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1、1、项目概况及招标范围1.1 项目概况本项目一期占地150亩，总投资约6.5亿，产能30万吨/年,其中，聚羧酸水剂8万吨/年，聚羧酸干粉1.4万吨/年，萘系水剂10.6万吨/年，萘系粉剂1.4万吨/年，脂肪族减水剂8万吨/年，氨基磺酸减水剂0.6万吨/年。1.2 招标范围从项目初步设计开始至整厂验收结束期间的各类设计工作。包含项目初步设计（含准确的投资概算报告，误差不超过10%。 ） 、政府要求完成的各类设计专篇、整厂施工图设计以及协助招标人生产线试车、协助完成各类验收等。四、设计工艺4.1 聚羧酸系列产品4.1.1 生产工艺流程本项目聚羧酸系列产品包括聚羧酸水剂及聚羧酸粉剂两种，合成路线见下
2、图：环氧乙烷环氧丙烷甲基烯丙醇聚醚 I 型(中间体)环氧乙烷环氧丙烷异戊烯醇聚醚 II 型(中间体)改性聚醚 TPEG(中间体)I 型聚羧酸母液(中间体)II 型聚羧酸母液 (中间体)聚羧酸母液(中间体)聚羧酸水剂(产品 1)聚羧酸干粉(中间体)聚羧酸粉剂(产品 2)合成 合成混合合成 合成丙烯酸 丙烯酸甲酯 丙烯酸丁酯 甲基丙烯酸甲酯 巯基乙醇 雕白粉 维 C丙烯酸 巯基乙酸 雕白粉 维 C混合复配水松香热聚物引气剂葡萄糖酸钠干燥复配木质素减水剂葡萄糖酸钠硫酸盐混渣图 4.1-1 聚羧酸系列产品合成路线4.1.1.1 改性聚醚工艺流程改性聚醚 TPEG 由聚醚 I 型和聚醚 II 型两种中间
3、体按 1:1 质量比混合而成。1）聚醚 I 的工艺流程：在反应釜中通入氮气置换 5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的甲基烯丙醇和一定量的催化剂（KOH）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至 95-105，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束后，连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在 0.2-0.35MPa 密闭反应，控制反应温度在 90-110。通入时间控制在 2-3 小时，反应完全后升温到 110，开启真空脱水 1 小时（真空度大于-0.098 MPa ） ，真空脱水主要是利用液体（水）在真空中蒸发变成蒸汽时需要吸收热量，利用的水蒸发吸热的原理。真空脱水后
4、再加入环氧乙烷和环氧丙烷反应，反应温度控制在 110，环氧乙烷和环氧丙烷的加料时间控制在 3-5 小时，待釜内压力降至0.03MPa 并维持在一定数值时，可以视为反应结束保持温度，再次进行真空脱水 1 小时（真空度大于-0.098 MPa） 。冷却至 100以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于 60-80漂白半小时，结束后冷却至 50-60出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐通过间接加热的方式使物料保持在 60，以保证半成品形态，便于后续工段处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成规
5、格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。聚醚 I 型整个生产周期含原料、设备准备时间约为 12h，每天生产 2 批次，全年合计 600 批次，每批次约生产 16.7925t。聚醚 I 的化学反应方程式：CH2COHH2CCH3 KOH CH2COKH2CC3 H2O聚醚 I 型工艺流程图见图 4.1-2。引发甲基烯丙醇K O H环氧丙烷环氧乙烷反应环氧丙烷环氧乙烷脱水 真空泵G1 - 2： 水 、 甲基烯丙醇 、 环氧乙烷 、 环氧丙烷进真空泵废水 W1 - 1： 水 、 甲基烯丙醇 、 环氧乙烷 、 环氧丙烷反应环氧丙烷环氧乙烷脱水 真空泵G1 - 3： 水 、 甲基烯丙醇 、 环
6、氧丙烷 、 环氧乙烷进真空泵废水 W1 - 2： 水 、 甲基烯丙醇 、 环氧丙烷 、 环氧乙烷 、切片 G u1 - 1： 粉尘聚醚 I 型图 4 . 1 - 2 聚醚 I 型工艺流程及产污环节图中和漂白草酸双氧水置换氮气 G1 - 1： 置换尾气2）聚醚 II 的工艺流程：聚醚 II 型工艺流程与 I 型基本相似，仅反应原料不同，具体流程为：在反应釜中通入氮气置换 5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的异戊烯醇和一定量的催化剂（KOH）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至 95-105，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束后，连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压
7、力保持在 0.2-0.35MPa 密闭反应，控制反应温度在 90-110。通入时间控制在 2-3 小时，反应完全后升温到 115，开启真空脱水 1 小时（真空度大于-0.098 MPa ） 。然后再加入环氧乙烷和环氧丙烷反应，反应温度控制在 110，环氧乙烷和环氧丙烷的加料时间控制在 3-5 小时，待釜内压力降至0.03MPa 并维持在一定数值时，可以视为反应结束保持温度，再次进行真空脱水 1 小时（真空度大于-0.098 MPa） 。冷却至 100以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于 60-80漂白半小时，结束后冷却至 50-60出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐通过间
8、接加热的方式使物料保持在60，以保证半成品形态，便于后续工段处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成规格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。聚醚 II 型整个生产周期含原料、设备准备时间约为 12h，每天生产 2批次，全年合计 600 批次，每批次约生产 16.8158t。聚醚 II 的化学反应方程式：聚醚 II 型工艺流程图见图 4.1-3。引发9 9 % 异戊烯醇K O H环氧丙烷环氧乙烷反应环氧丙烷环氧乙烷脱水 真空泵G2 - 2： 水 、 异戊烯醇 、 环氧乙烷 、 环氧丙烷进真空泵
9、废水 W2 - 1： 水 、 异戊烯醇 、 环氧乙烷 、 环氧丙烷反应环氧丙烷环氧乙烷脱水 真空泵G2 - 3： 水 、 异戊烯醇 、 环氧丙烷 、 环氧乙烷进真空泵废水 W2 - 2： 水 、 异戊烯醇 、 环氧丙烷 、 环氧乙烷G u2 - 1： 粉尘聚醚 I I 型图 4 . 1 - 3 聚醚 I I 型工艺流程及产污环节图切片中和漂白草酸双氧水置换氮气 G2 - 1： 置换尾气3）改性聚醚的工艺流程：改性聚醚 TPEG 由聚醚 I 型和聚醚 II 型按约 1:1 质量比混合而成。改性聚醚工艺流程图见图 4.1-4。混合G u3 - 1： 粉尘聚醚 I I 型图 4 . 1 - 4 改性
10、聚醚 T P E G 工艺流程及产污环节图聚醚 I 型改性聚醚4.1.1.2 聚羧酸母液工艺流程聚羧酸母液由 I 型聚羧酸母液和 II 型聚羧酸母液按 1.7:0.77 质量比混合而成。1）I 型聚羧酸母液工艺流程：常温常压下，分别在混合釜内调制双氧水、不饱和酸及其衍生物（丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯）的混合水溶液及辅料水溶液（巯基乙醇、雕白粉和维生素 C 的混合溶液）由计量泵泵入高位槽暂存。在常温常压下，往合成釜中加入计量好的水和改性聚醚后，然后开动电机进行搅拌混合，开动蒸汽阀门往夹套内通入蒸汽，使物料温度升至603左右反应，加入双氧水溶液，然后通入不饱和酸及其衍生物混合水
11、溶液和辅料（巯基乙醇、雕白粉和维生素 C 的混合溶液） ，加料时间约 3 小时，待投加完毕后，通入蒸汽保温 1 小时，开动循环水冷却降温至 40-50，加入 30%液碱中和，即得 I 型聚羧酸母液。聚羧酸母液车间合成釜共有四套（I 型和 II 型通用） ，最多可同时进行4个批次生产，单个批次生产含物料配置共约 10h，每批次约生产 17t，则全年 I 型共生产 2000批次。I 型聚羧酸母液化学示意图：I 型聚羧酸母液工艺流程图见图 4.1-5。溶解水改性聚醚聚合3 0 % 双氧水不饱和酸溶液辅料水溶液中和图 4 . 1 - 5 I 型聚羧酸母液工艺流程及产污环节图一 、 溶液配制2 、 不饱
12、和酸及其衍生物溶液配制配制G u4 - 1： 丙烯酸 、 丙烯酸甲酯 、 丙烯酸丁酯 、 甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯水不饱和酸及其衍生物水溶液 ：丙烯酸 、 丙烯酸甲酯 、 丙烯酸丁酯 、 甲基丙烯酸甲酯 、 水3 、 辅料水溶液配制G u4 - 2： 巯基乙醇巯基乙醇雕白粉维生素 C水辅料水溶液 ： 巯基乙醇 、 雕白粉 、 维生素 C 、 水3 0 % 液碱I 型聚羧酸母液二 、 反应1 、 双氧水配制3 0 % 双氧水水配制 8 % 双氧水溶液2）II 型聚羧酸母液工艺流程：II 型聚羧酸母液与 I 型聚羧酸母液工艺路线类似，原料有所不同，且其反应条件是常温常
13、压，不消耗蒸汽能源。工艺流程如下：分别在混合釜内调制双氧水、丙烯酸的水溶液及辅料水溶液（巯基乙酸、雕白粉和维生素C 的混合溶液）由计量泵泵入高位槽暂存。在常温(环境温度) 常压下，往合成釜中加入经计量好的水和改性聚醚后，然后开动电机进行搅拌混合成透明水溶液，再加入双氧水溶液，搅拌 5 分钟。然后加入丙烯酸水溶液和辅料（巯基乙酸、雕白粉和维生素 C 的混合溶液） ，投加时间 33.5 小时，最后加入 30%液碱中和，即得 II 型聚羧酸母液。聚羧酸母液车间合成釜共有四套（I 型和 II 型通用） ，最多可同时进行4个批次生产，单个批次生产含物料配置共约 10h，每批次约生产 15.4t，则全年
14、II 型共生产 1000批次。II 型聚羧酸母液工艺流程图见图 4.1-6。溶解水改性聚醚聚合3 0 % 双氧水丙烯酸溶液辅料水溶液中和图 4 . 1 - 6 I I 型聚羧酸母液工艺流程及产污环节图一 、 溶液配制1 、 双氧水配制2 、 丙烯酸水溶液配制G u5 - 1： 丙烯酸丙烯酸水2 5 % 丙烯酸水溶液3 、 辅料水溶液配制G u5 - 2： 巯基乙酸巯基乙酸雕白粉维生素 C水辅料水溶液 ： 巯基乙酸 雕白粉维生素 C 水3 0 % 液碱I I 型聚羧酸母液3 0 % 双氧水水配制 8 % 双氧水溶液二 、 反应3）聚羧酸母液工艺流程：聚羧酸母液由 I 型聚羧酸母液和 II 型聚羧
15、酸母液按 1.7:0.77 质量比混合而成。聚羧酸母液工艺流程图见图 4.1-7。图 4 . 1 - 7 聚羧酸母液工艺流程及产污环节图I 型聚羧酸母液I I 型聚羧酸母液 混合 聚羧酸母液4.1.1.3 聚羧酸水剂工艺流程聚羧酸水剂生产工艺过程是常温常压的物理混合过程，整个过程无化学反应过程，聚羧酸减水剂的主要原料为聚羧酸母液和复配添加剂（葡萄糖酸钠、松香热聚物引气剂、水等） ，经计量后，按一定顺序投入混合釜搅拌 2030min后出料，即得到产品。聚羧酸减水剂工艺流程图见图 4.1-8。聚羧酸母液水松香热聚物引气剂葡萄糖酸钠复配 ( 内置搅拌 ) 聚羧酸减水剂图 4 . 1 - 8 聚羧酸减
16、水剂工艺流程及产污环节图4.1.1.4 聚羧酸粉剂工艺流程1）聚羧酸干粉工艺流程将聚羧酸母液由送料泵泵入干燥塔顶高速旋转的雾化器，经雾化器分散成雾滴，与热风炉加热所产生的 220热空气瞬时接触蒸发浆料中的水份，产生的干粉随尾气进入装置自带的旋风分离器组，分离出干粉经下料仓通过卸料阀排出包装，含尘尾气经袋式除尘、水喷淋处理后达标排放。干燥工段流程示意见图 4.1-9。图 4.1-9 喷雾干燥流程示意图聚羧酸干粉工艺流程图见图 4.1-10。聚羧酸母液雾化器图 4 . 1 - 1 0 聚羧酸干粉工艺流程及产污环节图旋分分离器组聚羧酸干粉G6 - 1： 水 、 粉尘 、 丙烯酸甲酯 、 丙烯酸丁酯 、 甲基丙烯酸甲酯 、 巯基乙醇2）聚羧酸粉剂工艺流程聚羧酸粉剂生产工艺过程是常温常压的物理混合过程，整个过程无化学反应过程，聚羧酸粉剂的主要原料为聚羧酸干粉和复配添加剂（木质素减水剂、萘系母液生产中产生的
