1万吨a聚二甲基二烯丙基氯化铵初步设计说明书.doc

1万吨/a聚二***二烯丙基***化铵初步设计说明书
工程技术方案
聚二***二烯丙基***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。
反应方程式:
主要副反应:
原材料的理化性质:
(1)***丙烯:无色易燃液体,,沸点45℃,微溶于水,溶于乙醇、***、***仿和石油醚,有毒。
(2)二甲***:无色气体或液体,,℃,一般工业品有液体二甲***和40%二甲***水溶液,d=,有强烈刺激性。
(3)烯丙醇:无色有刺激性气味液体,,℃,溶于水、醇、醚。
(4)烯丙醛:无色有刺激性气味液体,,沸点53℃,%,易溶于大多数有机溶剂中。
(5)二***烯丙基***化铵:无色、易燃、易爆、易挥发的液体,,沸点62℃,微溶于水,易溶
生产工艺简介
聚二***二烯丙基***化铵是由二***二烯丙基***化铵单体聚合而成。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,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***丙烯和二甲***进行亲核反应生成二***烯丙基***,(油相)与盐水分离后再与等摩尔的***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***丙烯二甲***和液碱控制反应物近于中性条件下一次完成。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。

将定量的***丙烯加入到合成反应釜中,降温至0-5℃,开始交替滴加40%二甲***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45℃,加完料打开恒压回流阀门,升温50-60℃,,再在70℃反应1h。冷却过滤出***化钠,然后进行负压水蒸气蒸馏,除杂,再次过滤分离出***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70℃、-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
产出
***丙烯 13350 Kg
二***二烯丙基***化铵 22218 Kg(60%)
40%二甲*** 9198Kg
水 6867 Kg
30%碱液 10896 Kg
盐(%含盐量) 4359 Kg
33444Kg
33444 Kg
主要设备选型
合成反应罐:4000t/a ÷300d/a÷60%÷(24h/d÷6h/批) =
投加量 × =, 可选9M3搪瓷反应罐 1台
生产周期:打料降温1h,滴加2h,反应3h,共6h
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
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
聚合罐:生产周期:打料反应11h。可选9 M3搪瓷反应罐 2台
***丙烯仓库:4天贮量× t/d= t÷180 Kg/桶=297桶 400 m2危库
电动叉车:800 Kg 3台
***丙烯泵:齿轮油泵KCB 5 m3/h MPa 2台
***丙烯高位槽:3338kg÷=3558m3 选4 m3搪瓷储罐 1台
二甲***贮罐:4天贮量× t/d=37 t ÷= 选50m3卧式不锈钢贮罐 1台
二甲***泵:磁力驱动泵COF4-50-40-165 1台
二甲***高位缸:2230Kg ÷ = m3 选3 m3 不锈钢贮罐 1台
液碱贮槽:4天贮量×11 t/d=44 t/= m3 选50m3卧式贮罐 1台
液碱泵:IH65-40-200A 1台
液碱高位罐2724Kg/= m3 m3碳钢罐 1台
回流冷凝器:40 m2 石墨 1台
三足离心机: