《10万吨聚碳酸酯化工厂毕业设计说明书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10万吨聚碳酸酯化工厂毕业设计说明书（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I 年产 10 万吨聚碳酸酯化工厂初步设计 摘 要 聚碳酸酯是由双酚 A 钠盐与光气进行反应，产物简聚体进行缩聚反应获得。本设 计时年产 10 万吨聚碳酸酯厂工艺设计，主要进行了工艺计算、设备选型，并绘制了全 厂平面布置图、带控制点的工艺流程图、车间的立面图和平面图。 关键词：聚碳酸酯，双酚 A，工艺，图 II Polycarbonate Process of The Technological Design of 100,000 t Polycarbonate Per Year ABSTRACT Polycarbonate is deserved by the Bisphenol-A of
2、Sodium salt and phosgene. This indication is to design for a chemical factory, which produce100,000 t Polycarbonate process yearly. It include the main equipment computation and the shaping in the technical process of Polycarbonate CHP, entire factory floor-plan, synthetic CHP total flow chart, work
3、shops elevation and horizontal plan. KEY WORDS： Polycarbonate，Bisphenol-A ，Technology ，Chart III 目 录 1 概述.1 1.1 设计依据.1 1.1.1 课题背景1 1.1.2 我国聚碳酸酯产业现状1 1.1.3 国际聚碳酸酯需求概况2 1.2 设计依据.3 1.3 设计原则.3 1.4 设计任务.3 1.5 劳动安全卫生4 2 工艺设计.5 2.1 工艺流程设计.5 2.1.1 工艺流程设计的重要性.5 2.1.2 工艺流程设计的原则.5 2.1.3 工艺流程选择分析与研究.5 2.1.4 工艺流
4、程设计.6 2.1.5 生产工艺流程叙述7 2.1.6 工艺流程设计参数8 2.2 工艺计算.8 2.2.1 物料衡算8 2.2.2 热量衡算14 3 工艺计算与设备选型.18 3.1 塔的工艺与选型18 3.1.1 T101.18 3.1.2 最小回流比的计算19 3.1.3 全塔理论塔板数20 3.1.4 精馏段理论塔板数.21 3.1.5 板效率及实际塔板数22 3.1.6 塔和塔板主要工艺尺寸计算22 3.1.7 塔板负荷性能方程26 3.3 气流干燥器的工艺计算与选型31 3.4 过滤设备的工艺计算与选型35 4 设备型号一览表.38 IV 4.1 泵的选择38 4.2 容器、罐的选
5、择39 4.3 冷凝器、再沸器的选择.40 5 厂制和厂址选择42 5.1 厂制概况.42 5.1.1 工厂组织42 5.1.2 工作制度42 5.1.3 人员配备42 5.2 厂址选择.43 5.2.1 建厂依据.43 5.2.2 指导方针.43 5.2.3 选厂经过.43 6 全厂总平面设计.44 6.1 总平面设计任务和步骤.44 6.1.1 总平面设计任务44 6.1.2 工厂组织44 6.2 总平面设计原则.44 6.3 总平面布置评述.45 7 公用工程和辅助设计方案.47 8 设计结果.51 8.1 设计成果.51 8.2 图纸及比例.51 总 结.52 致 谢.53 参 考 文
6、 献.54 年产 10 万吨聚碳酸酯化工厂设计1 1 概述 1.1 设计依据 1.1.1 课题背景 聚碳酸酯（简称）是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结 构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族 芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳 香族聚碳酸酯获的了工业化生产。聚碳酸酯是一种性能优异的通用工程塑料，自问世 以来迅速在发达国家形成产业化生产，且技术持续发展，装置规模不断扩大。由于聚 碳酸酯光学透明性好、抗冲击强度高，并具有优良的热稳定性、耐蠕变性、抗寒性、 电绝缘性和阻燃性等特点，使之在透明建筑板材、电子电器、光
7、盘媒介、汽车工业等 领域得到广泛应用。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向 发展，目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种 产品各自专用的品级牌号。我国在聚碳酸酯研发上虽起步较早，先后有不少企业进行 研发生产，但由于工艺技术落后、生产装置规模较小、产能低、产品质量差，目前仅 剩一家企业维持生产，国内市场所需的聚碳酸酯不得不大量依赖进口。因此，大力加 强聚碳酸酯研发，加速实现其规模产业化，已成为国家的重要战略需求。我国聚碳酸 酯长期依赖国外进口，2000 年进口量为 23 万吨，到 2008 年增至 101.7 万吨，增长了 近 4 倍，2008
8、年国内聚碳酸酯的表观消费量接近 80 万吨，未来几年将保持 10-15%的 增长率。中国聚碳酸酯的产能仅为 26 万吨，而且绝大部分为合资或独资企业，对外依 存度非常高。对我国聚碳酸酯生产企业来讲，加快技术进步已刻不容缓。 1.1.2 聚碳酸酯产业的现状 由于世界金融市场处于混乱状态，2009 年亚洲双酚 A(BPA)市场，将继续面临困难 时期的挑战，除非经济走势上行，来自下游环氧树脂和聚碳酸酯(PC)工业的需求才会 稍有提升。一家亚洲贸易商于表示，要使双酚 A(BPA)市场上扬，至少在今后 6 个月以 后。随着双酚 A(BPA)现货的急剧下滑，该工业处于不景气状态。截至 2008 年 12
9、月， 双酚 A(BPA)价格与当年 7 月相比、下降了近 40%。由于全球金融市场恶化和经济衰退 带来的影响，来自聚碳酸酯(PC)和环氧树脂工业需求的疲软，而导致双酚 A(BPA)市场 的不振，将可能会持续到年底。虽然新的环氧树脂和聚碳酸酯(PC)，生产装置已于 2008 年投运，但经济的下行趋势和竞争的加剧，已大大挤压了一些公司的边际利润， 迫使一些生产商降低开工率或延长装置停工期。双酚 A(BPA)发展在 2008 年也受到一些 陕西科技大学毕业设计说明书 2 负面的影响，来自与双酚 A(BPA)接触的健康危害的争论，已促使一些国家如加拿大在 食品容器应用中禁用这种化学品。鉴于终端用户减少
10、购买量，亚洲地区一些双酚 A(BPA)生 产商纷纷降低开工率，以减少这种高成本材料不断增多的库存。中国大多数环氧树脂 装置，目前开工率都在 5060%。中国石化集团公司-三井化学公司合资的，10 万吨/ 年双酚 A(BPA)装置于 2008 年 12 月投产后，又使该地区新增了供应量，预计双酚 A(BPA)价格一度会下跌至底线。另外贸易商和终端用户的调查指出，如果需求继续疲 软，则对双酚 A(BPA)价格的支撑会很小。2009 年也会出现一些新的贸易动向，中国与 东南亚国家联盟(ASEAN)成员国之间的自由贸易协定(FTA)将实施，按照新的法则，双 酚 A(BPA)从 ASEAN 出口将执行零
11、关税。东南亚国家联盟(ASEAN)有 2 家主要的双酚 A(BPA)生产商：拜耳公司在泰国拥有 16 万吨/年装置，三井化学公司在新加坡拥有 23 万吨/年装置。 1.1.3 聚碳酸酯市场需求概况 20 世纪末，世界聚碳酸酯的产量约 114 万吨，聚碳酸酯按功能特性分为一系列品 级，如通用级、透明级、医药食品级等。各品级又可进一步细分为更多的具体牌号。 一些大的生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号产品。聚碳酸酯的应用开发是向高 复合、高功能、专业化、系列化方向发展。 2004 年世界聚碳酸酯表观消费量278.2 万t,光学介质是聚碳酸酯消费增长最快的领 域, 消费比例占24%; 其次是电子/电
12、气和建材, 各占19%; 汽车约占13%,详见下表 1-3 全球聚碳酸酯消费表 用途北美/万t西欧/万t日本/万t亚洲其他/ 万t 其他/万t合计/万t比例% 汽车13.57.13.010.02.035.613 电子电器7.511.56.122.95.053.019 片材13.513.36.114.17.054.019 光学介质11.012.03.536.94.067.024 其他18.57.16.628.87.668.625 合计64.051.025.3112.325.6278.2100 北美的汽车产业所消费的聚碳酸酯远高于西欧、日本及其它地区, 约占全球汽车领 域消费量的38 %。欧洲受气
13、候影响, 对制造绝热玻璃的薄膜和片材需求较高, 占全球该 类产品总消费量的25%。亚洲地区( 不包括日本) 在电子、电器产品和光学相关产品领 域消费的聚碳酸酯在世界所占比例相当高, 电子、电器领域占全球该类产品消费量43%, 年产 10 万吨聚碳酸酯化工厂设计3 光学产品占全球该类产品消费量54%. 可见国外聚碳酸酯应用的最大的市场是电子/电气(宝库计算机、办公设备和光盘)， 透明薄板和片材以及汽车工业。在未来的一段时间内，聚碳酸酯的需求量将持续增长， 亚太、拉丁美洲将是增长最快的地区。预计到 2007 年，世界聚碳酸酯的需求量将达到 亿吨，其中计算机、光盘等信息产业方面的增长最快。 1.2
14、设计原则 (1)遵守法则，法规，贯彻党的基本建设方针，实事求是，因地制宜 (2)合理利用国家资源和财产，最大限度的发挥硬件设施的内在潜力，节约土地，减少 投资，降低成本； (3)采用成熟的。先进的工艺流程，设备，学习先进的生产技术，努力实现自动化。现 代化提高产品的科技含量； (4)一轻化工业产品批量小、品种多的特点，努力做到“一钱多用，一钱多能”，是本厂 具有较强的市场适应力； (5)尽可能创造良好的劳动条件，以利于劳动工人的身心健康； (6)大多数厂房，特别是主要生产车间的布置，应考虑到日照方位和主导风向，保证自 然通风，厂前区和防污染的车间放在上风向，产生粉尘、烟、热等的车间及易燃库布
15、置在下风向； (7)近期建设和远期发展相结合，主要生产车间留有适当的发展余地，轻化工工厂变化 较快，综合利用较广，加工深度较深，大多数工艺流程更新快，这要求在设计实现留 有较大的预留地，以满足工厂发展变化的需要； (8)为保证平面图具有建筑艺术性，厂房形状要规则简单，使道路径直，厂房中心线保 持垂直或平行； (9)采取各种措施，提高建筑系数和场地利用稀疏。建筑系数一般为 25%40%，场地 利用系数一般为 50%60%，这是总平面设计的主要技术经济指标。 1.3 设计任务 年产 10 万吨聚碳酸酯化工厂设计，完成对厂址的选择和对工艺流程的可行性分析， 进行物料衡算和热量衡算，主要设备的计算和选
16、型，画出工艺流程图，主要的反应设 备装置图，全厂平面图以及各车间平面布置图与立面图。 1.4 环境保护及三废处理 随着世界特别是我国环境的明显恶化，国民的环境保护意识逐步提高，为了我 陕西科技大学毕业设计说明书 4 们生存环境，为了我们自己，为了我们的子孙后代，必须保护环境。对污染源、废水、 废气、废渣、噪音粉尘烟等的具体防止和处理方法主要依据环境保护法及相应的 可行性研究、环保报告和初审意见来确定，同时加强对员工环保意识的教育，对表现 比较好者给予物质上面的奖励，引领其他员工向他们学习。 同时我们将严格执行国家有关对化工企业环保的标准： (1)地面水环境质量标准-GB3838-88； (2)环境空气质量标准-GB3095-96； (3)城市区域环境噪声标准-GB3096-93； (4)工业企业厂界噪声标准-GB12348-90； (5)车间空气中有害物质的最高允许浓度； (6)居民区大气中有害物质的最高允许浓度； (7)污水综合排放标准-GB8978-96； (8)锅炉大气污染物排放标准-GB13271-91； (9)大气污染物综合排放
