氯丙烯生产过程模拟与优化

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1、氯丙烯生产过程模拟与优化年级：2007级博士单位名称：化工与能源学院日期：2007.1.7杨浩邰晓曦高爱环主要内容1、概述2、项目设计分析3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟4、总结1.1氯丙稀的性质1概述1.1.1名称中文名称：Allylchloride3-chloro-1-propene3-chloropropene烯丙基氯3-氯-1-丙烯3-氯丙烯英文名称：1.1氯丙稀的性质1概述1.1.2物理性质无色透明液体，易挥发，有刺激性气味，微溶于水，能与乙醇、氯仿、乙醚、丙酮、苯、甲苯、四氯化碳和石油醚混

2、溶项目数据项目数据分子量76.53蒸发潜热，kJ/mol(101.3kPa)29.04密度，g/mL0.327凝固点，℃-134.5相对密度d2040.9382沸点，℃45.0蒸汽密度（空气为1）2.64比热容，J/（g·℃）(蒸汽，100℃)0.962折射率n20D1.4157燃烧热，kJ/mol(蒸汽)1844.31液体粘度，mPa·s（20℃）0.336燃点，℃392表面张力，10-3N/m（15℃）28.9燃烧极限，%（体积）（空气中）3.28~11.15介电常数（液体，20℃）8.2临界温度

3、，℃240.7偶极矩（气体）1.98×10-12临界压力，kPa47101.1氯丙稀的性质1概述1.1.3化学性质氯丙烯是不饱和脂肪族氯代烃类化合物，具有有机氯化合物和烯烃的双重特性，而且其氯原子与双键相隔一个饱和碳原子，很容易进行亲核取代反应。可以发生氧化、加成、聚合、水解、氨化、氰化、酯化等多种反应1.1氯丙稀的性质1概述遇热或明火有着火危险，遇明火可爆炸，危险程度中等，能与HNO3、H2SO4、哌嗪、乙二胺、氯磺酸，NaOH发生激烈反应1.1.4危险性1.1氯丙稀的性质1概述刺激性强，强烈刺激眼

4、、鼻和咽喉。对肝脏损害小，而对肺、肾的损害大。是弱的麻醉剂，但属危险的肾脏毒物。急性接触主要反应是眼、肺刺激和肾脏损害，能经皮肤吸收1.1.5.毒性及防护1.1氯丙稀的性质1概述1.1.5.毒性及防护密封化生产工作场所空气中最高允许浓度3mg/m3作业工人体检严格遵守操作规范佩戴具有活性炭的防毒面吸附在衣服上必须立即更换1.2氯丙稀的用途1概述甘油过氧化物水解1.2氯丙稀的用途1概述生产环氧氯丙烷、甘油、烯丙醇等有机中间体农药、医药的原料合成树脂、涂料、氯醇橡胶、胶粘剂、增塑剂、表面活性剂、阻燃剂、纸

5、张增强剂、溶剂、土壤改性剂、香料等1.3国内外市场状况1概述产量逐年提高价格节节攀升1.3国内外市场状况1概述国内主要生产厂家及生产能力厂家年生产能力/万t巴陵石化环氧树脂事业部5.3齐鲁石化股份有限公司氯碱厂3.2东营市联城化工公司3.0山东华泰化工3.0天津化工厂2.0东营金领集团2.02.1项目设计背景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。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，

6、加快速度完成年产2万吨规模的氯丙烯生产装置的扩建。2、项目设计分析2、项目设计分析2.2氯丙烯的生产方法及优缺点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2.3设计目标生产方法：高温氯化法原料：丙烯>98%，氯气产品:年产氯丙烯2万t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

7、力(5)丙烯、氯气预热温度2、项目设计分析3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟3.1原有的生产流程及其模拟反应部分3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟分离部分3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟冷冻循环部分3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟3.2改进后的生产流程及其模拟反应部分3、氯丙烯生产过程Pro-Ⅱ模拟冷冻循环部分3.3改进后的冷冻循环部分及其模拟4、总结对比改进流程与原流程，我们在反应部分将E-602放在H-601前，用ProII模拟，H-601的热负荷由1.2307MKcal/h降到0.5475MKcal

8、/h，热负荷下降55%，可大大降低天然气的用量。在冷冻循环部分，我们将闪蒸器换成膨胀机，不仅可满足工艺的需求，同时由膨胀机产生的335.5kw的功可以利用以降低能耗。但流程中也有很多需要改进和提高的地方。在氯丙烯分离塔T－104中塔顶有较多的氯丙烯流失，需要改进分离方法。