旭化成精细化工(南通)有限公司年产3400水性汽车涂料配套用水性树脂扩建项目环境影响评价报告书 联系客服

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堆危险固废安场 全暂存 噪声治理工程 140m2 降噪量大于25dB(A) - 降噪量大于25dB(A) 140m2 降噪量大于25dB(A) 依托现有 隔声、减振 1.2.5 扩建项目生产工艺

1.2.5.1 生产工艺流程和化学反应式 (1)反应原理及反应方程式

二醇单体(本项目采用1,4丁二醇、1,5戊二醇、1,6己二醇)与碳酸乙烯酯单体在催化剂存在的情况下,在中温、负压条件下发生缩聚反应,通过控制反应温度,生成平均分子量从数百至数千、两个末端都带有OH基的二醇脂肪族聚碳酸酯和二醇单体,缩聚反应为可逆反应,需不断将反应生成物副产油二醇单体移出,使聚合过程完成。

反应聚合物达到需要的技术指标后,加入反应终止剂,反应终止。 在前聚合反应同时,伴有初聚物的热解副反应,含C4的初聚物热分解,生成n数更小的低聚物和四氢呋喃、CO2,副反应生成的低沸物均在过程中被移出。

主要反应方程式如下: 1、前聚合反应

催化剂 C O C O (n+1)HO-(CH2)x-OH + n

C O X=4; 1,4丁二醇(BDL) 5; 1,5戊二醇(PDL) 6; 1,6己二醇(HDL)

碳酸乙烯酯(EC)

HO-[(CH2)x-OCO]n-(CH2)x-OH + n HOCH2CH2OH

O 初聚物(OLG) 平均n=3

乙二醇(EG)

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C O C O 催化剂 O

碳酸乙烯酯(EC)

HO-[(CH2)x-OCO]n-(CH2)x-OH + n HOCH2CH2OH

O 初聚物(OLG) 平均n=3

乙二醇(EG)

2、后聚合反应

HO-[(CH2)x-OCO]m-(CH2)x-OH + HO-[(CH2)x-OCO]n-(CH2)x-OH O

低聚物(m)(OLG)

O

低聚物(n)(OLG)

催化剂 HO-[(CH2)x-OCO]m+n-(CH2)x-OH

O

低聚物(m+n)(PCDL)平均m+n=18

+

HO-(CH2)x-OH

X=4; 1,4丁二醇(BDL) 5; 1,5戊二醇(PDL) 6; 1,6己二醇(HDL)

3、热解副反应

HO-[(CH2)4-OCO]n-1-(CH2)x-OH + O

低聚物(n-1)(OLG)

四氢呋喃(THF)

O + CO2

HO-[(CH2)4-OCO]n-(CH2)x-OH

O

低聚物(OLG)

(2) 生产工艺流程

本项目聚碳酸酯二元醇生产工艺流程见图1-1。

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N2

1.2.5.2生产工艺流程说明 1、前聚合

丁二醇、戊二醇、己二醇、

碳酸乙烯酯、催化剂、抗氧化剂、 进料、氮置换 G1 去焚烧 G2 原料单体 回用 前聚合 冷凝器 回收副产油 去焚烧 G3 原料单体 回用 后聚合 冷凝器 原料单体 回用 反应终止剂(含溶剂) 终止反应 产品检查 L1 灌装 L2 产品外运

图1-1聚碳酸酯二醇生产工艺流程图

用氮气置换聚合釜内空气,按规定量泵入过量二醇和碳酸乙烯酯,启动搅拌,并加入定量催化剂、抗氧化剂,通过釜内盘管,蒸汽将物料加热到反应温度,在减压条件下进行前缩聚,生成碳酸酯二元醇低分子量初聚合物和乙二醇,在此阶段伴有含C4初聚物的热解,有热解副产物四氢呋喃和CO2生成;

通过无油真空泵减压蒸馏,先移走沸点较低的前聚副产物乙二醇和热解副反应产物四氢呋喃、CO2,冷凝后流入副产油罐,不凝气(G2)送废气缓冲罐;升

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温,蒸出沸点较高的未反应的物料(碳酸乙烯酯、丁二醇、戊二醇、己二醇单体),冷凝液流入回收单体罐回用,少量不凝气送废气缓冲罐。

2、后聚合

再次提高反应温度,在减压条件下进行后缩聚反应,前缩聚生成的低分子量初聚物进一步缩聚,生成平均分子量为数百至数千、两个末端都带有OH基的二醇脂肪族聚碳酸酯,同时蒸脱后缩聚反应中生成的二醇单体,冷凝液流入回收单体罐,并回用于下批前聚合,少量不凝气(G3)送废气缓冲罐。

3、终止反应、产品灌装

经取样分析,聚合度分子量达到产品质量要求时,即加入溶剂油调制的反应终止剂,使催化剂失活,同时停止加热,聚合过程结束,产品冷却后去产品储罐或灌装区灌装,产品包装形式为200L铁桶。灌装工段有少量废物L2产生。

反应转化率(以碳酸乙烯酯计)约为84.2%,后聚合反应转化率(以初聚物计)约为100%,产品得率99.9%。整个工艺过程通过调整釜内温度和压力来控制反应的进程。

加料前,氮气转换驱除釜内空气,防止氧化产生,氮置换有废气G1产生,置换废气收集后经气体缓冲罐送废液(气)焚烧炉焚烧处置;

未反应的物料单体、副产物乙二醇和热解副反应产物四氢呋喃,通过装置中的蒸馏塔、冷凝器回收,根据沸点的差异,以液态形式分别回收于副产油罐和两个回收单体罐,其中,单体回用于前聚合,副产油(主要成分为乙二醇和四氢呋喃)及不凝气G2(四氢呋喃和CO2等)收集后送副产油焚烧炉焚烧处置;

后聚合中低分子量初聚物在催化剂和高温条件下可全部进一步聚合转化,反应中生成的二醇单体经蒸馏塔、冷凝器冷凝,冷凝液流入回收单体罐,并回用于前聚合,不凝气G3引入缓冲罐送副产油焚烧炉焚烧;

终止反应后,需对产品进行质量检查,检查测试中有测样废物L1产生; 产品灌装工段有少量废料L2产生。

生产过程中,设备不需进行清洗,但在进行设备检修时(全年约需定期检修6-8次),有少量聚合釜和回收单体罐废料L3产生。

生产过程中,不使用工艺水,无工艺废水产生,废水主要来自纯水制水中产生的浓缩水W1、循环凉水塔排水W2、蒸汽冷凝水W3和职工生活污水W4。

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