化工设计
化工设计经验

化工设计经验化工设计是一项复杂的任务,需要深刻的专业知识和技能。
在进行化工设计时,工程师必须考虑到许多因素,包括安全、环境、经济和技术要求。
化工设计的经验是成功完成设计任务的关键。
以下是一些重要的化工设计经验:1. 熟悉工艺流程:在进行化工设计时,工程师需要清楚地了解设备、仪器和材料的工艺流程,以便将其正确地融合到整个设计过程中。
这样可以最大限度地提高设备的效率和生产质量。
2. 注意安全问题:在化工设计时,安全是至关重要的。
设计时要考虑所有可能的危险因素,包括化学物质的性质、设备故障和操作失误。
设计中也要将安全措施纳入考虑,例如设置安全系统和应急预案。
3. 关注环保:化工设计需要考虑环保因素,以减少对环境的影响。
例如,在设计时要考虑减少化学废料的产生、减少消耗资源和能源的量、使用环保工艺等方法。
4. 选择合适的材料:在进行化工设计时,选择合适的材料非常重要。
同一种化学物质可能对不同材料产生不同的影响,因此必须选择与特定化学物质兼容的材料。
选择一个合适的材料也可以提高设备的使用寿命,并且可以减少设备维修和更换的成本。
5. 使用现代化的工具和软件:化工设计需要使用现代化的工具和软件。
这可以提高工作效率、降低人为错误的发生、提高设计的精确性和可靠性。
现代化的工具和软件还可以帮助工程师应对日益复杂的化工设计要求。
6. 培养团队合作精神:在完成化工设计任务时,需要积极培养团队合作精神。
化工设计通常要求多个领域的专业人员参与,因此必须建立一个有效的沟通和协作机制,以确保任务能够高效地完成。
在进行化工设计工作时,可以通过这些经验来提高工作质量和效率。
同时,也应始终关注最新的技术和行业发展动态,以保持设计水平,并不断提升自己的技能和经验。
化工设计的概念

化工设计的概念
化工设计是指在化学工程领域中,根据特定的需求和目标,将化学过程和工艺转化为实际可操作的系统和设备的过程。
它涉及到从实验室规模到工业规模的各种化学反应、分离、传递和控制过程的设计和优化。
化工设计的概念包括以下几个方面:
1.化学反应设计:化学反应是化工过程中的核心环节,化工设计需要考虑反应的热力学和动力学特性,选择适当的反应条件和催化剂,确定反应器的类型和尺寸,以及控制反应的转化率和产物选择性。
2.分离过程设计:在化工过程中,常常需要将混合物中的不同组分进行分离和纯化。
化工设计需要选择适当的分离技术,如蒸馏、萃取、吸附、结晶等,设计分离设备的操作参数和尺寸,以实现高效的分离性能。
3.传递过程设计:传递过程包括物质和能量的传递,如传热、传质和传动。
化工设计需要考虑传递过程的效率和能耗,选择适当的传递设备和操作条件,以实现物质和能量的高效传递。
4.过程流程图设计:化工设计需要将各个单元操作和设备组织起来,形成一个完整的过程流程图。
这需要考虑操作步骤的顺序和相互关系,确定原料、中间产物和产品的流动路径,以及设备之间的连通和控制策略。
5.安全与环保设计:化工设计需要考虑工艺安全和环境保护的因素。
设计过程中要评估和控制危险物质的风险,采取措施预防事故和减少污染,确保工艺运行的安全可靠性和环境友好性。
综上所述,化工设计是一个综合性的工作,涉及到化学、工程、材料、安全、环保等多个领域的知识和技术。
它的目标是将化学反应和工艺转化为实际可操作的系统和设备,以实现高效、经济和可持续的化工生产。
化工设计教案(全面)

化工设计教案(全面)第一章:化工设计基本概念1.1 化工设计的定义和意义1.2 化工设计的内容和流程1.3 化工设计的任务和目标1.4 化工设计的依据和标准1.5 化工设计的注意事项第二章:化工工艺流程设计2.1 工艺流程设计的原则和步骤2.2 工艺流程图的绘制和符号表示2.3 物料平衡计算和设备选型2.4 工艺参数的确定和优化2.5 工艺流程的评析和改进第三章:化工设备设计3.1 常用化工设备类型和结构特点3.2 设备设计的基本原则和计算方法3.3 设备材料的选择和规格确定3.4 设备强度计算和应力分析3.5 设备的制造和验收要求第四章:化工布局设计4.1 布局设计的原则和步骤4.2 平面布局图的绘制和优化4.3 空间布局设计和设备排列4.4 管道布置设计和常用符号表示4.5 布局设计的评析和改进第五章:化工安全与环境设计5.1 安全设计的原则和内容5.2 危险分析和风险评估5.3 安全设施和防护措施的设计5.4 环境保护的原则和措施5.5 化工事故应急预案和处理措施第六章:化工经济性评估6.1 投资估算和成本分析6.2 经济效益评价指标和方法6.3 现金流量分析和财务评价6.4 成本控制和降低措施第七章:化工设备Piping 和Instrumentation 设计7.1 管道系统设计和常用管件7.2 管道材料选择和压力等级7.3 管道布置和走向优化7.4 仪表选型和控制系统设计7.5 设备接口和管道连接方式第八章:化工控制系统设计8.1 控制系统的类型和原理8.2 控制器选型和参数整定8.3 控制系统设备和元件的选择8.4 控制系统的安装和调试第九章:化工工艺模拟和优化9.1 工艺模拟软件的选择和应用9.2 工艺参数的模拟和优化9.3 工艺过程的模拟和结果分析9.4 工艺优化方法和案例分析10.1 设计文件的整理和归档10.2 设计成果的汇报和讲解10.3 设计中存在的问题和改进措施10.4 设计成果的评价和反馈10.5 答辩准备和注意事项重点和难点解析重点环节一:工艺流程设计的原则和步骤补充和说明:工艺流程设计是化工设计的核心,其合理性和科学性直接影响到整个化工生产过程的效率和安全性。
化工设计的步骤

化工设计的步骤
化工设计(Chemical Engineering Design)是指在化学工程领域进行工艺设计和设备设计的过程。
它是将化学原理、物理原理和工程技术应用于工业领域,以设计和优化化工过程和设备的方法。
化工设计的主要目标是创造和改进生产过程,以提高效率、降低成本、确保产品质量,同时保证安全和环境可持续性。
化工设计的步骤通常包括以下几个方面:
1.工艺设计:确定化工过程的基本流程、反应条件和操作参
数,选择适当的反应器、分离设备和控制系统。
2.设备设计:选择和设计适合工艺要求的各种设备,例如反
应器、蒸馏塔、换热器、泵等。
根据流体力学、传热学、传质学等原理进行设备尺寸和规格的计算。
3.材料选择与耐腐蚀性考虑:根据工艺要求和流体特性,选
择适合的材料,以保证设备的耐久性和安全性。
4.流程模拟与优化:使用数学模型和计算工具,对工艺流程
进行模拟和优化,以提高工艺效率和产品质量。
5.安全与环保考虑:确保设计满足安全要求,并考虑减少对
环境的影响,符合相关法规和标准。
6.经济性评估:对设计的工艺流程和设备进行经济性评估,
包括成本估算、投资回报率等,以确定设计的可行性和经济效益。
化工设计需要综合运用化学工程、工艺工程、机械工程、控制工程等多个学科的知识和原理。
同时也需要结合工程实践和经验,注重创新和提高效率。
化工设计的目标是实现可持续发展,并为社会与经济做出贡献。
化工设计专篇

化工设计专篇一、引言化工设计是指在化工工程领域中,对化工过程、设备和工厂进行设计、规划和优化的过程。
化工设计旨在最大限度地提高生产效率、降低成本并确保产品质量。
化工设计专篇是对化工设计领域的深入探讨和研究,旨在分享最新的设计理念、技术和工程实践经验,为化工设计工程师提供丰富的知识和信息。
二、化工设计原理1. 化工流程设计原理化工流程设计是化工工程中的重要组成部分,它涉及到单位操作过程的设计、排列和优化。
化工流程设计的关键原理包括物质平衡、能量平衡、过程流程图的绘制、设备选择和工艺参数的确定。
化工流程设计的核心目标是实现产品的高效生产,确保产品品质和安全性。
2. 化工设备设计原理化工设备设计是针对化工过程需求而进行的设备设计和选型工作。
化工设备设计原理包括对设备材料、结构、传热传质性能、操作条件以及安全性能的综合考虑。
化工设备设计需要充分考虑设备的可靠性、节能性和维护便捷性,以达到最佳的生产效益。
3. 化工工厂设计原理化工工厂设计是综合化工流程和设备的布局、配套设施的规划和设计工作。
化工工厂设计的原理包括对生产线的布局优化、生产设备的合理配置、工艺管道的设计、安全环保设施的设置等。
化工工厂设计需要兼顾生产效率、能源消耗、成本控制、安全性和环保要求。
三、化工设计技术1. CAD/CAE技术在化工设计中的应用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)技术在化工设计中的应用日益广泛。
CAD技术可以帮助化工工程师进行流程图绘制、设备布局、结构设计等工作,大大提高设计效率和准确度。
CAE技术则可以对设备结构、材料和工艺进行模拟分析,为设计优化提供科学依据。
2. 3D打印技术在化工设备设计中的应用随着3D打印技术的发展,越来越多的化工设备设计师开始将其引入到设备原型制作、定制部件制造和快速样机制作中。
3D打印技术可以实现复杂结构件的快速制造,减少生产周期和成本,同时也可以帮助设计师验证设计方案,加快产品研发过程。
化工设计的内容和程序

化工设计的内容和程序1. 简介化工设计是指在化工项目中进行设计、优化和改进的过程。
它涵盖了各种化工工程的要求,包括生产工艺、设备选择、物料平衡、能量平衡、工艺流程和系统设计等。
2. 化工设计的内容化工设计的内容非常广泛,包括但不限于以下几个方面:2.1 生产工艺设计生产工艺设计是化工设计中最重要的一部分。
它涵盖了从原料到最终产品的整个流程,包括反应器选择、反应条件确定、化学反应平衡计算、生产步骤优化等。
2.2 设备选择与设计设备选择与设计是化工设计的另一个重要方面。
它涉及到根据工艺流程要求选择合适的设备,并进行具体的设计和布置。
例如,化工反应器的选择、换热设备的设计与选择、分离设备的选择等。
2.3 物料平衡与能量平衡物料平衡与能量平衡是化工设计的基础。
物料平衡是指在化工过程中物质的输入与输出之间的平衡关系,能量平衡是指化工过程中能量的输入与输出之间的平衡关系。
通过物料平衡和能量平衡的计算,可以确定化工过程的输入和输出、热效益等。
2.4 工艺流程与系统设计工艺流程与系统设计是化工设计中的另一个重要方面。
它涉及到整个化工过程的布局与设计,包括不同设备之间的流程连接、管道设计、仪表设计等。
3. 化工设计的程序化工设计的程序一般包括以下几个步骤:3.1 数据收集与分析在进行化工设计之前,首先需要收集相关的数据,并进行详细的分析。
包括原料性质、工艺要求、市场需求等。
3.2 设计方案选择与优化在收集和分析数据之后,根据要求和条件选择合适的设计方案,并进行优化。
优化的目标通常是提高生产效率、降低成本等。
3.3 设备选型与设计在确定设计方案之后,需要进行设备的选型和设计。
根据工艺要求,选择合适的设备,并进行具体的设计和布置。
3.4 物料平衡与能量平衡计算根据设备设计和工艺要求,进行物料平衡和能量平衡的计算。
通过平衡计算,确定化工过程的输入和输出,以及热效益等。
3.5 工艺流程与系统设计根据设备设计和平衡计算结果,进行工艺流程和系统的设计。
化工设计 教案(全面)
化工设计教案(全面)第一章:化工设计基础1.1 教案概述:本章节主要介绍化工设计的概念、目的、任务和基本原则。
使学生了解化工设计的基本要求和流程,掌握化工设计的基本方法。
1.2 教学目标:了解化工设计的概念和任务。
掌握化工设计的基本原则和流程。
掌握化工设计的基本方法。
1.3 教学内容:1.3.1 化工设计的概念和目的1.3.2 化工设计的任务和分类1.3.3 化工设计的基本原则1.3.4 化工设计的流程1.3.5 化工设计的方法1.4 教学方法:讲授:讲解化工设计的概念、目的、任务和基本原则。
案例分析:分析实际化工设计案例,让学生了解化工设计的流程和方法。
1.5 教学评估:课堂问答:检查学生对化工设计概念、目的、任务和基本原则的理解。
案例分析:评估学生对化工设计流程和方法的应用能力。
第二章:化工过程设计2.1 教案概述:本章节主要介绍化工过程设计的基本原理和方法。
使学生了解化工过程设计的重要性和基本步骤,掌握化工过程设计的方法。
2.2 教学目标:了解化工过程设计的重要性和任务。
掌握化工过程设计的基本步骤和原理。
掌握化工过程设计的方法。
2.3 教学内容:2.3.1 化工过程设计的重要性2.3.2 化工过程设计的基本步骤2.3.3 化工过程设计的原理2.3.4 化工过程设计的方法2.4 教学方法:讲授:讲解化工过程设计的重要性、基本步骤和原理。
案例分析:分析实际化工过程设计案例,让学生了解化工过程设计的方法。
2.5 教学评估:课堂问答:检查学生对化工过程设计重要性、基本步骤和原理的理解。
案例分析:评估学生对化工过程设计方法的运用能力。
第三章:化工设备设计3.1 教案概述:本章节主要介绍化工设备设计的基本原理和方法。
使学生了解化工设备设计的重要性和基本步骤,掌握化工设备设计的方法。
3.2 教学目标:了解化工设备设计的重要性和任务。
掌握化工设备设计的基本步骤和原理。
掌握化工设备设计的方法。
3.3 教学内容:3.3.1 化工设备设计的重要性3.3.2 化工设备设计的基本步骤3.3.3 化工设备设计的原理3.3.4 化工设备设计的方法3.4 教学方法:讲授:讲解化工设备设计的重要性、基本步骤和原理。
化工设计 教案(全面)
化工设计教案(全面)第一章:化工设计概述1.1 化工设计的定义与目的解释化工设计的概念阐述化工设计的目的和意义1.2 化工设计的分类与流程介绍化工设计的分类详细讲解化工设计的流程1.3 化工设计的原则与要求阐述化工设计的原则列举化工设计的要求第二章:化工原料选择与工艺路线设计2.1 化工原料的选择介绍化工原料选择的重要性讲解化工原料选择的依据和方法2.2 工艺路线设计解释工艺路线设计的概念详细讲解工艺路线设计的方法和步骤2.3 工艺参数的确定与优化介绍工艺参数的概念讲解工艺参数的确定和优化方法第三章:设备选型与布局设计3.1 设备选型的依据与方法解释设备选型的依据讲解设备选型的方法和步骤3.2 常用化工设备介绍介绍常用化工设备的类型和特点讲解设备选型的注意事项3.3 布局设计的原则与方法阐述布局设计的原则讲解布局设计的方法和步骤第四章:管道与仪表设计4.1 管道设计的基本原则与方法解释管道设计的基本原则讲解管道设计的方法和步骤4.2 仪表设计的基本原则与方法解释仪表设计的基本原则讲解仪表设计的方法和步骤4.3 管道与仪表的安装与调试介绍管道与仪表的安装方法讲解管道与仪表的调试方法第五章:安全与环保设计5.1 安全设计的基本原则与方法解释安全设计的基本原则讲解安全设计的方法和步骤5.2 环保设计的基本原则与方法解释环保设计的基本原则讲解环保设计的方法和步骤5.3 安全与环保的评估与改进介绍安全与环保的评估方法讲解安全与环保改进的方法和步骤第六章:化工过程控制系统设计6.1 过程控制的基本概念介绍过程控制的重要性阐述过程控制的基本概念和原理6.2 控制系统的组成与设计解释控制系统的基本组成讲解控制系统的设计方法和步骤6.3 常用控制仪表与设备介绍常用控制仪表和设备的类型与功能讲解控制系统的安装与调试方法第七章:化工工厂布置与结构设计7.1 工厂布置的原则与方法阐述工厂布置的原则讲解工厂布置的方法和步骤7.2 结构设计的基本原则与方法解释结构设计的基本原则讲解结构设计的方法和步骤7.3 工厂布置与结构设计的综合考虑介绍工厂布置与结构设计的相互关系讲解综合考虑因素的方法和步骤第八章:化工项目经济评估8.1 经济评估的基本方法介绍经济评估的概念和目的讲解经济评估的基本方法和步骤8.2 成本分析与计算解释成本分析的重要性讲解成本分析的方法和步骤8.3 收益预测与投资回报分析介绍收益预测的概念讲解收益预测和投资回报分析的方法和步骤第九章:化工项目施工与验收9.1 施工准备与组织阐述施工准备的重要性讲解施工准备的方法和步骤9.2 施工过程的管理与控制解释施工过程管理的重要性讲解施工过程的管理和控制方法9.3 项目验收的标准与程序介绍项目验收的标准和程序讲解项目验收的方法和步骤第十章:化工设计的改进与更新10.1 化工设计改进的依据与方法解释化工设计改进的依据讲解化工设计改进的方法和步骤10.2 化工设计更新的原则与程序阐述化工设计更新的原则讲解化工设计更新的方法和步骤10.3 化工设计改进与更新的实施与监督介绍化工设计改进与更新的实施方法讲解化工设计改进与更新的监督方法重点和难点解析重点环节1:化工设计的定义与目的解析:化工设计的概念和目的对于理解整个化工设计过程至关重要。
化工设计规定
化工设计规定
化工设计规定主要是指在化工过程中,为了保障生产安全、提高生产效率、保障产品质量等方面而制订的一系列规定。
根据化工设计规定,下面是一些常见的规定要求:
1. 设备选型:化工设计规定要求根据生产工艺流程的要求,选择适合的设备。
包括容器、反应器、管道、泵等等。
同时还要考虑设备的材质、耐腐蚀性、耐高温性等特点。
2. 安全防护:化工设计规定要求在生产过程中加强安全措施,确保操作人员的人身安全。
包括人员防护设施的设置,如防护服、护目镜、防护手套等。
同时还要保证现场的安全警示标识清晰可见,如禁止吸烟、禁止随意操作等。
3. 环保要求:化工设计规定要求在生产过程中严格控制废水、废气的排放。
要求建立完善的治理设施,如废水处理设备、废气净化设备等,确保排放达到国家规定的标准。
4. 操作规程:化工设计规定要求制定详细的操作规程,包括仪器操作、操作流程、反应条件等。
要求操作人员严格按照规程操作,确保生产过程的稳定性和产品质量的一致性。
5. 紧急处理措施:化工设计规定要求制定适当的紧急处理措施,以应对可能发生的事故情况。
包括设立紧急处理中心、制定事故处理流程、配备应急设备等。
同时要进行定期的模拟演练,提高应急处置能力。
总之,化工设计规定是为了确保化工生产过程中的安全、环保、高效等方面而制订的一系列规定。
只有严格遵守这些规定,才能够保证化工生产的顺利进行。
化工设计 ppt课件
设计规范与标准流程
01
指导原则
02
化工设计应遵循一系列设计规范和标准流 程,以确保设计质量和效率。
03
这些规范和流程包括工艺流程设计、设备 布置、管道设计、安全设施设置等。
04
遵循规范和流程可以减少设计错误和漏洞 ,提高设计的可靠性和经济性。
工程伦理与职业操守
01 02 03 04
职业要求
化工设计工程师应具备高度的工程伦理和职业操守,以确保设计的公 正、安全和合法性。
特点
化工设计涉及多个学科领域,包括化学工程、机械工程、电 气工程、环境工程等,具有综合性、复杂性、创新性等特点 。
化工设计的重要性
保障生产安全
化工设计是化工生产的前提和 基础,其合理性和安全性直接 关系到生产过程的安全和稳定
。
提高生产效率
合理的化工设计能够优化生产 流程,降低能耗和物耗,提高 生产效率,降低生产成本。
防腐措施
根据介质腐蚀性、工作温度和压力等条件, 采取相应的防腐措施,如涂层防腐、衬里防
腐等。
设备强度与稳定性分析
要点一
强度计算
根据设备的工作压力、温度和介质特性,进行设备的强度 计算。
要点二
稳定性分析
分析设备在正常工作条件下的稳定性,以及在异常工况下 的安全性能。
设备制造与安装要求
制造要求
根据设备的设计图纸和技术要求,制定合理的制造工艺 和质量控制标准。
总结词
可靠性、稳定性
详细描述
该制药厂的管道系统设计注重可靠性和稳定性。通过合理的管道布置和材料选择,确保了管道系统的长期稳定运 行。同时,采用自动化监测和控制系统,提高了管道系统的可靠性和安全性,减少了药品生产过程中的污染和交 叉污染风险。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
23.4万吨/年苯胺项目(初步工艺)设计说明书温州大学化学与材料工程学院化工设计课程考试姓名:田孙渠学院班级:化学与材料工程学院10化工学号: 10111003234一、总论 (3)1.1项目概述 (3)1.2文献综述 (3)1.2.1 苯胺概述 (3)1.2.2 国内市场分析 (4)1.2.3国内生产状况 (5)1.2.4 产物说明 (6)1.3设计任务书 (7)一、设计时间 (7)二、设计题目 (8)三、设计条件 (8)四、设计任务 (8)五、技术资料 (8)六、进度安排 (8)七、设计教材及主要参考资料 (9)1.4 材料来源、动力及区域环境等情况说明 (9)1.5 其他 (11)1.5.1 原材料以辅助材料规格 (11)1.5.2 生产制度 (14)二、生产方案的确定 (15)2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模 (15)2.2 产品规格、质量指标 (15)2.3 苯胺制取方法比较 (15)三、生产工艺流程简述 (19)3.1生产方法简述 (19)3.2 工艺流程说明 (20)3.3 生产工艺特点 (24)四、工艺计算书 (24)4.1.3进出全车间物流物料衡算 (26)4.1.4苯胺精馏塔 (28)八、环境保护与安全措施 (36)8.1设计采用的环境保护标准 (36)8.1.1环境保护标准 (36)8.1.2 污染物排放标准 (37)8.3三废治理 (39)8.3.1废气治理措施 (39)8.3.3 固体废物处置 (40)8.5.1硝基苯流化床气相催化加氢制苯胺工艺 (41)8.5.2苯胺生产过程与设备危险性分析 (42)8.5.3硝基苯流化床气相催化加氢制苯胺工艺 (42)8.5.4苯胺生产过程与设备危险性的对策 (42)九、设计体会与收获 (42)十、参考文献 (43)十一、附工程图纸 (44)一、总论1.1项目概述本项目采用绝热硝化法制硝基苯,再利用硝基苯催化加氢制苯胺。
建厂于山西长治天脊集团。
80年代中期以前,橡胶助剂、医药及染料工业是苯胺三大传统消费领域。
1988年以后,聚氨酯塑料工业快速发展,MDI的需求急剧增长,需要MDI级苯胺。
其主要聚氨酯的原料 4 , 4. - 二苯基甲烷二异氰酸酯 (简称 MDI)。
在苯胺的下游产品中,环己胺、香兰素、对苯二酚、橡胶助剂等产品。
在染料行业中,还原靛蓝和色酚AS两个染料品种。
在医药工业中,以苯胺为原料生产的药品主要有两大类,一种是磺胺类抗菌药,另一种是安替比林类镇痛药。
苯胺在农药中主要用做生产水田除草剂丁草胺的中间体2,6-二乙基苯胺的主要原料。
用于生产炸药稳定剂的二苯胺,生产香兰素的N,N-二甲基苯胺,生产橡胶防老剂、染料中间体及感光材料的对苯二酚等。
本项目以苯为原料,采用绝热硝化法制得硝基苯。
再以硝基苯为原料,采用流化床法,以Cu/硅胶为催化剂,制得苯胺。
本项目相比较传统工艺而言,绝热硝化法制硝基苯过程中,具有:(1)温度高,有利于缩短反应时间,提高反应速率;(2)绝热法含水量高,含硝酸量低,反应较为缓和;(3)硝化锅可不带冷却装置,闪蒸时更加节能;(4)二硝基物含量明显降低。
在采用流化床法制苯胺过程中,具有:(1)工艺成熟;(2)苯胺产率大于99%(3)反应热可用于蒸汽(4)可避免因局部过热引起副反应和催化剂失活。
1.2文献综述1.2.1 苯胺概述苯胺,俗名阿林尼油,为无色油状液体,有强烈的气味,有毒,密度1021.6kg/m3,熔点-6.2℃,沸点184.4℃,暴露于空气中或在日光下变成棕色。
稍溶于水,能与乙醇、乙醚、苯混溶;有碱性,能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸(或硫酸)盐;能起卤化、重氮化等反应。
苯胺是重要的有机化工原料之一,广泛应用于染料、医药、炸药,香料、橡胶硫化促进剂、药品等行业,尤其是可作为聚氨酯产品MDI主要原料的原料。
此外,苯胺还可以用作溶剂和其它化工原料。
苯胺衍生物甲苯胺、枯胺、甲基枯胺和二甲代苯胺作为原料时,可以增加显影剂、农业试剂的效用。
是重要的有机化工基本原料之一,主要用于生产聚氨酯(MDI),其用量发达国家达到总耗量70%,年增长率8%。
还可直接合成二苯胺、4-硝基二苯胺、环己胺,N-甲基苯胺等产品,另外还有延伸产品数百种之多。
广泛用于聚氨酯、橡胶助剂、染料、医药、农药和特种纤维等行业。
苯胺工业化生产路线主要有3条:①硝基苯催化加氢法②苯酚氨化法③硝基苯铁粉还原法。
采用硝基苯铁粉还原法会产生大量含苯胺的废水和难以处理的铁泥,因此该法现已基本淘汰。
国外极少数企业如美国拜耳莫贝公司采用该法生产氧化铁颜料,同时联产苯胺。
苯酚氨化法同时联产二苯胺,由于苯酚价格一直起伏不定,生产成本高于硝基苯催化加氢法。
国外仅日本三井油化公司采用该法生产,美国罗比肯公司的装置因为成本问题,已停产3年。
目前全球苯胺生产工艺主要为硝基苯催化加氢法,约占总产能的90%左右。
我国全部采用硝基苯催化加氢法生产苯胺。
1.2.2 国内市场分析我国苯胺广泛应用于聚氨酯、橡胶助剂、染(颜)料、农药、医药及特种纤维等领域。
国外80%的苯胺是用于制备聚氨酯MDI的原料。
MDI:我国苯胺主要用于橡胶助剂、染(颜)料、医药、农药生产,目前用于MDI生产的消费量不足总消费量的30%。
国内仅烟台万华一家企业在生产MDI,国内生产MDI所需苯胺占总消费量的比例不到30%,目前国内新建苯胺装置都能生产出达到MDI要求的苯胺。
橡胶助剂:橡胶助剂是苯胺的一个主要消费领域,约占国内苯胺消费量的25%,苯胺主要用于生产轮胎等橡胶制品的防老剂、增塑剂、抗氧剂、抗臭氧剂、硫化剂、促进剂、稳定剂、活性剂等多种橡胶助剂。
该领域近几年的增长率约为30%。
染料行业:合成染料也是消耗苯胺的大户,在国内,苯胺在该行业的消费比例在15%左右。
苯胺系染料已超过700种。
有百余种染料直接消耗苯胺。
同时,苯胺可以合成多种染料中间体。
医药、农药:医药、农药是消耗苯胺的另一种重要行业。
在医药工业中主要用于生产磺胺类药物原料、双苯基脲等;在农药行业,可用于生产除草剂、杀虫剂、杀菌剂、动物驱避剂、落叶剂等。
目前这一领域苯胺消费量占国内苯胺总消费量的10%。
其它行业:以苯胺为原料,还可以制取多种化工产品和中间体,同时苯胺盐可用作发动机燃料添加剂,苯胺的N-烷衍生物可制取加铅汽油添加剂等。
1.2.3国内生产状况我国苯胺生产始于1953年,吉林化工公司染料厂首先采用硝基苯铁粉还原法生产苯胺。
1978年原化工部南京化工厂率先建成千吨级硝基苯催化加氢装置,1986年采用该法建成20Kt/a装置。
2002年吉林化工公司与清华大学联合开发了4500mm反应器,使苯胺单系列产能达70Kt/a,2005年4月兰州石化利用该技术也建成了70Kt/a装置。
此外为提升我国苯胺生产技术,天脊集团引进了美国KBR 绝热硝化技术建设130Kt/a硝基苯/苯胺联合装置,定于2006年建成投产。
截至2005年末,我国苯胺产能已达64.2 万吨,实际产量达50万吨。
预计2008年我国苯胺产能将达140万吨。
统计还表明,我国2004年苯胺消费构成中MDI占首位,达10.36万吨,占26.3%;第二位是染料9.2万吨,占23.3%;第三位是橡胶助剂,8.1万吨,占20.6%;其余依次为环已胺3万吨(7.6%)、医药2.95万吨(7.5%)、二苯胺2.25万吨(5.7%)、农药1.5万吨(2.8%)、其它用途2.05万吨(5.2%)。
预计到2010年我国苯胺需求总量将达130万吨,2004年至2010年年均消费增长率将达14%,而需求增长速度最快的是MDI和橡胶助剂,分别为29.3%t 和12.2%。
近年来受原料供应、规模、成本等多种因素影响,中小型苯胺生产企业的处境越来越窘迫,很多几年前曾经生产苯胺的中小型企业有的已经停产,有的则实行合并来扩大生产规模,所以目前生产苯胺的企业基本都是万吨以上规模的企业详请参见我国苯胺部分生产企业生产能力表。
我国苯胺部分生产企业生产能力(万吨)企业名称生产能力下游产品吉林石化分公司双苯厂13.6 2,6-二乙基苯胺,色酚AS南京化工厂 3.5 橡胶助剂,环己胺辽宁庆阳化工(集团)有限公司 2.6 二苯胺兰州化学工业公司有机厂 2.4 橡胶助剂,环己胺邯郸富达化工有限公司 1.4河南开普化工股份有限公司 1.4河北冀中化工有效责任公司 1.3 环己胺山东胶南化肥厂 1宁波海利化工有限公司 1江苏盐城新浦化工集团公司 1 环己胺南京化学工业(集团)公司磷肥厂 4 环己胺南京四力化工有限公司 2.4 橡胶助剂重庆长风化工厂 1 染料中间体烟台万华聚氨酯集团有限公司 2.5 MDI金田化工股份公司南京六合化工厂 2章丘第二化肥厂 2.4山东曙光集团新型化工厂 1平顶山飞行集团 1兰化公司7 投资3.2亿烟台万华聚氨酯有限公司16 建在宁波大榭岛山西天脊集团13投资3.9亿元合计84.4价格分析从成本角度来看,2008年我国纯苯处于供需平衡状态,国内需求依靠国内厂家满足,不需要采购大量的进口货物。
但随着众多纯苯下游装置(苯乙烯、苯酚、丙酮等)的新扩建,国内纯苯市场供需平衡的格局将会被逐渐打破。
从供需关系来看,虽然今后几年苯胺的下游需求会出现跨越式增长,主要是MDI对苯胺的需求有大幅增长,但是很多厂家纷纷新建或扩产苯胺装置,使得苯胺的产能增长超过需求增长,造成一定的产能过剩,这也会造成苯胺市场竞争愈加激烈,这将会使得苯胺的价格难以随着成本的增长而同幅度增长。
总的来说预计今后几年,苯胺的价格会随着成本的影响而保持在一个相对较高的水平,但是受市场供求关系影响,以及市场竞争的日趋激烈,苯胺成品价格难以有大幅的上升,且上升到一定程度将会趋于平缓,苯胺的利润空间也将会缩小。
表2 2004年至2009年苯胺国内价格表(人民币)年份2004 2005 2006 2007 2008 2009 平均苯胺6978 6521 6343 8553 12500 12900 8966 1.2.4 产物说明产品名称:苯胺(1)物理性质:分子式C6H7N,相对分子质量93.12,熔点-6.3℃,沸点184℃,相对密度1.0217(20/4℃),折光率1.5863,闪点70℃,暴露在空气中或日光下易变成棕色。
苯胺微溶于水,能与乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳以及苯混溶,也可溶于溶剂汽油。
(2)化学性质苯胺的化学性质比较活泼,能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸盐或硫酸盐,也可发生卤化、乙酰化、重氮化和氧化还原等反应。
苯胺有毒,在空气中的最大允许浓度为5×10-6(体积)。
苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间体有300多种,在染料、医药、农药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂等行业中具有广泛的应用,开发利用前景十分广阔。