年产30000吨聚丁二烯工厂聚合工段的物料衡算.docVIP

年产30000吨聚丁二烯工厂聚合工段的物料衡算 反应方程式： 数据： 1、全装置工艺数据 (1)生产规模 年产30000吨聚丁二烯橡胶 (2)生产时间 年工作时数8000小时 (3)每吨橡胶消耗定额 1.06吨l00％丁二烯 (4)全装置总收率按93.5％计，损耗(包括工艺损耗和机械损耗)为6.5%，其分配如下(以1.06吨100％丁二烯为基准计算收率和损耗)； 聚合挂胶等损失2% 聚合、凝聚的丁二烯机械泄露损失1% 凝聚一振动筛聚丁二烯渣沫损失0.5% 油水分离器水相丁二烯溶解损失2% 包装过程中不合格品和扫地料损失1% 2．聚合工序 （1）聚合反应转化率大于80%，以81%计算。 （2）聚合基本配方 [丁]=10~16克／100毫升 （[丁]：丁二烯浓度，习惯上以100毫升溶液中含有丁二烯的克数表示。） Ni/丁=1.0~2.0×10-4 (Ni/丁及后面的Al/丁,B/丁,Al/Ni,Al/B,醇/Al均为克分子数或克分子数之比) Al/丁=0.8~1.75×10-3, B/丁=1.0~1.3×10-3, Al/Ni=3~8, Al/B=0.5~1.2, 醇/Al=6 防老剂/胶=1 %（重量） （3）丁二烯规格 丁二烯…………………≥99% 羰基化合物…………………＜100 ppm 丁烯…………………＜1% 炔烃…………………＜20 ppm （4）溶剂——己烷规格 沸程…………………60-80 ℃ 水值…………………＜20 ppm δ2值…………………＜0.2 毫克/100克 比重…………………0.66 （5）Ni催化剂规格（配制浓度1克/升） Ni含量…………………≥7 % 不皂化物含量 近于物 水含量…………………＜0.1% （6）Al催化剂规格（配制浓度2 克/升） 活性铝含量…………………20 克/升 无悬浮铝 （7）B催化剂规格（配制时以300倍溶剂稀释）n BF3含量…………………＞46 % 折光率…………………1.345 醛酮微量 比重…………………1.12-1.14 沸点…………………124.5-126 ℃ （8）乙醇规格 工业品…………………含乙醇95 % （9）防老剂2,6-二叔丁基对甲苯酚规格 熔点…………………69-71 ℃ 灰分…………………≤0.05 % 游离甲酚…………………≤0.05 % 油溶性合格 防老剂、终止剂和溶剂配制在一起，防老剂浓度136 克/升 （10）聚合温度35-80 ℃；聚合时间3-4小时。 计算 （1）丁二烯进料量 每小时的生产量 30000吨胶/8000小时=3.75 吨胶 需100 %丁二烯3.75×1.06=3.975吨=3975 公斤。以3975公斤为基准，扣除损耗的3 %丁二烯则应有聚丁二烯3975公斤×（1-0.03）=3856公斤。按转化率81 %计，100 %丁二烯进料量为 3856/0.81=4760公斤 折和公斤分子数为 4760公斤/(54公斤/公斤分子)=88.15公斤分子 原料中含丁二烯为99 %，则原料应为 4760公斤/0.99=4808公斤 其体积为 4808/620公斤/米3=7.75米3 （2）溶剂进料量 根据丁二烯浓度为10-16克/100毫升的要求进行估算，每小时溶剂和丁二烯的进料总体积约为 （4808×1000克）/(10克/100毫升)=48米3 （4808×1000克）/(16克/100毫升)=30米3 若除去7.75米3丁二烯，则溶剂进料体积可在22.25-40.25米3范围内波动。考虑到催化剂进料是还会带进部分溶剂，故决定溶剂进料量为24米3/时（溶剂重度0.66/米3） 等于24×0.66=15.84吨/时 溶剂和丁二烯进料的总体积为24+7.75=31.75 米3/时 （3）催化剂用量： 催化剂进料量可根据聚合配方和下列公式计算 丁二烯进料克分子数×（催化剂/丁）×M催 式中：催化剂/丁：催化剂某一组分的克分子数与丁二烯克分子数之比，M催：某一催化剂的克分子量 求催化剂溶液进料体积可用下式 催化剂溶液进料体积（升）=催化剂的进料量×（1/[催]） 式中：[催]：催化剂浓度。用以上两式带入相应各值进行计算 取Ni/丁=1.5×10-4；Al/丁=0.8~1.75×10-3,；B/丁=1.0~1.3×10-3, Ni用量 88150×1.5×10-4×58.7=776 克 其溶液体积为 776克×（1克/升）-1=776 升 Al用量 88150×1.0×10-3×27=2380 克 其溶液体积为 2380克×（2克/升）-1=1190 升 B用量 88150×1