年產(chǎn)8萬(wàn)噸聚苯乙烯工藝設(shè)計(jì)

1、年產(chǎn)8萬(wàn)噸聚苯乙烯工藝設(shè)計(jì)題 目：學(xué) 院：專 業(yè)：姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)說(shuō)明可發(fā)性聚苯乙締(expandable polystyrene,簡(jiǎn)稱eps)通稱聚苯乙稀和苯乙烯系共聚物，是一種樹(shù)脂與物理性發(fā)泡劑和其它添加劑的混合物?？砂l(fā)性ps可被加工成低密度(0. 710. 0ib/ft3)的泡沫塑料劑品。最常見(jiàn)的可發(fā)性聚苯乙烯是含有作為發(fā)泡劑的戊烷的透明ps粒料。本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)8萬(wàn)噸可發(fā)性聚苯乙烯聚合工段工藝設(shè)計(jì)，反應(yīng)機(jī)理是自由基聚合，采用懸浮聚合工藝，以苯乙烯為單體，水做懸浮介質(zhì)，采用低溫懸浮聚合一步法生產(chǎn)工藝。此方法是將苯乙烯單體、引發(fā)劑、分散劑、水、發(fā)泡劑和其他助劑一起加入反應(yīng)釜內(nèi)，聚

2、合后得含發(fā)泡劑的樹(shù)脂顆粒， 經(jīng)洗滌、離心分離和干燥，制得可發(fā)性聚苯乙烯珠粒產(chǎn)品；在此基礎(chǔ)上對(duì)聚合工段進(jìn)行物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型計(jì)算，繪制了帶控制點(diǎn)的流程圖、平面布置圖及配管圖，并編制了設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和計(jì)算書(shū)。關(guān)鍵詞：可發(fā)性聚苯乙烯，懸浮聚合，物料衡算，工藝設(shè)計(jì)。design descriptionexpandable polystyrene (expandable polystyrene, referred to as eps)commonly known as the department of polystyrene and styrene copolymer isa resin wit

3、h the physical blowing agent and other additives mixture. eps canbe processed into low-density (0.7-10.0ib/ft3) goods of the foam agent. themost common is to be made of polystyrene with n-pentane as a blowing agentaggregates of transparent ps.the design for the annual production capacity of 80，000 t

4、ons can bemade of polystyrene polymerization process design section, the reactionmechanism is free radical polymerization, suspension polymerization processused to styrene as monomer, water suspension medium done using one-stepproduction of low-temperature suspension polymerization process. thismeth

5、od is a styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agentand other auxiliaries to join reactor, the polymer containing a foaming agent,after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, thesystem may be made of polystyrene beads products; in this section based

6、onthe polymer material balance, heat balance, equipment selection, themapping of control points with the flow chart, diagram and layout of pipingplans and the preparation of the design specification and calculation of thebook.key words： expandable polystyrene，suspension technique, craftcalculation,

7、technological design.1總論 1.1概論聚苯乙烯是指由苯乙烯單體經(jīng)自由基縮聚反應(yīng)合成的聚合物，英文名稱為polystyrene,簡(jiǎn)稱ps。它是一種無(wú)色透明的熱塑性塑料，具有高于攝氏100度的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，因此經(jīng)常被用來(lái)制作各種需要承受開(kāi)水的溫度的一次性容器，以及一次性泡沬飯盒等。通常的聚苯乙烯為非晶態(tài)無(wú)規(guī)聚合物，具有優(yōu)良的絕熱、絕緣和透明性，長(zhǎng)期使用溫度070°c,但脆，低溫易開(kāi)裂。此外還有全同和間同立構(gòu)聚苯乙烯。全同聚合物有高度結(jié)晶性。聚苯乙烯（ps）包括普通聚苯乙焼，發(fā)泡聚苯乙焼（eps）,高抗沖聚苯乙烯（hips）及間規(guī)聚苯乙烯（sps）。普通聚苯乙烯樹(shù)脂為

8、無(wú)毒，無(wú)臭，無(wú)色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，其制品具有極高的透明度，透光率可達(dá)90%以上，電絕緣性能好，易著色，加工流動(dòng)性好，剛性好及耐化學(xué)腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆，沖擊強(qiáng)度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開(kāi)裂，耐熱性差及不耐沸水等。普通聚苯乙烯樹(shù)脂屬無(wú)定形高分子聚合物，聚苯乙烯大分子鏈的側(cè)基為苯環(huán)，大體積側(cè)基為苯環(huán)的無(wú)規(guī)排列決定y聚苯乙烯的物理化學(xué)性質(zhì),如透明度高.剛度大.玻璃化溫度高，性脆等?？砂l(fā)性聚苯乙烯為在普通聚苯乙烯中浸漬低沸點(diǎn)的物理發(fā)泡劑制成，加工過(guò)程中受熱發(fā)泡，專用于制作泡沬塑料產(chǎn)品。高抗沖聚苯乙烯為苯乙烯和丁二烯的共聚物，丁二烯為分散相，提高了材料的沖擊強(qiáng)度，但產(chǎn)品不透明。間

9、規(guī)聚苯乙烯為間同結(jié)構(gòu)，采用茂金屬催化劑生產(chǎn)，是近年來(lái)發(fā)展的聚苯乙烯新品種，性能好, 屬于工程塑料。1.2國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展前景冃前世界上聚苯乙稀的主耍生產(chǎn)廠家有美國(guó)的dow chemical、huntsman、fina、mobil、chevron、amoco、德國(guó)的 basf、日本的旭化成、三井東壓、三菱化成等。這些公司的聚苯乙烯生產(chǎn)技術(shù)各有特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)ps生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展可分為3個(gè)階段：一是6080年代初的摸索階段。其技術(shù)以小本體法和懸浮法為主，較為落后，裝置規(guī)模均在萬(wàn)噸以下，如上海高橋石油化工公司、金陵石汕化工有限責(zé)任公司和中國(guó)石油蘭州石化分公司（簡(jiǎn)稱蘭州石化）等。二是80年代末期到90年

10、代中期的發(fā)展階段。其 技術(shù)以引進(jìn)技術(shù)為主，所引進(jìn)的技術(shù)均采用當(dāng)時(shí)世界上較先進(jìn)的連續(xù)本體聚合工藝。通過(guò)對(duì)這些引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，使我國(guó)對(duì)ps生產(chǎn)技術(shù)有了較深的了解，對(duì)國(guó)內(nèi)ps生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展起了較大的促進(jìn)作用，如撫順石油化工公司（簡(jiǎn)稱撫順石化）、北京燕山石油化工有限公司（簡(jiǎn)稱燕山石化）、 汕炙海洋第一聚苯樹(shù)脂冇限公司（簡(jiǎn)稱汕失海洋）和齊魯石油化工公司（簡(jiǎn)稱 齊魯石化）。三是90年代中期到0前的迅速發(fā)展階段。此階段國(guó)內(nèi)對(duì)ps的市場(chǎng)需求增長(zhǎng)迅速，國(guó)內(nèi)缺口很大。除中國(guó)石油化工集團(tuán)公司和中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司系統(tǒng)、地方木身建設(shè)或合資建設(shè)ps新裝置（如揚(yáng)子一 basf、 汕頭海洋、鎮(zhèn)江奇美公司）外,國(guó)外知名

11、ps大廠商（如美國(guó)dow和chervon 公司）紛紛進(jìn)入中國(guó)建廠，其建設(shè)規(guī)模均達(dá)到100 kt/a以上，所采用的技 術(shù)都為各廠家最先進(jìn)的技術(shù)，國(guó)內(nèi)ps生產(chǎn)技術(shù)水平達(dá)到一個(gè)新臺(tái)階，生產(chǎn)能力有了較大的發(fā)展。今后數(shù)年中，西歐eps的需求增長(zhǎng)率估計(jì)與gdp 增長(zhǎng)率相一致。雖然它的增長(zhǎng)率比東歐增長(zhǎng)中的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率更高些。在西歐，沒(méi)有規(guī)劃中的新項(xiàng)目。巴斯夫計(jì)劃在韃靼斯坦下卡姆斯克的40000噸/年裝置的現(xiàn)狀不明朗。巴斯夫說(shuō)，它與下卡姆斯克石油化工公司原先已定下的50: 50該合資企業(yè)。在歐洲，需要更多的合理化和重組，但是至今沒(méi)有更多的公司采取措施。eps行業(yè)屮有許多小型的和非一體化的公司，因此它們?cè)谖磥?lái)的重

12、組中更看作為候選者。1.3聚苯乙烯的物理、化學(xué)、絕熱與力學(xué)性能1.3.1物理性能比重：1.05克/立方厘米成型收縮率:0.6%0.8%成型溫度：170°c250°c電絕緣性（尤其高頻絕緣性）優(yōu)良，無(wú)色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃，著色性耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性良好，強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆，易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑。適于制作絕緣透明件、裝飾件及化學(xué)儀器、光學(xué)儀器等零件。1. 無(wú)定形料，吸濕小，不須充分干燥，不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。流動(dòng)性較好，可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型。2. 宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔變形。3. 可用

13、各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連接，以免去處澆口時(shí)損壞塑件脫模斜度大。eps的性能受化學(xué)藥劑的影響變化比較大。長(zhǎng)時(shí)間接觸鹽水、皂液、漂白劑和大多數(shù)稀酸溶液而不會(huì)影響其性能，但多種有機(jī)溶劑會(huì)明顯影響其性能。7eps泡沫塑料和其他聚合物一樣，長(zhǎng)時(shí)間曝露在紫外線下，性能會(huì)有很大變化。但考慮到作為包裝材料時(shí)，使用期限較短，這一影響并不重耍；作為建筑材料使用時(shí)，使用壽命雖然較長(zhǎng)，但曝露在紫外線下的可能性較小，故這一影響也不太重要。eps對(duì)動(dòng)物沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，不會(huì)受霉菌侵蝕，也不會(huì)分解出任何污染地下水的水溶物。1.3.3絕熱性能除了真空，空氣是最簡(jiǎn)單，成本最低的絕熱介質(zhì)，薄空氣層具有非常低的傳熱性。但是，依靠

14、空氣作為絕熱介質(zhì)并不總是實(shí)用，對(duì)包裝貨物的材料，需要形成外封殼。eps含許多細(xì)微氣泡的閉孔結(jié)構(gòu)，使其具有優(yōu)良的絕熱性。這種情況下eps是理想的包裝材料。由于其內(nèi)在的性質(zhì)，eps泡沬塑料不會(huì)直接影響其他物質(zhì)，比如食品。應(yīng)注意eps泡沬塑料在非常低的密度時(shí)（1015 g. cm3）具有較大的 導(dǎo)熱性，隨著密度的增加而下降，密度在3050 g . cm3時(shí)具有最佳絕熱 性能，密度繼續(xù)增加，導(dǎo)熱性又隨之增加（參見(jiàn)表1.3.3）表1.3.3不同密度的eps泡沬塑料熱性能（來(lái)源：basf）密度/g cm-3m-1 k-l 10 20 0.035 40 0.033 50 0.033 60 導(dǎo)熱率/w 0.0

15、43 0.034eps泡沬塑料閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)含98%的氣體可以使其通過(guò)改變和恢復(fù)形狀來(lái)緩沖沖擊，這一過(guò)程可以有效吸收瞬間沖擊帶來(lái)的能量，提供極好的防護(hù)(參見(jiàn)表1.3.4)表1.3.4不同密度的eps泡沫塑料物理性質(zhì)(來(lái)源：basf)密度/g cm 拉伸強(qiáng)度/kpa 彎曲強(qiáng)度/kpa 壓縮10%的壓應(yīng) 力/kpa-315 200 200 90 25 350 400 180 40 600 700 320 50 750 900 400eps泡沬塑料會(huì)吸收很少量的水，但沒(méi)有吸濕性，其力學(xué)性能不受濕氣的影響。1.4設(shè)計(jì)原則、依據(jù)和指導(dǎo)思想1.4.1設(shè)計(jì)原則(1) 本設(shè)計(jì)每一環(huán)節(jié)都遵循國(guó)家政策、法律、法令及行

16、業(yè)規(guī)范；(2) 在結(jié)合國(guó)情的前提下，采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)工藝、先進(jìn)工藝設(shè)備、力求做到經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上先進(jìn)、生產(chǎn)上安全可靠，三廢處理合理；(3) 采用國(guó)n現(xiàn)有生產(chǎn)的成套設(shè)備；(4) 成品標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。(1) 依據(jù)學(xué)校下達(dá)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；(2) 依據(jù)實(shí)習(xí)公司的有關(guān)資料；(3) 依據(jù)圖書(shū)館及網(wǎng)上査詢的有關(guān)資料。1.4.3指導(dǎo)思想(1) 采用懸浮聚合工藝，確保產(chǎn)品質(zhì)量高，生產(chǎn)過(guò)程安全；(2生產(chǎn)過(guò)程采用自動(dòng)化控制，機(jī)械化操作；(3) 對(duì)于易燃易爆的地方，采用了可靠的控制，并設(shè)置了報(bào)警消防設(shè)施;(4) 采用技術(shù)成熟的溶液聚合方法，達(dá)到了環(huán)保要求，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的排放物要經(jīng)過(guò)處理，

17、以達(dá)到環(huán)保要求；(5) 廠房、車間、設(shè)備布置嚴(yán)格按照土建標(biāo)準(zhǔn)，以保證生產(chǎn)正常的運(yùn)行和操作方便以及操作人員的安全為主。1.5生產(chǎn)方式及規(guī)模根據(jù)實(shí)際經(jīng)濟(jì)分析，對(duì)工廠的實(shí)際生產(chǎn)作如下選擇：操作方式：連續(xù)操作產(chǎn)品名稱：可發(fā)性聚苯乙烯年生產(chǎn)量：80000噸/年年工作日：7920小時(shí) 生產(chǎn)量：10.1噸/時(shí)年生產(chǎn)天數(shù)：330天1.6節(jié)能與環(huán)境保護(hù)1.6.1節(jié)能本設(shè)計(jì)采用的節(jié)能方法：(1) 本設(shè)計(jì)采用懸浮聚合法合成eps，副反應(yīng)少，收率高；(2) 合理進(jìn)行設(shè)備布置，盡力按物料流向布置，減少物料往返輸送次數(shù)(3) 適當(dāng)利用位差，物料靠重力輸送，而減少輸送設(shè)備，節(jié)約部分動(dòng)力；(4) 選擇設(shè)備時(shí)，憑著高效節(jié)能的原

18、則；(5) 設(shè)計(jì)屮加強(qiáng)了對(duì)進(jìn)入裝置的水、電、蒸氣的計(jì)量，為加強(qiáng)能源管理，合理用電、水、氣打下良好基礎(chǔ)。1.6.2環(huán)境保護(hù)廢渣經(jīng)沉降池處理的凝聚物主要成份為可發(fā)性聚苯乙烯懸浮物，每年 清理一次，送公司堆埋廠統(tǒng)一處理。廢液洗滌各類設(shè)備的洗凈油及廢油，經(jīng)集屮回收并入其它裝置的燃料油中外銷。廢氣主要來(lái)自聚合釜及料倉(cāng)，廢氣中主要成份為苯乙烯和戊烷的混合物，因?yàn)殚g歇排放，絕對(duì)量比較少，采取直接排放。同時(shí)應(yīng)冇步驟地進(jìn)行植樹(shù)，種草，增加綠化面積。美化環(huán)境的同時(shí)也起到了降低噪聲的作用。1.7安全防火1.7.1消防設(shè)施地下消火栓4個(gè)，8公斤干粉27個(gè)，30公斤干粉車一個(gè)，1211滅火器32個(gè)?；馂?zāi)發(fā)生后報(bào)警程序和

19、內(nèi)容：(1)發(fā)現(xiàn)火險(xiǎn)后進(jìn)行起初火災(zāi)補(bǔ)救； (2)判斷火勢(shì)即刻報(bào)警，火警：119;(3) 首先講清起火單位名稱，詳細(xì)地址；(4) 燃燒物質(zhì)簡(jiǎn)介；(5) 火勢(shì)大小及著火部位、相關(guān)部位；(6) 報(bào)警人姓名及報(bào)警電話號(hào)碼；(7) 報(bào)警后派人到路門(mén)接車；(8) 介紹燃燒物性質(zhì)及火場(chǎng)內(nèi)部與外圍情況;(9) 向調(diào)度室和車間領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。1.7.2滅火程序第一套方案是起初火災(zāi)補(bǔ)救第二套方案是報(bào)警。2車間布置2.1設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1常用的設(shè)計(jì)規(guī)范和規(guī)定1 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gbj16-8712 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)tj36-793 工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)4 化工企業(yè)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所電力設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定cd90a4-835

20、 中華人民共和國(guó)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所電氣安全規(guī)程2.1.2基礎(chǔ)資料1 工藝和儀表流程圖、管道和儀表流程圖2 物料衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)3 設(shè)備一覽表4 公用系統(tǒng)消耗用量，供排水，供電、供熱、冷凍壓縮空氣和外觀資5 車間定員表6 廠區(qū)總平面布置草圖 2.2車間布置2.2.1車間組成車間組成包括生產(chǎn)、輔助、生活等三部分，各部分劃分如下：生產(chǎn)部門(mén)：原料工段，生產(chǎn)工段，成品工段，回收工段和控制室輔助本部門(mén)：真空泵房，變電配電室，通風(fēng)空調(diào)室，車間化驗(yàn)室，機(jī)修儀修電修室和儲(chǔ)藏室生活部門(mén):辦公室，休息室和廁所2.2.2車間布置要考慮的問(wèn)題1 最大限度的滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求2 冇效利用車間建筑面積和土地3 要為

21、車間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件4 要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴(kuò)建5 車間中所采取的勞動(dòng)保護(hù)、防腐措施是否符合要求6 本車間與其他車間在總平而布置圖上的位置，力求室、使他們之間輸送管線最短，聯(lián)系最人便7 建筑地區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件8 人流貨流不要交錯(cuò)2.2.3廠房安排像8萬(wàn)噸合成這樣，生產(chǎn)規(guī)模較大，車間內(nèi)各工段的生產(chǎn)特點(diǎn)有顯著差異，需耍嚴(yán)格分開(kāi)。并且這種產(chǎn)品易燃易爆，有明火設(shè)備，廠房安排需采用單體式，即把原料處理、成品包裝、生產(chǎn)工段、回收工段和控制室以及特殊設(shè)備，獨(dú)立設(shè)計(jì)，分散成許多單體。1廠房層數(shù)廠房一般都設(shè)計(jì)為高單層的，這樣的廠房利用率，建設(shè)費(fèi)用較低，并且利于移動(dòng)、拆裝

22、和改建操作，以適用工藝流程變化的需要。2廠房布置廠房平面布置其外形一般有長(zhǎng)方形、l型和t型。其各種形狀都有其有缺點(diǎn)，我們耍根裾費(fèi)用、路線、采光、通風(fēng)和交通等方面綜合考慮。廠房的寬度問(wèn)題，生產(chǎn)廠房為了盡可能的利用自然采光和通風(fēng)以及建筑經(jīng)濟(jì)上的要求，一般單層廠房的寬度不宜超過(guò)30m，廠房中的柱子布置既要便于設(shè)備排列和工人操作，又要有利于交通運(yùn)輸，因此單層廠房為單跨的，場(chǎng)內(nèi)沒(méi)冇柱子。廠房?jī)?nèi)的安全出口，一般不宜少于兩個(gè)。2.2.4設(shè)備布置小型的設(shè)備，一般采用室內(nèi)設(shè)計(jì)，但大型設(shè)備宜采取露天布置。露天布置的優(yōu)點(diǎn)：<l>節(jié)約建筑耐只，節(jié)省基建投資節(jié)約土地施工工程量，加快基建進(jìn)度&

23、amp;lt;3>降低廠房耐火等級(jí)，降低廠房造價(jià) <4>有利于防火、防爆和防毒 <5>對(duì)廠房的擴(kuò)建改建具有較大的靈活性 2.2.5崗位人員配制崗位人員配制：?jiǎn)误w貯存工序每班1人，溶液配制工序每班1人，聚合工序每班2人，后處理工序每班2人。每工序分四班人三班倒，總計(jì)24人。3原料選擇及配方設(shè)計(jì)3.1配方設(shè)計(jì)3.1.1配方設(shè)計(jì)的重要性發(fā)泡聚苯乙烯制品幾乎充滿了我們生活的方方我們生產(chǎn)的聚苯乙烯只是其中的一部分。但要滿足其各種特殊性能要求，也不是一件簡(jiǎn)單的事情。除了要研究產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝外，產(chǎn)品的配方設(shè)計(jì)也是其中很重要的一個(gè)

24、方面。對(duì)于發(fā)泡聚苯乙烯來(lái)說(shuō)，一定要對(duì)其原料及各種添加助劑的型號(hào)、性質(zhì)的充分的認(rèn)識(shí)和了解，然后對(duì)用戶提出的制品性能要求及使用環(huán)境，也應(yīng)充分了解。這樣j能設(shè)計(jì)出物美價(jià)廉的發(fā)泡聚苯乙3.1.2配方設(shè)計(jì)的依據(jù)1. 滿足性能要求。在既定的配方體系和加工工藝中，所加入的助劑能充分發(fā)揮其預(yù)計(jì)功效，并達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。2. 不影響其他助劑。所加入的助劑應(yīng)能不劣化或最小限定地影響其他助劑功效的發(fā)揮，最好與其他助劑有協(xié)同作用。3. 具有可加工性。所加入的助劑應(yīng)能保證配方體系具有適當(dāng)?shù)目杉庸ば阅?，以保證制品的成型，并對(duì)加工設(shè)備和使用環(huán)境無(wú)不良影響。環(huán)境衛(wèi) 生性好。4. 具體要求為對(duì)操作者無(wú)害，對(duì)使用者無(wú)害，對(duì)接觸環(huán)境無(wú)

25、害。5. 不影響制品的顏色。6. 價(jià)格低，來(lái)源廣。3.2產(chǎn)品規(guī)格、原料及公用工程條件3.2.1產(chǎn)品規(guī)格本裝置設(shè)計(jì)年產(chǎn)80000噸可發(fā)性聚苯乙烯,可生產(chǎn)普通型“r”、陰燃型“f”兩個(gè)品種八個(gè)品級(jí)的產(chǎn)品。鑒于國(guó)家規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)格，考慮到用戶的要求和經(jīng)濟(jì)衡算，其產(chǎn)品指標(biāo)如表3-1所示：表3.2.1產(chǎn)品指標(biāo)一覽表品種及牌號(hào)外觀比重粒子直徑相對(duì)密度發(fā)汽劑含量，殘留苯乙烯x含水量x相對(duì)粘度顆粒篩析彡lr(101.201.301.401)松散、白色或無(wú)色的小珠粒1.051.8-0.4mm 550-650kg/m 5.0 0.30 0.5 1.8-2.190 33.2.2原材料規(guī)格表3.2.2原料規(guī)格一覽序號(hào)原

26、材料名稱代號(hào)控制項(xiàng)冃名稱及指標(biāo)外觀:無(wú)色透明液雜機(jī)械雜質(zhì)1苯乙烯st無(wú)游離水份純度：彡99.6%聚合物:<50ppm tbc:50ppm外觀:g色結(jié)晶粉沫2過(guò)氧化苯甲酰bpo純度：干基彡98%(m/m)水份：<25-305活性氧量(干基) >6.503過(guò)氧化苯甲酸叔丁酯cp-02引發(fā)劑“c”含量：彡95%叔丁基過(guò)氧化氫含量(tbhp)sl%高溫引發(fā)劑低溫引發(fā)劑反應(yīng)單體用途鐵含量：彡5ppm 比重 d4 25:1.035-1.045 折光指數(shù) n25:1.495-1.504羥基磷酸鈣5十二烷基苯磺酸鈉6磷酸氫二鈉7涂層劑hapsdbs dsp試劑級(jí)外觀:細(xì)白粉未,無(wú)團(tuán)塊粒徑:2

27、00目通過(guò)95%以上c4:彡4%正.異戊烷含量94%8戊烷c5分散劑助分散劑穩(wěn)定劑c6:彡2%環(huán)烷烴：彡0.1%苯:0.1%發(fā)泡劑9過(guò)氧化二異丙苯六溴環(huán)外觀:無(wú)色或白色結(jié)晶粉末dcp純度：彡96%總揮發(fā)物彡0.4hbcd水份及揮發(fā)份2.0密度g/cm :0.93粘度cps :4503交聯(lián)劑阻燃劑10十二烷11 12成核劑阻燃劑sn過(guò)硫酸鉀kps調(diào)理3.2.3工藝控制條件表3.2.3 lr-eps牌號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)操作條件一覽表3.2.4儀表測(cè)量及控制一覽表見(jiàn)附錄a3.2.5聚合工段設(shè)備型號(hào)選擇見(jiàn)附錄b4工藝流程4.1發(fā)泡聚苯乙烯技術(shù)工藝比較4.1.1塔式木體聚合技術(shù)經(jīng)典的塔式反應(yīng)器是德國(guó)法本iii式流

28、程。這種老式的塔式本體聚合不使用引發(fā)劑，通過(guò)熱引發(fā)聚合，預(yù)聚合溫度為80100°c，轉(zhuǎn)化率控制在32%35%，連續(xù)操作。為了提高反應(yīng)速度，縮短停留時(shí)間，預(yù)聚合溫度也可提高到115120°c,轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%,黏度較大。從工程角度分析，該工藝還有以下缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)化率過(guò)高，后期反應(yīng)速率很慢，總的停留時(shí)間太長(zhǎng)，反應(yīng)器的容積效率大大降低；物料黏度過(guò)大，只能用逐步升溫的方式使之流動(dòng)，前后溫差太大，造成產(chǎn)物聚合度分布加寬。4.1.2添加少量溶劑的單釜連續(xù)本體聚合技術(shù)添加少量溶劑的苯乙烯木體聚合，溶劑量通?？刂圃?%15%范圍內(nèi)添加溶劑的主要目的是降低體系的黏度。溶劑通常只選用苯或乙苯，因?yàn)?/p>

29、它們能和聚苯乙烯混溶，而且又容易得到。由于添加了溶劑，并且轉(zhuǎn)化率較低，因此該工藝設(shè)計(jì)有脫揮發(fā)物裝置，脫除的單體和溶劑循環(huán)使用。通過(guò)對(duì)脫揮設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，如今聚合 產(chǎn)物中的殘余單體含量已降至很低，質(zhì)量比法木工藝有很人提高。4.1.3苯乙烯的懸浮聚合苯乙烯的惡浮聚合是苯乙烯以微球狀分散在介質(zhì)屮進(jìn)行的聚合反應(yīng)。水通常被用作懸浮介質(zhì)，苯乙烯在水中的溶解度非常低，80qc時(shí)僅為0.062%。苯乙焼懸浮聚合的溫度，有高低之分。低溫法在8085°c聚合，如僅靠熱引發(fā)，則反應(yīng)速度很慢，因此耍加引發(fā)劑；高溫法在120150°c聚合，不加引發(fā)劑，反而要加一點(diǎn)阻聚劑（或緩聚劑），避免反應(yīng)速度

30、過(guò)快而產(chǎn)生爆聚8。從動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，苯乙烯的懸浮聚合和本體聚合相似,可以看成是在小顆粒中進(jìn)行的本體聚合。分散劑與反應(yīng)歷程無(wú)關(guān)。由于苯乙烯的懸浮聚合和本體聚合相似，所以它的分子鏈的形成也經(jīng)w鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止和鏈轉(zhuǎn)移的歷程。苯議席進(jìn)行低溫懸浮聚合時(shí)，由于加入了引發(fā)劑，所以它的分子量主要決定于引發(fā)劑加入量的多少。通常很少使用分子量調(diào)節(jié)劑（如叔十二碳硫醇）來(lái)調(diào)節(jié)聚苯乙烯的分子量。苯乙烯在高溫懸浮聚合吋，分子量只取決于溫度，而且通常認(rèn)為鏈終止主要通過(guò)自由基的轉(zhuǎn)移和兩個(gè)自由基之間的歧化而發(fā)生。苯乙烯懸浮聚合的優(yōu)點(diǎn)是聚合時(shí)所放出的反應(yīng)熱容易擴(kuò)散開(kāi)來(lái)被介質(zhì)帶走，總體上克服了反應(yīng)溫度分布范圍寬的現(xiàn)象，因而

31、生產(chǎn)出的聚苯乙烯樹(shù)脂比老式本體聚合法生產(chǎn)出的聚苯乙烯耐熱度高。實(shí)質(zhì)上，反應(yīng)溫度分布范圍窄，促使分子量分布范圍變窄，從而使得聚苯乙烯樹(shù)脂耐熱度得到提高。苯乙烯懸浮聚合與本體聚合相比的缺點(diǎn)是產(chǎn)品純凈度稍低，因?yàn)?它的珠粒表面容易黏有懸浮分散劑等殘余物，電性能、光學(xué)性能會(huì)受到影 響。另外，懸浮聚合苯乙烯轉(zhuǎn)化率不可能達(dá)到100%，剩余的單體有一部 分被放空，另有5000-6000mg/kg的單體殘留在樹(shù)脂屮。如果采用酸洗技術(shù)來(lái)除去懸浮劑，還要產(chǎn)生更多的化學(xué)污水，廢單體放空則會(huì)污染環(huán)境。4.1.4苯乙烯種子法懸浮聚合種子懸浮聚合工藝，是在聚合開(kāi)始前，向體系屮加入一定量的聚苯乙烯顆粒作為種子，在懸浮聚合的

32、過(guò)程中種子顆粒不斷長(zhǎng)大，得到最終產(chǎn)品。這種方法最早由日木積水化成公司提出,隨后日木鐘淵和三菱汕化也相繼進(jìn)行了研究，申請(qǐng)了一系列專利。根據(jù)專利介紹，產(chǎn)品中某一粒徑級(jí)分的比例可達(dá)90%以上。種子聚合時(shí)，溶脹了單體的種子顆粒黏度較大，不易分散，而單體小液滴則通過(guò)碰撞逐步并入種子顆粒中，結(jié)果僅剩下種子顆粒，并均勻長(zhǎng)大，直至硬化。因此種子聚合產(chǎn)物的粒徑均勻，而且可任意通過(guò)改變種子的粒度和加入量，來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)物的粒徑。4.2發(fā)泡聚苯乙烯生產(chǎn)工藝4.2.1 一步法聚合工藝一步法是將苯乙烯單體、引發(fā)劑，分散劑、水、發(fā)泡劑和其他助劑一起加入反應(yīng)釜聚合，得含發(fā)泡劑的樹(shù)脂顆粒，經(jīng)洗滌、離心分離和干燥，制得eps珠粒產(chǎn)品

33、。為避免發(fā)泡劑對(duì)聚合反應(yīng)的阻抑影響，發(fā)泡劑一般應(yīng)在聚合轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上時(shí)加入。4.2.2二步法聚合工藝二步法工藝是將苯乙烯、ps、軟水以及分散劑溶解、混合，經(jīng)計(jì)量槽加入聚合釜內(nèi)，加入引發(fā)劑和部分助劑，在適宜的條件下進(jìn)行聚合生成ps粒料并干燥至含23%的水分。然后將擬進(jìn)行浸漬的ps粒料，在不斷攪拌的條件下，用旋風(fēng)加料器或人工送至含一定分散劑和發(fā)泡劑（如戊烷）的釜中，在適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο陆n23小時(shí)，以獲得eps。4.2.3 一步法工藝與二步法工藝的比較一步法工藝具有工藝簡(jiǎn)單、流程短和投資費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，在降低消耗和節(jié)約能耗方面均優(yōu)于二步法，但產(chǎn)品分子量略低，且由于聚合與浸潰在同一過(guò)程中進(jìn)行，難免

34、產(chǎn)生部分含發(fā)泡劑的粉狀物，處理起來(lái)十分麻煩。二步法生產(chǎn)工藝由于聚合后就對(duì)聚合物顆粒進(jìn)行分級(jí)，再根據(jù)不同粒經(jīng)按不同工藝浸潰，故所得eps珠粒質(zhì)量較佳，同時(shí)還可避免含發(fā)泡劑粉狀物的產(chǎn)生，不必進(jìn)一步處理，但二步法工藝生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，投資費(fèi)用較高，且生產(chǎn)過(guò)程能耗大，產(chǎn)品成本高。一步法雖有缺點(diǎn)，但與二步法比較仍是利多弊少，特別是在經(jīng)濟(jì)上占有極大優(yōu)勢(shì)，故目前國(guó)外生產(chǎn)eps較為普遍地應(yīng)用一步浸漬法。表2-1 步法、二步法生產(chǎn)eps比較項(xiàng)0eps成品質(zhì)量工藝條件一步法粒徑分布較寬，不均勻工藝要求嚴(yán)格，能耗少，流程短一次性投資較高，生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，易集屮控制，人工操作少因發(fā)泡劑易揮發(fā)，故倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間短市場(chǎng)適應(yīng)性差，

35、設(shè)備利用率差二步法粒徑分布較窄，粒子均勻能耗較大，流程長(zhǎng)，工藝要求相對(duì)較低，易操作一次性投入較低，自動(dòng)化程度低，人工操作較多屮間產(chǎn)品ps可作為產(chǎn)品出售也可生產(chǎn)其他品種，市場(chǎng)適應(yīng)性強(qiáng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)靈活性4.3工藝方案的確定通用級(jí)聚苯乙烯的生產(chǎn)方法有忌浮聚合法、本體聚合法、溶液聚合法和乳液聚合法等。但目前工業(yè)化的生產(chǎn)方法主要是懸浮聚合法和本體聚合法。聚差乙烯有兩個(gè)主要的制造工藝.分別為溶渡法(亦稱總體或本體法) 和懸浮法，兩種主要類型的樹(shù)脂為：固相聚苯乙烯和發(fā)泡聚苯乙烯(eps)。 固相聚苯乙烯連一步劃分為通用型和耐沖擊型。一般用途的聚苯乙烯是一種均聚物。耐沖擊聚苯乙烯是一種共聚物。溶液法工藝用來(lái)生

36、產(chǎn)固相聚苯乙烯，是一種占統(tǒng)治地位的工藝路線。而發(fā)泡的聚苯乙烯樹(shù)脂則是典型的水相懸浮工藝的產(chǎn)物。通過(guò)以上工藝的比較和設(shè)計(jì)說(shuō)明的論證，我們選擇兩步法懸浮聚合工藝。4.4工藝原理4.4.1生產(chǎn)方案以苯乙烯為單體，水做懸浮介質(zhì)，采用低溫懸浮聚合一步法生產(chǎn)工藝。此方法是將苯乙烯單體、引發(fā)劑、分散劑、水、發(fā)泡劑和其他助劑一起加入反應(yīng)釜內(nèi)，聚合后得含發(fā)泡劑的樹(shù)脂顆粒，經(jīng)洗滌、離心分離和干燥,制得 可發(fā)性聚苯乙烯珠粒產(chǎn)品2。以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式惡浮于水屮，按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時(shí)間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓

37、力下滲透到珠粒內(nèi)，同時(shí)珠粒進(jìn)一步聚合，得到eps粒子，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、篩分、稱重。把含有發(fā)泡劑的聚苯乙烯珠粒，在發(fā)泡器屮預(yù)發(fā)泡(用 蒸氣加熱),在室溫下熟化后即可供成型使用。將熟化后的發(fā)泡聚苯乙烯顆 粒料,裝入成型模中，上緊蓋后通入蒸氣加熱，待成型后再通入水冷卻，即得 到制品3。4.4.3工藝流程工藝流程見(jiàn)圖4.3.3圖4.4.3工藝流程簡(jiǎn)圖4.4.4反應(yīng)原理總反應(yīng)式：nch2=ch->2-ch苯乙烯的聚合屬于自由基聚合，主要分為鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)、鏈終止三個(gè)階段。(1).鏈引發(fā)a. 引發(fā)劑分解，形成初級(jí)自由基r:r-2r2b. 初級(jí)自由基與單體，形成單體自由基r2+ ch=ch2->

38、;r-ch2-ch2(2).鏈增長(zhǎng) r-ch2-ch2+nch2=chr2-chnch2-ch2 (3).鏈終止偶合終止r2-ch2-ch2+r2-chch-ch2ch2-ch2-rch2-chnch2-ch=ch-ch2歧化終止r2-chnch2-ch2+r2-chch2-chmch=chmch2-ch2r2-ch2-ch2+r5聚合車間工藝流程5.1崗位管理范圍及任務(wù)5.1.1管理范圍(1) 自苯乙烯貯罐(v-101)出口閥至聚合釜(r-201/2/3)出料閥為止.(2) 白戊烷貯罐(v-102)出門(mén)閥至聚合釜(r-201/2/3)出料閥為止.(3) 脫鹽水自進(jìn)入界區(qū)開(kāi)始至聚合釜(r-20

39、1/2/3)出料閥為止(4) 低壓蒸汽、工業(yè)水自進(jìn)入界區(qū)開(kāi)始至聚合釜(r-201/2/3)夾套排放閥為止。(5氮?dú)?、儀表空氣自進(jìn)入界區(qū)開(kāi)始至進(jìn)入聚合釜(r-201/2/3入口法蘭處為止。5.1.2崗位任務(wù)木崗位任務(wù)是以合格的苯乙烯單體為主要原料，采用低溫懸浮聚合工藝，生產(chǎn)合格的可發(fā)性聚苯乙烯產(chǎn)品。5.2聚合工段工藝過(guò)程敘述eps產(chǎn)品的生產(chǎn)采用低溫懸浮聚合一步法工藝技術(shù)，以苯乙烯單體為主 要原料，以水懸浮介質(zhì)和介質(zhì)，在機(jī)械攪拌和分散劑的作用下,苯乙烯單體被 分散成無(wú)數(shù)汕狀的液滴,并懸浮限水中，在引發(fā)劑的作用下，在每個(gè)液滴中發(fā)生按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行的聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定階段后加入發(fā)泡劑，發(fā) 泡劑在

40、一定的溫度壓力下，滲到球粒內(nèi)，同時(shí)聚合反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，生產(chǎn)出合格的eps粒子。以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式惡浮于水屮，按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時(shí)間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓力下滲透到珠粒內(nèi)，同時(shí)珠粒進(jìn)一步聚合，生產(chǎn)出合格的eps粒子。生成的eps粒子經(jīng)水洗，離心脫水一級(jí)干燥，二級(jí)干燥風(fēng)送、篩分、 涂層、計(jì)量稱重后,包裝成eps成品。5.3生產(chǎn)原理及工藝流程5.3.1生產(chǎn)原理以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式懸浮于水中，按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)

41、行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時(shí)間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓力下滲透到珠粒內(nèi)，同時(shí)珠粒進(jìn)一步聚合，生產(chǎn)出合格的eps粒子。5.3.2生產(chǎn)流程 貯存于工藝水槽(v-103)中的脫鹽水在表(fqc-103)的控制下，用泵 (p-103)定量打入聚合釜(r-201/2/3沖。 啟動(dòng)攪拌至設(shè)定轉(zhuǎn)速62轉(zhuǎn)、分41hz，依次加入hap、sdbs、dsp。 貯存t v-101屮的苯乙稀在表(fqc-101)控制下，用泵p-101定量打入釜(r-201/2/3)中普通型eps在步驟后，加入sn、cp-02、dcp、bpo、甲苯(如 果有回溶料則同時(shí)加入)。開(kāi)蒸汽升溫，溫度升到88°c時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。90&

42、#176;c 恒溫。計(jì)時(shí)lh加入kps。90°c恒溫期間觀察現(xiàn)象，控制粒徑。粒子下沉?xí)r重新時(shí)，50分鐘加入第二批hap,補(bǔ)水至正常液位，封取樣孔蓋，并放空。lh時(shí)加戊烷，用30分鐘加完，然后開(kāi)蒸汽升溫至96°c閉蒸汽。3h時(shí)升溫至115121°c恒溫浸漬，6小時(shí)30分鐘后降溫至40°c以下出料至水洗釜 (v-201/2/3)中。5.3.3幵車前的準(zhǔn)備工作(1) 長(zhǎng)期停車后，開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作(2) 對(duì)檢修后的設(shè)備、管線、閥門(mén)、管件等進(jìn)行全面檢查核對(duì)，對(duì)新更換的管線要進(jìn)行吹掃。(3) 進(jìn)行設(shè)備及管線的綜合性氣密試驗(yàn)，并對(duì)閥門(mén)、法蘭、液面計(jì)以及其它的連接部位進(jìn)

43、行檢查，有無(wú)泄漏現(xiàn)象。綜合氣密性試驗(yàn)應(yīng)在高于操作壓力，小于安全閥起跳壓力下進(jìn)行。(4)對(duì)電氣設(shè)備照明等具備送電條件的可送電試運(yùn)行并進(jìn)行檢查，對(duì)各種儀器、儀表、調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)閥進(jìn)行全面的檢查、調(diào)校、試用。(5) 配備消防器材，對(duì)消防設(shè)置進(jìn)行試用，并進(jìn)行安全檢查。(6) 參照機(jī)泵使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)具備試運(yùn)行條件的機(jī)泵進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，并進(jìn)行聯(lián)鎖i式驗(yàn)。(7) 檢杳公用工程情況，應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求且保證供應(yīng)。(8) 所有助劑及原料應(yīng)經(jīng)分析合格，應(yīng)滿足開(kāi)車要求。(9) 木崗位操作人員需進(jìn)行工藝、安全培訓(xùn)。待考試合格后，做好上崗準(zhǔn)備。(10) 了解生產(chǎn)任務(wù)，如產(chǎn)品類型，開(kāi)車時(shí)間等。(11) 操作工勞保用具配戴齊全，

44、確保安全開(kāi)車。(12) 準(zhǔn)備好本崗位操作記錄和工器具。5.3.4短期停車后，開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作(1) 檢查有關(guān)管線是否通暢，并確認(rèn)閥門(mén)的狀態(tài)是否正確。(2) 公用工程及動(dòng)力系統(tǒng)是否正常。(3) 聚合釜是否具備開(kāi)車條件。(4) 安全設(shè)置檢查并確認(rèn)。(5) 了解生產(chǎn)任務(wù)，如產(chǎn)品類型，開(kāi)車時(shí)間等。(6) 所有助劑及原料經(jīng)分析合格，應(yīng)滿足開(kāi)車要求。(7) 準(zhǔn)備好崗位記錄和工器具。5.3.5正常停車后，正常開(kāi)車。(1) 將脫鹽水總管線上的閥門(mén)打開(kāi)，并稍放水至水流變清為止，將壓力表閥打開(kāi)。(2) 將蒸汽總管線上的閥門(mén)打開(kāi)，并從倒淋排凝液，將壓力閥打開(kāi)。(3) 將工業(yè)水總管線上的閥門(mén)打開(kāi)，并稍放水至水流變清為

45、止，將壓力表閥打開(kāi)。(4) 通知?jiǎng)恿囬g給本崗位設(shè)備送電。(5) 將本乙烯貯罐(v-101)罐底閥打開(kāi)。(6) 將戊烷貯罐(v-102)底閥打開(kāi)。(7)手動(dòng)盤(pán)車檢查工藝水泵，苯乙烯泵，戊烷泵，正常后，打開(kāi)各泵入口閥，點(diǎn)動(dòng)試車，正常后，可將工藝水泵、苯乙烯泵，戊烷泵全開(kāi),將工藝水泵、苯乙烯，戊烷泵泵現(xiàn)場(chǎng)操作開(kāi)關(guān)調(diào)定在“遠(yuǎn)程”。(8) 打開(kāi)調(diào)節(jié)閥trc101/2/3前后的閥門(mén)，關(guān)嚴(yán)副線上的閥門(mén)。(9) 打開(kāi)調(diào)節(jié)閥fqc-102、fqc-103前后的閥門(mén)，關(guān)嚴(yán)副線上的閥門(mén)。(10) 檢杳當(dāng)班原料是否備齊，并按工藝配方分別復(fù)稱核對(duì)。(11) 沖洗將要投料的釜，并檢查釜底閥是否關(guān)緊,另兩臺(tái)釜的苯乙烯,工

46、藝水，戊烷進(jìn)料閥門(mén)是否關(guān)嚴(yán).(12) 將聚合釜機(jī)械密封降溫水進(jìn)水閥打開(kāi)，機(jī)密封降溫水出口閥打幵.5.3.6正常操作(1) 投脫鹽水打開(kāi)將要投料的脫鹽水入釜閥門(mén)并確認(rèn)其它兩釜的脫鹽水入釜閥門(mén)已關(guān)嚴(yán)，按表fqc-103的啟動(dòng)鍵，啟動(dòng)脫鹽水泵，將脫鹽水打入釜內(nèi)，當(dāng)水投至設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，然后脫鹽泵自動(dòng)停止，關(guān)閉脫鹽水入口閥，確認(rèn)底閥無(wú)泄漏。(2) 啟動(dòng)減速機(jī)油泵，確認(rèn)減速機(jī)油位足夠后開(kāi)啟機(jī)械密封降溫水 閥，然后啟動(dòng)攪拌，設(shè)定頻率為41hz(62r/min)。(3) 向釜內(nèi)投入計(jì)量的hap、sdbs、dcp。(4) 投苯乙烯。打開(kāi)將耍投料的苯乙稀入釜閥門(mén)，并確認(rèn)其它兩釜的苯乙稀入釜閥門(mén)已關(guān)嚴(yán)，

47、按表fqc-102的啟動(dòng)鍵，啟動(dòng)苯乙稀泵，將苯乙稀打入釜中，當(dāng)苯乙烯投到到設(shè)定值時(shí)，氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，然后苯乙烯泵自動(dòng)關(guān)閉，關(guān)閉苯乙稀入口閥。(5) 向釜內(nèi)投入計(jì)量好的sn、dcp、bpo、甲苯、cp-02(如果有回溶料則同時(shí)加入)。膨潤(rùn)土，成核劑；攪拌10分鐘，投入第一批naac。(6) 打開(kāi)夾套放水閥，關(guān)閉夾套溢流閥，打開(kāi)進(jìn)夾套的蒸氣閥，吹掃 夾套殘液，當(dāng)夾套通暢后，關(guān)閉夾套放水閥，開(kāi)始升溫。(7) 溫度升到88°c開(kāi)始計(jì)時(shí)，調(diào)節(jié)trc-101/2/3的開(kāi)度控制夾套的冷卻水量保持釜內(nèi)90土1°c恒溫。(8) 在計(jì)時(shí)“0”時(shí)后60分鐘投加kps,投完kps后，操作工要定

48、期取樣(每5分鐘)觀測(cè)反應(yīng)情況。(9) 一般情況下，在計(jì)時(shí)150分鐘進(jìn)入反應(yīng)高峰期在這段時(shí)期，操作工要頻繁取樣，觀測(cè)反應(yīng)情況和變頻器電流變化情況，控制好釜溫，如果粒子增長(zhǎng)過(guò)快，則要及時(shí)補(bǔ)加hap，保證懸浮穩(wěn)定，反之則要補(bǔ)加適量輕質(zhì)碳酸鈣。(10) 待粒子下沉后，重新計(jì)吋(11) 重新計(jì)時(shí)后50分鐘，加第二批hap，補(bǔ)水至正常液位，封取樣孔蓋，關(guān)放空。(12) 重新計(jì)時(shí)后60分鐘投戊烷，打開(kāi)將要浸漬的釜的戊烷入釜閥門(mén)，并確認(rèn)其余兩釜戊烷入釜閥門(mén)關(guān)嚴(yán)。按表fqc-103的啟動(dòng)鍵，啟動(dòng)戊 烷栗(p-102)，向釜內(nèi)打戊烷，戊烷加入要均勻，加入時(shí)要密切注視流量計(jì) 數(shù)值的變化，用30分鐘將規(guī)定好的戊烷量

49、均勻地打入到釜|aj，同時(shí)保證 釜內(nèi)壓力不得超過(guò)0.62mpa,投戊烷過(guò)程要注意觀察電流變化(電流突然升 高，說(shuō)明釜內(nèi)有異常，暫緩加入戊烷或降低加入速度）。當(dāng)觀察到流量計(jì)的示值到設(shè)定值時(shí)，戊焼調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，然后戊焼泉會(huì)動(dòng)停止。（13）重新計(jì)時(shí)后90分鐘開(kāi)汽升溫至96"c閉汽自然升溫。（14）重新計(jì)時(shí)后180分鐘，開(kāi)汽升溫，120°c恒溫，浸漬。（15）重新計(jì)時(shí)后390分鐘全開(kāi)夾套冷卻水入門(mén)閥和出門(mén)閥，給釜降溫。降溫至40°c以下，緩慢打開(kāi)放空閥，泄盡余壓，打開(kāi)取樣孔，通知后處理崗位出料。6技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析6.1原料消耗定額査有關(guān)資料得到各原料消耗定額見(jiàn)表5-18：表

50、5-1原料消耗定額序號(hào)物質(zhì)名稱消耗定額（t/a）12345苯乙烯戊烷bpo cp-02分散劑74584.13 6257.61 146.00 59.67 206.55價(jià)格價(jià)格（元/t）7200 9200 13000 23000 6000原料費(fèi)用（萬(wàn)元）53700.00 5757.00 189.80 137.23 123.966.2生產(chǎn)成本1.原料計(jì)算苯乙烯：160051.78346637200/1000=53700.00 萬(wàn)元/年戊烷:13428.34346639200/1000=5757.00 萬(wàn)元/年 bpo：313.33466313000/1000=19.02 萬(wàn)元/年 cp-02：128

51、.043466323000/1000=189.80 萬(wàn)元分散劑：443.24346636000/1000=123.96 萬(wàn)元其他費(fèi)用：10000350=50 萬(wàn)元/年總費(fèi)用：5.996億元/年2.車間費(fèi)用：總費(fèi)用310%=6000萬(wàn)元/年3.工人工資：22000324=50萬(wàn)元/年4.水電氣費(fèi)用：總費(fèi)用310%=6000萬(wàn)元/年5.總成本：總費(fèi)用+牟間費(fèi)用+工人工資+水電費(fèi)=59960.00+6000+50+6000=7.2億元/年6.3盈虧平衡盈虧計(jì)算如下所示：1. 銷售收入：8000031.3=104000萬(wàn)元/年2. 稅金：10400030.17=17680 萬(wàn)元/年3. 利潤(rùn)：1040

52、00-17680-72000=14320 萬(wàn)元/年4. 回收期:104000/ (14320+0.0791931546.972) =7.2 年5. 稅后內(nèi)部收益率：14320/104000=13.77%由資料得知，流動(dòng)資金額=銷售收入流動(dòng)資金率3年銷售收入我國(guó)化工行業(yè)銷售收入流動(dòng)資金率一般取15%25%,按25%計(jì)算得6. 流動(dòng)資金為104000325%=26000萬(wàn)元流動(dòng)資金率占固定資產(chǎn)投資一般為12%20%，按20%計(jì)算7. 固定資產(chǎn)為：2600/20%=130000萬(wàn)元建設(shè)項(xiàng)冃總投資=流動(dòng)資金+固定資產(chǎn)=26000+130000=156000萬(wàn)元8. 投資利潤(rùn)率:14320/156000

53、=9.18%查表化工及相關(guān)行業(yè)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)。小于化工行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期ps9一 11年的回收期限。本項(xiàng)冃的稅后內(nèi)部收益率為13.77%，投資利潤(rùn)率為9.18%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的石油化工聯(lián)合企業(yè)的基準(zhǔn)收益率9%、平均投資利潤(rùn)率5%。說(shuō)明該項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)小，經(jīng)營(yíng)的安全率相當(dāng)高。分析可知，所有不利因素的效益計(jì)算值內(nèi)部收益率均在石化行業(yè)的基準(zhǔn)收益率9%之上。故可以認(rèn)為，8萬(wàn)噸的發(fā)泡聚苯乙烯工程抗風(fēng)險(xiǎn)能力相當(dāng)強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益良好。7工藝設(shè)計(jì)計(jì)算7.1聚合工藝介紹聚合工段工藝過(guò)程敘述9eps產(chǎn)品的生產(chǎn)采用低溫懸浮聚合一步法工藝技術(shù)，以苯乙烯單體為主 要原料，以水懸浮介質(zhì)和介質(zhì)，在機(jī)械攪拌和分散劑的作用下,苯乙烯單

54、體被 分散成無(wú)數(shù)油狀的液滴,并懸浮限水中，在引發(fā)劑的作用下，在每個(gè)液滴中發(fā)生按自由基反應(yīng)歷程進(jìn)行的聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定階段后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定的溫度壓力下，滲到珠粒內(nèi)，同時(shí)聚合反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，生產(chǎn)出合格的eps粒子。以羥基磷酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉為分散劑，以有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑，在攪拌作用下，苯乙烯單體以液滴的形式懸浮于水中，按自由基反應(yīng) 歷程進(jìn)行聚合反應(yīng)，聚合到穩(wěn)定時(shí)間后加入發(fā)泡劑，發(fā)泡劑在一定溫度壓 力下滲透到珠粒內(nèi)，同時(shí)珠粒進(jìn)一步聚合，生產(chǎn)出合格的eps粒子。生成的eps粒子經(jīng)水洗，離心脫水一級(jí)干燥，二級(jí)干燥風(fēng)送、篩分、 涂層、計(jì)量稱重后，包裝成eps成品。7.2物料衡算計(jì)算依裾(

55、1) 年產(chǎn)量：8萬(wàn)噸(2) 年工作時(shí)數(shù)：7920小時(shí)(3) 單體純度:99.6%(4) 單體轉(zhuǎn)化率：98%(5) 苯乙烯組分含量92%(6) 工藝配比(凈含量/100分單體，質(zhì)量百分含量)：工藝配比見(jiàn)表6-110表6-1 lf-eps發(fā)泡聚苯乙烯工藝配比序號(hào)12原料名稱水苯乙烯(st)規(guī)格脫鹽水99.6%lr-eps124 100備注單體3 45 6789 10 11 12成核劑(sn)發(fā)泡劑羥基磷酸鈣(hap)十二烷基本磺酸鈉(sdbs)過(guò)氧化苯甲酰(bpo)94% 干基98%0.11 8.392 0.177 0.0004 0.196 0.8 0.689 0.0349 0.039 0.0014主分散劑助分散劑低溫引發(fā)劑高溫引發(fā)劑阻燃劑阻燃劑穩(wěn)定調(diào)理過(guò)氧化苯甲酸叔丁脂(cp-02) 95%六溴環(huán)十二烷過(guò)氧化二異丙苯(dop)磷酸氫二鈉)過(guò)硫酸鉀99 %無(wú)水7.3聚合工段物料衡算7.3.1進(jìn)料階段每年生產(chǎn)：7200/17=466 批每批生產(chǎn)：80000000/466=171674kg某組份進(jìn)料量=每小時(shí)產(chǎn)量?產(chǎn)品屮該組分的含量該組分轉(zhuǎn)化率?該組分純度100產(chǎn)品中苯乙烯含量=?100%=91%(100+8.392+0.11+0.196+0.08+0.689+0.349