万吨丙烯基氯生产流程设计

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1、1万吨丙烯基氯生产流程设计李黎仙黎民乐年级：2007级硕士单位名称：化学与化工学院主要内容一、项目概述二、项目分析与设计三、过程模拟结果四、经济衡算六、参考文献五、总结www.themegallery.comCompanyLogo一、项目概述1.1氯丙烯的性质及用途氯丙烯又名3-氯-1-丙烯、3-氯丙烯、烯丙基氯，英文名为3-chloro-1-propene、3-chloropropene、Allylchloride，化学式为CH2=CHCH2Cl，分子质量76.50。1.1.1性质常温下为无色液体，有腐蚀性和刺激性气味，易燃，有毒。它的性质活泼，能发生氧化、加成、聚合、水解、氨化、氰化

2、、酯化等反应。微溶于水，与乙醇、氯仿、乙醚和石油醚混溶。www.themegallery.comCompanyLogo1.1.2用途氯丙烯的主要用途是生产环氧氯丙烷、甘油、烯丙醇等有机中间体,也是农药、医药的原料，还可合成树脂、涂料、氯醇橡胶、胶粘剂、增塑剂、表面活性剂、阻燃剂、纸张增强剂、溶剂、土壤改性剂、香料等精细化工产品。www.themegallery.comCompanyLogo1.2项目背景1.2.1设计背景由于生产工艺流程较长和氯气严重不足等多方面原因，在国内氯丙烯的生产一直处于低谷，同时也限制了下游产品的发展。近年来下游产品特别是环氧树脂生产装置相继建成投产，国内氯丙烯市

3、场前境乐观，据专家预测，我国环氧树脂用量今后十年以年均25%的速度增长，给氯丙烯生产提供了巨大的发展空间。www.themegallery.comCompanyLogo1.2.2市场分析氯丙烯在精细化工方面的用途越来越广，产品缺口也在不断增大。特别是去年上半年一直到现在，氯丙烯价格不断上涨，处于供不应求状态。2007年全球都在提高氯丙烯产量，美国陶氏公司今年增加了2万吨的产量，我国巴陵石化也将产量提高到5.3万吨/年。随着国民经济的快速发展，市场前景将更加广阔，需求会进一步扩大，抓住机遇，加快速度完成年产1万吨规模的氯丙烯生产装置的扩建。www.themegallery.comCompa

4、nyLogo二、项目分析与设计丙烯高温氯化法原料：丙烯、氯气优点：工艺成熟，腐蚀小缺点：要求原料纯度高，单程转化率低，能耗高氯丙烯的生产方法丙烯氧氯化法原料：丙烯、氯化氢和氧优点：可用90%粗丙烯，转化率高，能耗低缺点：使用碲、五氧化二矾作催化剂，腐蚀大，材质要求高2.1氯丙烯的生产方法www.themegallery.comCompanyLogo2.1.1生产工艺的选择对比上面两种生产方法，高温氯化法虽然要求原料纯度比较高，单程转化率也较低，但是它的生产工艺比较成熟，对设备的腐蚀较小，而丙烯氧氯化法虽然转化率高，能耗低，但是要求使用碲、五氧化二矾等作催化剂，腐蚀大，对材质要求高，综合考

5、虑各个方面的因素，本设计采用高温氯化法进行氯丙烯的生产。www.themegallery.comCompanyLogo2.2反应原理主反应：CH2＝CH-CH3+Cl2→CH2=CH-CH2Cl+HCl副反应：CH2＝CH-CH3+Cl2→CH2=CCl-CH3+HClCH2＝CH-CH3+2Cl2→CH2=CCl-CH2Cl+2HClCH2＝CH-CH3+3Cl2→3C+6HClwww.themegallery.comCompanyLogo2.3设计目标生产方法：高温氯化法原料：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%

6、；反应条件(1)反应温度：500℃左右，反应收率较高(2)丙烯/氯气摩尔比(3)反应时间(4)反应压力(5)丙烯、氯气预热温度www.themegallery.comCompanyLogo2.4工艺设计2.4.1原有工艺设计2.4.2改进工艺2.4.2.1改进后的反应工段工艺设计2.4.2.2改进后的分离工段工艺设计三、过程模拟结果www.themegallery.comCompanyLogo四、经济衡算4.1原料费用表4-1原料消耗费用表品名单价（万元/吨）用量（万吨/年）费用(万元/年)丙烯0.560.5493074.4氯气0.280.9282598.4小计5672.8www.the

7、megallery.comCompanyLogo4.2设备费用表4-2设备费用一览表主要设备费用（/万元）主要设备费用（/万元）精馏塔（T1）113换热器518精馏塔（T2）47泵112精馏塔（T3）85闪蒸槽180精馏塔（T4）138反应器405精馏塔（T5）128压缩机460总计2186设备的费用还包括不可预见费用和公用工程费用。不可预见费用＝30％设备费用＝0.3×2186＝655.8公用工程费用＝25％设备费用＝0.25×2