺水 浓硫酸 硫酸钠 水 i-POAC 六塔8，污水处理系统皖维集团的污水处理厂处理的主要是来自有机分厂，热电厂，水泥厂等各个环节的污水。各分厂污水通过离心泵抽送至此集中处理，采用初步沉降，生物降解等处理方法，以达到国家排放标准。（1）原理：水解酸化+MBBR移动床生化处理工艺，将原有氧化沟活性污泥法与移动床生物放映器的先进膜法处理工艺结合使用。（2）污水处理工艺流程如图如下： COD石灰水中和 污水 格栅 调节沉淀池 初沉淀 厌氧水解 MBBR 氧化沟 二沉池 物化池 TOC排放浓缩池 压滤 外运排放（3）主要单元：格栅： 作用：拦截污水中大块渣质，保证泵的正常运行，和满足后续处理的需要调节池： 作用：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。初沉池： 作用：去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷；使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果，对胶体物质具有一定的吸附去除作用；一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击；有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率； 另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。水解酸化池作用：调节废水的pH值，为后续的生化反应的反应创造条件；因为很多工艺要求水质在一定pH值范围内，而进水水质往往达不到要求，故要设计酸化池。MBBR池原理：通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。BBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。MBBR特点：与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。(1) 填料特点填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。(2)良好的脱氮能力填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。(3)去除有机物效果好反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的510倍，可高达3040g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。（4）易于维护管理曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。二沉池：作用：二沉池的作用是使活性污泥与处理完的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。该部分设备主要是吸泥机，基本是连续或间断匀速运行，一般不设变频装置。氧化沟：定义：氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般氧化沟法的主要设计参数：水力停留时间：1040小时；污泥龄：一般大于20天；设计指标： 设计处理能力：24000m3/d 设计进水水质：COD=1000mg/L，pH=4-10 处理后出水水质：COD100mg/L，BOD20mg/L六、实习过程中相关问题及解决办法1，生活问题：住宿条件略差，参加实习天气异常，工厂周围环境比较恶劣，实习期间不免会闻到恶臭难闻气体，食宿问题等等均是本次实习生活同学们所必须面对的问题。但是同学们在能够发挥艰苦朴素的生活作风和不怕吃苦的艰苦耐劳的精神的同时，仍能不忘初衷的做好这次实习，体现了当代大学生艰苦奋斗的精神。2，实习问题：实习过程中遇到的问题可能每个同学会不一样，但大体都有这几个共同的问题：理论学习阶段由于不同的讲解员都带有地方口音，所以大家听起来不免都会显得有些吃力；讲解的PPT不能像平时上课那样系统化，条理化，显得有些杂乱，收集资料遇到困难。实习过程中由于工厂噪音太大，人数颇多，很难听清讲解员的实地分析过程；但是这些问题并没有让我们的同学消极面对此次实习，反而更加促进了同