太原科技大学
毕业实习报告
实习单位: 山西三维集团股份有限公司 实习时间: 2012年3月7日至2012年3月15日 系 (部): 化 工 系
专 业: 化学工程与工艺 学生姓名:
学 号: 200821010124
2012年 3月 20日
一.概 述
1.1实习目的:
大学毕业之际,毕业实习是极为重要的实践性学习环节,通过阶段性时间的实习,为我们之后走向社会,接触本工作,拓宽知识面,增强感性认识,培养、锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,去独立分析和解决实际问题的能力,能够将所学的专业理论知识运用与实践,在实践中结合理论加深对其认识和总结,再次学习,将专业知识与实际接轨,逐步认识体会,从而更好地将所学的运用到工作中去,接触社会,认识社会,体验生活,学会生活,学会生活,学会感悟,学会做事,学会与人相处,学会团结协作,为以后毕业走上工作岗位打下一定的基础。
1.2实习单位基本情况
1.2.1主要产品
公司以有机化工为主业,主要产品有10万吨聚乙烯醇(PVA)、3.5万吨聚醋酸乙烯酯乳液(白乳胶)和3万吨1,4-丁二醇(BDO)等三大系列一百余种产品,其中四氢呋喃、PTMEG、γ-丁内酯、可再分散性乳胶粉、粉状氨基树脂、多聚甲醛等均为引进世界一流技术建设,系国内首套万吨级规模生产装置。此外,公司季戊四醇、甲酸钠、1,4-丁炔二醇、甲醛、双乙酸钠、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸异丙酯、(邻苯二甲酸)二丁酯、二辛酯、碳化砖以及包
装钢桶、塑料桶等产品均具有规模化生产能力,享有良好的市场信誉度。
1.2.2技术中心
根据公司“科技创新和对外开放”发展战略的总要求,特别是适应企业深化改革和快速发展的新形势,1996年我们深入贯彻实施中央、省、地有关大力推进科技进步的指示精神,在对原粘合剂研究所进行体制改造的同时,正式成立了企业技术中心。1999年取得山西省首批企业技术中心资格认证,2001年公司又进一步充实调整。企业技术中心设立了专家委员会,技术委员会以及设计室、科研室、实验室、财务室和市场信息部等机构共100人,其中专家9名,高中级职务人员62名。 本着追踪世界化工技术前沿,孵化当代创新技术成果的思路,企业技术中心的主要职能是:制定全公司的持续发展战略和技术创新,技术开发规划,负责引进技术的消化、吸收和创新工作,研究开发符合企业产业结构实际、具有良好市场前景的新项目、新技术、新材料、新工艺、新装备、新产品,组织开展国内外技术交流和合作,为公司的可持续发展提供技术支持,有力地促进企业的市场竞争实力。 多年来,我们始终不渝地坚持高技术、高起点、高效率、高水平地工作指导方针,在采用高新技术改造传统产业的同时(如聚乙烯醇树脂系列),引进国内外最新技术对生产和管理系统持续有力地进行了大规模、大投入、高效率、高效益地开发改造,
先后完成了白乳胶、醋酸酯类、1,4-丁炔二醇、1,4-丁二醇、甲醛、季戊四醇、电石密闭炉、空分冷冻、包装钢桶、动力蒸汽、环保系统等重大项目和技术的工程开发,还完成了全公司生产工艺DCS系统、ERP管理系统、Internet商务信息系统的全面开发改造,从而形成了拥有三维特色,实力和优势的技术创新体系,为我公司面对WTO新形势和日趋激烈的市场竞争赢得了时间和机遇。现在,公司项目建设方兴未艾,企业发展日新月异。公司企业技术中心将按照“有所为,有所不为”的要求,与时俱进,开拓创新,为公司的改革发展再创更佳业绩。
1.2.3经营范围
主营:化工产品、化纤产品及焦炭的生产、销售及出口贸易等;兼营:化工、建材高新技术研究、开发与引进,焦炭运销、工业产品贸易,该企业生产、科研所需的原辅材料、机械设备、仪器仪表及零配件进口,石料开采。
1.2.4所受荣誉
自87年以来,企业已连续18年盈利。94-96年公司连续三年被评为“全国质量效益型先进企业”,97年首批进入“山西省管理现代化企业”行列,并荣获“全国五一劳动奖状”;98-2000年连续三年被省委、省政府命名为“山西省优秀企业”。2002年荣获山西省“结构调整突出贡献企业”称号。99年通过ISO9001国际质量管理体系认证,2004年通过ISO14001环境管理体系认证。
1.2.5未来发展
目前,公司进一步加快了产品结构调整步伐,加大潜力产品开发力度,掀起了新一轮发展建设高潮。“十一五”期末,公司将建成3万吨雷珀法和7.5万吨顺酐法1,4-丁二醇、20万吨粗苯精制及36MW自备电厂等十多个项目的实施。届时,公司产品的生产装置能力将达到50亿元以上,一个具备强大的装置规模优势、技术领先优势、产品质量优势、品种多样优势、国际品牌优势的三维集团公司,将雄居国内同行业前列。
勇于创新,善于管理,崇尚科技,笃守诚信的三维人,将继续弘扬“奋力拼博、争创一流”的企业精神,加快技术创新步伐,开创三维美好的未来。
二 .实习内容
2.1化工厂安全教育
2.1.1企业基本请况
化学工业是我国国民经济的重要支柱产业,又是潜在危险性较大的行业,由于危险化学品所固有的易燃易爆有毒有害的特 性,随着高参数高能量高风险的化工过程的出现化工事故隐患越来越多,事故也更加具有灾害性和社会性,可造成严重的人员伤亡,财产损失和环境污染。
化工生产工艺复杂,广泛采用高温,高压,深冷真空等工艺,有反应罐塔,锅炉等各种各样的装置,再加上众多的管线使工艺装置复杂化。加上许多介质强烈腐蚀性在温度应力,高变应力等作用下,受
压容器常常因此而遭受到破坏。有些反应要求的工艺条件苛刻。如丙烯和空气直接氧化生产丙烯酸的反应,物料配比在爆炸极限附近且反应温度超过中间产物丙烯醛的自燃点,在安全控制上稍有失误就有发生爆炸的危险。
重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或储存危险物品,且危险物品的数量等于或超过临界量的场所和设施以及其他存在危险能量等于或超过临界量的场所和设施。企业重大危险源的类别如下:储罐区、库区、生产场所。
2.1.2安全基本原则和安全知识常识
定了不可接受的风险,那幺它就要采取措施将不可接受危险降低至可容许的程度,使人们避免遭受到不可接受危险的伤害。 一 .安全生产原则: 1. 管生产必须管安全的原则 2. 谁主管谁负责的原则
3. 安全生产人人有责(安全生产责任制) 4. 三同时原则
新建、改建、扩建的主体工程与之相配套的劳动安全卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。
5. 坚持“四不放过”原则
事故原因分析不清不放过; 事故责任者没处理不放过; 肇事者没有受教育不放过; 没有落施防范措施不放过; 二. 安全知识及基本常识
1. 安全色含义及定义:
安全色标是特定的表达安全信息含义的颜色和标志。它以形象而醒目的信息语言向人们提供表达禁止警告、指示、提示等安全信息。
我国《安全色》国家标准中采用了红、蓝、黄、绿四种颜色为安全色。这四种颜色有如下的特性
蓝色;为指令标志的颜色。 黄色:为警告色。 绿色:用提示安全信息。
红色:用其表示危险、禁止和紧急停止 的信号。 注: 1.蓝色只有与几何图形同时使用时,才表示指令 2.为了不与道路俩旁的绿色行道树相混淆,道路上的提示樗用蓝色
注: 黑白色互为对比色
黑色用于安全标志的文字.图形符号和警告标志的几何图形 白色作为安全色红.黄.蓝.绿的背景色,也可作于安全标志的文字或图形符号
红色和白色,黑色和黄色间隔条纹,是俩种较为醒目的安全标志.
2. 事故预防原理 A:事故致因理论
(1)事故频发倾向论(2)海因里希理论(3)能量意外释放论(4)危险源分类
第一类危险源:系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质 第二类危险源:导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素(它主要包括人、物、环境三方面的问题)
B.事故灾害发生原因 (1)事故灾害原因:
(A)人的不安全行爲或设备不安全的状态:
预防措施: 防止人失误与不安全行爲,控制物的不安全状态。 (B)实为管理上的缺陷所引起
预防措施: 全员参与安全管理;全过程安全管理;全方位安全管
理;全天候安全管理。 (2)怎样预防事故灾害发生
1、加强安全卫生管理, 做好安全预防工作! 2、加强安全教育训练,提高安全意识! 3 、 掌握紧急应变知识,减少灾害损失! 3. 安全生産法规体系和管理体制 A.安全生産法规内容
(1)安全生産管理法规(2)安全技术法规(3)职业卫生法规(劳动卫生或工业卫生)
B.我国安全生産管理体制
企业负责;行业管理;国家监察;群众监督;劳动者遵章守纪。
4. 三级安全教育
三级安全教育是指对新招收的员工,新调入员工,来厂实习的学生或
其他人员所进行的厂级安全教育、车间安全教育、班组安全教育。 1.厂级安全教育;2.车间安全教育;3.班组安全教育。
5.职业安全中的术语与定义 (1)事故
——造成死亡、职业病、伤害、财产损失或其他损失的意外事件。相应法规:
1991年国务院颁布的《企业职工伤亡事故报告及处理规定》 1987年颁发的《职业病范围和职业病患者处理办法的规定》 卫生部颁发的《职业病诊断管理办法》
(2)危害——可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境、破坏 的根源或状态。
按导致事故、危害直接原因进行分类: 1)物理性 2)化学性 3)生物性 4)心理与主观性 5)生理性 6)行为性 7)其他
(3)危险——持定危险事件发生的可能性与后果的结合。 可能性:是指导致事故发生的难易程度
严重性:是指事故发生后能够组织带来多大的人员伤亡或财产损
失。
其中任何一个不存在,则认为这种危险不存在。
如有电击可能性的地方,人员不能进入则认为不存在危险。 (4)安全——免遭不可接受危险的伤害 (5)事件——造成或可能造成事故的事件。
事件的发生可能造成事故,也可能并未造成任何损失,因此说事件包括事故。
对于没有造成职业病、死亡、伤害、财产损失或其他损失的事件可称之为“未遂过失”。事件包括未遂过失。
2.1.3消防安全管理及基本常识
1.总则:
为了预防火灾和减少火灾危害,保护公民人身、公共财产和公民财产的安全,维护公共安全,保障社会主义现代化建设的顺利进行,我们对消防工作及对火灾的预防具有义不容辞的责任。
消防工作贯彻“预防为主、防消结合”的基本方针,坚持专门机关与群众相结合的原则,实行防火安全责任制 。 2.消防工作的基本方针
消防工作贯彻“预防为主、防消结合”的基本方针,坚持专门机关与群众相结合的原则,实行防火安全责任制 。 3.燃烧和爆炸
A.火灾燃烧具备三个条件:
可燃物、助燃物、点火源,在火灾预防时,只要将其中任何一项
破坏,火灾都不会发生。 B. 燃烧的类型:
(1)闪燃和闪点(2)着火与燃点(3)自燃和自燃点 C. 爆炸发生的场合及种类:
是根据产生的爆炸声和冲击波的破坏力来分 (1)种类 物理性爆炸 化学性爆炸 (2)术语
爆炸极限(上限;下限) (3)爆炸按场合分类
过氧爆炸;物料互串爆炸;违章动火引起爆炸; 静电引起或在爆炸;积炭引起或在爆炸; 压力容器爆炸;安全装置失灵引起爆炸; 负压引起爆炸;等等! 4.火灾的分类:
A类火灾:一般性(固体)火灾用水就可扑灭的。 B类火灾:化学性油品引起的火灾 C类火灾:指气体火灾。 D类火灾:指金属火灾。
5.消防器材的种类及灭火器使用方法: A.消防器材的种类
消防联动报警系统
(烟感;温感;光感;应急广播系统)
安全通道; 应急灯; 警铃; 防火卷联门; 各种灭火器; 灭火器的分类:
1. 化学泡沫灭火器2. 酸硷灭火器 3. 二氧化碳灭火4. 干粉灭火器5. 1211灭火器 B.灭火的方法:
1.冷却灭火法 2.隔离灭火法 3.窒息灭火法 4.抑制灭火法
灭火器的构造及基本操作方法:桶体;药品;压力把手(开啓把手/鸭舌把);压力表;安全插销(保险销);
。
2.2生产车间及工艺流程
2.2.1粘合剂分厂
该厂主要负责白乳胶.干粉胶的生产: A.概述
白乳胶称聚醋酸乙烯胶粘剂是由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯。可常温固化、固化较快、粘接强度较高,粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。
B.产品特点及用途
本品是一种水溶性胶粘剂,是由醋酸乙烯单体在引发剂作用下经聚合反应而制得的一种热塑性粘合剂。通常
称为白乳胶或简称PVAC乳液,化学名称聚醋酸乙烯胶粘剂,是由醋酸与乙烯合成醋酸乙烯,添加钛白粉(低档的就加轻钙,滑石粉,等粉料).再经乳液聚合而成的乳白色稠厚液体。白乳胶可常温固化、固化较快、粘接强度较高,粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化。可广泛应用于粘接纸制品(墙纸),也可作防水涂料和木材的胶粘剂。木质材料粘接。它是以水为分散剂,使用安全、无毒、不燃、清洗方便,常温固化,对木材、纸张和织物有很好的黏着力,胶接强度高,固化后的胶层无色透明,韧性好,不污染被粘接物;乳液稳定性好,储存期可达半年以上。因此,广泛地用于印刷装订和家具制造,用作纸张、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合剂,还可作酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的改性剂,用于制造聚醋酸乙烯乳胶漆等。
聚醋酸乙烯乳液黏合剂的缺点是耐水性和耐湿性差,易在潮湿空气中吸湿,在高温下使用会产生蠕变现象,使胶接强度下降;在-5℃以下储存易冻结,使乳液受到破坏。本品以聚乙烯醇与甲醛聚合而成的高分子化合物为改性剂,使乳液的耐水性和抗冻融性能有所改善,扩大了乳液的应用范围。
C. 白乳胶的生产流程
将聚乙烯醇和水加入溶液釜,搅拌10min升温至90℃,溶解4h制成10%溶液。将此溶液过滤后投入聚合釜,加入辛基苯酚,聚氧乙烯醚,醋酸乙烯单体100Kg(总量的1/7左右)和以10倍水溶解的过硫酸胺水溶液5.5Kg,开始升温。在30min内升至65℃左右,当视
镜出现液滴时停止加热,温度自升至75~78℃,此时回流,正常后开始加剩余的醋酸乙烯酯,同时按每小时50g速度加入过硫酸胺,加完醋酸乙烯酯后,液温升至90~95℃,保温30min,然后冷却至50℃以下,加入硫酸氢钠溶液,观察乳液外观,合格后加入邻苯二甲酸二丁酯,搅拌1h后出料。
除了单体醋酸乙烯酯外,还需要分散介质,引发剂,乳化剂,保护胶体,增塑剂,冻融稳定剂以及各种调节剂等。以水为分散介质,不仅价廉安全,而且有利于控制制备过程中的放热反应,使所制备的产物均匀。引发剂有热分解引发剂和氧化-还原引发剂。过氧化物,如:过硫酸钾,双氧水。用量为单体重量的0.1~1%。
D白乳胶产品性能
(1)白乳胶具有常温固化、固化较快、粘接强度较高,粘接层具有较好的韧性和耐久性且不易老化等的一系列优点。可广泛应用于粘接纸制品(墙纸),也可作防水涂料和木材的胶粘剂。 (2)它是以水为分散剂,使用安全、无毒、不燃、清洗方便,常温固化,对木材、纸张和织物有很好的黏着力,胶接强度高,固化后的胶层无色透明,韧性好,不污染被粘接物。
(3)还可作酚醛树脂、脲醛树脂等黏合剂的改性剂,用于制造聚醋酸乙烯乳胶漆等。
(4)乳液稳定性好,储存期可达半年以上。因此,可广泛地用于印刷装订和家具制造,用作纸张、木材、布、皮革、陶瓷等的黏合。
E.白乳胶粘合剂用途
本剂是以醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、邻苯二甲酸二丁酯、辛醇、过硫酸铵等为原料组成的白乳胶,广泛用于木器、胶合板、水泥砂浆、纸张、布、皮革等的粘接,它使用方便、粘合力强,生产工艺比较简单。缺点是低温时使用性能较差。
2.2.2 1,4-丁二醇的制法
1. 1,4-丁二醇的性质
产品性质:无色油状液体,可燃,能与混。溶于甲醇、乙醇、丙酮,微溶于乙醚,沸点235℃。熔点20.1℃,闪点(开杯)121℃,相对密度(d -420)1.0171,折射率1.446。
2. 1,4-丁二醇毒性
有毒。附着在患病或负伤的皮肤上或饮用时,起初会呈现麻醉作用,引起肝和肾特殊的病理改变,然后由于中枢神经麻痹而(无长时间的潜伏)突然死亡。白鼠经口LD50为210~420mg/kg。生产设备应密闭,防止泄漏,操作人员穿戴防护用具。皮肤有创伤的人严禁与本品接触。
3. 1,4-丁二醇合成的流程
雷珀法:将乙炔和甲醛在Cu-Bi催化剂存在下,于96Kpa,80~90℃反应制成1,4-丁二炔二醇,然后经骨架镍催化,于1.372~2.06Mpa,50~60℃,加氢成1,4-丁烯二酸盐,继续以Ni-Cu-Mn/Al2O3加氢成1,4-丁二醇,经氢离子交换树脂除去金属离子后,再经蒸馏提纯得纯品。主要反应如下:
HC≡CH + H-CHO → HC≡C-CH2OH (1) HC≡CH-CH2OH + H-CHO → HOCH2-C≡C-CH2OH (2) HOCH2-C≡C-CH2OH + H2 → HOCH2-CH=CH-CH2OH (3) HOCH2-CH=CH-CH2OH + H2→ HOCH2-CH2-CH2-CH2OH (4) 4. 1,4-丁二醇的用途、包装及贮运
产品用途:1,4-丁二醇为一种基本的化工及精细化工原料,广泛用于生产工程塑料及纤维,如:PBT,弹性纤维,四氢呋喃(THF),聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG),UP,溶剂领域,以及制药和化妆品工业。1,4-丁二醇还可用于生产N-甲基吡咯烷酮(NMP),已二酸,缩醛,顺丁烯二酸酐,1,3-丁二烯及线性UP的链促进剂。 包装及贮运:采用铝、镀锌铁桶或塑料桶包装,或以槽车按易燃有毒物品贮运。因熔点高达200℃,槽车中应装有加热管。 1,4丁二醇是一种重要的有机化工和精细化工原料,是生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纤维的基本原料;PBT塑料是最有发展前途的五大工程塑料之一。
1,4丁二醇是生产四氢呋喃的主要原料,四氢呋喃是重要的有机溶剂,聚合后得到的聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)是生产高弹性氨纶(莱卡纤维)的基本原料。氨纶主要用于生产高级运动服、游泳衣等高弹性针织品。
1,4丁二醇的下游产品γ-丁内酯是生产2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮产品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值产品,广泛用于农药、医药和化妆品等领域。
5. 四氢呋喃.γ-丁内酯和聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)的产品介绍及工艺流程
四氢呋喃是一类杂环有机化合物。它是最强的极性醚类之一,在化学反应和萃取时用做一种中等极性的溶剂。无色易挥发液体,有类似乙醚的气味。溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂。
四氢呋喃是一种重要的有机合成原料且是性能优良的溶剂,特别适用于溶解PVC;聚偏氯乙烯和丁苯胺,广泛用作表面涂料、防腐涂料、印刷油墨、磁带和薄膜涂料的溶剂,并用作反应溶剂,用于电镀铝液时可任意控制铝层厚度且光亮。THF自身可缩聚(经阳离子引发开环再聚合)成聚四亚甲基醚二醇(PTMEG),也称四氢呋喃均聚醚。PTMEG与甲苯二异氰酸酯(TDI)制成耐磨、耐油、低温性能好、强度高的特种橡胶;与对苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇制成嵌段聚醚聚酯弹性材料。相对分子质量为2000的PTMEG与对亚甲基双(4-苯基)二异氰酸酯(MDI)制成聚氨酯弹性纤维(氨纶,即SPANDEX纤维)、特种橡胶和一些特殊用途涂料的原料。在有机合成方面,用于生产四氢噻吩、1.4-二氯乙烷、2.3-二氯四氢呋喃、戊内酯、丁内酯和吡咯烷酮等。在医药工业方面,THF用于合成咳必清、利复霉素、黄体酮和一些激素药。THF经硫化氢处理生成四氢硫酚,可作燃料气中的臭味剂(识别添加剂)。四氢呋喃还可用做合成革的表面处理剂。[5]
γ-丁内酯又称4-羟基丁酸内酯,简称γ-BL或GBL,分子量86.09。无色透明油状液体,有类似丙酮的气味,相对密度1.125。凝
固点一43.5℃。沸点206℃。折射率1.4362。黏度(25℃)1.7mPa·s。闪点(开杯)98.3℃。溶于水、甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、甲苯、二氯甲烷等,对金属无腐蚀性。可燃。低毒,LD501800mg/kg,对中枢神经系统有麻醉作用,对皮肤有刺激性,易被皮肤吸收,应防止与皮肤接触。
作为有机合成中间体,用于制取α-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-羟基丁酸钠、环丙胺、乙酰基γ-丁内脂等。还可以作农业化学品及聚合物的溶剂以及染料和印染用溶剂。广泛运用于润滑油精制、乙炔提纯、丁二烯和芳烃井抽提、工业清洗剂、医药合成等领域。在医药领域中主要做为制造环丙胺和维生素B1的原料,此外γ-丁内酯还应用于染料、颜料中间体、偶合剂电池和电容器电解液、硅酸钠水溶液的凝胶化控制剂及去漆药水等行业。GBL是一种重要的有机合成原料和优良溶剂。还可用于石油方面的萃取剂。以γ-丁内脂为原料,还可生 产香料、医药中间体、除锈剂等。
γ -丁内酯工业化合成主要有1,4-丁二醇脱氢法和顺酐加氢法。前者是传统生产工艺,国外新建装置多采用先进的顺酐加氢法。
近年来,国内γ-丁内酯生产发展较快。2003年,国内γ-丁内酯生产企业有8家,总产能3.3万吨,产量1.78万吨,比上年增长35%...
PTMEG是由四氢呋喃(THF) 在催化剂的存在下 , 进行阳
离子开环聚合得到, 其英文名为Polytetramethylene Ether Glycol ,简称PTMEG。常用中文名有聚四甲撑醚二醇、 四氢呋喃均聚醚或聚四亚甲基醚二醇等。PTMEG是一种端伯羟基的聚醚二醇,常温下为白色、 蜡状的固体, 熔化后为透明无色液体。PTMEG主要用于生产聚氨酯弹性体、 聚氨酯弹性纤维( 国内称氨纶, 国际称Spandex)和酯醚共聚弹性体。国外PTMEG的最大消费市场是氨纶,占40%左右;其次是聚氨酯弹性体, 占35%左右; 酯醚共聚弹性体占25%左右。PTMEG是生产聚氨酯弹性体制品中十分重要的聚醚多元醇原料。国内PTMEG主要用于氨纶和聚氨酯弹性体生产, 用于酯醚共聚弹性体基本上是空白。
2.2.3聚乙烯醇的生产
A. 聚乙烯醇的理化性质
聚乙烯醇,有机化合物,白色片状、絮状或粉末状固体,无味。溶于水,不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。聚乙烯醇是重要的化工原料,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂等。 白色片状、絮状或粉末状固体,无味。
聚乙烯醇的物理性质受化学结构、醇解度、聚合度的影响。在聚乙烯醇分子中存在着两种化学结构,即1,3和1,2乙二醇结构,但主要的结构是1,3乙二醇结构,即“头·尾”结构 。聚乙烯醇的聚合度分为超高聚合度(分子量25~30万)、高聚合度
(分子量17-22万)、中聚合度(分子量12~15万)和低聚合度〔2.5~3.5万〕。醇解度一般有78%、88%、98%三种。部分醇解的醇解度通常为87%~89%,完全醇解的醇解度为98%~100%。常取平均聚合度的千、百位数放在前面,将醇解度的百分数放在后面,如17-88即表聚合度为1700,溶解度为88%。一般来说,聚合度增大,水溶液粘度增大,成膜后的强度和耐溶剂性提高,但水中溶解性、成膜后伸长率下降。聚乙烯醇的相对密度(25℃/4℃)1.27~1.31(固体)、1.02(10%溶液),熔点230 ℃,玻璃化温度75~85℃,在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160~170℃脱水醚化,失去溶解性,加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。折射率1. 49~1. 52,热导率0.2w/(m·K),比热容1~5J/(kg·K),电阻率(3.1~3. 8)×10Ω·cm。溶于水,为了完全溶解一般需加热到65~75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。120~150℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。溶解聚乙烯醇应先将物料在搅拌下加入室温水中.分散均匀后再升温加速溶解,这样可以防止结块,影响溶解速度。聚乙烯醇水溶液(5%)对硼砂、硼酸很敏感,易引起凝胶化,当硼砂达到溶液质量的1%时,就会产生不可逆的凝胺化。铬酸盐、重铬酸盐、高锰酸盐也能使聚乙烯醇凝胶。PVA 17-88水溶液在室温下随时间粘度逐渐增大.但浓度为8%时的粘度是绝对稳定的,与时间无关,届特殊现象c聚乙烯醇
成膜性好,对除水蒸气和氨以外的许多气体有高度的不适气性。耐光性好,不受光照影响。通明火时可燃烧,有特殊气味。水溶液在贮存时,有时会出现毒变。无毒,对人体皮肤无刺激性。 用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。用作淀粉胶粘剂的改性剂。还可用于制备感光胶和耐苯类溶剂的密封胶。也用作脱模剂,分散剂等。贮存于阴凉、干燥的库房内.防潮,防火。 聚乙烯醇17-92简称PVA 17-92,白色颗粒或粉末状。易溶于水,溶解温度75~80℃。其他性能基本与PVA17-88相同。 用作乳液聚合的乳化稳定剂。用于制造水溶性胶粘剂。贮存于阴凉、干燥的库房内,防火、防潮, 聚乙烯醇17-99又称浆纱树脂(Sizing resin),简称PVA17-99。白色或微黄色粉末或絮状物固体。玻璃化温度85℃,皂化值3~12mgKOH/g。溶于90~95℃的热水,几乎不溶于冷水。浓度大于l0%的水溶液,在室温下就会凝胶成冻,高温下会变稀恢复流动性。为使粘度稳定,可于溶液中加入适量的硫氰酸钠,硫氰酸钙、苯酚、丁醇等粘度稳定剂。PVA17-99溶液对佣砂引起凝胶比PVA17-88更敏感,溶液质量的0.1%的硼砂就会使5%PVA17-99水溶液凝胶化,而引起同样浓度PVA 17-88水溶液凝胶化的硼砂量则需1%。对于相同浓度、相同醇解度的聚乙烯醇水溶液,硼砂比硼酸更易发生凝胶。PVA17-99比PVA17-88对苯类、氯代烃、酯、酮、醚、烃等溶剂的耐受能力更强。加热至100℃以
上逐渐变色,150℃以上时很快变色,200℃以上时将分解。聚乙烯醇加热时变色的性质可以通过加入0.5%~3%的硼酸而得到抑制。耐光性好,不受光照的影响。具有长链多元醇的酯化、醚化、缩醛化等化学反应性。通明火会燃烧,有特殊气味。无毒,对人体皮肤无刺激性。
聚乙烯醇17-99B主要用于制造高粘度聚乙烯醇缩丁醛.广泛用作浆纱料的分散剂等。其他类型的17-99用作聚醋酸乙烯乳液聚合的乳化稳定剂,但效果不如17-88,一般是将17-99与17-88混合使用。17-99用于制造聚乙烯醇缩甲醛水溶液(主要是107建筑胶)。17-99还用于制备耐苯类溶剂的密封胶。贮存于阴凉、干燥的库房内,防潮、防火。
密度:聚乙烯醇的相对密度(25℃/4℃)1.27~1.31(固体)、1.02(10%溶液)。
玻璃化温度:75~85℃。
受热性能:在空气中加热至100℃以上慢慢变色、脆化。加热至160~170℃脱水醚化,失去溶解性,加热到200 ℃开始分解。超过250℃变成含有共轭双键的聚合物。 折射率:1. 49~1. 52。 热导率:0.2w/(m·K)。 比热容:1~5kJ/(kg·K)。
电阻率:(3.1~3. 8)×10Ω·cm。 引燃温度(℃): 410(粉末)
爆炸下限%(V/V): 125(g/m3 )
溶解性: 溶于水,为了完全溶解一般需加热到65~75℃。不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。微溶于二甲基亚砜。120~l50℃可溶于甘油.但冷至室温时成为胶冻。 B. 聚乙烯醇用途和应用
聚乙烯醇(简称PVA)外观为白色粉末,是一种用途相当广泛的水溶性高分子聚合物,性能介于塑料和橡胶之间,它的用途可分为纤维和非纤维两大用途。
由于PVA具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性、耐油性、耐溶剂性、保护胶体性、气体阻绝性、耐磨性以及经特殊处理具有的耐水性,因此除了作纤维原料外,还被大量用于生产涂料、粘合剂、纸品加工剂、乳化剂、分散剂、薄膜等产品,应用范围遍及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、钢铁、高分子化工等行业。
产品性能:聚乙烯醇树脂系列产品系白色固体,外型分絮状、颗粒状、粉状三种;无毒无味、无污染,可在80--90℃水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性;能耐油类、润滑剂和烃类等大多数有机溶剂;具有长链多元醇酯化、醚化、缩醛化等化学性质。
产品用途:主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料;建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂;化工
行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂;造纸行业用作纸品粘合剂;农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇薄膜;还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。
聚乙烯醇的生产包括五个工段的工艺: 一. 醋酸乙烯的合成。
工业上主要采用乙酸和乙烯或乙炔反应的方法,有乙炔气相法,乙烯液相法和乙烯气相法。
乙炔法:以乙炔、醋酸为原料,以载于活性炭上的醋酸锌为催化剂,经加压反应而获得。其反应式如下: CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
乙炔气经过热交换器进入醋酸蒸发器,与反应器出来的合成气进行热交换,预热后的混合气体从沸腾床反应器的下部进入冷却器,使催化剂沸腾并与之接触反应,反应后的合成气体经过旋风分离器回收部分被合成气带出的催化剂后,通过水冷塔,冷凝塔进入冷却器,使粗醋酸乙烯冷凝成液体,为冷凝的气体通过雾化分离器,将乙炔气分离并循环和原料乙炔混合使用,冷凝液送进精制工序。粗醋酸乙烯酯首先在脱乙炔塔脱除乙炔循环使用,塔底物用泵打到脱乙醛塔脱除乙醛,脱乙醛塔底物从上部进入醋酸乙烯酯与醋酸分离塔,塔顶得到精醋酸乙烯酯,塔底为未反应的醋酸。
二. 醋酸乙烯的精馏
生成的反应液由原料工段送往精馏塔TQ201。在TQ201中粗VAc
塔顶馏出液经冷凝后送入TQ207,不凝气体(主要是乙炔)送往合成VAc回收精制再用。TQ201釜液中的主要成份是醋酸VAc液进入CC201,然后给TQ201加料使用。TQ202馏出液是精醋酸乙烯、醋酸乙烯、乙醛、醋酸丫乙酯等杂质,送往TQ202处理。TQ207是萃取精馏塔。萃取液(乙醛+水)送入乙醛储槽CC216。,送往原料工段供聚合工段使用,当VAc出不合格时则送到CC204与聚合送来的回收醋酸乙烯混合,然后送VAcTQ203处理。TQ202釜出液主要是醋酸乙烯、醋酸、丁烯醛等杂质,VAc往TQ205精制。TQ203馏出液是醋酸甲酯、醋酸乙烯、丙酮等混合物,送入TQ204进一步分离。TQ203釜出液主要是醋酸乙烯、TDA(循环TDA供其它地方使用)。TQ203的中采采出液是精醋酸乙烯,送原料工段供聚合工段使用。TQ204馏出液送入TQ208用蒸汽直接精馏,TQ204釜出送往CC204,然后给TQ203加料。TQ208馏出液为醋酸甲酯,送回收工段处理,TQ208釜出液是丙酮和水,直接排地沟。TQ205是醋酸精馏塔。塔内加水,其目的是分解醋酸酐、二醋酸亚乙酯等杂质,同时使丁烯醛与水形成共沸物从塔顶馏出。TQ205的中采液冷凝后是精醋酸,直接供合成工段使用。TQ205釜出液送往CC216,同时进入CC212的物料还有TQ506/516的釜出液。TQ205馏出的一部分作为TQ206的加料使用。TQ206塔内再次加水精馏,馏出液是丁烯醛,冷凝后储存,后由公司环保处理。釜出液中主要是醋酸,送往回收工段回收处理。CC212内存物料经过蒸发器ZF207处理后。气相进入TQ205下部;釜出液进入ZF208再次蒸发。ZF208馏出液进入CC213,釜出液为残渣,排放。后由公司环保处理。TQ209是
乙醛处理塔。它的加料来自CC216(储槽中的料来自合成、回收工段,及TQ207萃取液),经过精馏,馏出液是乙醛,送往原料工段CC613,供氧化站和季戊四醇车间使用;釜出液是废水排地沟。聚合液以甲醇调节到聚醋酸乙烯含量为33%的甲醇溶液送入醇解工段进行醇解。
三.醋酸乙烯聚合
聚合反应式如下: nCH2=CH ( CH2 - CH)n 引发剂‘OCOCH3 OCOCH3 聚合生产任务: VAc聚合生成PVAc 醋酸乙烯预热后与溶剂甲醇及引发剂偶氮二异丁腈混合送入两台串联聚合釜,在66~68℃及常压下进行聚合,聚合4~6h后有约2/3的醋酸乙烯聚合为聚醋酸乙烯,聚合反应产生的热量可借甲醇的蒸发带走,甲醇蒸气经冷凝后又返回聚合釜中。聚合液送单体吹出塔,用甲醇蒸气将其中未聚合的醋酸乙烯吹出。由单体吹出的醋酸乙烯及甲醇经分离精馏,回收循环使用。 四.聚醋酸乙烯的醇解 醇解反应式如下: ( CH2 - CH)n +nCH3OHCH3COOCH3 OCOCH3 OH 聚醋酸乙烯与氢氧化钠甲醇溶液按聚醋酸乙烯:甲醇:氢氧化钠:水为1:2:0.01:0.002的比例同时加入高速混合器经充分
NaOH(CH2-CH)n +n
混合后进入皮带式醇解机,在50℃温度下进行醇解,皮带以1.1~1.2m/min的速度移动,约4min醇解结束,得到固化聚乙烯醇。
皂化、醇解工序共有九个列,七个(III~IX列)皮带列(即低碱醇解列)两个高碱解列(I~II列),现就低碱醇解系列为课程叙述工艺流程。自原料、聚合工段或皂化CC420送来的PVAC的甲醇溶液,经过预热与配制一定浓度的烧碱、甲醇溶液按一定比例加入到混合机SB401。
混合后进入皮带醇解机SB402,一般在机内经过14—35分钟反应成固体,此时反应开始时需要向醇解机夹套输送温水提供一定温度。反应后放出热量。夹套输送温水提供一定温度。反应后放出热量。夹套内温水起维持一定反应温度作用,醇解反应过程生成部分废液(成份为MeOH、MeOAC、NaOAC、少量水),经醇解机下液过滤器进入沉淀槽CC406。而大部分废液与PVA混合一起进(下落)到第一粉碎机FS401。
第一粉碎机FS401(高速旋转的滚子上装有多组梳子到和板型切刀,两侧装有多组固定梳子刀),将固体物料粉碎成细碎状,进入第二粉碎机FS402。第二粉碎机FS402(高速旋转的滚子上装有多组圆切片,两侧装有平板固定刀,切刀与固定刀之间间隙很小),进一步粉碎成能够通过其网眼的颗粒料,通过下料筒到达挤压机SB403进行压榨。挤压机SB403中间为螺旋轴,周围为孔径1mm的帖铁(圆筒形筛子板)网,固体物料经挤压后送入出料口落入干燥机SB404进行干燥,压榨出的液体(成份同醇解机下液)进入沉淀槽CC406。干燥机SB404
为圆筒、卧式干燥机,内有随轴转动的耙斗,干燥机外侧有夹套,通入蒸汽。转动的耙子将进入其内的物料进行上下搅拌,同时向出口输送(干燥机安装有一定的倾斜度,出口低于进口)。大约经过2个小时,被干燥好的物料由出口经过旋转阀(控制流量,保持真空度)落入振动筛筛选后被直接包装,或经过风力输送到包装工段做为成品出售。为了控制成品的易挥发组份含量和外观的白度必须严格控制干燥机温度,一般前段64-68℃,中段70-75℃,后段100-105℃。物料在干燥过程中蒸发出的气体(MeOH占67%,MeOAC30%,另有微量水份)被真空泵PU408抽送到甲醇回收系统进行冷凝回收。
五. 醋酸甲酯回收
HCH3COOCH3+H2OCH3COOH+CH3OH
回收HAc: NaOAc + H2SO 4→ HAc + NaHSO4 回收MeOH: MeOAc+水→HAc+MeOH 将甲醇+甲酯 混合液中 分离出 甲醇 将HAc+水 混合液中 分离出 HAc 回收乙醛 回收液 ——乙醛
挤压脱出的液体中含有大量的醋酸甲酯和甲醇。先在共沸蒸馏塔中蒸出醋酸甲酯和甲醇的共沸物,塔底为甲醇水溶液。醋酸甲酯与甲醇共沸物进入水萃取分离塔与水混合,塔顶分离出醋酸甲酯,塔底为甲醇水溶液。
醋酸甲酯在水解器中经离子交换树脂催化水解,得到醋酸和甲醇的混合物。混合物送至水解液蒸馏塔,将甲醇和未水解的醋酸甲酯蒸
出,进入水萃取分离塔,水解液蒸馏塔底为稀醋酸,送至稀醋酸浓缩塔中拖去水分后即得到醋酸,共沸蒸馏塔及水萃取分离塔底得到的甲醇水溶液,在甲醇蒸馏塔中蒸出的甲醇可重复使用。 五个工段的工艺流程图附后边 三.收获和体会
这次生产实习对我感受最深的地方有以下几点:
1.化工生产是一个非常复杂的系统的工程,没有我们在书本上学习的那么简单。仅仅掌握书本上的知识是远远不够的。自己深深感觉到自己的知识储备实在是太少了,理论基础知识学习的也不够扎实。因此,在今后的学习中,一定要踏踏实实,学习书本上的理论知识,打好基础。同时,也要扩展知识面,学会结合实际生产,毕竟实际生产给理论还有非常大的差别。
2.化工生产安全的重要性。化工生产中基本上都实在高压高温、易燃易爆、有毒的工作环境下,因此,安全对化工厂来说极其重要。在今后的学习中,也要多学习有化工安全方面的知识。将来在化工企业工作也要重视安全,严格按照企业的规章制度、设备的操作规则去做,否则,会对自己甚至企业社会带来极大的危害。
3.化工生产中的原料在利用非常重要。任何一个化工厂都有一些原料在生产过程中都会存在再利用,这对一个企业的原料利用率以及利润的提高有非常大的作用。而不再是以前的简简单单把一些产品给排放掉了,这样白白浪费掉,既污染环境也会降低企业利润。
总之,在今后的学习中,自己要更加踏实的学习,学习好基础理
论知识,多深度多层次学习,把自己的专业知识学好,打下一个坚实的基础,才能使自己将来更好的参加工作。将来的工作中也要不耻下问,虚心学习,积累工作经验。
四.致 谢
实习生活已经结束,单位一个同学都将难以忘怀。因为这次实习对同学们来说是毕业之前最长的身临其境进入公司学习,这样的机会难得,这次实习将对同学们以后的学习和工作有非常重要的作用。
在这次实习过程中,首先要感谢两位指导教师。两位指导教师非常具有责任心,急同学所急,想同学所想,为了同学们能尽可能多的进入工厂去实习,学的知识,为了使同学们尽可能的方便去公司实习,两位指导教师做了很多的工作。她们不辞辛苦,不辞炎热跟随同学们跑了一次又一次,为了同学们的安全,他们时时刻刻注意这同学们的动向。指导教师位同学们提供了一个良好的实习机会。为了是同学们能更多的到车间去看看,老师们给厂里的工人师傅一次又一次的交流。总之这次实习的机会来之不易。我在这里谢谢咱们的指导教师。
其次,公司各级领导和技术员师傅的毫不保留的指导、讲解,让我们的实习生活非常充实,收获无数;同组同学积极的讨论,相互间的支持与配合,互相的体谅关心,让我的实习生活和业余生活都多了一些人性的关怀与温馨的感动。
在这次生产实习过程中,我们不但对所学习的知识加深了了解,更加重要的是更正了我们的劳动观点和提高了我们的独立工作能力
等。通过这次实习,让我对化工生产有了更加全面的了解,为日后的实际工作打下了基础,同时使我更加热爱化工这个行业,在今后的日子里,我会更加努力的学习专业知识,为我国的化工事业贡献出自己的力量!
总之,在短短的一个月的实习时间里,我们收获颇多。在这里我要感谢我们化工系的领导老师们的精心安排,感谢山西三维集团股份有限公司的热情招待,感谢车间里的工程师技术员的耐心指导、讲解,感谢同学们的相互帮助。特别指出的是,感谢带队老师与我们同甘共苦,使我们对生活和学习都充满信心,从而为毕业后走向工作岗位更快的适应工作干打下良好基础。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容