1、項(xiàng)目概況及招標(biāo)范圍項(xiàng)目概況本項(xiàng)目一期占地150畝，總投資約6.5億，產(chǎn)能30萬(wàn)噸/年，其中，聚竣酸水劑8萬(wàn)噸/年，聚竣酸干粉1.4萬(wàn)噸/年，萘系水劑10.6萬(wàn)噸/年，萘系粉劑1.4萬(wàn)噸/年，脂肪族減水劑8萬(wàn)噸/年，氨基磺酸減水劑0.6萬(wàn)噸/年。招標(biāo)范圍從項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)開(kāi)始至整廠驗(yàn)收結(jié)束期間的各類(lèi)設(shè)計(jì)工作。包含項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)（含準(zhǔn)確的投資概算報(bào)告，誤差不超過(guò)10%。）、政府要求完成的各類(lèi)設(shè)計(jì)專(zhuān)篇、整廠施工圖設(shè)計(jì)以及協(xié)助招標(biāo)人生產(chǎn)線試車(chē)、協(xié)助完成各類(lèi)驗(yàn)收等。四、設(shè)計(jì)工藝聚羧酸系列產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程本項(xiàng)目聚竣酸系列產(chǎn)品包括聚竣酸水劑及聚較酸粉劑兩種，合成路線見(jiàn)下圖：

圖4.1-1聚羧酸系列產(chǎn)品合成路線改性聚醚工藝流程改性聚酸TPEG由聚醛I型和聚醛II型兩種中間體按1:1質(zhì)量比混合而成。1）聚酸I的工藝流程：在反應(yīng)釜中通入氮?dú)庵脫Q5min，降低容器中氧含量，然后泵入計(jì)量的甲基烯丙醇和一定量的催化劑（KOH）配制反應(yīng)起始液，開(kāi)啟攪拌系統(tǒng)，升溫至95℃-105℃，通入少量的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷引發(fā)反應(yīng)。待誘導(dǎo)期結(jié)束后，連續(xù)通入環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的混合物，使得釜內(nèi)壓力保持在0.2-0.35MPa密閉反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在90-110℃。通入時(shí)間控制在2-3小時(shí)，反應(yīng)完全后升溫到110℃,開(kāi)啟真空脫水1小時(shí)（真空度大于-0.098MPa）,真空脫水主要是利用液體（水）在真空中蒸發(fā)變成蒸汽時(shí)需要吸收熱量，利用的水蒸發(fā)吸熱的原理。真空脫水后再加入環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在110℃，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的加料時(shí)間控制在3-5小時(shí)，待釜內(nèi)壓力降至＜0.03MPa并維持在一定數(shù)值時(shí)，可以視為反應(yīng)結(jié)束保持溫度，再次進(jìn)行真空脫水1小時(shí)（真空度大于-0.098MPa）。冷卻至100℃以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量雙氧水于60-80℃漂白半小時(shí)，結(jié)束后冷卻至50-60℃出料。成品液經(jīng)出料泵泵入切片上料罐，上料罐通過(guò)間接加熱的方式使物料保持在60℃，以保證半成品形態(tài)，便于后續(xù)工段處理。上料罐中的物料經(jīng)切片上料泵送切片機(jī)，切片機(jī)為滾筒式，采用夾層式，內(nèi)層通入循環(huán)水，外層為物料。物料冷卻成固態(tài)后，被切片機(jī)刀口切成規(guī)格大小，切片工段配備一臺(tái)除塵器，用于收集聚醚粉塵。聚酸I型整個(gè)生產(chǎn)周期含原料、設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間約為12h，每天生產(chǎn)2批次，全年合計(jì)600批次，每批次約生產(chǎn)16.7925t。聚醚I的化學(xué)反應(yīng)方程式：聚醚I型工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-2。2）聚醚II的工藝流程：聚醚II型工藝流程與I型基本相似，僅反應(yīng)原料不同，具體流程為：在反應(yīng)釜中通入氮?dú)庵脫Q5min，降低容器中氧含量，然后泵入計(jì)量的異戊烯醇和一定量的催化劑（KOH）配制反應(yīng)起始液，開(kāi)啟攪拌系統(tǒng)，升溫至95℃-105℃，通入少量的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷引發(fā)反應(yīng)。待誘導(dǎo)期結(jié)束后，連續(xù)通入環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的混合物，使得釜內(nèi)壓力保持在0.2-0.35MPa密閉反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在90-110℃。通入時(shí)間控制在2-3小時(shí)，反應(yīng)完全后升溫到115℃，開(kāi)啟真空脫水1小時(shí)（真空度大于-0.098MPa）。然后再加入環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在110℃，環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的加料時(shí)間控制在3-5小時(shí)，待釜內(nèi)壓力降至＜0.03MPa并維持在一定數(shù)值時(shí)，可以視為反應(yīng)結(jié)束保持溫度，再次進(jìn)行真空脫水1小時(shí)（真空度大于-0.098MPa）。冷卻至100℃以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量雙氧水于60-80℃漂白半小時(shí)，結(jié)束后冷卻至50-60℃出料。成品液經(jīng)出料泵泵入切片上料罐，上料罐通過(guò)間接加熱的方式使物料保持在60℃,以保證半成品形態(tài)，便于后續(xù)工段處理。上料罐中的物料經(jīng)切片上料泵送切片機(jī)，切片機(jī)為滾筒式，采用夾層式，內(nèi)層通入循環(huán)水，外層為物料。物料冷卻成固態(tài)后，被切片機(jī)刀口切成規(guī)格大小，切片工段配備一臺(tái)除塵器，用于收集聚醚粉塵。聚酸II型整個(gè)生產(chǎn)周期含原料、設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)間約為12h，每天生產(chǎn)2批次，全年合計(jì)600批次，每批次約生產(chǎn)16.8158to聚醚II的化學(xué)反應(yīng)方程式：聚醚II型工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-3o3）改性聚醚的工藝流程：改性聚醚TPEG由聚醚I型和聚醚II型按約1:1質(zhì)量比混合而成。改性聚醚工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-4。聚羧酸母液工藝流程聚竣酸母液由I型聚竣酸母液和II型聚竣酸母液按1.7:0.77質(zhì)量比混合而成。I型聚竣酸母液工藝流程：常溫常壓下，分別在混合釜內(nèi)調(diào)制雙氧水、不飽和酸及其衍生物（丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯）的混合水溶液及輔料水溶液（巰基乙醇、雕白粉和維生素C的混合溶液）由計(jì)量泵泵入高位槽暫存。在常溫常壓下，往合成釜中加入計(jì)量好的水和改性聚醚后，然后開(kāi)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行攪拌混合，開(kāi)動(dòng)蒸汽閥門(mén)往夾套內(nèi)通入蒸汽，使物料溫度升至60±3℃左右反應(yīng)，加入雙氧水溶液，然后通入不飽和酸及其衍生物混合水溶液和輔料（巰基乙醇、雕白粉和維生素C的混合溶液），加料時(shí)間約3小時(shí)，待投加完畢后，通入蒸汽保溫1小時(shí)，開(kāi)動(dòng)循環(huán)水冷卻降溫至40-50℃,加入30%液堿中和，即得I型聚竣酸母液。聚羧酸母液車(chē)間合成釜共有四套（I型和II型通用），最多可同時(shí)進(jìn)行4個(gè)批次生產(chǎn)，單個(gè)批次生產(chǎn)含物料配置共約10h,每批次約生產(chǎn)17t,則全年I型共生產(chǎn)2000批次。I型聚竣酸母液化學(xué)示意圖:I型聚竣酸母液工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-5。II型聚竣酸母液工藝流程：II型聚竣酸母液與I型聚竣酸母液工藝路線類(lèi)似，原料有所不同，且其反應(yīng)條件是常溫常壓，不消耗蒸汽能源。工藝流程如下：分別在混合釜內(nèi)調(diào)制雙氧水、丙烯酸的水溶液及輔料水溶液（巰基乙酸、雕白粉和維生素C的混合溶液）由計(jì)量泵泵入高位槽暫存。在常溫（環(huán)境溫度）常壓下，往合成釜中加入經(jīng)計(jì)量好的水和改性聚醚后，然后開(kāi)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行攪拌混合成透明水溶液，再加入雙氧水溶液，攪拌5分鐘。然后加入丙烯酸水溶液和輔料（巰基乙酸、雕白粉和維生素C的混合溶液），投加時(shí)間3~3.5小時(shí)，最后加入30%液堿中和，即得II型聚竣酸母液。聚竣酸母液車(chē)間合成釜共有四套（I型和II型通用），最多可同時(shí)進(jìn)行4個(gè)批次生產(chǎn)，單個(gè)批次生產(chǎn)含物料配置共約10h，每批次約生產(chǎn)15.4t，則全年II型共生產(chǎn)1000批次。II型聚竣酸母液工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-6。3）聚竣酸母液工藝流程：聚竣酸母液由I型聚竣酸母液和II型聚竣酸母液按1.7:0.77質(zhì)量比混合而成。聚較酸母液工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-7。聚羧酸水劑工藝流程聚較酸水劑生產(chǎn)工藝過(guò)程是常溫常壓的物理混合過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，聚較酸減水劑的主要原料為聚竣酸母液和復(fù)配添加劑（葡萄糖酸鈉、松香熱聚物引氣劑、水等），經(jīng)計(jì)量后，按一定順序投入混合釜攪拌20?30min后出料，即得到產(chǎn)品。聚較酸減水劑工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-8。聚竣酸粉劑工藝流程1）聚較酸干粉工藝流程將聚竣酸母液由送料泵泵入干燥塔頂高速旋轉(zhuǎn)的霧化器，經(jīng)霧化器分散成霧滴，與熱風(fēng)爐加熱所產(chǎn)生的220℃熱空氣瞬時(shí)接觸蒸發(fā)漿料中的水份，產(chǎn)生的干粉隨尾氣進(jìn)入裝置自帶的旋風(fēng)分離器組，分離出干粉經(jīng)下料倉(cāng)通過(guò)卸料閥排出包裝，含塵尾氣經(jīng)袋式除塵、水噴淋處理后達(dá)標(biāo)排放。干燥工段流程示意見(jiàn)圖4.1-9。圖4.1-9噴霧干燥流程示意圖聚較酸干粉工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-10。2）聚竣酸粉劑工藝流程聚較酸粉劑生產(chǎn)工藝過(guò)程是常溫常壓的物理混合過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，聚較酸粉劑的主要原料為聚竣酸干粉和復(fù)配添加劑（木質(zhì)素減水劑、萘系母液生產(chǎn)中產(chǎn)生的硫酸鹽混渣、葡萄糖酸鈉等），經(jīng)計(jì)量后，按一定順序投入攪拌釜攪拌30min后出料，即得到產(chǎn)品。聚較酸粉劑工藝流程圖見(jiàn)圖4.1-11。萘系產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程本項(xiàng)目萘系產(chǎn)品包括萘系減水劑及萘系粉劑兩種，合成路線見(jiàn)下圖:萘、洗油、硫酸、甲醛等圖4.2-1蔡系產(chǎn)品合成路線蔡系母液工藝流程一、基礎(chǔ)原理萘系高效減水劑的化學(xué)名稱(chēng)為的主要成分為萘磺酸鹽甲醛縮合物，合成中的各反應(yīng)如下：①磺化反應(yīng)一般用濃硫酸作為磺化劑，磺化的目的是使芳香核上的氫原子被磺酸基（-SO3）取代，從而生成萘磺酸。由于萘核上有8個(gè)可取代的位置，其中，1、4、5、8位稱(chēng)為a位，2、3、6、7稱(chēng)為P位。在萘分子中由于有兩個(gè)苯環(huán)相連，所以a位電子云密度更大些，相對(duì)于P位更活潑。基于a位活性比P位大，萘在較低溫度下磺化時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物主要是a-萘磺酸，但由于磺酸基的體積比較大，與異環(huán)a位上的氫原子在空間有相互干擾，因此a-萘磺酸比較不穩(wěn)定，但在較低的磺化溫度下，a-萘磺酸的生成速度依然很快，因而在低溫時(shí)逆反應(yīng)并不明顯，a-萘磺酸生成后不易轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌衔铮栽谳^低溫度下仍可以得到a取代產(chǎn)物。當(dāng)在較高溫度下磺化時(shí)，先生成的a-萘磺酸也可發(fā)生顯著的逆反應(yīng)而仍轉(zhuǎn)變成萘，即它的脫磺酸基反應(yīng)的速度也增加，此外在較高溫度下磺化時(shí)，伏萘磺酸也容易生成，且由于不存在磺酸基與a-H的空間干擾，因此它比a-萘磺酸更穩(wěn)定，生成后又不容易脫去磺酸基，因此它是高溫磺化時(shí)的主要產(chǎn)物。主反應(yīng)：（反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為90%）：副反應(yīng)：（參與副反應(yīng)的量占總量的10%）：②水解反應(yīng)磺化為可逆反應(yīng)，高溫時(shí)a-萘磺酸迅速生成，伏萘磺酸同時(shí)生成，但高溫時(shí)a-萘磺酸又易水解，而供萘磺酸水解緩慢，因此伏萘磺酸就成為磺化反應(yīng)的主要產(chǎn)物。由于產(chǎn)品需以供萘磺酸為原料，故需加水對(duì)a-萘磺酸進(jìn)行水解。③縮合反應(yīng)B-萘磺酸在h2s04催化作用下，與甲醛縮合成亞甲基多萘磺酸。④中和反應(yīng)縮合產(chǎn)物在一定條件下與NaOH進(jìn)行中和反應(yīng)，同時(shí)，過(guò)量的、未反應(yīng)的硫酸也被NaOH、Ca（OH）2中和，控制pH達(dá)7-9為止。H2sO4+Ca（OH）2 CaSO-+2H2O二、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述八、熔萘工序在常溫、常壓下，將工業(yè)萘加入熔萘反應(yīng)釜中，加熱至80?90℃使萘熔化，時(shí)間約1?3小時(shí)。B、磺化反應(yīng)磺化反應(yīng)過(guò)程：常壓下往磺化反應(yīng)釜內(nèi)泵入熔融的萘和洗油后，開(kāi)通夾套蒸汽加熱，待溫度上升至140?150℃左右時(shí)，將計(jì)量槽中的濃硫酸緩慢加入磺化釜內(nèi)進(jìn)行磺化反應(yīng)約1h（為防止硫酸產(chǎn)生熱量使溫度急速上升該過(guò)程需邊加入邊攪拌），該過(guò)程的溫度為160℃。反應(yīng)過(guò)程中通過(guò)控制加酸速度，使料溫平穩(wěn)上升。C、水解、縮合反應(yīng)水解、縮合反應(yīng)過(guò)程：待磺化反應(yīng)結(jié)束后，用壓縮空氣將其送至縮合反應(yīng)釜，在常壓下進(jìn)行水解，夾套通入循環(huán)水冷卻降溫，溫度維持110℃左右，水解時(shí)間約0.5h，水解完畢后，繼續(xù)通入循環(huán)水冷卻降溫，常壓下將計(jì)量后的甲醛緩慢加入（投加時(shí)間約2小時(shí)）縮合釜內(nèi)進(jìn)行縮合反應(yīng)，溫度控制在95℃，反應(yīng)完成后夾套通入蒸汽保溫，溫度控制在105℃。D、中和反應(yīng)在縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物放入中和池，加水稀釋?zhuān)鋮s至70?80℃,加入30%NaOH溶液或/和石灰水進(jìn)行中和，將產(chǎn)品pH值調(diào)整到中性或偏堿性的范圍內(nèi)（pH=7?9）即可。E、分離過(guò)程：中和反應(yīng)完畢后，泵入板式過(guò)濾機(jī)分離，濾液即是萘系母液，濾渣用作萘系粉劑復(fù)配的原料。蔡系母液車(chē)間反應(yīng)釜設(shè)備有兩套，可同時(shí)進(jìn)行2個(gè)批次生產(chǎn)，單個(gè)批次生產(chǎn)約6h，則全年共有2400批次，每批次約生產(chǎn)27.5t。萘系母液生產(chǎn)工藝圖見(jiàn)圖4.2-2。注：若生產(chǎn)低濃萘系減水，直接加液堿中和即得母液，不需壓濾；生產(chǎn)高濃減水劑時(shí)，用石灰乳中和后，需壓濾。蔡系減水劑工藝流程萘系減水劑工藝過(guò)程是常溫常壓的物理混合過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，萘系減水劑的主要原料為萘系母液和復(fù)配添加劑（葡萄糖酸鈉、松香熱聚物引氣劑、水等），經(jīng)計(jì)量后，按一定順序投入混合釜攪拌20?50min后出料，即得到產(chǎn)品。萘系減水劑工藝流程圖見(jiàn)圖4.2-3。秦系粉劑工藝流程1）萘系干粉工藝流程將萘系母液由送料泵泵入干燥塔頂高速旋轉(zhuǎn)的霧化器，經(jīng)霧化器分散成霧滴，與熱風(fēng)爐加熱所產(chǎn)生的220℃熱空氣瞬時(shí)接觸蒸發(fā)漿料中的水份，產(chǎn)生的干粉隨尾氣進(jìn)入裝置自帶的旋風(fēng)分離器組，分離出干粉經(jīng)下料倉(cāng)通過(guò)卸料閥排出包裝，含塵尾氣經(jīng)袋式除塵、水噴淋后達(dá)標(biāo)排放。萘系干粉工藝流程圖見(jiàn)圖4.2-4。2）萘系粉劑工藝流程萘系粉劑生產(chǎn)工藝過(guò)程是常溫常壓的物理混合過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，萘系粉劑的主要原料為萘系干粉和復(fù)配添加劑（木質(zhì)素減水劑、葡萄糖酸鈉等），經(jīng)計(jì)量后，按一定順序投入攪拌釜攪拌30min后出料，即得到產(chǎn)品。萘系粉劑工藝流程圖見(jiàn)圖4.2-5。脂肪族產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程脂肪族母液工藝流程

一、基礎(chǔ)原理①水解反應(yīng)亞硫酸鈉與水反應(yīng)，生成氫氧化鈉和亞硫酸氫鈉。②磺化反應(yīng) Na2sO3+H2O一?NaHSO3+NaOH丙酮與亞硫酸氫鈉反應(yīng)生成a一羥基磺酸鈉。③羥醛縮合CH3COCH3+NaHSO3 —?(C4)2c(OH)SO3Na甲醛與丙酮發(fā)生羥醛縮合反應(yīng)。④縮合反應(yīng)CH3+④縮合反應(yīng)CH3+2HCHOHO—CHCHCOCHCH—OH2222a一羥基磺酸鈉與甲醛丙酮縮合物反應(yīng)得到脂肪族縮聚物。加熱②nHO—CHCHCOCHCH—OH ?HO—[CHCHCOCHCHO]—HOH—[CH2cH2COCH2cH2O]ri2—H2+2(CH3)C(OH)SO3- -2*2 22n一、產(chǎn)^(ChriC(SO-)—O—[CHCHCOCHCHO]n—C(SO-)C(CH)n+HO、33 22 22 3 3,2 2在常壓下，首先向反應(yīng)釜內(nèi)計(jì)量加入水，開(kāi)動(dòng)攪拌電機(jī)投入亞硫酸鈉，待溶化后打開(kāi)閥門(mén)計(jì)量加入丙酮，開(kāi)啟循環(huán)冷卻水，控制溫度不超過(guò)45℃,投加時(shí)間約為30min,然后投加甲醛，該反應(yīng)放熱，調(diào)節(jié)循環(huán)水用量，控制釜內(nèi)溫度不超過(guò)50℃,投加時(shí)間約為3h。甲醛投加完畢后，盡量恒溫在75℃保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2人加入剩余水，降溫至50℃以下，取樣檢驗(yàn)合格后，送至罐區(qū)。脂肪族母液車(chē)間有反應(yīng)釜四套，與氨基磺酸鹽系共用，可最多同時(shí)進(jìn)行4個(gè)批次生產(chǎn)，脂肪族母液年生產(chǎn)時(shí)間6480h,每批次生產(chǎn)用時(shí)約10.5h,全年生產(chǎn)2500批次，每批次產(chǎn)量約為16t。脂肪族母液生產(chǎn)工藝流程圖見(jiàn)圖4.3-1。脂肪族減水劑工藝流程脂肪族減水劑工藝過(guò)程是常溫常壓的物理混合過(guò)程，整個(gè)過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，脂