化工设计一硝基甲苯开题汇报.docVIP

天津大学本科生化工设计（大型作业）开题报告 课题名称 年产9000吨一硝基甲苯生产车间硝化工段设计 系名称 化工系 专业名称 化学工程与工艺 学生姓名 石兆钰 指导教师 选题来源及意义 硝甲苯是生产多种精细化工品的生产中间体，工业用途广泛，由硝基甲苯、邻硝基甲苯、间硝基甲苯三种同分异构体（简称混硝），经过分离的三种纯品都是重要的有机化工合成原材料，其中，对硝基甲苯的含量为36%、邻硝基甲苯的含量为60%、间硝基甲苯的含量为4%，纯品具有低毒、代用品少的特点，广泛用于染料、颜料、塑料、医药、纤维以及助剂中间体等有机合成工业；近年伴随着国际、国内化学工业的不断发展，三种异构体的市场需求量增长强劲 目前我国一硝基甲苯的产量足以左右欧洲市场行情，导致了欧洲一些中间体生产企业日渐萎缩和停产，中间体生产重心逐渐向亚洲转移，使我国的开发，生产销售出现了良好的机遇。 国内一硝基甲苯的主要生产企业有：江苏淮河化工有限公司（国营9395厂）， 国营375厂，四川红光化工厂(国营565厂)、湖北东方化工厂(国营525厂)、吉化公司染料厂、湘潭有机化工厂、广东茂名有机化工厂等，总生产能力超过20万吨。 一硝基甲苯作为医药、农药、染料、香料的中间体，应用广泛。在国际市场上，我国一硝基甲苯及其衍生物的价格比欧洲同类产品平均低30％，具有极强的竞争力。目前，我国一硝基甲苯及其衍生物产品的产量，足以左右欧洲市场行情，也导致了欧洲一些历史悠久的中间体生产企业日趋萎缩。据统计，近10年中，西 欧被迫关闭2家硝基甲苯生产厂，5年前，2，6一二氯甲苯还有1～2家企业在生产，现在已不再生产，而间氯甲苯从5年前4家厂生产减少到只有2家，间二氯苯、N一烷基苯胺也减少了多家生产厂。美国一些大公司如联合公司、氰胺公 司先后退出中间体生产舞台，美国市场上的铜酞菁、2B酸等70％来自中国及东南亚国家，国内几乎不生产。随着西欧中间体生产企业相继停产，中间体的生产重心逐渐移向亚洲(主要是中国和印度)，使我国硝基甲苯及其衍生物的开发、生产、销售出现了良好的发展机遇。 国外主流技术为绝热硝化工艺，绝热硝化工艺是国外20世纪70年代发展起来一种新型硝化技术，该工艺突破了硝化反应必须在低温下恒温操作的传统观念，取消了冷却装置，节省了大量用以移除反应热的冷却水，充分利用混合热和反应热来提高反应速度，因而物料停留时间段，副反应少，并且反应后的稀酸浓缩可以循环使用，因此绝热硝化被认为清洁的有前景的硝化技术。 三、研究目标 本次设计硝甲苯的生产方式采用连续化生产，绝热混酸硝化方法，这种方法节约能源但腐蚀性大，混酸组成为H2SO456%,HNO327%,H2O17%。 硝基苯生产工艺主要有四个工序:配混酸工序、硝化工序、后处理工序、分离工序。 生产关键流程简述：在该绝热硝化工艺中，循环硫酸用泵从硫酸泵罐中抽出同加入的硝酸混合成含有硝酸、硫酸和水的混合酸液。混合酸加入到带搅拌的串联的反应器中??甲苯进入反应器同混合酸进行反应，为保证硝酸完全转化，苯进料量一般大于理论量的10%。?反应后从酸相中分离出来的粗经过热交换进入洗涤器经过洗涤除去无机酸和有机酸，并萃取回收未反应的苯，回收苯再循环到过程中重新使用。然后硝化后的硝基苯进入精馏结晶工序进行分离提纯。 近年来国内外研究者在原有硝基苯绝热硝化基础上完全绝热的硝化新工艺，据报道采用该技术对硝基苯进行硝化得到硝化产物质量分数约为邻硝基苯40%；对硝基苯59.5%；间硝基苯0.5%；其中邻硝基苯比传统的硝化得到邻位比例高出6%,起到了调节异构体比例的作用。不过目前该技术尚处于实验室阶段，而且增加了固体催化剂的应用，导致生产成本的增加，不过该技术不仅清洁环保，而且可以在一定程度上解决困扰硝基苯生产界多年的异构体调节难题锦州是中国环渤海经济圈的重要开放城市，地处辽宁省西南部是我国重要工业城市之一，工业基础雄厚。六十年代曾以“新兴工业城市”著称。区位于渤海之滨锦州湾畔，是京津唐经济区与东北经济区、环渤海经济区的结点，交通网络四通八达，地理位置优越，是连接东北与华北的重要交通枢纽，是辽宁省“五点一线”重点发展区域之一。锦州湾海新区规划开发面积161.06平方公里，集港口物流、产业发展、行政商住、滨海旅游四大功能于一体开发区距北京450公里、沈阳220公里、秦皇岛180公里、盘锦95公里、 葫芦岛36公里、阜新118公里、朝阳171公里，均有高速公路相连，同时，还有102等多条国道相通。从开发区驱车4小时可到北京，2小时到达沈阳、秦皇岛。锦州南站坐落区内，正在建设中的我国第一条快速客运双线电气化铁路——秦沈客运专线穿区而过，沈阳-北京电气化高速铁路已经完成铺轨，并有沈山、锦承、锦赤、沟海、大郑等8条铁路干线在此交