连续法生产年产15万吨GPPS本体聚合工艺设计.docVIP

毕 业 设 计 学 院： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成时间： 目 录 1 概述 1 1.1 聚苯乙烯国内外生产与技术应用情况 3 1.2 国内聚苯乙烯的生产与技术应用存在的问题 4 1.3 本设计的目的、内容及要求 5 2.1 方案流程图 6 2.2 主工艺流程的确定 6 2.2.1 聚合过程 6 2.2.2 原料准备过程 7 2.2.3 分离及聚合物后处理 7 2.3 工艺参数选择 7 2.3.1 工艺配方 7 2.3.3 反应器的选择 8 2.3.4 搅拌装置的选择 8 2.3.5 换热装置的选择 8 2.3.6 反应终点产品指标 8 2.4 主要设备控制方案 8 2.4.1 反应器的温度控制 8 2.4.2 反应器的压力控制 9 2.4.3 反应器液位的控制 9 2.4.4 泵的控制 9 2.5 方案流程草图及工艺简述 10 3.1 物料平衡示意图 11 3.2 化学变化及物理化学变化 11 3.3 生产规模 11 3.4 物料衡算 12 4 第一聚合反应器的热量衡算 14 热量衡算的计算 14 5 第一聚合反应器的设备工艺计算 15 5.1 聚合釜尺寸的计算和选型 15 5.2 搅拌装置的设计 16 5.2.1 选择搅拌桨叶形式 16 5.2.2 搅拌附件的设计 16 5.2.3 确定搅拌转速 17 5.3 传热装置的计算 17 5.4 工艺管口的设计 17 5.5 轴密封装置 18 6 工艺流程图绘制 19 工艺设计评述 20 参考文献 21 PMMA（Polymethyl methacrylate）PMMA 是一种综合性能优异的透明材料，它具有极好的透光性、表观光泽性和优良的耐候性能，并具有良好的后加工性能，广泛地应用于汽车、广告、医学、通讯及建筑等领域，是汽车车灯、液晶显示器导光板、装饰灯具、广告灯箱、镜片、光盘、光纤等不可缺少的材料。目前工业上主要采用悬浮聚合、溶液聚合及本体聚合3种工艺。其中小规模间歇生产以悬浮聚合工艺为主，而大规模连续生产均采用溶液聚合和本体聚合工艺。我国300余家PMMA生产企业中，大部分为中小规模生产，设备自动化程度低、产品质量不稳定、多属低端产品、国际竞争力差。另外由于原料与技术等诸多原因，国内同行业的PMMA产品质量和性能与国外同类产品的先进水平有一定的差距，且品种单一，难以满足市场需求。因此，本设计通过借鉴江苏联盛亚克力的现有工艺，采用釜连续本体法聚合技术合成PMMA2010年世界PMMA产能为225万吨/年，其中北美、西欧和日本等发达国家和地区的20多家工厂产能合计约142万吨/年，产量约106万吨。世界PMMA主要生产企业包括法国道达尔公司旗下的Altuglas Intemational(原Atohaas)、德国赢创工业公司旗下的CYRO Industry和Rohm GmbH 以及日本的三菱丽阳、住友、旭化成、可乐丽及中国台湾的奇美化学等公司。世界其他地区现有和在建的大规模PMMA装置大部分也属于欧、美、日公司的合资企业、子公司或许可生产。截至2010年全球PMMA 总产能增至225万吨年，新增产能主要集中在中国大陆、台湾省和韩国等亚太地区。近年，随着亚太市场对大屏幕平板电视、液晶显示器等电子器件，以及广告牌用品、汽车配件、人造大理石等产品需求的快速增长，PMMA和MMA 已成为该地区的投资热点。世界各大生产厂商均看好亚洲市场，纷纷计划在亚洲新建和扩建装置。预计20年世界PMMA 生产能力将达到2万吨/年，其中70％以上新增产能集中在中国大陆、韩国、新加坡和泰国等亚洲国家和地区。住友化学公司于2010年10月9日宣布，提高新加坡的PMMA产能，将在其新加坡联合装置建设5万吨/年PMMA装置，定于2012年第三季度投产，这将使其总能力提高至15万吨/年。住友化学公司在日本和韩国也生产PMMA，扩能将使该公司总的PMMA能力提高至318万吨/年，使其成为世界最大的PMMA生产商。从未来前景看，住友化学公司与Petro Rabigh项目合作伙伴沙特阿美公司也计划在沙特阿拉伯RabighRabigh投资PMMA生产。 PMMA2010年对PMMA的需求已出现较快增长，尤其来自于电子工业。该产品用于LCD电视组件光导板，这种应用对PMMA的需求预计年增长率为8％PMMA 的需求包括汽车、电器器具和其他商品，需求也将增长