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℃-105℃，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℃。通入时间控制在2-3小时，反应完全

后升温到110℃，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110℃，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℃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℃漂白半小时，结束后冷却至50-60℃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℃，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：

C H2

C OH

H 2C CH3

KOH C

H2

C OK

H2C

CH3

H2O

聚醚I型工艺流程图见图4.1-2。

甲基烯丙醇KOH 环氧丙烷环氧乙烷环氧丙烷环氧乙烷

G 1-2：水、甲基烯丙醇、环

氧乙烷、环氧丙烷

W 1-1：水、甲氧丙烷

环氧丙烷环氧乙烷

G 1-3：水、甲基烯丙醇、环

氧丙烷、环氧乙烷

W 1-2：水、甲氧乙烷、

聚醚I 型

图4.1-2 聚醚I 型工艺流程及产污环节图

草酸双氧水

氮气

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℃-105℃，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℃。通入时间控制在2-3小时，反应完全后升温到115℃，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℃，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℃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℃漂白半小时，结束后冷却至50-60℃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℃，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：

聚醚II型工艺流程图见图4.1-3。

99%异戊烯醇

KOH 环氧丙烷环氧乙烷

环氧丙烷环氧乙烷

G 2-2：水、异戊烯醇、环氧

乙烷、环氧丙烷

W 2-1：水、异戊环氧丙烷

环氧乙烷

G 2-3：水、异戊烯醇、环氧

丙烷、环氧乙烷

W 2-2：水、异戊聚醚II 型

图4.1-3 聚醚II 型工艺流程及产污环节图

草酸双氧水

氮气

3）改性聚醚的工艺流程：

改性聚醚TPEG 由聚醚I 型和聚醚II 型按约1:1质量比混合而成。 改性聚醚工艺流程图见图4.1-4。

聚醚II 型

图4.1-4 改性聚醚TPEG 工艺流程及产污环节图

聚醚I 型

改性聚醚

4.1.1.2 聚羧酸母液工艺流程

聚羧酸母液由I 型聚羧酸母液和II 型聚羧酸母液按1.7:0.77质量比混合