万吨氯丙烯生产流程模拟与优化.pptVIP

*1万吨氯丙烯生产流程模拟与优化

姓名：金光陈行水学院：化学与化工学院班级：化学工程09硕一指导老师：李秀喜副教授*一万吨氯丙烯生产流程设计1.项目背景2.项目分析与设计3.过程模拟与优化4.经济衡算5.总结项目背景*化学式CH2=CHCH2Cl，分子质量76.5。命名3-氯-1-丙烯3-chloro-1-propene3-氯丙烯3-chloropropene烯丙基氯Allylchloride物理化学性质常温下为无色液体，有腐蚀性和刺激性气味，易燃，有毒。性质活泼，能发生氧化、加成、聚合、水解、氨化、氰化、酯化等反应。氯丙烯应用项目背景*医药1农药2香料3塑料阻燃4有机合成5重要的石油化工中间产品，主要是用于生产环氧氯丙烷、丙烯醇、甘油、烯丙胺、烯丙酯等下游产品6项目背景*设计背景及市场分析设计背景氯丙烯主要需求还是在作为环氧氯丙烷的中间体，从最近几年数据来看，国内还在进口环氧氯丙烷。这就推动了氯丙烯的需求增加。项目背景*市场分析齐鲁石化氯碱厂岳阳石化环氧树脂厂沈阳化工股份有限公司无锡石化树脂厂济南化工厂上海高桥化工厂国内总产量在25-28kt/a左右，一般直接作为中间品加工得到环氧氯丙烷这一部分应用占到氯丙烯生产总量的90%左右。项目背景*市场分析结果预测由此可见，提高氯丙烯的生产产量及质量将会大大的提高各化工企业的竞争实力，满足市场的要求，进行氯丙烯生产工艺的设计与改进对于国内外市场都具有重要的意义。项目分析与设计*原料优点缺点高温氯化法丙烯、氯气工艺成熟，腐蚀小要求原料纯度高，单程转化率低，能耗高丙烯氧氯化法丙烯、氯化氢、氧可用90%粗丙烯，转化率高，能耗低使用碲、五氧化二矾作催化剂，腐蚀大，材质要求高生产方法比较经综合比较，本设计采用高温氯化法进行氯丙烯的生产。项目分析与设计*丙烯高温氯化法于470~510℃高温下反应，氯原子主要取代丙烯β位的氢原子主反应：CH2=CHCH3+Cl2→CH2=CHCH2Cl+HClΔH1=-112kJ/mol副反应：CH2=CHCH3+Cl2→CH2=CClCH3+HClΔH2=-121kJ/molCH2=CHCH3+2Cl2→CH2=CClCH2Cl+2HClΔH3=-222kJ/molCH2=CHCH3+3Cl2→3C+6HClΔH4=-306kJ/mol设计目标项目分析与设计*231年产量：1万吨原料：丙烯98%，氯气产品:氯丙烯99.9%，2-氯丙烯95%，2,3-二氯丙烯95%，盐酸31.5wt%项目分析与设计*确定反应条件丙烯/氯气摩尔比=4:1丙烯预热温度：545℃反应温度：511℃反应压力：2.77bar工艺流程图*数据*数据*产品盐酸数据*2-氯丙烯氯丙烯2，3-二氯丙烯030102流程改进方案*改进后流程图*改进后模拟结果*streamID1234567TemperatureC25.00545.0025.00510.875.00511.00-50.00Pressurebar1112.7752.12.1VaporFrac1.001.001.001.001.001.000.00MoleFlowkmol/hr80.0080.0020.00100.0021.50100.00100.00MassFlowkg/hr3366.453366.451418.114784.56792.344784.564784.56MassFrac%PROPY-01100.000100.0000.00070.3617.97353.43053.430CHLOR-010.0000.000100.00029.6390.0000.0000.000ALLYL-010.0000.0000.0000.0000.000