1 1万吨/a/a聚二甲基二烯丙基氯化铵初步设计说明书工程技术方案聚二甲基二烯丙基氯化铵，是一种高分子阳离子表面活性剂，主要应用于石油开采、造纸、纺织、皮革及水处理领域 它具有正电荷密度高、水溶性好、分子量易于控制、高效无毒、造价低廉、对环境友好，愈来愈引起人们的重视 一般说来，均聚物分子量的聚合度越高，产品的性能就越好由于其合成工艺和处理过程存在差异，我国的产品质量与国外的产品存在很大的差距1. 反应方程式:H3CNH + CH2=CH-CH2-ClH3CH3CH2C=HC-HCH3CNCH2CH=CH2+HCl幕HCHNCH2CH=CH2 + CH2=CH-CH2-Cl—-H3CH2C=HC-HC2. 主要副反应:CH2=CH-CH2-Cl + H20 — CH2=CH-CH3OH + HClCH2=CH-CH2OH +1/2O2— CH2=C-CH +HClOIII3. 原材料的理化性质:(1)氯丙烯：无色易燃液体，相对密度 0.938,沸点 45C，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、氯仿和石油醚，有毒2)二甲胺：无色气体或液体，相对密度 0.68,沸点 69C,—般工业品有液体二甲胺和 40%二甲胺水溶液，d=0.895,有强烈刺激性。
4)烯丙醛：无色有刺激性气味液体，密度 0.84,沸点 53C，水中溶解度 17.5%，易溶于大多数有机溶剂中3)烯丙醇：无色有刺激性气味液体，密度0.85，沸点 96.9C，溶于水、醇、醚 (5)二甲基烯丙基氯化铵：无色、易燃、易爆、易挥发的液体，密度0.712，沸点 62C，微溶于水，易溶4. 生产工艺简介聚二甲基二烯丙基氯化铵是由二甲基二烯丙基氯化铵单体聚合而成因此该产品生产分为单体合成、纯化及聚合三步完成单体制备可分为一步法和两步法两步法是由等摩尔的氯丙烯和二甲胺进行亲核反应生成二甲基烯丙基胺，(油相)与盐水分离 后再与等摩尔的氯丙烯在有机相中季铵化反应生成季铵盐一步法是由 2:1:1 的氯丙烯二甲胺和液碱控制反应物近于中性条件下一次完一般说来聚合反应中单体的纯度或杂质对聚合度影响很大，成很明显两步法消耗大量的溶剂，操作繁琐成本高，但其杂质少，聚合物质量好一步法操作简单，成本低杂质多近年来国内学 者对一步法做了大量的研究工作，已经取得了可喜的成果如国内的山东邹平铬兴化工，宝莫生物化工等企业均采用一步法生产单体， 聚合物分子量可达 30-180 万，粘度在 80-20000CPS 收率可在 93%以上。
5工艺过程简述将定量的氯丙烯加入到合成反应釜中，降温至0-5C，开始交替滴加 40%二甲胺水溶液和液碱严格控制反应介质在中性条件下，温度不得超过 45C，加完料打开恒压回流阀门，升温 50-60E，在压力小于 0.2MPa 下反应 2h，再在 70C反应 1h冷却过滤出氯化钠, 然后进行负压水蒸气蒸馏，除杂，再次过滤分离出氯化钠，最后加入少量活性炭脱色过滤调质为合格单体经检验合格的单体加入到 聚合反应釜内，加入引发剂、络合剂，在70T、小于等于 0.2MPa 下反应 7-10h，降温加入去离子水调整到 PDADMAC40%包装出厂＜.生产规模：1 万吨/年 40%PDADMAC 水溶液折百 4000 吨/a生产天数：300 天/年.物料衡算：(投加量/日)投入氯丙烯产出13350 Kg二甲基二烯丙基氯化铵 22218 Kg(60%) 40%二甲胺30%碱液9198Kg10896 Kg33444Kg水盐（38.8%含盐量）6867 Kg4359 Kg33444 Kg四.主要设备选型1. 合成反应罐：4000t/a - 300d/a 十 60%十（24h/d - 6h/批）=5.56t/批投加量 5.56tX33.444/22.218 =8.37t 批,可选 9M3搪瓷反应罐生产周期：打料降温 1h，滴加 2h，反应 3h，共 6h2. 汽提罐：生产周期：打料、汽提 4h,过滤 2h，共 6h。
可选 9 M3搪瓷反应罐 1 台3. 脱色罐：生产周期：打料脱色 2h，板框过滤 2h，共 4h可选 9 M3搪瓷反应罐 1 台4. 聚合罐：生产周期：打料反应 11h可选 9 M3搪瓷反应罐5. 氯丙烯仓库：4 天贮量X13.35 t/d=53.4 t 十 180 Kg/桶=297 桶6. 电动叉车：800 Kg31 台2 台400 m2危库3 台2 台1 台7. 氯丙烯泵：齿轮油泵 KCB 83.3 5 m /h 0.33 MPa8. 氯丙烯高位槽：3338kg 十 0.938= 3558m3选 4 m3搪瓷储罐9. 二甲胺贮罐：4 天贮量X9.2 t/d=37 t - 0.895=41.12m3选 50m3卧式不锈钢贮罐 1 台10. 二甲胺泵：磁力驱动泵 C0F4-50-40-16511. 二甲胺高位缸：2230Kg - 0.895 = 2.6 m3选 3 m3不锈钢贮罐12. 液碱贮槽：4 天贮量X11 t/d=44 t/1.32=33.3 m313. 液碱泵：IH65-40-200A14. 液碱高位罐 2724Kg/1.32=2.064 m3可选 2.5 m3碳钢罐15. 回流冷凝器：40 m2石墨16. 三足离心机：SS-1000选 50m3卧式贮罐1 台1 台1 台1 台1 台1 台1 台 17. 季铵盐受槽：8 m3pp18. 汽液分离器：非标设备19. 汽提冷凝器：60 m2石墨20. 废水回收罐 3 m3搪瓷21. 三足离心机：SS-100031 台1 台1 台1 台1 台1 台3 台2 台1 台1 台1 台1 台1 台1 台1 台1 台22. 季铵盐受槽：6 m PP23. 季铵盐打料泵：齿轮油泵 KCB633, 38m3/h, h=0.28MPa24. 电动隔膜泵：DBY50,6.5m3/h,0.3MPa25. 板框过滤机：BAS 16/450-25,框内容积 200l26. 精季铵盐受槽：8m3 PP327. 废水高位槽：3 m PP28. 废水提取罐：3 m3搪瓷29. 二甲胺回收罐：3 m3不锈钢卧式30. 二甲胺吸收塔：400X5000PP31. 二甲胺冷却器：20 m3石墨332. 循环泵：0=10 m/h, 0.2MPa五.1 万吨/年 40%季铵盐高分子聚合物 设备一览表序号1名称电动叉车规格1000kg数量材质单重（吨）配电厂家单价（万）4总价备注保温安装312 2345678910111213141516171819202122232425氯丙烯泵电动隔膜氯丙烯高位槽磅秤二甲胺贮槽二甲胺泵磁力驱动泵DBY-404 m3卧式500kg50 m3卧式COF4-50-40-1653 m350 m3卧式IH65-40-200A2.5 m39 m340 m2SS-10008 m39 m3212111111112211110.18搪瓷2.2 KW0.93.50.051.82.07铸铁不锈钢F4不锈钢碳钢不锈钢碳钢搪瓷0.17.020.1424.751.115.5KW二甲胺高位罐液碱贮槽液碱泵离心泵液碱高位罐季铵盐合成反应回流冷凝器三足离心机季铵盐受槽汽提除杂罐气液分离器气提冷凝器废水回收受槽季铵盐打料泵齿轮油泵1.16.77.027.70.0627.5 KW0.750.760.928.3411KW12.75石墨不锈钢5.61.67.5KW326PP搪瓷不锈钢石墨搪瓷48.3411 KW12.75©800X200060 m23 m3KCB6339 m3DBY50BAS16/450-258m39 m32 t0.42.48.41.72.531211111KW搪瓷F4PP0.982.94脱色罐电动隔膜泵板框过滤机精季铵盐受槽聚合反应罐电子磅秤8.340.411KW12.754 KW1.12.21.952.42PP搪瓷12.7510.5设备一览表序号2627名称废水高位槽废水汽提规格3 m33 m320 m2数量111材质单重（吨）配电厂家单价（万）总价备注保温安装PP0.71罐搪瓷石墨3.25.5 KW4.2628二甲胺冷凝器2.8 293031323334353637383940二甲胺回收罐3 m3111不锈钢0.794.8二甲胺吸收塔循环泵离心水泵水环式真空泵制冷机组©400X5000IH50-32-20028K-1244 万大卡/hPP3.4不锈钢1.1 KW0.4222KW1.953.91100KW63螺杆氨压机盐水泵稳压IHF100-65-200A3 m322KW116（备用）21F422 KW0.75罐钢1.211.5变频器管道电动葫芦纯水机12640MMPP0.0212.8CD5-121t/h1214.241总价=271.79171819202122232425 1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物工艺流程图 40120-8 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ =直/、空泵房1配电1丿室\ /11 万吨/a 聚二甲基二烯丙基氯化铵平面布置图12X9X4=432 m2占地 16X9=144 m21 万吨/a 季铵盐高分子聚合物平面布置图一层二层±+5.000.00 /1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物平面布置图四层三层+10.00+15.00 六. 公用工程1. 水、电、汽、冷消耗水：（4.7 m3/h） 0.3 t/h电：138 Kwh/h汽：0.2 t/h冷：20 万大卡/h2. 主要设备选型（1）一次水：5 m3/h（2）循环水：200 m3/h （氨冷凝）（3）电：300KVA（4）汽：0.3 t/h 0.7 MPa（5）冷：44 万大卡/h 制冷机组一套七. 土建工程厂房结构以四层框架结构，参加反应物料自上而下逐级完成。
本项工程所涉 及到原料（氯丙烯、二甲胺、丙酮、二甲基烯丙基氯化铵）均为易燃易爆物品， 故车间为甲级防火防爆要求氯丙烯包装若为桶装设危险品库房，二甲胺和丙酮 散装货可贮于有仓棚的贮缸内占地与建筑面积生产车间占地面积建筑面积八.附表1442m料棚危险 品一次库水30 m循环水变电站1502m锅炉冰机房合计1202m4002m22602m8002m2402m21442m4682m1202m4002m30 m2400/602 2m1502m2002m2402m16682m 45450 01 175753 32 23 33 34 42 24 43 322.22.6 61 14 43 30 01 O1 O02025 5a aa a1 10 02 24 41 17 a7 a1 10 07 73 3O Oa a6 6a a1 11 11 11 15 5O O0 04 41 10 06 6a a( (5 55 55 a5 a2 2WWK K3 3电己酉1 1WWK K5 55 5号二一屯1 11 1( (1 11 1p钢钢质材1 11 11 1钢PEpppcVp1 11 12 21 11 12 21 11 11 11 11 16 61 1WW3 3K K5 5mm3 31 13333mmo oo oo o1 13 3mm3 3a pa pMM6 o6 o= =H oH o8 89 93 3AlAlo oo o1 o1 o8 8变 压 昔 口副变频器稳 压 昔 口网消防管变频器稳压缸道凉水塔锅炉电缆道称序号名深道1 1O O2 23 34 45 56 67 78 89 91 11 1管线>水泵4 42 23 31 16 65 51 1消防水泵泵7 7O O2 21 18 89 92 222222 23 32 22222供水、电、汽、冷、雨水管网、污水管网、消防管网、应急发电、污水处理、磅秤■■■■1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物项目公用工程 设备一览表注备 1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物项目序号123456789101112131415辅助工程 设备一览表厂家单价（万）名称网络中枢电脑运勤车商务车商务车皮卡车食堂炊具餐桌椅规格数量材质单重（吨）配电总价备注保温安装120500.5502550 座7 座5 座21100303021多套601010104 座75PVC0.20.0315床+柜研发中心仪器设备30091000医务简单器具5职工活动中心浴室10（含换热站）20通讯照明30机修工具设备5161349171819202122232425办公、交通、食堂、宿舍、研发中心、医务、职工活动中心、浴室、通信照明、机修 1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物项目基本建设土建工程汇总建筑物面积一.生产工程构筑物金额体积库房金额面积400单价金额0.1料棚面积120单价单价单价0.05金额64680.1570.240二•公用工程1•一次水泵房2•循环水泵房3•变电站4•发电机房5•锅炉房6•冷冻站7•污水站8•地磅房300.1360150300.1010.164000.08321532000.122400.1243000.0515242000.12010000.1100200.081.6三•辅助工程1•办公楼2•宿舍3•研发中心4 食堂5•职工之家6•浴室7 机修8 道路9•围墙10•门卫3185 0.152404 0.150.15477.75360.61202180.36400.121920.1276.823.042240.122401248026.880.10.01524187.21140m0.01517.11800.118合计1558.4713240211751.47 1 万吨/a 季铵盐高分子聚合物项目基本建设投资估算汇总设备费一一工程费用一生产工程123土建费小计备注生产工程、公用 工405122913492983116.2243.61391.671751.47521.21472.62740.674734.47程设备费中 增加了30%安装费、25%防腐 保公用工程辅助工程小计温费、20%电气仪表费。
二二其它费用二12345678910土地费建设单位管理费120X18=216071工程费 X1.5%前期筹备费职工培训费勘察设计费环评费安评费出国联络费技术使用费绿化5040568工程费 X12%工程费＞4%1914.2工程费X3%4063012 _k不可预见费473工程费＞0%8811.67 。