7000吨甲苯氯化工艺设计.doc

毕 业 设 计 书 前言 本设计书详细地介绍了氯甲苯的氯化过程，各塔的物料衡算，整体的物料衡算和热量衡算，反应釜和碱洗槽的参数设计，填料塔和降膜塔的选择与设计，完整的氯化工艺流程图和平面布置图。对年产能力为7000吨的氯甲苯的初步设计，以株化集团氯甲苯厂为理论资料，并收集有关的化工设计资料作参考，按毕业设计大纲和设计任务书的要求进行设计，设计的内容是在简要介绍氯甲苯的发展状况及其性质，用途，工艺方法选择的基础上，重点介绍了采用间歇法生产氯甲苯的工艺过程。 设计的主要内容有；1..氯甲苯的概述；2.产品及原材料说明；3.物料衡算与热量衡算；4.主要设备的计算与选型。设计图纸包括：带控制点的工艺流程图、设备平面布置图。本设计书中的换热器，全都采用石墨换热器，整个生产系统处于微负压状态下操作。 本设计旨在理论学习的基础上，结合生产实践，熟悉工艺流程、生产方案的选择、设备的选型等，掌握工艺设计中的物料衡算、能量衡算、设备的计算、选型，对参考文献的查阅与学习等的方法。 由于设计者的理论知识有限，设计经验的缺乏，在设计的过程中难免会有一些不足和错误之处，敬请各位老师指评指正。 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 总论 6 1.1氯甲苯概述 7 1.2国内外氯甲苯生产情况 7 1.3甲苯氯化催化剂使用情况 7 第二章 产品及原料说明 6 第三章 氯甲苯生产的工艺 3.1 氯甲苯生产的反应原理 11 3.2 氯甲苯生产工艺流程简述 11 3.3 氯甲苯生产工艺方框图 11 第四章 工艺计算 23 4.1 物量衡算和热量衡算 6 4.1.2氯化部分 6 4.1.3碱洗部分 6 4.1.4氯化氢吸收部分 6 4.2设备选型 6 第五章 三废产生及处理情况 58 5.1废水 58 5.2废气 58 5.3环境保护 59 结束语 60 附录 62 参考文献 62 第一章 总论 1.1氯甲苯概述 氯甲苯是指在带有甲基的苯环上氯代的一系列环氯代甲苯。它们是一类稳定的，工业上有一定重要性的化合物。氯甲苯共有16种，分子通式为C7H8-nCln。氯甲苯曾以甲苯为基础命名，70年代以来在许多工具书逐渐使用以苯为基础命名。 氯和甲苯的反应在1866年由Beilstein等进行了研究。在此后的几十年里主要进行了各种氯甲苯的分离和鉴定。不是所有的氯甲苯都是由甲苯直接氯化而制备的。有些氯甲苯如1-氯-3-甲苯，1，2-二氯-3-甲基苯和1，3-二氯-2-甲苯等是间接制备的，可以是通过氨基、羟基、硝基或磺酰氯抢救无效用氯置换，式以硝基，氨基式磺酸基定位，在氯取代后再把这类基团脱去而抽取。 氯甲苯是一种重要的精细化工有机原料，近年来相继研发合成出多种新型医药、农药、染料等中间体。其中多数中间体市场前景看好，使氯甲苯将成为有机氯产品的新宠。业内人士认为，氯甲苯将成为未来氯碱企业走精细化道路、建设氯产品精细化工产品树的最具有潜力的基础中间体。 氯甲苯有3种异构体，分别为对位、邻位和间位氯甲苯 , 其中用途最为广泛的是对氯甲苯 , 通过侧链上氧化、环上氧化、氰化、卤化、氯代等反应可制备多种重要的精细化工中间体和精细化学品 , 目前已衍生出100多种农药、医药和染料产品。邻氯甲苯应用研究经过不断拓展 , 已开发出 30 余种衍生产品。由于间氯甲苯生成比例不足 1 % , 产量较小 , 目前仅作为染料中间体使用。 一氯甲苯、2，4-二氯-1-甲基苯和1，3-二氯-2-甲基苯主要用于农药、染料、医药和过氧化物的中间体，并可用作溶剂。其他多氯甲苯没有多少工业用途。 1.2 国内外氯甲苯生产技术概况 氯甲苯在20世纪30年代国外就开始工业化生产，产量一直较小，20世纪70年代以后 由于下游产品的大量开发与应用，生产能力与产量快速增加，目前全球年产量约为8万t／a，生产厂家主要集中在欧美及日本等工韭发达国家和地区．主要生产厂家有美国虎克电化学公司、Heyden化学公司、孟山都化学公司．德国赫司特公司、拜耳公司， 日本的庵原化学工业公司、扶桑化学公司、保士谷化学公司等。20世纪90年代以后由于西方发达国家和地区环保压力的不断增加，对有机氯产品发展持谨慎态度，因此生产能力一直没有继续扩大，维持在原有的能力，许多下游产品向发展中国家寻求．我国氧甲苯工业起步晚，目前国内生产最早和规模最大的生产企业是湖南株洲