設(shè)計(jì)課題：X6132經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造(垂向改造)

1、化工材料與工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 化工與材料工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4000噸/年C9石油樹脂裝置合成工藝設(shè)計(jì)Design about Synthesis Process of C9 Petroleum Resin4000tons per year學(xué)生學(xué)號(hào)09120334學(xué)生姓名 賈鵬舉專業(yè)班級(jí)高分0903指導(dǎo)教師金范龍教授完成日期2013.6.7吉林化工學(xué)院Jilin Institute of Chemical Technology摘要本次設(shè)計(jì)的題目數(shù)4000噸/年C9石油樹脂工藝設(shè)計(jì)。C9石油樹脂是從重質(zhì)副產(chǎn)裂解油中分出苯、甲苯、二甲苯后的剩余餾分（C8C11）經(jīng)在酸性催化劑存在下聚合而得。具有優(yōu)良的

2、抗水性、抗腐蝕性、耐酸堿性和耐光老化性，在工業(yè)領(lǐng)域中的開發(fā)應(yīng)用前景十分廣闊。設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括：合成工藝選擇；依據(jù)合成方法優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)合地理環(huán)境確定工藝流程，本工藝選擇以AlCl3為催化劑的陽離子催化聚合反應(yīng)，以常溫常壓為反應(yīng)環(huán)境，聚合反應(yīng)后，經(jīng)過堿洗釜堿洗脫除催化劑，然后進(jìn)入靜置分層罐靜置分層，最后經(jīng)減壓蒸餾蒸餾蒸出副產(chǎn)物得到C9石油樹脂，副產(chǎn)物為溶劑油。依據(jù)工藝設(shè)計(jì)對(duì)聚合工段和精餾工段進(jìn)行物料衡算、熱量衡算。通過計(jì)算確定了原料儲(chǔ)罐、反應(yīng)釜、堿洗釜、靜置分離罐、產(chǎn)品儲(chǔ)罐、換熱器等設(shè)備的基本參數(shù)，依此進(jìn)行設(shè)備選型；最后繪制工藝流程圖并完善車間布置圖、配管圖。 關(guān)鍵字：C9石油樹脂、陽離子催化聚合、減

3、壓蒸餾、設(shè)備選型、車間布置。Abstract The topic of this design for 4000 tons/year of C9 petroleum resin process design. Is a heavier quality by-product C9 petroleum resin pyrolysis oil after separation of benzene, toluene, xylene in the residual fraction (C8 C11) after polymerization in the presence of acidic cata

4、lyst. It has excellent water resistance, corrosion resistance, acid-proof alkaline, and the light aging resistance, development in the field of industrial application prospect is very broad.Design main content includes: synthesis process; Based on synthesis methods advantages and disadvantages of co

5、mbining geographical environment to determine the technological process, this process selection by AlCl3 as catalyst of cationic polymerization reaction, reaction conditions for atmospheric pressure, after polymerization, after dissolving kettle caustic removal catalyst, layering and then into the q

6、uiet place, can let stand, finally by reduced pressure distillation distillation steamed out of by-product C9 petroleum resin, solvent oil by-products. According to the process design of polymerization section and distillation section of material balance, heat balance. Through the calculate and dete

7、rmine the material tank, reaction kettle, dissolving kettle, quiet placeKey words： C9 petroleum resin、cationic polymerization、vacuum distillation、 equipment selection, 、workshop layout。- 39 -目錄摘要IAbstractII第一篇 設(shè)計(jì)說明書- 1 -第一章 緒論- 1 -1.1 設(shè)計(jì)題目的目的和意義- 1 -1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和指導(dǎo)思想- 2 -1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)- 2 -1.2.2 指導(dǎo)思想- 2 -1.2

8、.3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模- 2 -1.3 廠址選擇- 2 -1.3.1吉林地區(qū)的自然條件- 3 -1.4 原料技術(shù)規(guī)格- 3 -1.5 車間組成- 4 -1.5.1 車間的工序劃分- 4 -1.5.2 崗位人員配置- 4 -1.6 有關(guān)環(huán)保、安全技術(shù)及土建方面的說明- 5 -1.6.1 節(jié)能措施- 5 -1.6.2 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)因素分析- 5 -1.6.3毒物危害因素分析- 5 -1.6.4 噪聲危害因素分析- 6 -1.6.5 高溫、酸堿腐蝕和放射性等危害因素分析- 6 -1.6.6設(shè)計(jì)中采用的防范措施- 6 -1.6.7 工業(yè)衛(wèi)生措施方案- 6 -1.6.8 消防- 7 -1.6.9 三廢

9、處理- 8 -第二章 工藝流程論證- 10 -2.1 C9石油樹脂陽離子催化聚合的論證- 10 -2.1.1 C9石油樹脂的熱引發(fā)聚合- 10 -2.1.2 C9石油樹脂的自由基聚合- 10 -2.1.3 C9石油樹脂的陽離子催化聚合- 10 -2.1.4 三種聚合工藝方法的比較- 11 -2.2 C9石油樹脂催化聚合的工藝流程- 11 -2.2.1 聚合操作- 11 -2.2.2 堿洗操作- 11 -2.2.3 工藝流程簡述- 12 -2.3 開車注意事項(xiàng)- 13 -2.4 原料規(guī)格和公用工程條件- 13 -第三章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析- 14 -3.1 項(xiàng)目投資成本- 14 -3.2 生產(chǎn)成本-

10、15 -3.3 盈虧分析- 16 -第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書- 16 -第四章 物料衡算- 16 -4.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)- 16 -4.1.1 物料衡算簡述- 16 -4.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)- 17 -4.1.3 C9餾分原料組成成分及理化數(shù)據(jù)- 17 -4.1.4計(jì)算基準(zhǔn)- 18 -4.2聚合反應(yīng)釜的物料衡算- 18 -4.3精餾工段的物料衡算- 19 -第五章 熱量衡算- 20 -5.1聚合工段熱量衡算- 20 -5.2精餾工段的熱量衡算- 21 -第六章 設(shè)備選型- 24 -6.1原料儲(chǔ)罐V0101-V0104選型- 24 -6.2產(chǎn)品儲(chǔ)罐V0108- V0110選型- 25 -6.3溶劑油儲(chǔ)罐V0

11、106與V0107選型- 26 -6.4反應(yīng)器R0101、R0102、R0103選型- 26 -6.4.1反應(yīng)釜攪拌器選型- 27 -6.5堿洗釜R0104選型- 28 -6.5.1堿洗釜攪拌器選型- 28 -6.6反應(yīng)釜R0101、R0102、R0103換熱器選型- 29 -6.6.1管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算- 30 -6.6.2外管的對(duì)流傳熱系數(shù)計(jì)算- 30 -6.6.3總傳熱系數(shù)的計(jì)算- 30 -6.7原料預(yù)熱器E0101的選型- 31 -6.7.1管程計(jì)算- 32 -6.7.2殼程計(jì)算- 32 -6.7.3預(yù)熱器的總傳熱系數(shù)：- 33 -6.8蒸汽加熱器E0102的選型- 33 -6.8.

12、1預(yù)熱器的總傳熱系數(shù)- 34 -6.9泵的選型- 35 -附錄一 設(shè)備信息總表- 35 -表1釜器設(shè)備一覽表- 35 -表2換熱器設(shè)備一覽表- 35 -表3物料儲(chǔ)罐設(shè)備一覽表- 36 -表4泵設(shè)備一覽表- 36 -結(jié)論- 37 -參考文獻(xiàn)- 38 -致謝- 39 -第一篇 設(shè)計(jì)說明書第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)題目的目的和意義C9石油樹脂是以C9餾分為原料生產(chǎn)出的石油樹脂產(chǎn)品別。是從重質(zhì)副產(chǎn)裂解油中分出苯、甲苯、二甲苯后的剩余餾分（C8C11）經(jīng)催化劑聚合而得。常溫下呈玻璃態(tài)的熱塑性固體，性脆，呈淡黃色或淺棕色1。其分子結(jié)構(gòu)中不含極性基團(tuán)、分子量比較小，因此以其優(yōu)良的耐水性、耐酸堿性、耐候性和耐光

13、老化性、在烴類溶劑中具有優(yōu)異的溶解性4，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于膠粘帶、熱熔膠、油漆、油墨以及涂料、粘合劑、橡膠等行業(yè)。其來源主要有兩種：一是來自煉油廠重整裝置二甲苯塔底油，稱為重整C9。其組成相對(duì)簡單，含大量的偏三甲苯，甲乙苯，均三甲苯，連三甲苯等，是發(fā)展精細(xì)化工的寶貴資源，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。二是來自乙烯生產(chǎn)的副產(chǎn)物，含有大量的不飽和組分，裂解重芳烴中碳九占80 %左右，其成分十分復(fù)雜沸點(diǎn)很接近，精細(xì)分離難度較大，不適合分離利用。 目前C9芳烴石油樹脂的合成方法有陽離子催化聚合、熱引發(fā)聚合和自由基聚合3種3。3種方法中自由基聚合法所得樹脂優(yōu)點(diǎn)是其軟化點(diǎn)高，色澤透明，色度淺，產(chǎn)品的分子量分布比較均勻。

14、但反應(yīng)對(duì)原料的要求高，產(chǎn)率低，還需需要加入終止劑，并采用機(jī)械壓濾。而熱聚合方法合成樹脂的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，產(chǎn)率高；但反應(yīng)溫度高，能耗大，易結(jié)焦，生產(chǎn)的樹脂顏色深，產(chǎn)品檔次低。陽離子催化聚合生產(chǎn)C9芳烴石油樹脂有諸多優(yōu)勢，可選用很多種催化劑，不同的催化劑可以使產(chǎn)品具有不同性質(zhì)，且這些催化劑通?；钚暂^高，使用簡單。催化聚合生產(chǎn)C9芳烴石油樹脂的反應(yīng)溫度低、速度快，能耗小，易于操作，產(chǎn)品質(zhì)量好、顏色淺，產(chǎn)率高，耐候性能好。但產(chǎn)品的軟化點(diǎn)偏低，水洗或者堿洗時(shí)易發(fā)生烴油乳化現(xiàn)象，產(chǎn)品的后處理麻煩，對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，易造成環(huán)境污染6。近年來，國內(nèi)C9芳烴石油樹脂的生產(chǎn)已經(jīng)取得很大進(jìn)展，。但大部分乙烯裝置的副

15、產(chǎn)裂解重芳烴碳九餾份大部分用作燃料，少量用于石油樹脂的生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益不高。隨著石化產(chǎn)品商業(yè)競爭的加劇，石油樹脂生產(chǎn)行業(yè)面臨更大的壓力，研究開發(fā)大噸位、低污染、高品質(zhì)石油樹脂生產(chǎn)技術(shù)是提高我國芳烴石油樹脂產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵。對(duì)石油樹脂進(jìn)行改性，特別是加氫改性，從而擴(kuò)大石油樹脂的用途是石油樹脂發(fā)展的另一個(gè)重要趨勢2。隨著市場的擴(kuò)大和技術(shù)的發(fā)展,我國石油樹脂的應(yīng)用正處于高速發(fā)展的階段,近幾年將以12 %的年增長率增長。2005 年石油樹脂的需求量將達(dá)到20多萬t4 ,高質(zhì)量的專用牌號(hào)油樹脂有很大的發(fā)展空間。隨著近年來我國石油樹脂的進(jìn)口量的逐年增加， C9石油樹脂產(chǎn)品勢必占有大額的市場空間，其發(fā)展將具有

16、巨大的經(jīng)濟(jì)潛力。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和指導(dǎo)思想1.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書“年產(chǎn)3800噸C9石油樹脂合成工藝設(shè)計(jì)”。石油化工裝置工藝設(shè)計(jì)包（成套技術(shù)工藝包）內(nèi)容規(guī)定 SHSG-052-2003石油化工工藝裝置布置設(shè)計(jì)通則 SH3011-2000化工工藝設(shè)計(jì)手冊化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書聚合反應(yīng)工程化學(xué)工程師技術(shù)全書化工原理1.2.2 指導(dǎo)思想（1）設(shè)計(jì)采用陽離子催化聚合。（2）自主設(shè)計(jì)必須符合工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和石油化工生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定。（3）充分利用公用資源，降低工廠的投資和運(yùn)營成本。（4）盡量采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，減少人力資源投入。（5）注意三廢的處理和排放，須符合國家規(guī)定

17、指標(biāo)。（6）加強(qiáng)車間管理，合理分配時(shí)間，做好安全預(yù)防和應(yīng)急措施。1.2.3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模生產(chǎn)方式：連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)品純度：99.99%年產(chǎn)量：4000噸產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率：98%年生產(chǎn)時(shí)間：7440小時(shí)年工作日：310天1.3 廠址選擇 基本依據(jù)（1）地勢平緩、開闊；（2）供電、給水、排水、生活及交通方便;占地面積、所選站址應(yīng)使站內(nèi)各建筑物之間能留有符合防火安全規(guī)定的間距，應(yīng)該考慮站場的發(fā)展余地；（3）應(yīng)避開山洪、滑坡等不良工程地質(zhì)地段及其他不宜設(shè)站的地方；（4）站址與附近工業(yè)、企業(yè)、倉庫、火車站及其他公用設(shè)施的安全距離必須符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，石油化工裝置工藝設(shè)計(jì)規(guī)范SHSG-052-2003的有關(guān)規(guī)定

18、。依據(jù)基本的選擇原則,初步擬定建廠于吉林市江北化工基地，其地處松花江畔，水源充足，水質(zhì)優(yōu)良。有鐵路交通運(yùn)輸便利。原料供應(yīng)充足，運(yùn)輸便利。附近有動(dòng)力廠、電廠，所需動(dòng)力、蒸汽供應(yīng)方便、經(jīng)濟(jì)節(jié)約。下游有污水處理廠，生產(chǎn)污水可進(jìn)行有效的處理。綜上分析該處建廠，地址最佳。1.3.1吉林地區(qū)的自然條件吉林地區(qū)的自然條件見表1-1表1-1 吉林地區(qū)的自然條件 土壤最大凍土深度：1.8米土壤設(shè)計(jì)凍土深度：1.7米全年主導(dǎo)風(fēng)向：西南風(fēng)夏季主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng) 年平均風(fēng)速：3.4米/秒地震裂度：7度年平均降雨量：668.4毫米日最大降雨量：119.3毫米平均氣壓：745.66mmH最高氣溫：36.6最低氣溫：-38平

19、均相對(duì)溫度：71%最大降雪量：420毫米水溫：151.4 原料技術(shù)規(guī)格本設(shè)計(jì)原料來自乙烯生產(chǎn)裝置副產(chǎn)物5，原料中各組分含量見表1-2表1-2 原料組成組成含量%苯乙烯13.08-甲基苯乙烯10.59環(huán)戊二烯0.18雙環(huán)戊二烯3.90茚3.25乙苯5.27甲苯16.53二甲苯7.85異丙苯5.44萘17.77連三甲苯甲乙苯6.859.291.5 車間組成1.5.1 車間的工序劃分3800噸/年C9石油樹脂生產(chǎn)裝置由配料工段、聚合工段、精餾工段組成。整個(gè)生產(chǎn)流程為連續(xù)操作。1.5.2 崗位人員配置本車間采取四班三倒連續(xù)生產(chǎn)。在各領(lǐng)導(dǎo)指揮下工作，車間配有工藝技術(shù)人員，安全管理人員解決工藝、技術(shù)及安全

20、問題，工作日三百一十天，大修三十天，小修三天。每班均有班長主管生產(chǎn)情況。本裝置共需定員52人，人員由廠內(nèi)統(tǒng)一調(diào)配。裝置定員分配情況及生產(chǎn)班制見表1-3。表1-3 裝置定員表序號(hào)崗 位每班定員管理人員操作班次合 計(jì)生產(chǎn)工人222111111原料班四班三倒82配料四班三倒83聚合四班三倒84堿洗四班三倒45靜止分離四班三倒46減壓蒸餾四班三倒47值班長四班三倒48DCS人員四班三倒49安全員210技術(shù)員211工段長212設(shè)備員2總計(jì)521.6 有關(guān)環(huán)保、安全技術(shù)及土建方面的說明1.6.1 節(jié)能措施本設(shè)計(jì)采用的節(jié)能方法： (1) 設(shè)計(jì)采用陽離子催化聚合法合成C9石油樹脂，反應(yīng)溫度低，速度快，能耗小，

21、收率高。(2) 各區(qū)及設(shè)備平面布置應(yīng)滿足工藝流程的要求，盡量縮短管道長度，避免倒流，減少交叉。(3) 各區(qū)布置，把功能相同的設(shè)備盡量布置在一個(gè)裝置區(qū)。(4) 分輸站與周圍環(huán)境以及各設(shè)備間在遵照有關(guān)規(guī)定，保證所要求的防火間距的前提下，布置應(yīng)緊湊，同時(shí)也要保證消防、起重和運(yùn)輸車輛的通行的道路和檢修場地。(5) 對(duì)于有輸送泵的分輸站，廠房內(nèi)的泵一般成單排布置，若機(jī)組數(shù)量較多時(shí)，也可以采用雙排布置，以避免廠房過長而使巡回檢查操作不便。雙排布置時(shí)，之間應(yīng)有足夠的距離。對(duì)于大型壓縮機(jī)組，還常常采用雙層布置，使輔助設(shè)備和管道在一層，而二層為操作平臺(tái)，這樣可以減少占地，方便操作。1.6.2 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)因素

22、分析C9餾分聚合裝置防爆區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲級(jí)。因?yàn)樵现斜?、甲苯、乙苯和苯乙烯等均為甲、乙類易燃、易爆危險(xiǎn)性液體 。這些物料一旦泄漏，遇明火或靜電及其他因素引起的火花就能引發(fā)火災(zāi)、爆炸和中毒事故。該生產(chǎn)裝置屬于甲類火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性生產(chǎn)裝置，裝置大部分區(qū)域?yàn)楸ㄎｋU(xiǎn)區(qū)6 。甲苯為易燃、易爆液體，爆炸極限為1.2%7.0%（V/V），其蒸汽可以與空氣形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。流速過快，容易產(chǎn)生和積聚靜電。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。苯乙烯為一級(jí)可燃液體，蒸汽與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸上限6.1%（V/V），爆炸下

23、限1.1%（V/V），遇明火、高熱物質(zhì)可以引起燃燒爆炸。遇酸性催化劑能發(fā)生猛烈聚合，放出大量熱量。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。流速過快，容易產(chǎn)生和積聚靜電7。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃，引起火災(zāi)或爆炸。1.6.3毒物危害因素分析C9餾分中的苯乙烯對(duì)眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。高濃度接觸主要是引起眼、皮膚、黏膜和呼吸道的刺激癥狀，表現(xiàn)為眼部刺痛、流淚、結(jié)膜充血、咳嗽、頭暈、萎靡不振，液體濺到眼部可導(dǎo)致灼傷。嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、酩酊狀態(tài)、常見神經(jīng)衰弱綜合征8。長期接觸有時(shí)引起阻塞性肺部病變。皮膚粗糙、皸裂和增厚。甲苯對(duì)皮膚、粘膜有刺激性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)

24、有麻醉作用，在短時(shí)間內(nèi)吸入較高濃度本品可出現(xiàn)眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽部充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態(tài)蹣跚、意識(shí)模糊。重癥者可有躁動(dòng)、抽搐、昏迷。長期接觸可發(fā)生神經(jīng)衰弱綜合征，肝腫大，女工月經(jīng)異常等。對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害，對(duì)空氣、水環(huán)境及水源可造成污染9。1.6.4 噪聲危害因素分析本工藝主要噪聲源為離心泵、真空泵、攪拌電機(jī)，其噪聲級(jí)均在90dB（A）以下，且有泵房隔離，危害較小。1.6.5 高溫、酸堿腐蝕和放射性等危害因素分析本工藝無放射性危害。蒸餾中換熱器采用0.09MPa中壓蒸汽，溫度為160。生產(chǎn)過程中換熱器和閃蒸罐處于高溫狀態(tài)，操作人員在工作中由于勞動(dòng)保護(hù)

25、用品穿戴不當(dāng)、違章操作、設(shè)備故障等因素，可能發(fā)生高溫灼傷危害。液堿、AlCl3等腐蝕性化學(xué)品對(duì)人體、設(shè)備、管道及儀表等有腐蝕危害。1.6.6設(shè)計(jì)中采用的防范措施 (1) 選擇技術(shù)成熟、可靠、流程短的生產(chǎn)路線，以減少危害發(fā)生的可能性。 (2) 本裝置設(shè)置一套全總線制火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)，控制盤設(shè)于控制室內(nèi)。設(shè)置感煙、感溫等防爆火災(zāi)報(bào)警探測器、防爆手動(dòng)報(bào)警開關(guān)等。 (3) 在可能泄漏易燃易爆介質(zhì)的場所內(nèi)設(shè)可燃?xì)怏w報(bào)警器。 (4) 按爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域劃分及電氣設(shè)備選型。 (5) 對(duì)接觸易燃易爆介質(zhì)的設(shè)備和管線均采用靜電接地。 (6) 凡表面溫度超過60的設(shè)備和管道均采取隔熱

26、措施，以防人員燙傷。 (7) 在主裝置設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器，有腐蝕介質(zhì)地帶設(shè)置洗眼器和淋浴器。 (8) 噪聲控制的設(shè)計(jì)符合工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。選用低噪聲的設(shè)備，必要時(shí)采取消音、隔聲、吸聲、隔振或綜合控制措施。1.6.7 工業(yè)衛(wèi)生措施方案1.6.7.1 影響職工健康的因素裝置所用原料甲苯、濃堿均為影響職工健康的物料，這些物質(zhì)與人體接觸都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。（1）甲苯侵入途徑有吸入、食入、經(jīng)皮吸收。對(duì)皮膚、粘膜有刺激性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，在短時(shí)間內(nèi)吸入較高濃度本品可出現(xiàn)眼及上呼吸道明顯的刺激癥狀、眼結(jié)膜及咽部充血、頭暈、頭痛、惡心、嘔吐、胸悶、四肢無力、步態(tài)蹣跚、意識(shí)模糊。重癥者可

27、有躁動(dòng)、抽搐、昏迷。長期接觸可發(fā)生神經(jīng)衰弱綜合征，肝腫大，女工月經(jīng)異常等。皮膚干燥、開裂、皮炎。（2）苯乙烯高濃度接觸主要是引起眼、皮膚、黏膜和呼吸道的刺激癥狀，表現(xiàn)為眼部刺痛、流淚、結(jié)膜充血、咳嗽、頭暈、萎靡不振，液體濺到眼部可導(dǎo)致灼傷。嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐、酩酊狀態(tài)。（3）液堿燒堿屬于強(qiáng)堿性，具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，皮膚接觸會(huì)局部變白，起水泡，嚴(yán)重者會(huì)引起嚴(yán)重灼燒，甚至可導(dǎo)致失明。1.6.7.2 衛(wèi)生保護(hù)措施（1）由于裝置所用苯能灼傷皮膚或眼，在主裝置每一樓層均設(shè)有2臺(tái)洗眼器。（2）職工配有防護(hù)手套等勞保用品，接觸有毒氣體的職工配有防毒面具等防護(hù)器材。1.6.8 消防1.6.8.1 火災(zāi)

28、隱患分析表1-4 新建C9石油樹脂裝置主要物料特性表序號(hào)物料名稱閃點(diǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)類別滅火劑1甲苯4.4甲B干粉、泡沫、二氧化碳2苯乙烯31.0甲B水、二氧化碳、泡沫、干粉3萘78.9甲B滅火劑、霧狀水、二氧化碳、砂土1.6.8.2 防火等級(jí) 生產(chǎn)類別：按照廠房防火等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)C9石油樹脂的車間防火等級(jí)為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)：按照火災(zāi)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，為嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)級(jí)。建筑物耐火等級(jí)為二級(jí)。1.6.8.3 消防設(shè)施為確保裝置的安全生產(chǎn)，消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮了裝置的生產(chǎn)類別、火災(zāi)危險(xiǎn)性，嚴(yán)格遵守國家消防規(guī)范，本著“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防方針，配置以下必要的消防設(shè)施。（1）室外水消防系統(tǒng)新建裝置為甲、

29、丁類，建、構(gòu)筑物高度為12m，局部高15m。裝置所需最大消防水量為120m3/h,采用低壓消防水系統(tǒng)。低壓消防水為過濾水，在裝置區(qū)內(nèi)由管道環(huán)狀布置。低壓環(huán)狀管網(wǎng)上設(shè)置8個(gè)SS150-1.0地上式消火栓10，滿足消防要求。（2）室內(nèi)水消防系統(tǒng)在新建裝置廠房內(nèi)設(shè)置室內(nèi)水消火栓，水量為36 m3/h，消火栓的設(shè)置保證兩股水柱同時(shí)到達(dá)室內(nèi)任何部位。（3）移動(dòng)式滅火器根據(jù)裝置各危險(xiǎn)場所的生產(chǎn)類別、危險(xiǎn)等級(jí)、保護(hù)面積等因素設(shè)置了相應(yīng)的移動(dòng)式滅火器。滅火器的設(shè)置充分考慮了分布均勻、使用方便等因素，保證撲滅初起火災(zāi)，避免火勢蔓延，減少火災(zāi)損失。（4）火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)本裝置設(shè)置一套全總線制火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)，控制盤設(shè)

30、于控制室內(nèi)。設(shè)置感煙、感溫等防爆火災(zāi)報(bào)警探測器、防爆手動(dòng)報(bào)警開關(guān)等。（5）可燃?xì)怏w濃度檢測報(bào)警系統(tǒng)本裝置設(shè)置一套可燃?xì)怏w報(bào)警控制系統(tǒng)，控制盤設(shè)于控制室內(nèi)，在裝置內(nèi)不同位置設(shè)置一定數(shù)量的可燃?xì)怏w報(bào)警探測器，分別對(duì)甲苯、乙苯、等可燃?xì)怏w濃度進(jìn)行檢測。1.6.9 三廢處理1.6.9.1 廢水（1）廢水組成C9石油樹脂生產(chǎn)過程中產(chǎn)生兩種廢水，換熱器的冷卻回水和堿洗過程中的堿洗廢水。廢水中的主要污染物為微量的甲苯等有機(jī)物和NaOH廢水在本廠污水處理車間經(jīng)過簡單處理后排入污水處理廠。（2）廢水排量小時(shí)平均流量：7m3/h；（3）排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)見表1-5表1-5排放標(biāo)準(zhǔn)表5序號(hào)指標(biāo)單位出水備注1C

31、ODcrmg/L500當(dāng)進(jìn)水CODcr12000 mg/L時(shí)，總?cè)コ蔬_(dá)到95.8%。當(dāng)進(jìn)水CODcr12000mg/L時(shí)，出水CODcr500 mg/L。2BOD5mg/LB/C0.43SSmg/L504pH6-95色度倍數(shù)80（4）處理技術(shù)物化預(yù)處理+生物分解技術(shù)。1.6.9.2 廢氣C9石油樹脂生產(chǎn)過程中沒有廢氣產(chǎn)生，精餾工段的溶劑油蒸汽經(jīng)過冷凝回收，有機(jī)物氣體含量較低可通入火炬燃燒后直接排入大氣，符合國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)。1.6.9.3 廢渣生產(chǎn)過程中無廢渣產(chǎn)生。第二章 工藝流程論證2.1 C9石油樹脂陽離子催化聚合的論證2.1.1 C9石油樹脂的熱引發(fā)聚合C9芳烴石油樹脂的熱聚合反應(yīng)一般

32、是將C9餾分在反應(yīng)釜中加熱到260左右，首先由2個(gè)可聚物的分子形成DielsAlder加成中間體，再與另一個(gè)可聚組分的分子反應(yīng)，生成2個(gè)自由基，而后引發(fā)聚合。熱聚合方法合成樹脂的工藝簡單，產(chǎn)率高；但反應(yīng)溫度高，能耗大，易結(jié)焦，生產(chǎn)的樹脂顏色深，產(chǎn)品檔次低，工業(yè)上只用來生產(chǎn)深色樹脂，其產(chǎn)品主要用作橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑、混凝土的添加劑。C9組分的連續(xù)熱聚合工藝，解決了石油樹脂間歇生產(chǎn)的難題，使樹脂生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行，提高了生產(chǎn)效率。對(duì)提高C9芳烴資源利用率，建設(shè)環(huán)境友好的化工生產(chǎn)裝置具有重要意義。2.1.2 C9石油樹脂的自由基聚合自由基聚合是由于裂解C9組分分子中存在大量的不飽和鍵(孤對(duì)電子)，在引發(fā)劑的作用下

33、形成自由基，并引發(fā)鏈聚合，合成產(chǎn)品后加入固體阻聚劑終止反應(yīng)。許多自由基聚合反應(yīng)過程中還存在鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)，即鏈自由基從單體、溶劑、 引發(fā)劑、甚至大分子上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子，使鏈自由基終止，而轉(zhuǎn)移這個(gè)原子的分子形成新的自由基，并能繼續(xù)增長形成活性鏈，使聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。石油樹脂的自由基聚合常用的引發(fā)劑是過氧化物和脂肪酸鈉或兩者的混合物。引發(fā)劑的用量和配比對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響比較大。自由基聚合法的樹脂軟化點(diǎn)高，色澤透明，色度淺，產(chǎn)品的分子量分布比較均勻。自由基聚合對(duì)原料的要求高，產(chǎn)率低，在生產(chǎn)過程中需要加入終止劑，并采用機(jī)械壓濾，使它的應(yīng)用范圍受到一定限制。122.1.3 C9石油樹脂的陽離子催化聚合C9芳烴

34、石油樹脂的催化聚合反應(yīng)是陽離子型加聚反應(yīng)，主要是C9單體在催化劑的作用下，形成碳正離子活性中心，引發(fā)鏈?zhǔn)骄酆希瑥亩铣墒蜆渲?。催化聚合反?yīng)一般包括鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止，活性中心受離子對(duì)的離解程度影響很大，當(dāng)反應(yīng)介質(zhì)、溶劑不同時(shí)活性中心也不同。大部分文獻(xiàn)中提到的石油樹脂合成工藝都采用催化聚合法。催化聚合生產(chǎn)C9芳烴石油樹脂的反應(yīng)溫度低、速度快，能耗小，易于操作，產(chǎn)品質(zhì)量好、顏色淺，產(chǎn)率高。但產(chǎn)品的軟化點(diǎn)偏低，水洗或者堿洗時(shí)易發(fā)生烴油乳化現(xiàn)象，產(chǎn)品的后處理麻煩，對(duì)設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)，易造成環(huán)境污染。其產(chǎn)品主要應(yīng)用在膠粘劑、增稠劑、油墨等領(lǐng)域中。13用于生產(chǎn)C9芳烴石油樹脂的催化劑主要分成2

35、類：一類是強(qiáng)質(zhì)子酸， 如H2S0 4、HClO4、H3P04；一類是Lewis酸，如BF3 、BF3O(C2H5)2、BCl3、AlCl3、TiCl4等。強(qiáng)質(zhì)子酸的催化活性低，腐蝕性強(qiáng)，且難于分離；Lewis酸中以BF3和AlCl3應(yīng)用最廣。使用AlCl3比BF3更容易得到高相對(duì)分子質(zhì)量、高軟化點(diǎn)的樹脂，但樹脂的顏色深，脫催化劑困難，產(chǎn)品主要用作橡膠助劑。AlCl3或BF3與苯酚、脂肪酸、醛、醚、烷基鋁發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)制得催化劑，反應(yīng)活性很高，使用方便，如用AlCl3與乙醚反應(yīng)作為催化劑聚合原料中150200的餾分，得到的樹脂耐候性能好、軟化點(diǎn)高。142.1.4 三種聚合工藝方法的比較從上述可以看

36、出，熱聚合、催化聚合以及自由基聚合3種生產(chǎn)方法各有利弊，可視原料組成、產(chǎn)品用途及生產(chǎn)條件來選擇技術(shù)路線。3種合成方法技術(shù)路線的對(duì)比見表2-1。表2-1 三種合成技術(shù)路線路線比較項(xiàng)目熱聚合催化聚合自由基聚合酸催化聚合固體酸催化聚合催化劑無AlCl3、BF3等P2O5/SO3過氧化物反應(yīng)溫度高低較高較高反應(yīng)壓力較高常壓常壓常壓反應(yīng)時(shí)間短中中長廢水處理無有無無樹脂色相較淺較深較深較深軟化點(diǎn)高較高較高低2.2 C9石油樹脂催化聚合的工藝流程2.2.1 聚合操作本工藝采用陽離子催化聚合，所用催化劑為AlCl3。聚合溫度低，反應(yīng)采用立式攪拌反應(yīng)釜，分為三個(gè)同樣大小規(guī)格的釜串聯(lián)操作，反應(yīng)速率快，轉(zhuǎn)化率高。反

37、應(yīng)釜換熱器為內(nèi)置蛇管式換熱器，以維持反應(yīng)溫度。2.2.2 堿洗操作為了保證產(chǎn)品純度和聚合度，反應(yīng)結(jié)束后需經(jīng)過堿洗操作去除未反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)之后的混合物在堿洗釜充分?jǐn)嚢柘礈旌笏腿氲届o置分層罐，分層后上層混合物進(jìn)入減壓蒸餾裝置，下層廢堿溶液排入廢水處理池處理。2.2.3 工藝流程簡述C9餾分被儲(chǔ)存在C9原料儲(chǔ)罐（V0101-V0104）中。催化劑配置好之后直接加入催化劑儲(chǔ)罐。C9餾分從原料儲(chǔ)罐下口經(jīng)過離心泵（P0101A/B）輸送到二樓的套管式換熱器（E0101）中，經(jīng)過換熱之后溫度從20達(dá)到40，進(jìn)入二樓反應(yīng)釜（R0101）中進(jìn)行聚合反應(yīng)，催化劑由催化劑儲(chǔ)罐利用位差流入反應(yīng)釜（R0101）。反

38、應(yīng)釜（R0101）的液位由液位指示控制表（LIC0101）指示并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)釜的物料量。進(jìn)料的溫度由溫度表（TIC0101）指示并通過熱水進(jìn)口管的流量調(diào)節(jié)閥來控制進(jìn)料溫度維持在40。反應(yīng)釜（R0101）的溫度由溫度表（TIC0102）指示并調(diào)節(jié)蛇管式換熱器進(jìn)水管的流量大小從而使反應(yīng)維持在40。反應(yīng)3小時(shí)完成后的混合物利用液位差輸送進(jìn)入反應(yīng)釜（R0102）中，反應(yīng)釜（R0102）的液位由液位指示控制表（LIC0102）指示并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，進(jìn)入反應(yīng)釜的物料量進(jìn)料的溫度由溫度表（TIC0103）指示并通過熱水進(jìn)口管的流量調(diào)節(jié)閥來控制進(jìn)料溫度維持在40。反應(yīng)3小時(shí)完成后的混合物經(jīng)過

39、泵（P0102A/B）輸送進(jìn)入二樓反應(yīng)釜（R0103）中。反應(yīng)釜（R0103）的液位由液位指示控制表（LIC0103）指示并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，進(jìn)入反應(yīng)釜的物料量進(jìn)料的溫度由溫度表（TIC0104）指示并通過熱水進(jìn)口管的流量調(diào)節(jié)閥來控制進(jìn)料溫度維持在40。反應(yīng)3小時(shí)完成后的混合物經(jīng)過泵（P0103A/B）輸送進(jìn)入二樓堿洗釜（R0104）中。堿液直接由原料配制車間通過管道輸送過來并加入堿洗釜中（R0104）。堿液流量由液位指示控制儀表（LIC0104）指示并通過流量控制表（FIC0101）來調(diào)節(jié)堿液加入量的大小。堿洗1小時(shí)之后的堿液和反應(yīng)混合物利用液位差輸送進(jìn)入一樓靜置分層罐（V0105）中靜置

40、分層，混合物流量由液位控制表（LIC0105）指示并通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。3小時(shí)之后，分層后的廢堿溶液從靜置罐下部排液管直接放入到廢水處理池中，上部的反應(yīng)混合物經(jīng)過泵（P0103A/B）應(yīng)混合物經(jīng)過輸送進(jìn)入二樓減壓蒸餾器（E0102），反應(yīng)混合物經(jīng)中壓蒸汽加熱到160進(jìn)入減壓蒸餾罐蒸餾。蒸餾罐的進(jìn)口流量由泵的出口調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。物料溫度由溫度表（TIC0105）檢測控制，并通過蒸汽進(jìn)口溫度調(diào)節(jié)表（TIC0106）來維持溫度恒定。蒸餾之后的溶劑油蒸汽被真空泵（P0105A/B）抽入列管式泠凝器（E0103）中冷凝為液體。冷凝液溫度由溫度表（TIC0107）檢測控制。冷凝后的溶劑油由換熱器底部流出進(jìn)入溶

41、劑油儲(chǔ)罐（V0106-V0107）儲(chǔ)存。蒸餾罐下部的C9石油樹脂利用液位差輸送進(jìn)入C9原料儲(chǔ)罐（V0108-V0110）中儲(chǔ)存。2.3 開車注意事項(xiàng)1生產(chǎn)準(zhǔn)備與檢查(1)檢查所有設(shè)備是否符合設(shè)計(jì)施工與施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求。(2)檢查設(shè)備連接、設(shè)備材質(zhì)是否符合設(shè)計(jì)要求。(3)對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)和電器設(shè)備、照明等設(shè)備，并送電試運(yùn)行檢查。(4)檢查安全設(shè)備與消防設(shè)備是否齊全，并對(duì)消防設(shè)備進(jìn)行試用檢查。(5)檢查所有設(shè)備的氣密性，是否正確安裝。2.4 原料規(guī)格和公用工程條件1.公用工程的蒸汽、水、電規(guī)格見表2-2，2-3，2-4表2-2 蒸汽規(guī)格名稱來源壓力(Mpa)溫度()中壓蒸汽吉化104廠3.8248表2

42、-3 水規(guī)格名稱來源壓力(Mpa)溫度()蒸汽冷凝熱水吉化104廠0.2-0.47080循環(huán)水吉化106廠0.2-0.631工業(yè)水吉化106廠0.2-0.620表2-4電規(guī)格名稱來源參數(shù)動(dòng)力電電修車間交流380v照明電電修車間交流220v儀表電源電修車間交流1102.原料規(guī)格參見表2-515表2-5 原料規(guī)格序號(hào)原材料名稱代號(hào)控制項(xiàng)目名稱及指標(biāo)用途1C9餾分c9餾程（初餾點(diǎn)98%）：112200密度g/cm3：0.9108碘值 gI/（100g）：69.08反應(yīng)單體2AlCl3Cat氯化鋁(AlCl3)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%99.0鐵(以FeCl3計(jì))/%0.05水不溶物/%0.05催化劑3BF3Ca

43、t三氟化硼(BF3)/%46.847.8水(H2O)/%0.5催化劑4NaOH總堿量（以干基的Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）% 99.2氯化鈉（以干基的NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)）含量% 0.70鐵（Fe）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（干基計(jì)）% 0.0035第三章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析3.1 項(xiàng)目投資成本建設(shè)投資工程主要有設(shè)備購置，主材，安裝工程，建筑工程，還有一些其他費(fèi)用。查有關(guān)資料得到20000噸C9石油樹脂裝置的建設(shè)總投資為25200萬元（其中建設(shè)投資24000萬元）。根據(jù)化工裝置的投資費(fèi)用和生產(chǎn)能力之間存在的函數(shù)關(guān)系、分別表示其他條件相同而尺寸不同的兩臺(tái)設(shè)備或兩套裝置的生產(chǎn)能力；、分別為其對(duì)應(yīng)的投資；n能力指數(shù)，一般取0

44、.6。則：4000噸C9石油樹脂裝置的設(shè)備投資為9137.54萬元所以4000噸C9石油樹脂裝置的建設(shè)總投資為2100+9137.54=11237.54萬元3.2 生產(chǎn)成本1.原料、輔助材料的消耗定額原料、輔助原料的消耗定額見表3-1：表3-1 原料、輔助材料的消耗定額序 號(hào)物質(zhì)名稱消耗定額（t/年）價(jià)格（元/ t）原料費(fèi)用（萬元/年）1C9餾分13339.70335044692催化劑92.73310028.753純堿13422.43500671.12其他生產(chǎn)費(fèi)用：220萬元/年總生產(chǎn)費(fèi)用：4469+28.75+671.12+220=5389萬元/年2.車間費(fèi)用總費(fèi)用×10%=538

45、9×0.1=538.9萬元/年3.工人工資30000×52=156萬元/年4.水電氣費(fèi)用總費(fèi)用×10%=5389×0.1=538.9萬元/年5.總成本總成本=總費(fèi)用+車間費(fèi)用+工人工資+水電費(fèi)=5389+538.9+156+538.9=6622.8萬元/年3.3 盈虧分析盈虧計(jì)算如下：銷售收入：4000×11000+9339.73×8000=11872萬元/年稅金：11872×0.17=2018.20萬元/年利潤：11872-6622.8-2018.2=3231萬元/年回收期：取整4所以投資回收期4年按表測算，本項(xiàng)目的稅后內(nèi)

46、部收益率為48.8%，投資利潤率為34.46%，大于傳統(tǒng)的石油化工聯(lián)合企業(yè)的基準(zhǔn)收益率9%、平均投資利潤率5%。說明該項(xiàng)目經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)小，經(jīng)營的安全率高。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，年產(chǎn)量4000噸C9石油樹脂工程抗風(fēng)險(xiǎn)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)效益良好。第二篇 設(shè)計(jì)計(jì)算書第四章 物料衡算4.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.1.1 物料衡算簡述隨著世界工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)過程變得越來越復(fù)雜，對(duì)于衡量生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)性，合理性等問題，便成為組織生產(chǎn)中的重要問題，化工產(chǎn)品的生產(chǎn)也是如此，生產(chǎn)過程的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，例如產(chǎn)品產(chǎn)量，原料消耗量，公用工程的水、電、氣的消耗量，聯(lián)產(chǎn)品

47、和副產(chǎn)品的數(shù)量等都是十分重要的工藝指標(biāo)，為了衡量其先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、合理性，就要進(jìn)行化工生產(chǎn)中的局部或全部的物料衡算和熱量衡算。物料衡算是化工工藝設(shè)計(jì)中最基本的、最重要的內(nèi)容之一。物料衡算是在工藝路線確定之后，開始進(jìn)行工藝流程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)并繪制出工藝流程草圖后進(jìn)行的。物料衡算是采用定量的方法，計(jì)算每一個(gè)過程或設(shè)備的各物料的流量、組成乙基各組分的的含量，為進(jìn)行能量衡算、設(shè)備計(jì)算選型或工藝設(shè)計(jì)、確定原材料消耗定額、進(jìn)行公共系統(tǒng)設(shè)計(jì)等各種設(shè)計(jì)項(xiàng)目提供依據(jù)。通常物料衡算有兩種情況，一是對(duì)已有的生產(chǎn)設(shè)備或過程利用實(shí)測的數(shù)據(jù)，計(jì)算出另一些不能直接測定的物料量。另一種是設(shè)計(jì)一種新的設(shè)備或工藝過程，由物料衡算結(jié)合

48、能量衡算和設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算，確定設(shè)備的工藝尺寸以及整個(gè)工藝流程。一個(gè)完整的物料衡算是進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量做到進(jìn)出物料的平衡。物料衡算式：進(jìn)入系統(tǒng)的物料量=流出系統(tǒng)的物料量+系統(tǒng)內(nèi)累計(jì)的物料量對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)過程，累計(jì)=0，此時(shí)進(jìn)=出。4.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）年產(chǎn)量：4000噸（2）年工作時(shí)數(shù)：7440小時(shí)（3）單體純度：99.9%（4）聚合裝置轉(zhuǎn)化率：98%（5）C9餾分密度：970 kg/m3；（6）催化劑三氯化鋁：按C9餾分中烯烴含量的2%計(jì)算；（7）攪拌熱：按聚合熱的5%計(jì)算；（8）大氣吸熱：按總交換熱的5%計(jì)算。（9）精制過程損率：1%；4.1.3 C9餾分原料組成成

49、分及理化數(shù)據(jù)C9餾分原料組成成分及理化數(shù)據(jù)見表4-1表4-1 C9餾分原料組成成分及理化數(shù)據(jù)組成含量%氣體熱容J/mol/k氣化潛熱KJ/mol液體熱容J/mol/k沸點(diǎn)黏度Pa.s×10-3苯乙烯13.08176.2736.51215.581450.599-甲基苯乙烯10.59206.4735.30253.811650.665環(huán)戊二烯0.1897.3221.54145.3541.5雙環(huán)戊二烯3.90200.8539.64238.86170茚3.25190.5746.22233.00181.61.14甲苯16.53154.5726.95201.42110.60.459二甲苯7.851

50、83.0129.90231.47139.10.615異丙苯10.71222.0231.21266.10153.00.601萘17.77194.6347.20238.00218.02.07連三甲苯6.85216.5441.77263.55168.0甲乙苯9.29219.9439.27269.600.6994.1.4計(jì)算基準(zhǔn)由于此反應(yīng)屬于連續(xù)操作過程，所以選擇kg/h作為基準(zhǔn)單位4.2聚合反應(yīng)釜的物料衡算餾分 + 催化劑 石油樹脂 + 損失已知 年產(chǎn)量 4000噸/年 年工作日 310天 即 310×24=7440 h單位時(shí)間樹脂產(chǎn)量 4000×1037440=537.63 K

51、g/h未精制前的樹脂單位時(shí)間產(chǎn)量 537.631-1.2%=544.16 Kg/h若單體純度為100%，則所需單體量 （轉(zhuǎn)化率為98%）544.1698%=555.26 Kg/h已知單體純度為99.9%，則實(shí)際活性單體總量555.2699.9%=555.82 Kg/h已知C9餾分中烯類單體含量為31% 總的C9餾分進(jìn)料量555.8231%=1792.97Kg/h 催化劑進(jìn)料量555.82×2%=11.12Kg/h聚合工段物料衡算表4-2進(jìn)料kg/h出料kg/hC9餾分1792.97石油樹脂537.63催化劑11.12催化劑11.12未反應(yīng)1255.34合計(jì)1804.09合計(jì)1804.

52、094.3精餾工段的物料衡算已知回收率為99%C9餾分中非烯類活性單體量 1792.97×1-31%=1237.15Kg/h烯類單體的雜質(zhì)量 555.82-555.26=0.56 Kg/h烯類單體中未反應(yīng)的單體 555.26-544.16=11.1Kg/h損失樹脂量 544.16-537.63=6.53Kg/h氣相組分 1237.15+0.56+11.1+6.53=1255.34 Kg/h精餾工段物料衡算表4-3進(jìn)料kg/h出料kg/h混合組分1792.97氣相1255.34C9樹脂537.631792.97合計(jì)1792.97第五章 熱量衡算5.1聚合工段熱量衡算C9烯烴原料進(jìn)料溫度

53、設(shè)定為20oC，進(jìn)入反應(yīng)器之前經(jīng)過套管換熱器，溫度上升至40oC，之后的其他工段用熱水加熱，進(jìn)口溫度為70oC，出口溫度為60oC。已知進(jìn)料溫度為20，將其加熱為40，并保持40反應(yīng)，用水加熱，進(jìn)水溫度為70，出水溫度為60查的數(shù)據(jù)C9餾分原料相對(duì)分子量 114 g/mol進(jìn)料C9餾分的物質(zhì)的量 1792.97×103114=15866.99mol/h原料預(yù)熱所吸收的熱量 （C9餾分原料的比熱容 0.206 KJ/h ） Q1=C1M1T=0.206×15866.99×20=65371.99KJ/h換熱時(shí)水所交換的熱量為： Q2=Q1=C2M2T2 M2=Q2C2T2=65371.9910×4.186=1561.68Kg/h在本工藝中，采用蛇管在聚合釜內(nèi)換熱，反應(yīng)溫度保持在40oC，利用水來進(jìn)行換熱進(jìn)水溫度為15o