7000吨甲苯氯化工艺设计

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

第一章总论 (4)

1.1氯甲苯概述·············································错误!未定义书签。

1.2国内外氯甲苯生产情况······························错误!未定义书签。

1.3甲苯氯化催化剂使用情况...........................错误!未定义书签。第二章产品及原料说明.. (4)

第三章氯甲苯生产的工艺··························································3.1 氯甲苯生产的反应原理 ·····························错误!未定义书签。

3.2 氯甲苯生产工艺流程简述 ··························错误!未定义书签。

3.3 氯甲苯生产工艺方框图 ·····························错误!未定义书签。第四章工艺计算 ···········································错误!未定义书签。

4.1物量衡算和热量衡算·································错误!未定义书签。

4.1.2氯化部分··············································错误!未定义书签。

4.1.3碱洗部分··············································错误!未定义书签。

4.1.4氯化氢吸收部分·····································错误!未定义书签。

4.2设备选型················································错误!未定义书签。第五章三废产生及处理情况······························错误!未定义书签。

5.1废水······················································错误!未定义书签。

5.2废气······················································错误!未定义书签。

5.3环境保护················································错误!未定义书签。结束语 ··························································错误!未定义书签。附录 ·····························································错误!未定义书签。参考文献 ·······················································错误!未定义书签。

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化工有限责任公司、江苏丹阳中超化工有限公司、苏州御窑精细化工厂、江苏靖江西郊化工厂、河北辛集市辛冠化工厂、武汉有机实业有限公司等近10家企业，近年来国内氯甲苯生产规模在不断增加，2002年国内氯甲苯生产能力约为20000-25000t／a，产量约为1800t左右．与国外发达国家和地区相比我国氯甲苯工业生产水平低，但是近年来我国氯甲苯下游产品开发研究非常活跃，国内下游产品需求强劲，而且发达国家和地区经常来我国寻求氯甲苯的下游产品，国内外市场强劲需求将大大刺激和推动我国氯甲苯工业的发展．氯甲苯作为一市场处于成长期的有机氯中间体，目前国内主要存在两大问题，一是合成技术相对落后，导致产品质量不高，影响下游精细化学品的应用与开发；二是氯甲苯生产与下游开发生产脱节，多数企业仅仅做原料销售，而没有继续向下衍生，形成精细化工产品链或产品树，影响装置的经济