混凝土减水剂生产工艺技术

1、项目概况及招标范围

1.1项目概况

本项目一期占地150亩，总投资约6.5亿，产能30万吨/年，其中，聚羧酸水剂8万吨/年，聚羧酸干粉1.4万吨/年，萘系水剂10.6万吨/年，萘系粉剂1.4万吨/ 年，脂肪族减水剂8万吨/年，氨基磺酸减水剂0.6万吨/年。

1.2招标范围

从项目初步设计开始至整厂验收结束期间的各类设计工作。包含项目初步设

计（含准确的投资概算报告，误差不超过10%。）、政府要求完成的各类设计专篇、整厂施工图设计以及协助招标人生产线试车、协助完成各类验收等。

四、设计工艺

4.1聚羧酸系列产品

4.1.1生产工艺流程

本项目聚羧酸系列产品包括聚羧酸水剂及聚羧酸粉剂两种，合成路线见下图：

图4.1-1聚羧酸系列产品合成路线

4.1.1.1改性聚醚工艺流程

改性聚醚TPEG由聚醚I型和聚醚II型两种中间体按1:1质量比混合而成。

1）聚醚I的工艺流程：

在反应釜中通入氮气置换5min，降低容器中氧含量，然后泵入计量的甲基烯丙醇和一定量的催化剂（KOH ）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温至95°C-105 °C，通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。待诱导期结束

后，连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在0.2-0.35MPa 密闭反应，控制反应温度在90-110 C。通入时间控制在2-3

小时，反应完全后升温到110 C,开启真空脱水1小时（真空度大于-0.098 MPa ），真空脱水主要是利用液体（水）在真空中蒸发变成蒸汽时需要吸收 热量，利用的水蒸发吸热的原理。真空脱水后再加入环氧乙烷和环氧丙烷反 应，反应温度控制在110C,环氧乙烷和环氧丙烷的加料时间控制在

3-5小

时，待釜内压力降至＜0.03MPa 并维持在一定数值时，可以视为反应结束保 持温度，再次进行真空脱水1小时（真空度大于-0.098 MPa ）。冷却至100 C 以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于

60-80 °C 漂白半小

时，结束后冷却至50-60 C 出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐 通过间接加热的方式使物料保持在 60C ，以保证半成品形态，便于后续工段 处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层 式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成 规格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。

聚醚I 型整个生产周期含原料、设备准备时间约为 12h ，每天生产2批

次，全年合计600批次，每批次约生产16.7925t 。

聚醚I 的化学反应方程式:

9QTW CHrC-CH 2-0 - (CH2CH2O )x- (CH2CH2CH2O )y-H

CH 3

* H 2C = C C 2

—OK - H 2O

ROH+KOH ——► ROK>H ;O

ROK ——R04K7

RO-CHnCHjO ——ROCHjCHnO'

RO ■+£H :CH 2CH2O —— ROCHnCHiCHiO -

ROCH 5CH I O-ROH —ROCH ;CH 2OH +RO -

ROEUHrCHQ 十ROH ------------- ROCH ,CH, CH.OH H -RO'

CH 3

H 2

H 2C C ——C

OH 一 KOH

聚醚I 型工艺流程图见图4.1-2

图4.1-2聚醚I 型工艺流程及产污环节图

2）聚醚II 的工艺流程：

聚醚II 型工艺流程与I 型基本相似，仅反应原料不同，具体流程为:

在反应釜中通入氮气置换 5min ，降低容器中氧含量，然后泵入计量的 异戊烯醇和一定量的催化剂（KOH ）配制反应起始液，开启搅拌系统，升温 至95 °C -105 °C,通入少量的环氧乙烷和环氧丙烷引发反应。 待诱导期结束后， 连续通入环氧乙烷和环氧丙烷的混合物，使得釜内压力保持在0.2-0.35MPa 密闭反应，控制反应温度在90-110 C 。通入时间控制在2-3小时，反应完全 后升温到115C,开启真空脱水1小时（真空度大于-0.098 MPa ）。然后再

加入环氧乙烷和环氧丙烷反应，反应温度控制在 110 C,环氧乙烷和环氧丙 烷的加料时间控制在3-5小时，待釜内压力降至＜0.03MPa 并维持在一定数 值时，可以视为反应结束保持温度，

氮气

甲基烯丙醇 KOH 环氧丙烷 环氧乙烷 环氧丙烷 环氧乙烷

环氧丙烷 环氧乙烷

草酸 双氧水

聚醚I 型

再次进行真空脱水1小时（真空度大于

-0.098 MPa ）。冷却至100C以下，加入少量草酸中和至微酸性，再加入少量双氧水于60-

80 C漂白半小时，结束后冷却至50-60 C出料。成品液经出料泵泵入切片上料罐，上料罐

通过间接加热的方式使物料保持在60 °C，以保证半成品形态，便于后续工段处理。上料罐中的物料经切片上料泵送切片机，切片机为滚筒式，采用夹层式，内层通入循环水，外层为物料。物料冷却成固态后，被切片机刀口切成规格大小，切片工段配备一台除尘器，用于收集聚醚粉尘。

聚醚II型整个生产周期含原料、设备准备时间约为12h，每天生产2批次，全年合计600批次，每批次约生产16.8158t。

聚醚II的化学反应方程式：

唱0 j CHrC-CH a-CH2-0- (CH2CH2O)艾一(CH2CH2CH2O)

C州I 眺0+ C5H1D O

ROH+KOH ——► R0K+H.0

ROK ——RO +K+

RO'-F CH;CH2O——ROCHiCHQ

眶TYHiCHCHQ ——ROCH；CH2CH I O'

ROCH2CH;O+ROH ---------- ROCHiCH.OH+RO'

ROCH,CHrCHQ十ROH ----------- ROCH.CH.CH.OH+RO'

■ 4. ■ —- i* 世■ 一

聚醚II型工艺流程图见图4.1-3。