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绝热硝化参考资料
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苯绝热硝化-废酸浓缩
技术说明和规格
基础设计和专有设备
报价单编号:P-4553
生产能力
100,000公吨硝基苯/年
送交
中国石油吉林石化分公司
吉林市,吉林省
中国
目 录
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17概况
生产能力和工艺数据
工艺介绍
图纸
原料
产品
排放
公用工程
供货范围
工程
界区
除外
钢结构
标准和指示
技术服务和培训
选择:废气处理(选择A,选择B)
中间规格3
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2
2.1概况
介绍
德国PLINKE公司(Plinke GmbH, Bad Homburg, Germany)和瑞士BIAZZI公司(Biazzi SA, Chailly/Montreux, Switzerland)已联手将他们在各自领域内的经验汇集起来以提供最先进的绝热硝化技术。
PLINKE公司是一家高度专业的工程公司,自从1947年以来它就闻名于废酸浓缩工厂。PLINKE公司也是苯绝热硝化的专家,1995年它就在此领域有所建树。PLINKE公司提供工程,技术诀窍,专有和搪玻璃设备并根据需要提供交钥匙工厂。迄今PLINKE公司已成功地在此领域向全世界提供了超过500套装置。
BIAZZI公司是一家高度专业的工程公司,自从1936年开始传统地活跃于炸药领域的生产并自1950年跨入芳族硝化工艺。BIAZZI公司迄今共成功地完成了300多个项目,得到世界各地用户的一致赞誉。
生产能力和工艺数据
设计能力
年产100,000吨一硝基苯(100%)。
每年操作时间为7,200小时。
弹性操作能力50%-100%。
3
3.1
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4工艺介绍
工艺的优点
优化的产品质量
采用PLINKE绝热硝化工艺和由PLINKE研发制造的配有特殊内结构的高效率反应器,反应过程中的副产品生成可最大限度地减少。结合BIAZZI久经考验的硝基苯精制系统,可以得到优化的产品质量。
热量回收
装置的设计概念保证了工艺最佳化的热量回收。仅有少量热量从设备密实的绝缘层表面向周围散发。硝基苯产品的冷却主要被利用来对原料苯的预加热来实现的,使热能保持在系统之内。
反应温度的降低不采用冷却器。因此,所有反应热被保持在系统之内。酸流量的调节使混合物的温度升高仅在20-30℃之间。这热量被用来蒸发绝大部分来自反应和一部分稀硝酸中的水分。
由蒸汽向间接加热的热交换器提供的热能是整个浓缩过程所需的唯一额外热能。此热能取决于硝酸供料的浓度。浓度越高,每吨硝基苯产品所需的能耗越低。
再浓缩过程使用真空条件使酸的温度保持低位,热量损失被最小化。
紧凑结构装置
绝热法生产硝基苯的装置是一套结构紧凑的单元,对土地面积和钢结构尺寸的要求最低。
和等温法硝化工艺比较
等温法硝化的反应热是被间接冷却所排除的,在后继的废酸浓缩中反应生成水是用蒸汽来脱水的,这就意味着:
反应的能量是被流失的。
等温法硝化的能量消耗是比较高的。
经浓缩的硫酸和废酸需要中间储存罐区。
硝化采用昂贵的高浓度硝酸。
硝化和废酸浓缩部分对建筑和空间的要求比较高。
废酸浓缩部分的投资相当高。℃
3.2
工艺介绍
苯绝热硝化和连为整体的废酸浓缩(PLINKE技术)
PLINKE绝热硝基苯工艺有三个主要步骤:硝化,产品分离,废硫酸浓缩。
原料供应是硝酸和苯,硫酸在内部循环。
装置使用硝酸HNO3的浓度范围通常可设计成为50-68%。
此装置的设计是基于60%的硝酸HNO3。
硫酸在硝化反应化学中是不会被消耗的。硝基苯粗制品和工艺冷凝液会给硫酸带来少量的损耗。
硫酸供料的浓度要求达到约70%。因为硝化反应生成水(反应水)和硝酸供料中的水分,废硫酸在离开硝化过程时的浓度约67%。废酸在离开分离器时会带有痕量的有机物和硝酸。放热硝化反应所产生的热能将反应混合物加热升温约30℃。此热量被保持在硫酸中,在闪蒸器中被用来蒸发水分。
硝酸被泵送到经再浓缩的循环硫酸中,混合成均匀的混合物。原料苯被注射到反应介质中,它对苯进行了快速的一硝基化。采用高强度的混合手段是为了达到快速反应和硝基苯的高收率。
供料是经过精确计量和控制的。苯的稍微过量供应是用来防止二硝基苯的生成和保证硝基苯的高收率。反应器中特殊的插入件可将反应得到彻底的控制。
由于反应的相对高温,一般在120℃和140℃之间,所有操作部分包括硝化,产品分离和废酸浓缩的设备都采用了高度抗腐蚀材料。
最终的反应混合物被送至分离罐中,有机相和废酸得到分离。
带有少些过量苯和痕量硫酸的热硝基苯粗制品,被用来对原料苯进行预加热,然后经最终冷却被送入硝
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