株洲化工實(shí)習(xí)報(bào)告

1、化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程與工藝專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院名稱 化學(xué)化工學(xué)院 目 錄1 實(shí)習(xí)概述22 中鹽株洲化工集團(tuán)簡(jiǎn)介23 入廠前培訓(xùn)34 實(shí)習(xí)內(nèi)容3pvc生產(chǎn)3原材料及其規(guī)格要求3pvc生產(chǎn)原理5pvc生產(chǎn)工藝流程7鈦白粉生產(chǎn)8鈦白粉相關(guān)介紹8鈦白粉生產(chǎn)原理9鈦白粉工藝流程105 仿真實(shí)習(xí)12裝置概況說(shuō)明 12產(chǎn)品說(shuō)明13工藝原理簡(jiǎn)述 13工藝流程166實(shí)習(xí)心得體會(huì)18一、 實(shí)習(xí)簡(jiǎn)述我們?cè)谫R楚華等四位老師的帶領(lǐng)下，于2010年5月初到中鹽株化集團(tuán)實(shí)習(xí)，重點(diǎn)在聚氯乙烯（pvc）和鈦白粉兩個(gè)工藝生產(chǎn)車間參觀實(shí)習(xí)。在現(xiàn)場(chǎng)了解和熟悉這兩個(gè)車間的生產(chǎn)流程、各流程原理及儀器裝置的功能。 這次到中鹽株化參觀實(shí)習(xí)使我獲

2、益匪淺，雖然只有十天的時(shí)間，但是在這段時(shí)間里，在帶隊(duì)老師和工人師傅的幫助和指導(dǎo)下，讓對(duì)于以前學(xué)的理論知識(shí)，有了感性直觀的認(rèn)識(shí)，深入了解了相關(guān)工藝流程，這對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 我們大學(xué)生所走過(guò)的人生旅途大都是在學(xué)校中度過(guò)的，因而目前對(duì)外界的了解只是很膚淺的。如果我們帶著僵硬的書(shū)本知識(shí)走進(jìn)社會(huì)，必定四處碰壁。所以大學(xué)生進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)和接觸社會(huì)是很必要的。只有我們對(duì)實(shí)際的東西有較深刻的了解，才能更有意識(shí)地在大學(xué)期間多學(xué)一些對(duì)社會(huì)有用的東西，從而我們走出社會(huì)后才能更快地適應(yīng)社會(huì)，更好地投入工作。在此，感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師能給我們這樣一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，也感謝老師和各位工人師傅的悉心指導(dǎo)。二、

3、中鹽株洲化工集團(tuán)簡(jiǎn)介中鹽湖南株洲化工集團(tuán)有限責(zé)任公司(簡(jiǎn)稱中鹽株化)座落在中國(guó)工業(yè)重鎮(zhèn)株洲市，地處湖南省實(shí)行長(zhǎng)株潭（長(zhǎng)沙、株洲、湘潭）經(jīng)濟(jì)一體化的咽喉要道，有著得天獨(dú)厚的地理和交通優(yōu)勢(shì)。企業(yè)始建于1956年,經(jīng)湖南省相關(guān)部門批準(zhǔn)，于1997年12月以原株洲化工廠為母體改制成為湖南株洲化工集團(tuán)有限責(zé)任公司。2000年原湖南株洲化工集團(tuán)有限責(zé)任公司實(shí)行債轉(zhuǎn)股,與中國(guó)信達(dá)資產(chǎn)管理公司等六家共同出資，按照現(xiàn)代企業(yè)制度的要求，組建成立了多元投資主體的湖南株洲化工集團(tuán)誠(chéng)信有限公司；2001年為進(jìn)入資本市場(chǎng),搞活資本運(yùn)作，又從誠(chéng)信公司分立組建了湖南永利化工股份有限公司。2007年5月23 日，中鹽湖南株洲化

4、工集團(tuán)有限責(zé)任公司（簡(jiǎn)稱中鹽株化）正式掛牌成立，由中國(guó)鹽業(yè)總公司控股（占65%），是以生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)基本化工原料、化肥、農(nóng)藥及化學(xué)建材為主的國(guó)家大型企業(yè)和中南地區(qū)大型化工原料生產(chǎn)基地。企業(yè)用地230余萬(wàn)平方米，現(xiàn)有資產(chǎn)總額26.5億元，2006年銷售額達(dá)16億元。有員工7000余人，工程技術(shù)人員和管理人員近2000人。具備產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)施工、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全面管理的綜合配套能力。擁有鹽化工、硫化工、精細(xì)化工及化學(xué)建材四條生產(chǎn)主線，生產(chǎn)“株化牌”、“翡翠牌”、“晶晶牌”三種品牌50多種產(chǎn)品。主要產(chǎn)品有：硫酸（36萬(wàn)噸/年）、磷肥（36萬(wàn)噸/年）、燒堿（24萬(wàn)噸/年）、pvc樹(shù)脂（20萬(wàn)噸/年）、金紅石型和

5、銳鈦型鈦白粉（3萬(wàn)噸/年）、復(fù)混肥（10萬(wàn)噸/年）、液氯（4萬(wàn)噸/年）、鹽酸（6萬(wàn)噸/年）、水合肼（3萬(wàn)噸/年）、pvc塑鋼型材（1.5萬(wàn)噸/年）、pvc芯層發(fā)泡管（0.6萬(wàn)噸/年）。這些產(chǎn)品在全國(guó)同行業(yè)中占有重要的位置：水合肼居第一位，液硫、氯油、氯仿居第三位，高檔磷肥居第四位，鈦白粉居第六位，液氯、硫酸居第七位，鹽酸和燒堿居第十位。產(chǎn)品因過(guò)硬的質(zhì)量和規(guī)模效應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，鹽酸、燒堿、鈦白粉、pvc樹(shù)脂、化學(xué)建材等產(chǎn)品還遠(yuǎn)銷香港、東南亞、歐洲和南美洲地區(qū)。三、入廠前培訓(xùn) 5月5日，我們來(lái)到了中鹽株化的培訓(xùn)中心，工廠的技術(shù)骨干師傅給我們講了化工廠的安全問(wèn)題。原來(lái)在學(xué)習(xí)中也知

6、道化工產(chǎn)品中有很多危險(xiǎn)性很大，但通過(guò)工人師傅的講解，我們還是很震撼，尤其是她講的那些事故實(shí)例，更是讓我們嚇了一跳，也提醒了我們應(yīng)該更加注意安全。我們?nèi)ブ昊瘜?shí)習(xí)的兩個(gè)班是工程與工藝方向的專業(yè)，所以5日這一整天工人師傅重點(diǎn)給我們講解了pvc和鈦白粉的生產(chǎn)流程和工藝。另外就工廠環(huán)保問(wèn)題，也作了相關(guān)介紹，如硫電石廢渣處理、污水處理等。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容隨后一個(gè)星期，在工人師傅的帶領(lǐng)下，我們分別參觀了pvc生產(chǎn)車間、鈦白粉生產(chǎn)車間。在工人師傅們悉心的講解下，我們對(duì)照參觀了各個(gè)反應(yīng)設(shè)備，并提出了許多問(wèn)題，工人師傅們都耐心地為我們解答，使我們對(duì)這兩個(gè)車間的工藝流程有了相當(dāng)?shù)牧私?，讓我們把?shū)本和實(shí)踐結(jié)合了起來(lái) 。p

7、vc生產(chǎn)一）原材料及其規(guī)格要求1、電石：（cac2）分子量64.10性質(zhì)：化學(xué)純的cac2，幾乎是無(wú)色透明的結(jié)晶體，工業(yè)電子呈灰色。規(guī)格： cac2的含量不小于67.17%（重量下同）； cao的含量不大于22.08%； c的含量不大于1.0%； mgo的含量不大于0.15%； ph3的含量不大于0.08%。氣發(fā)量：在20，0.1mpa壓力下，285l/kg粒度：25200mm2、hcl3、cl24、n25、naoh規(guī)格：naoh的含量不小于30%； nacl的含量不大于5.0%； na2co3的含量不大于2.0%；6、hgcl27、活性炭8、hgcl2觸媒符合有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ys/t3192

8、技術(shù)要求：hgcl2含量為10.5%-12.5%水分含量應(yīng)小于0.3%松裝密度為540-640g/l外觀為黑色圓柱形顆粒狀9 、聚乙烯醇（分散劑kh-20）分子結(jié)構(gòu)：c2 h4o n10 、e-1，kp-08r，簡(jiǎn)稱：pva11、 羥丙基甲纖維素（分散劑）12、反應(yīng)調(diào)節(jié)劑（-巰基乙醇）主要用于合成高分子的調(diào)節(jié)劑(轉(zhuǎn)移鏈劑),聚合物,交聯(lián)劑,固化劑等方面.也是合成農(nóng)藥,醫(yī)藥,染料的重要中間休和照相藥品的原料.13、終止劑(丙酮縮氨基脲)縮寫(xiě):atsc分子式(ch3)2cnnhcsnh2在聚氯乙烯合成生產(chǎn)中任何時(shí)候atsc均能徹底快速終聚合反應(yīng),用量少效率高,特別是在停電停冷卻水等意外情況下,at

9、sc能為生產(chǎn)人員和生產(chǎn)設(shè)備提供安全保證.14、偶氮二異庚腈(引發(fā)劑)2，2-偶氮二（2，4-二甲基）戊腈15、ehp(引發(fā)劑)過(guò)氧化二碳酸二(2-乙基)已酯16、nh4hco317、液體無(wú)水氨18、無(wú)離子水19、緩蝕阻垢劑二）pvc生產(chǎn)原理（1、原理：cac2+2h2o ca(oh)2+ch -ch+126.9kj/mol與水反應(yīng)生成相應(yīng)雜度:ph3,h2s等氣體.副反應(yīng)：cao+h2o ca(oh)2+62.76kj/molcas+2h2o ca(oh)2+h2s ca3n2+6h2o 3ca(oh)2+2nh3 ca3p2+6h2o 3ca(oh)2+2ph3ca2si+4h2o 2ca(

10、oh)2+sih4ca3as2+6h2o 3ca(oh)2+2ash3由于h2s在水中溶解度大ph3,因此粗乙氣中含有較多的ph3 (幾百個(gè)ppm), ph3尚可以h4p2形式存在,其在空氣中會(huì)自然.在80下,由于水的大量汽化,粗乙炔氣中帶有大量水蒸汽,一般水蒸汽和乙炔的比值為1:1.（2、影響發(fā)生的因素:電石純度:純度越高,水解反應(yīng)越快。電石粒度:一般粒度越小,與接觸的表面積越大.。電石在發(fā)生器內(nèi)停留時(shí)間:主要由發(fā)生器的結(jié)構(gòu)決定,如檔板層數(shù),攪拌轉(zhuǎn)速,耙齒角度等因素對(duì)停留埋單影響很大,對(duì)一定粒度電石必須保證其完全水解的停留時(shí)間,并能很好的更新電石表面的ca(oh)2及時(shí)移走,以便電石與水有良

11、好的接觸,一般有3-5層擋板,停留時(shí)間約為10min。反應(yīng)溫度影響：電解石水解反應(yīng)熱量加過(guò)量水移去的通常理論上每噸電石水解需水量0.56噸。為控制在一定溫度，一般發(fā)生器加水量（包括所用廢水）在10噸水/噸電石左右。反應(yīng)溫度等低通過(guò)調(diào)節(jié)加水量的多少來(lái)控制。隨著溫度升高，水解速度加快。適當(dāng)提高反應(yīng)溫度是比較有利的。（3、乙炔清凈粗乙炔氣中含有ph3,h2s，ash3等雜質(zhì)，它們對(duì)pv合成的用的hgcl2觸媒發(fā)生了不可逆吸附，破壞其“活動(dòng)中心”從而加速觸失效。因此采用naocl溶液氧化進(jìn)行清凈。反應(yīng)式：ph3+4naocl hpo4+4naclh2s+4naocl h2so4+4naclsih4+4

12、naocl sio2+4nacl+2h2oash3+4naocl h3aso4+4naoh 其反應(yīng)產(chǎn)物h3po4，h 2so4等由后面的中和塔除掉。影響清凈的因素：lnaocl中有效氯及ph值：當(dāng)naocl溶液有效氯在0.05%以下，ph在8以上時(shí)，則清凈效果差，而naocl有效氯在0.1%以上（特別ph值低的情況下）易成成氯乙炔而發(fā)生爆炸，在清凈塔內(nèi)，生成二氯乙烯：ch ch+cl2 chcl chcl而chcl chcl在中和塔內(nèi)進(jìn)一步生成氯乙炔：chcl chcl+naoh ch ccl+nacl+h2o氯乙炔極不穩(wěn)定，遇空氣易著火爆炸。（4、氯乙烯合成乙炔與hcl充分混合進(jìn)行冷凍脫水時(shí)

13、，其水份以40%“酸霧”析出，混合氣體含水量則取決于該溫度下40%鹽酸溶液上的蒸汽分壓。酸霧過(guò)濾器從理論上分析，混合氣體含水量在0.15-0.2%，而脫水后含水量實(shí)際在0.06%左右，關(guān)鍵在于冷凍后除去酸霧?；旌衔锢鋬雒撍^(guò)程一般均在列管式石墨器內(nèi)進(jìn)行（5、旋風(fēng)干燥流程工藝參數(shù)旋風(fēng)干燥采用氣流管旋風(fēng)干燥床兩段連續(xù)氣固并流干燥工藝。高濕度濾餅經(jīng)螺旋輸送器推入氣流管底部，被100-150高溫高壓變速氣流粉碎分散，樹(shù)脂中水份閃蒸汽化脫掉大部分水份，氣流溫度迅速降到65以下。三） 工藝流程（電石法）：電動(dòng)葫蘆破碎平板車在化工生產(chǎn)中聚氯乙烯（pvc）的生產(chǎn)方法目前主要有乙烯法和電石法。在中鹽株洲化工集團(tuán)

14、我們主要了解了電石法制聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝。其工藝生產(chǎn)線如下：加料口吊料口貯斗20-50mm電石工業(yè)水40水壓機(jī)冷卻器渣漿捕集器發(fā)生口清凈塔(用水和氯氣、naoh反應(yīng)生成naclo,除掉h2s、ph3雜質(zhì)氣體)40-60kpa列管冷凝器60氯氣塔提供hcl石墨冷卻器混合器乙炔砂封緩沖罐中和塔（用5-15%的naoh中和h2so4、h3po4）80-90預(yù)熱器氟硅玻璃棉冷凝酸多筒過(guò)濾器水分0.06%循環(huán)水60-70水洗塔40冷卻器除汞器轉(zhuǎn)化器6水降溫機(jī)前冷卻器5-15%naoh堿洗塔單壓機(jī)40壓縮0.5-0.55mpa低塔6水水分離器循環(huán)冷卻水全凝器機(jī)后冷卻器液化降至406水1，1-二氯乙烷精餾，

15、處理c2h2貯槽脫水成品冷凝器精餾高塔水、引發(fā)劑、分散劑、輔助劑dcs自動(dòng)化程序單體輸送泵t 57升溫蒸汽聚合釜泵聚合單體貯槽p 0.84mpa泵5h循環(huán)冷卻水料漿槽pvc料漿恒溫反應(yīng)液固分離氣流干燥筒攪拌離心機(jī)離心槽汽提塔泵料倉(cāng)羅滯風(fēng)機(jī)外銷自動(dòng)包裝粒度10 優(yōu)粒度80 合格氣固分離60-70120熱空氣旋風(fēng)分離器水0.4%干燥床旋振篩25kg/包電石與水在80土5下發(fā)生反應(yīng) cac2+2h2o= ca（oh）2+ c2 h2 在生產(chǎn)過(guò)程中ca（oh）2可用于制水泥、水泥磚等，而乙炔氣體混合有h2 s和h3p 在通過(guò)水壓機(jī)進(jìn)入清凈塔后先用naocl進(jìn)行清洗將h2 s和h3p氧化成h2 so 4

16、 和h3p o 4在中和塔中再用5-15%的naoh進(jìn)行中和，用agno 3檢驗(yàn)后將乙炔封砂。乙炔和氯化氫以活性炭為載體，hgcl為觸媒在100-120的操作溫度下在轉(zhuǎn)化器中轉(zhuǎn)化為c2h3cl。在轉(zhuǎn)化器中若溫度達(dá)到180以上hg將升華，故要將hg除去達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。之后用水洗掉多余的hcl形成30%鹽酸回收，再用堿中和部分逸出的hcl。之后用高低塔精餾出乙炔氣體和副反應(yīng)產(chǎn)生的1，1二氯乙烷。在聚合反應(yīng)釜中用dcs將輔助劑、水、引發(fā)劑和分散劑加入使c2h3cl單體聚合成聚氯乙烯。然后通過(guò)汽提塔采用蒸汽逆流將未聚合c2h3cl單體回收至氣柜使c2h3cl含量小于5ppm。鈦白粉生產(chǎn)一）鈦白粉相關(guān)

17、介紹（1） 性質(zhì)1.1 分子式：tio分子量：79.91.2 種類（晶型不同）:1.板鈦型；2.銳鈦型；3.金紅石型（工藝流程長(zhǎng)）。1.3 生產(chǎn)方式1.氧化法（原料ti含量高，成本高）；2.濃硫酸法（成本低，三廢多）我廠用93。1.4 原材料1.濃硫酸932.鈦鐵礦（礦粉）fetio3.還原鐵粉。(2)用途2.1.涂料（油漆） 遮蓋力、耐候性、亮度、附著力好2.2.橡膠塑料 輪胎，耐高溫油墨，電焊條，化妝品，衣服（消光劑）3.3.造紙 紙巾：輕，薄，強(qiáng)度強(qiáng)3.4.品質(zhì) 一級(jí)品，合格，次品二）鈦白粉生產(chǎn)原理鈦白粉的生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種?，F(xiàn)僅討論硫酸法，將鈦鐵礦經(jīng)濃硫酸酸解成塊狀固相物，用

18、酸性水浸取后得到鈦液，經(jīng)沉降除雜質(zhì)、冷凍分離副產(chǎn)硫酸亞鐵后，加晶種使硫酸氧鈦分解生成偏鈦酸。偏鈦酸經(jīng)焙燒成為二氧化鈦。高品位的鈦鐵礦石用雷蒙磨粉碎至0.043mm，在酸解槽內(nèi)用88%90%的硫酸分解，在90開(kāi)始酸解，自熱升溫至180200生成多孔性酸解產(chǎn)物。礦酸質(zhì)量比為1：(1.51.7)(硫酸以i00%計(jì))。 tio2+h2so4tioso4+h2o酸解產(chǎn)物在5565下用酸性水浸取，在浸取液中加入鐵屑使三價(jià)鐵還原，再冷凍至35，析出硫酸亞鐵結(jié)晶。純凈的鈦液經(jīng)真空濃縮至190210g/l，再經(jīng)常壓或加壓水解得水合二氧化鈦即偏鈦酸。 ti(so4)2+h2otioso4h2tio3偏鈦酸經(jīng)葉濾機(jī)

19、反復(fù)水洗除去可溶性鐵鹽，再在800850下于回轉(zhuǎn)窯中煅燒成二氧化鈦。 h2tio3tio2+h2o 簡(jiǎn)略工藝如下，具體工藝流程見(jiàn)圖1酸解 沉降 板框過(guò)濾 真空結(jié)晶 圓盤分離 濃縮 水解 一洗 漂白 二洗 鹽處理 轉(zhuǎn)鼓 煅燒 包裝三）鈦白粉工藝流程（硫酸法）：首先將鈦礦原料干燥并經(jīng)研磨，再用硫酸分解。酸解反應(yīng)前，用機(jī)械攪拌或壓縮空氣先將礦粉和硫酸的混合物攪拌均勻，加入引發(fā)液利用硫酸的稀釋熱引發(fā)酸解反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物是鈦、二價(jià)和三價(jià)鐵、其它金屬的硫酸鹽，是一種多孔性的固相物。加入水或稀硫酸浸取固相物，得到鈦的硫酸鹽溶液稱為鈦液。在鈦液中加入鐵粉或鐵屑，使其中的高價(jià)鐵還原成亞鐵，便于后面工序中分離。然后

20、讓鈦液靜置沉降，除去氧化硅和未反應(yīng)的鈦礦一類的固體殘?jiān)佉涸诔两抵?，需加入絮凝劑使其中的膠體物質(zhì)絮凝沉降，為了提高沉降后鈦液的質(zhì)量，用過(guò)濾的方式降去一部分未沉降的雜質(zhì)。初步凈化后的鈦液根據(jù)工藝要求的鐵鈦比用冷凍或真空結(jié)晶，讓大部分硫酸亞鐵結(jié)晶析出而得以分離，分離亞鐵后通過(guò)控制過(guò)濾除去鈦液中的微量殘?jiān)?。然后?duì)鈦液進(jìn)行濃縮，使鈦液濃度提高到水解所要求的濃度。 鈦液的水解是硫酸法生產(chǎn)鈦白粉最關(guān)鍵的一步，為確保水解產(chǎn)物的質(zhì)量，水解條件必須嚴(yán)格控制。水解快結(jié)束時(shí)用水稀釋，可提高鈦液的水解率，但稀釋過(guò)度，則會(huì)影響水合二氧化鈦的質(zhì)量。水解所得的水二氧化鈦經(jīng)過(guò)濾除去所吸附的母液后用水洗滌，其酸性濾液應(yīng)回收

21、處理。水洗以后的水合二氧化鈦在酸性和還原條件下進(jìn)行漂白和漂洗除去殘存的微量雜質(zhì)鐵，然后加入少量能控制晶體成長(zhǎng)的物質(zhì)(鹽處理劑)，再進(jìn)行煅燒。 水合二氧化鈦的煅燒是很重要的工序，煅燒是在有一定傾角的轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的。水合二氧化鈦在轉(zhuǎn)窯內(nèi)首先脫除水分，再脫除吸附的三氧化硫，最后是晶體的成長(zhǎng)以及向金紅石型轉(zhuǎn)化過(guò)程，其中晶體成長(zhǎng)和晶型轉(zhuǎn)化是在高溫條件下進(jìn)行的，必須仔細(xì)控制。煅燒后的二氧化鈦粗制品經(jīng)研磨、分級(jí)(如是銳鈦型經(jīng)研磨后就得到產(chǎn)品)后，用無(wú)機(jī)、有機(jī)物對(duì)二氧化鈦進(jìn)行表面處理，最后對(duì)表面處理后的二氧化鈦進(jìn)行洗滌、干燥和粉碎，得到金紅石型二氧化鈦產(chǎn)品。五、仿真實(shí)習(xí)（均苯四甲酸二酐的生產(chǎn)）為了讓我們鞏固在中

22、鹽株化的實(shí)習(xí)成果，進(jìn)一步熟悉化工過(guò)程控制的相關(guān)知識(shí)，學(xué)校安排我們?cè)诨し抡鎸?shí)驗(yàn)室進(jìn)行了均苯四甲酸二酐的生產(chǎn)仿真操作實(shí)習(xí)。5.1裝置概況說(shuō)明裝置名稱：均苯四甲酸（均苯四甲酸二酐）裝置本裝置以均四甲苯和空氣中的氧為原料在催化劑的作用下生成均苯四甲酸二酐。本裝置分下列工序：氧化工段氧化：催化氧化生成均酐及副產(chǎn)物捕集：產(chǎn)物捕集水解單元：水解：得到均苯四酸粗產(chǎn)品濃縮單元：濃縮：工藝廢液經(jīng)濃縮處理干燥單元：干燥：得到均苯四酸產(chǎn)品脫水單元：脫水：除去均苯四酸中的水生成粗酐升華單元：升華：重結(jié)晶得精均苯四甲酸二酐5.2產(chǎn)品說(shuō)明均苯四甲酸二酐(pyromellitic dianhydride/pmda)，簡(jiǎn)稱均

23、酐，是一種重要的化工原料。易溶于dmso、nmp、dmf，可溶于丙酮、thf，稍溶于水。它和芳香族二胺合成的高分子聚合物聚酰亞胺是一種耐高溫、耐低溫、耐輻射、耐沖擊和具有優(yōu)異電絕緣性能和機(jī)械性能的新型合成材料，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)電及航空工業(yè)等方面。目前，pmda作為粉末涂料的助劑在國(guó)內(nèi)的用量越來(lái)越大。（一） 產(chǎn)品名稱產(chǎn)品名稱分子式縮寫(xiě)分子量規(guī)模（噸/年）均苯四甲酸二酐c10h2o6pmda218.12100均苯四甲酸c10h6o8pma256.17117（二） 產(chǎn)品規(guī)格性質(zhì)數(shù)據(jù)性質(zhì)數(shù)據(jù)外觀白色或淡黃色結(jié)晶狀物質(zhì)純度98.0-99.0%熔點(diǎn)284-287沸點(diǎn)397-400比重1.68(g/cm3

24、)蒸汽壓力4000pa(305)均苯四甲酸0.5%苯三酸0.2%5.3工藝原理簡(jiǎn)述（一）概要本工藝分為氧化、水解、干燥、濃縮、脫水和升華工序。a、氧化工序：固體的均四甲苯經(jīng)加熱熔化，汽化與熱空氣混合后，在固定床氧化反應(yīng)器中，催化氧化生成均酐及副產(chǎn)物，經(jīng)換熱冷卻在捕集得到均酐粗產(chǎn)品。b、水解、濃縮工序：粗的均酐產(chǎn)品在水解釜中加一定量的水和活性炭，加熱水解后，經(jīng)熱過(guò)濾器除去活性炭，冷卻結(jié)晶再經(jīng)離心機(jī)甩干，得到均苯四酸粗產(chǎn)品，濃縮是將工藝廢液經(jīng)濃縮處理后，其水循環(huán)使用，廢渣可焚燒處理。c、脫水、升華工序：四酸粗產(chǎn)品在脫水釜中，在加熱、真空條件下除去粗產(chǎn)品中的游離水和分子生成粗酐，同時(shí)脫去低沸點(diǎn)副產(chǎn)物

25、；脫水后的粗酐在其表面上加一定量的硅膠，在升華釜內(nèi)加熱和高真空的狀態(tài)下使其升華重結(jié)晶，得到產(chǎn)品均苯四甲酸二酐。d、干燥水解工序出來(lái)的四酸產(chǎn)品直接經(jīng)旋風(fēng)干燥器干燥得均苯四甲酸產(chǎn)品本工藝氧化工序?yàn)檫B續(xù)生產(chǎn)，捕集器采用兩套切換操作。一套捕集，一套出料備用。水解工序及脫水、升華工序?yàn)殚g歇操作。（二）機(jī)理（1）氧化均四甲苯與空氣在一定溫度下，在催化劑床層中催化氧化生成均酐及少量副產(chǎn)物，同時(shí)還有均四甲苯完全氧化為二氧化碳和水。整個(gè)反應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜，現(xiàn)列出主副反應(yīng)與完全燃燒反應(yīng)方程式。主反應(yīng)：+6o2 +6h2o+2140kj副反應(yīng)： +6o2 +4h2o+2381kj+9/2o2 +4h2o+1165kj

26、+3o2 +2h2o+1190kj+3o2 +3h2o+1070kj+3/2o2 +h2o+594kj+27/2o2 10co2+7h2o+5579.4kj+17/2o2 10co+7h2o+2749.7kj（2）水解粗的均酐與水在一定溫度下發(fā)生水解反應(yīng)生成水解反應(yīng)，生成均苯四酸。（3）精制（脫水、升華）均苯四酸在一定溫度下脫水生成均酐。升華是一個(gè)物理過(guò)程：本工序是通過(guò)升華使產(chǎn)品純度提高5.4工藝流程1、氧化工段將原料均四甲苯加入（v0101）均四化料槽中，打開(kāi)（v0101）蒸汽閥及疏水器閥門，蒸汽加熱熔化均四甲苯，經(jīng)（p0101）均四輸送泵，加入（v0102）均四計(jì)量罐中。均四計(jì)量罐夾套需通

27、少量蒸汽保溫至1005c。液態(tài)均四甲苯經(jīng)（v0109）均四過(guò)濾器過(guò)濾后由（p0102）均四計(jì)量泵定量地送入（x0101）汽化混合器內(nèi)。原料空氣經(jīng)（c0101）羅茨風(fēng)機(jī)、（v0104）空氣緩沖罐，經(jīng)計(jì)量后在（v0107）第三捕集器、（v0106）第二捕集器、（v0105）第一捕集器的管件與反應(yīng)混合氣體換熱后，再經(jīng)（e0104）空氣預(yù)熱器、（e0103）、（e0102）第二、一換熱器進(jìn)一步換熱后進(jìn)入（x0101）汽化混合器。在（x0101）汽化混合器中，均四甲苯與熱空氣均勻混合汽化后由（r0101）氧化反應(yīng)器的上部進(jìn)入。氧化反應(yīng)器為列管式固定床反應(yīng)器，列管內(nèi)均勻填裝催化劑，管外由熔鹽加熱。熔鹽在（

28、v0103）熔鹽槽中由電熱棒加熱、控溫，經(jīng)（p0103）熔鹽液下泵進(jìn)入反應(yīng)器下部，經(jīng)分配后進(jìn)入管間，由反應(yīng)器上部經(jīng)（e0101）熔鹽冷卻器管間返回熔鹽槽。在反應(yīng)過(guò)程中始終保持熔鹽循環(huán)。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的多余熱量在（e0101）熔鹽冷卻器中與通入的冷空氣換熱降溫返回熔鹽槽。均四甲苯與空氣混合物在氧化反應(yīng)管內(nèi)催化劑的作用下，反應(yīng)生成均酐及副產(chǎn)物及完全氧化產(chǎn)物二氧化碳、水，反應(yīng)后的反應(yīng)氣經(jīng)（e0102）、（e0103）一、二換熱器管內(nèi)與空氣換熱器降溫，再經(jīng)（e0105）熱管換熱器降溫后依次進(jìn)入一、二、三、四捕集器，熱管換熱器冷端為水，水被加熱汽化后放空。捕集器一、二、三捕為列管式捕集器，四捕為隔板折流式

29、，進(jìn)入捕集器的反應(yīng)氣體與殼程的空氣換熱器降溫后凝華生成固體粗產(chǎn)品，依次經(jīng)一、二、三、四捕后的反應(yīng)尾氣進(jìn)入（t0101）水洗塔，水洗后放空。捕集器為二列切換操作，一列捕集，另一列冷卻后出料備用。水洗池中的水經(jīng)（p0104）水洗泵，由（t0101）水洗塔上部噴入，水洗塔為（三層）湍流吸收塔，尾氣經(jīng)水吸收后放空，水洗液送濃縮釜濃縮處理。2、水解工段氧化工段得到的粗酐含有一定量的副產(chǎn)物，需經(jīng)水解、脫水、升華進(jìn)行精制，根據(jù)各捕集器得到粗產(chǎn)品的質(zhì)量情況分別進(jìn)行一次或兩次水解。在（r0201）水解釜中加入一定量的粗酐，由（v0204）水計(jì)量罐經(jīng)（p0201）水解泵定量加入水，釜內(nèi)根據(jù)需要加入一定量的活性炭，

30、攪拌下通蒸汽加熱水解，反應(yīng)一定時(shí)間后，保溫下經(jīng)（v0206）水解過(guò)濾熱過(guò)濾。過(guò)濾前過(guò)濾器（v0206）需通蒸汽預(yù)熱。為加速過(guò)濾，在過(guò)濾后期可向（r0201）水解罐內(nèi)稍加空氣壓濾，空氣由（c0201）小空壓機(jī)提供。熱過(guò)濾濾液根據(jù)水解粗產(chǎn)物的質(zhì)量不同作不同處理。一般情況下，一捕物料可進(jìn)入中間槽（v0201）經(jīng)（p0202）中間槽泵送至（r0202）結(jié)晶釜。二捕、三捕產(chǎn)物進(jìn)入（v0202）結(jié)晶槽，自然冷卻結(jié)晶。自結(jié)晶釜的物料經(jīng)離心機(jī)（m0201）離心分離后，送脫水升華。母液進(jìn)入母液槽，一次母液有時(shí)可循環(huán)使用一次。自結(jié)晶槽（v0202）的物料經(jīng)（m0201）離心分離后視質(zhì)量情況送脫水、升華工序或返回水

31、解釜二次水解，需進(jìn)行兩次的物料，一般第一次水解時(shí)不加活性炭、二次水解時(shí)再加活性炭。離心母液進(jìn)入母液槽。母液用真空抽吸入（r0203）濃縮釜，真空下加熱濃縮，真空由（p0305）水噴射泵及（p0304）水循環(huán)泵組成的真空系統(tǒng)提出。蒸出的水經(jīng)（e0202）冷卻后進(jìn)入（v0203）水接收罐，濃縮后的母液排入廢渣池，冷卻后作焚燒處理。3、精制工段來(lái)自水解工段的物料，均勻加入不銹鋼制小舟中，打開(kāi)（e0301）脫水釜快開(kāi)蓋，將小舟放入列管中，脫水釜熱量由熔鹽提供，熔鹽由電加熱、控制。脫水在真空狀態(tài)下進(jìn)行，真空由（v0304）水槽、（p0305）水噴射泵、（p0304）水循環(huán)泵組成的水噴射系統(tǒng)，經(jīng)（v030

32、1）緩沖罐提供。在一定的溫度和真空下脫水、脫副產(chǎn)物，副產(chǎn)物留在釜腔中。脫水后，小舟從脫水釜取出送至裝料間，冷卻后在小舟表面加入一定量的硅膠。打開(kāi)升華釜端蓋，依次將小舟送入各列管中。升華釜熱量由熔鹽提供，熔鹽由電加熱、控溫。升華在真空狀態(tài)下進(jìn)行，由（p0301）真空泵提供，該泵一組供三臺(tái)升華釜同時(shí)使用。為避免升華釜并入真空系統(tǒng)初期可能大大降低系統(tǒng)的真空度而影響其他釜的正常操作。本工藝設(shè)置一套水噴射真空系統(tǒng)（v0304）（p0304）（p0305）作為升華釜的預(yù)抽真空系統(tǒng)，待真空基本達(dá)到時(shí)再切換至真實(shí)泵系統(tǒng)。在一定的真空度、溫度、時(shí)間里，升華后的產(chǎn)品附在釜結(jié)晶腔壁上，打開(kāi)釜蓋，稍冷后清除、取出，送產(chǎn)品包裝間，檢驗(yàn)、包裝、出廠。4、干燥氧化工段生產(chǎn)的濕物料經(jīng)加料機(jī)與加熱后的自然