甘油环氧树脂大生产工艺
产吨环氧树脂车间工艺设计蔡成云2
目录前言31.1产品介绍31.2、生产工艺31.2.1一步法工艺41.2.2二步法工艺41.3、主要原材料4第2章初步工艺流程设计52.1 工艺流程框图：52.2工艺流程：6第3章物料衡算63.1 计算条件与数据理：63.2 原料用量计算：73.3 缩合工段物料衡算：83.3.1 一次反应：83.3.3回收过量环氧氯丙烷：104.3.4 环氧树脂收集：10第4章热量衡算114.1计算依据：114.2 常用热力学数据计：134.3缩合工段热量衡算：144.3.1溶解岗位：144.3.2 反应岗位：14第5章设备选型165.1计算条件确定165.1.1 操作工时与生产周期地确定：165.1.2 日生产批次和反应釜个数地确定：175.2 缩合工段反应岗位地设备选型：175.2.1物料体积计算：175.2.2反应釜地选型：175.2.3校核传热面积：185.3 其它设备地选型21第6章厂区布置和车间布置设计226.1工厂设计地内容与规范：226.2 厂址地选择：236.3 车间地布置：236.3.1 辅助生产和行政-生活布置：236.3.2 厂房地布局：246.3.3 厂房地长、宽、高和层数确定：246.3.4 厂房内布置：24第7章“三废”处理及其综合利用248.1 废水地处理：258.2 套用和回收利用：25第8章环氧树脂安全生产和环境保护258.1环氧树脂安全生产和环境保护地重要性258.2环氧树脂生产安全注意事项与劳动保护措施258.2.1环氧树脂生产原料安全毒性258.2.2环氧树脂生产中劳动保护注意事项268.2.3环境保护措施26致谢26参考文献27年产3000吨环氧树脂车间工艺设计蔡成云摘要：环氧树脂生产工艺一般分为一步法和二步法.目前低分子量液体环氧树脂和中分子量固体环氧树脂,一般都采用一步法工艺；高分子量环氧树脂采用二步法.二步法工艺地优点：与一步法相比,它具有生产工艺简单、设备少、工时短、无三废排放和产品质量易调节控制等优点.以双酚A（BPA）为主要原材料,合成地环氧树脂称为双酚A（BPA）型环氧树脂,是目前产量最大、用途最广地环氧树脂,由于它地应用遍及国民经济地众多领域,因此又称为通用型环氧树脂.它属于缩水甘油醚型.本文介绍了年产3000吨地环氧树脂地车间设计,从技术、工程经济、生产管理等方面进行了详细地论述,内容主要包括：设计依据,工艺路线论证,工艺流程设计,全流程物料衡算,全流程能量衡算,工艺设备选型与计算,车间布置设计,三废处理及其综合利用,劳动组织,劳动保护与安全生产,工程经济,工艺细节改进设计等内容.关键词：环氧树脂；一步法；车间工艺设计Annual output of 3,000 tons of epoxy resin plant process designCaichengyunAbstract:Epoxy resin production process is generally divided into one-step and two-step. Present in low molecular weight solid epoxy resins and liquid epoxy resin, generally using one-step process。
环氧树脂制备
环氧树脂制备作者：佚名文章来源：本站原创点击数：81 更新时间：2007-1-26 21:20:04二、环氧树脂制备制造环氧树脂的原料很多，但不外乎下例二大类：一是分子中具有环氧基团或是在反应过程中能够生成环氧基团的化合物。
另一是含有多元羟基的化合物。
通常见到的环氧树脂是以环氧氯丙烷和双酚A为原料而制得。
1、环氧氯丙烷—双酚A型树脂的制备：由于投料量的不同，投料的先后顺序不同，制得的环氧树脂分子量也有高低之分，在常温下的聚集态也有液、固之分。
618、6101、634系低分子量的液态树脂，601、604系中分子量的固体树脂，607、609系高分子量的固体树脂。
①低分子量环氧树脂的制备：双酚A 1克分子环氧氯丙烷 2-6克分子NaOH(30%) 2-2.4克分子操作步骤如下：将双酚A和环氧氯丙烷在搅拌下混合，使双酚A溶解，然后将所需投入的碱量控制在一定的温度滴加到混合物中，滴完第一次碱以后维持反应，维持毕回收环氧氯丙烷，回收毕，将其余的碱滴加到反应液中，再维持，然后吸入适量的苯，使树脂液溶解，搅拌后静止分层。
将上层的树脂苯溶液反入分水锅，搅拌，加热，维持，静止，放去盐脚，然后再搅拌，加热使树脂苯溶液沸腾回流，不时地将带出的水除去，至无水泡出现，再维持回流，然后冷却，静止，压滤。
将压滤液放至脱苯锅中，先常压脱苯，再减压脱苯，至无苯液出来为止，制得淡黄色的液体树脂。
②中等分子量环氧树脂的制备：双酚A 1克分子环氧氯丙烷 1.5-2克分子NaOH(30%) 1.6-2.2克分子操作步骤如下：将双酚A和液碱、水投入反应锅，加热搅拌，维持，使双酚A全部溶解，然后冷却，将环氧氯丙烷加入，放热维持，再升温维持，抽水样滴定,直至耗用HCl量不变,即为反应终点,反应毕搅拌仃止，吸去水层，再加水洗涤数次，然后常压脱水，再减压脱水，至软化点达要求止，冷下后即为固体树脂。
③高分子量的环氧树脂：中等分子量环氧树脂 100计算量双酚A （Q=W[E1-E2]/[0.8771+E2]）式中:Q---加的双酚A量W---用的中等分子量环氧树脂的量E1---用的中等分子量环氧树脂的环氧值E2---所需制备的高分子量环氧树脂的环氧值操作步骤如下：将中等分子量环氧树脂投入锅内,升温,熔化开搅拌,加入双酚A,在一定的温度反应即可制得. 2、环氧氯丙烷—醇类环氧树脂：由于使用的醇类不同，制得的树脂的性能也不同，目前国内有甘油环氧树脂（662）、乙二醇环氧树脂（669）、氯代甘油环氧树脂（600、630）、丁醇环氧树脂（660）、聚乙二醇环氧树脂（6690）等。
环氧树脂工艺配方
环氧树脂胶粘剂的特点—— 环氧胶粘剂与其他类型胶粘剂比较，具有以下优点： (1)环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧
• 1、 把双酚A投入溶解锅1中，然后通入环氧氯丙烷，开动搅拌 器，佳套通入蒸汽加热使其升温溶解。
• 2、 用齿轮泵2将溶解液打入带有锚式搅拌器的反应锅5中, 开 动搅拌器，搅拌器的转速为70r/min。
• 3、从氢氧化钠溶液高位计量槽3滴加氢氧化钠溶液1,加氢氧 化钠至一定量时温度升高很快，这时将夹套通入冷却水，以控 制反应系统温度 。
环氧树脂系列
第四组
小组成员：韩玫
洪飞
沈赟
郑云燕
目录
• 1.产品的概述、分类、应用 • 2.产品生产方法的选择 • 3.产品生产原料、助剂的种类和用量的
选择 • 4.产品生产工艺参数的确定 • 5.产品生产过程的设计 • 6.产品改性
环氧树脂胶黏剂概述
环氧树脂胶黏剂有万能胶之称，是最重要的 一类合成胶粘剂。在环氧树脂结构中含有脂肪族 羟基、醛基和极活泼的环氧基。羟基和醚基都有 高度的极性，使环氧树脂分子能与临界面产生静 电引力，而环氧基也可能与介质表面的自由基起 反应形成化学键，所以环氧树脂的粘合力特别强。 它对大部分的材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯、赛璐 珞等粘结力较差。固化后的环氧树脂具有优良的 耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱性、耐有机溶剂 性及好的电绝缘性。此外，树脂固化后收缩性小， 如加入适量填充剂，收缩率能降至0.1%~0.2%， 可在150~200°C下长期使用，耐寒性可达50°C。
甘油生产工艺流程设计
甘油生产工艺流程设计化学工程与工艺专业化工工艺课程设计说明书题目：年产5000吨甘油生产工艺流程设计学号：姓名：年级：指导教师：完成日期：2012 年月日目录1.总论 (6)1.1概述 (6)1.1.1甘油的性质 (6)1.1.2产品用途 (7)1.1.3甘油在国民经济中的重要性 (7)1.1.4甘油的市场需求 (7)1.2设计的目的与意义 (8)1.2.1设计的目的 (8)1.2.2设计的意义 (8)1.3项目设计根据与原则 (8)1.3.1设计根据 (8)1.3.2设计原则 (8)1.4设计范围 (9)1.5甘油生产能力及产品质量标准 (9)1.5.1生产能力 (9)1.5.2产品质量标准 (9)2.生产方案选择 (10)2.1生产方法 (10)2.1.1以天然油脂为原料的生产 (10)2.1.2合成甘油的生产 (11)2.1.3发酵甘油的生产 (14)2.2生产方案确定 (16)3.生产工艺流程设计与说明 (17)3.1生产工艺流程图 (17)3.2.生产工艺流程说明 (19)4.工艺计算 (22)4.1物料衡算 (22)4.1.1原辅物料的计算 (22)4.1.2物料衡算汇总列表 (26)4.1.3水、电、煤的用量计算 (27)4.2热量衡算 (28)4.2.1蒸汽喷射液化器工段 (28)4.2.2连消工段 (28)4.2.3无菌空气制备工段 (30)4.2.4蒸发浓缩工段 (34)4.2.5减压蒸馏工段 (35)5.设备设计与选型 (36)5.1要紧设备的选型 (36)5.2辅助设备的选型 (45)6.车间布置设计 (47)6.1厂房布置原则 (47)6.2厂房的整体布置设计 (48)6.3车间设备布置设计 (48)7.设计评析与总结 (56)参考文献 (58)1.总论1.1概述1.1.1甘油的性质(1)性质外观无色透明粘稠液体，无臭、无味、具有吸湿性、保润性、软化性，极显汲取空气中的水分，水溶液呈中性，可与水、乙醇、甲醇任意比例混合。
一种双酚a二缩水甘油醚型环氧树脂的合成工艺
一种双酚a二缩水甘油醚型环氧树脂的合成工艺一、引言双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂是一种重要的有机合成材料，具有优异的机械性能、耐热性能和耐化学腐蚀性能，广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料、电子封装材料等领域。
其合成工艺对于产品质量和性能具有重要影响，因此对于双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂的合成工艺进行深入研究具有重要意义。
二、双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂合成工艺的传统方法传统的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂合成工艺主要包括以下步骤：1.原料准备：双酚A、缩水甘油醚等原料按一定比例称量；2.缩聚反应：将双酚A和缩水甘油醚加入反应釜中，加入催化剂进行缩聚反应，控制温度和时间；3.环氧化：在缩聚反应后，通过加入环氧化剂，进行环氧化反应，得到目标产物；4.分离和提纯：对产物进行分离和提纯，得到最终产品。
传统的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂合成工艺存在着原料消耗多、能耗高、产物质量不稳定等问题，难以满足现代工业的要求。
三、改进的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂合成工艺为了解决传统合成工艺存在的问题，近年来国内外学者对双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂的合成工艺进行了改进和优化。
新型合成工艺主要包括以下特点：1.原料选择：优化原料比例，使用高纯度原料，降低原料消耗；2.缩聚反应条件优化：采用新型催化剂、优化反应条件，提高反应效率和产物质量；3.环氧化方法创新：采用新型环氧化剂，改善环氧化反应过程，提高产物纯度；4.分离和提纯技术改进：引入先进的分离和提纯技术，提高产物纯度和产率。
改进后的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂合成工艺，能够显著降低原料消耗，减少能耗，提高产物质量稳定性，符合现代工业的要求。
四、应用前景改进后的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂具有广阔的应用前景。
在涂料、胶粘剂、复合材料、电子封装材料等领域，对材料性能、质量稳定性和环保要求越来越高，新型合成工艺得到的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂，能够满足市场需求，具有良好的市场前景。
甘油法制取环氧氯丙烷工艺
引言随着国际市场原油价格的节节攀升，石油路线化工原料的价格居高不下,而地球上有限的化石类资源趋于衰竭,可再生的生物资源的开发日益受到人们关注，生物基化工原料的开发利用是新的发展方向之一。
由于能源供应和消耗之间的矛盾加剧,作为替代能源的生物柴油广受青睐,正在全球范围内逐步升温,它将是未来各国不可缺少的可持续替代品。
我国是一个能源消耗大国,发展生物能源是国家一项长期的战略方针,有利于保护环境，同时也可减轻对石油资源的依赖程度，促进国民经济的可持续发展。
生物柴油目前普遍采用甲醇和油脂进行醇解酯交换生产，每生产10吨生物柴油就将产生1吨副产物甘油，其成本也明显低于传统的甘油生产工艺。
生物基甘油大量涌入市场，使全球甘油市场行情呈总体下降趋势。
2003年底开始，生物柴油产量快速增长,随之而来的甘油产量持续过剩使之价格大幅度下跌，导致部分传统甘油生产企业减产或停产。
例如，陶氏化学公司已于2006年1月底关闭了在美国得克萨斯州FreePort的甘油装置，宝洁公司在英国的天然甘油生产厂也于2006年3月底停产.廉价甘油供应的增加，也将带动新的以甘油为原料的产业的迅猛发展,寻求甘油利用的新途径已成为人们普遍关注的热点，也为甘油法生产环氧氯丙烷带来了难得的发展机遇。
陶氏化学虽然在减少甘油产能,但却在中国的上海工业园区建设万吨/年的环氧氯丙烷装置，采用的是甘油法工艺。
中国环氧树脂行业协会专家表示，甘油法工艺不但对环氧氯丙烷产业则带来了契机，还可以消化大量的过量甘油产能，使许多传统的甘油生产企业不会被迫关闭。
目前,全球大部分环氧氯丙烷采用丙烯高温氯化法工艺和醋酸丙烯酯法工艺来生产，其中90％以上的环氧氯丙烷采用丙烯高温氯化法。
虽然两者的工艺较成熟,但能耗大、副产物多、工艺流程复杂，并伴有大量含氯化钙和有机氯化物的污水产生,而且许多关键技术只有少数国外公司掌握.甘油法曾经在早期工业生产中得到应用，但旧的反应工艺落后，收率较低。
环氧树脂的生产工艺(1)
操作步骤
◆溶解：70℃，30min。 ◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应
1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。 ◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
环氧树脂的生产工艺(1)
二 环氧树脂的交联固化
➢ 环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170=0.59
环氧树脂的生产工艺(1)
C 温度 在碱性条件下50℃就可反应，反应温度升高，有利于提 高反应速率和产物分子量。
D 加料顺序 先将双酚A溶于碱液中，然后加入环氧氯丙烷，可得分 子量较大的树脂。 将双酚A的碱液加入到环氧氯丙烷中，可得中等分子量 的树脂。 先将双酚A溶于环氧氯丙烷，再滴加碱液，生成树脂的 分子量最小。
环氧树脂的生产工艺(1)
表 1 双酚A生产方法比较
生产方法
工艺 过程
生产方式
对设备 的腐蚀
产品 苯酚 反应 劳动 质量 回收量 周期 强度
歇
很严重 较严重
很差 —
长高
较差 — 一般 较高
盐酸法 氯化氢气体法
三氯化硼法 四氯化硅甲苯法 疏基离子交换
树脂法
复杂 复杂 一般 一般 较简单
产品
环氧值，当量/100g 软化点（℃） 平均分子量
（沸点升高法） 环氧基数/分子
年产十万吨甘油的生产车间工艺设计
年产十万吨甘油的生产车间工艺设计[摘要]：甘油，学名丙三醇。
因其具有吸湿性、保温性、高粘度、水溶性、无毒、有甜味、微生物易分解、有三个羟基可制成一些衍生物等特性，是一种重要的轻化工原料。
本设计为年产十万吨甘油的生产工艺设计。
目前，在国内生产甘油又有多种方法，而本设计是由环氧氯丙烷法生产甘油工艺的设计；主要设计内容有原料的存储罐，以及生产过程如蒸发，换热等工序的计算。
主要以物料衡算和热量衡算进行工艺计算和设备选型.在选型的基础上进行了设备的校核。
绘制了工艺流程图，主要设备装配图，车间设备立面图和全厂平面布置图。
[关键词]：环氧氯丙烷；甘油；反应釜；蒸发塔。
Technological design of outputting 100,000 tons of glycerinprocess workshop per yearAbstract: Glycerin, scientific name being glycerol, is an important light industry raw material, because of its characteristic of moisture absorption, heat preservation, heat viscosity, water-soluble, no-poison, taste sweet, bacterium resolve easily, and there are three hydroxyl groups could be made into derivatives. Technological of outputting 100,000 tons of glycerin process workshop per year are designed in this paper. There are many ways to produce glycerin, but the epichlorohydrin is adopted in this paper.The main design includes the calculations of raw material storage tank, and the process of production, such as evaporation and heat transfer. The calculations and equipment selections are completed through mass balance and heat balance, The engineering flow sheet, the main equipment assembling drawing, workshop appliance elevation drawing and floor plan of plant are completed also.Key words: Epichlorohydrin;Glycerin, reactor; evaporation tower目录摘要： (I)Abstract ： (I)1概述 (1)1.1甘油研究背景 (1)1.1.1甘油性质及用途 (1)1.2.甘油的生产工艺 (1)1.2.1 天然甘油的生产 (1)1.2.2合成甘油的生产 (2)1.2.3发酵甘油的生产 (3)1.3甘油发展现状 (4)1.4甘油的市场分析 (4)1.5甘油的发展前景 (7)1.6本设计的任务以及选题意义 (7)2工艺说明 (9)2.1主要生产甘油的工艺说明 (9)2.1.1油脂皂化制皂 (9)2.1.2天然油脂水解法 (9)2.1.3丙烯醛法 (9)2.1.4 环氧氯丙烷法 (9)2.2 工艺流程方案 (10)2.3 主要工艺参数说明 (10)3生产工艺设计计算 (11)3.1 主要化学反应 (11)3.1.1 化学反应 (11)3.1.2 化学反应物料衡算 (11)3.2反应器的设计 (11)3.2.1 反应釜体积计算 (11)3.2.2 反应釜直径和高度的计算 (12)3.2.3 反应釜的热量衡算： (12)3.2.4第二个反应的反应器设计 (14)3.3反应釜的强度校核 (16)3.3.1 选择材料 (16)3.3.2 计算压力和封头的壁厚 (16)3.3.3 反应器的质量载荷计算 (16)3.3.4 塔的自阵周期计算 (18)3.3.5 地震载荷计算 (18)3.3.6 风载荷计算 (20)3.3.7各种载荷引起的轴向应力 (22)3.3.8筒体的强度与稳定性校核 (23)3.3.9 筒体和裙座水压试验应力校核 (24)3.3.10 裙座水压试验应力校核 (25)3.3.11 基础环设计 (25)3.3.12 地脚螺栓计算 (26)4 附属设备的计算 (28)4.1 储罐的设计 (28)4.1.1 容积的计算： (28)4.1.2 容器的选型 (28)4.2 反应釜搅拌器的选型 (29)4.2.1 搅拌器的计算 (29)4.2.2搅拌功率计算 (29)4.3 换热器的计算 (30)4.3.1 确定换热器的类型 (30)4.3.2 估算传热面积 (30)4.3.3 换热器工艺结构尺寸 (31)4.3.4核算总传热系数 (31)4.4 蒸发器的选择 (33)4.4.1 蒸发器选择原则 (33)4.4.2 蒸发量计算 (33)4.4.3蒸发器的主要尺寸计算 (35)4.5 真空浓缩罐 (36)4.6 泵 (36)4.7精馏塔的设计 (36)5 车间设备布置说明 (39)5.1 车间布置设计的意义 (39)5.2 车间布置的原则 (39)5.3 车间设备布置 (39)5.4 车间布置的任务 (39)5.5 设备布置设计注意的问题 (39)5.5.1 露天化布置与室内布置 (39)5.5.2 生产流程化布置 (40)5.5.3 集中化布置 (40)5.5.4 操作、安装与检修要求 (40)5.5.5 设备布置与厂房建筑 (40)5.5.6 设备布置与安全卫生 (40)5.6车间设备布置的方法与步骤 (40)6 总结 (42)主要符号说明 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录1工艺流程图 (46)附录2主要设备装配图 (46)附录3车间立面图 (46)附录4全厂平面图 (46)1概述1.1甘油研究背景1.1.1甘油性质及用途甘油（历史），1779年由斯柴尔（Scheel）首先发现，1823年人们认识到油脂成分中含有Chevreul,希腊语为甘甜的意思，因此命名为甘油（Glycerine）。
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甘油环氧树脂大生产工艺
概述
甘油环氧树脂又称水溶性甘油环氧树脂，固化所得产物核心性能优异，耐冲击强度较理想。
甘油环氧树脂粘度低，色泽淡，既可作稀释剂，与含氢硅油配合使用是很好的纺织物处理剂，可以起到防水、防皱、提高光洁度的作用。
大生产工艺
一．投料比例
二．操作步骤
1.开环反应。
在常温下将甘油192kg投入反应釜中，开动搅拌,然后徐徐加入1000ml三氟化硼乙醚，搅拌10min。
升温至55℃，开始滴加精制环氧氯丙烷600kg，温度控制在55～65℃，于9h内加完。
滴加完毕，再60～65℃保温反应4h，即为开环反应结束。
2.环化反应。
加入适量乙醇，加完后搅拌30min，使上述开环物溶
解于乙醇之中。
静置30min后全部用真空抽入环化反应釜。
翻釜毕，环化釜再酌情补加乙醇，使釜内酒精总量约为1400～1500kg。
然后控制在25℃±2℃每0.5h加固体轻氢氧化钠一次，每次约15kg，最后一次加17kg，共12次加完，总计固碱186kg。
加碱完毕，升温至30℃±2℃，保温反应，在保温过程中须逐次将釜底尚未反应的碱粒放出回加，直至不发现碱粒为止。
再在该温度下继续保温反应6h。
保温反应毕，静置0.5h，然后将上层酒精树脂溶液抽吸至贮槽或缸内，尽量抽尽下层残液，残脚又加乙醇约600kg在30左右溶解30min，静置30min，又抽吸至贮槽或缸内。
再加乙醇溶解如此循环三次，最后吸尽酒精树脂液后，残余乙醇减压蒸馏进行回收，蒸至温度约70～80℃基本上无乙醇蒸出时，停止蒸馏。
残脚（氯化钠）加水冲洗弃去。
缸内酒精树脂溶液用真空抽入脱酒精釜中进行减压蒸馏回收酒精，当液温达100℃左右，真空度达93.3kpa左右，而视镜中酒精馏出甚少时，再继续蒸馏30min，最高温度不超过110℃即可停止蒸馏，冷却至65℃左右，趁热放料过滤装听。
总收率286％（按甘油汁）。