CMS多氯化反应器仿真研究

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1、浙江大学硕士学位论文CMS多氯化反应器仿真研究姓名：俞潭洋申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：吴嘉2003.3.10摘要以ASPENPlus软件为工具，结合理论知识和实际经验，建立了CMS多氯化反应器的宏观层次的计算机仿真模型。以工厂现有生产装置数据为基础，对模型进行了关键参数的回归整定，获得了相应的宏观反应速度常数∥值，在对应温度范围内，模型运行结果与现有数据吻合良好，表明所建立的模型的性能达到实用水平。运用模型的参数，根据实际生产的需要，编写了完全脱离AspenPlus运行环境的简算模型终端程序，可大大提高工厂实际操作的生产效率。关键

2、词：CMS，计算机模拟，气液反应，ASPENPlus塑垩查堂三堡堡主兰堡堡苎——ABSTRACTWimASPENPlusassoftwaretool，asteady-statesimulationmodelwassetupforthemulti—chlorinationreactorofCMSprocess．Basedonthedatafromthepresentfactoryproductions，thekeymodelparameters—themacrorelativeconstantsofthereactionspeedwereregr

3、essed．Byusingtheaboveresult,asimplifiedcalculationmodelwassetup-ThesimplifiedmodeldoesnotrequirethepresenceofAspenPlussoftware，whichmadeitmoreconvenienttouseintheactualproductionprocess．Thesimulationresultsofbothmodelswerewellconsistentwiththefactorydata，whichshowsthatthemod

4、elshavepossessedapplicability．Keywords：CMS，simulation，Gas-Liquidreactor,ASPENPlus第2页浙江大学工程硕士学位论文1．1研究背景第一章前言甲烷氯化物(CMS)，又称氯甲烷，是C1氯烃包括氯甲烷(CH3CL)、二氯甲烷(CH2CL2)、氯仿(CHCL3)和四氯化碳(CCL4)的总称。CMS是重要的化工原料和试剂，是氯碱工业下游重要耗氯产品。甲烷氯化物除可作溶剂、脱脂(漆)剂、萃取剂、气雾剂、致冷剂、灭火剂、麻醉剂等以外，还是生产医药、农药、合成纤维、塑料、有机硅和有机氟

5、系列产品等的原料。为了保护大气臭氧层，国际上签署了《蒙特利尔议定书》，我国是签字国之一。四氯化碳及其衍生物CFC．11和CFC一12均被列为受控物质，行将被禁止生产和使用。美国等发达国家对二氯甲烷在某些领域(如气雾剂、发泡剂)的应用已进行了限制，使世界上甲烷氯化物的生产和消费总量受到一定影响。但一氯甲烷作为有机硅的原料、三氯甲烷作为HCFC．22的原料，其消费仍然呈现增长的势头。中国属发展中国家，除四氯化碳外，其他甲烷氯化物产品市场均处于生长期，需要继续发展到一定规模。1．2课题依据90年代初期，浙江巨化集团公司从日本德山曹达公司引进了具有世界

6、先进水平的3万吨／年甲烷氯化物生产装置一套，此后经不断扩产，现实际生产能力已经达到7万吨／年，生产规模已成为国内第一，世界第三IlJ。按照该生产装置原来设计，所生产的甲烷氯化物产品中，四氯化碳(CCL4)的比例几乎占到～半，故产品结构很不理想，将不能适应市场的发展。在现有技术条件下调整压缩CCL4的比例时，装置的生产能力同时大幅度下降，因此，必须对该生产技术和生产装置进行研究和改造，使之适应产品结构调整的需要。作为氟化工发展的基础，巨化cMS生产能力在十五期间必然大幅扩展，建设60kT／a生产装置乃合理的选择，对现有引进装置的研究和改造所取得的

7、成果也可以为新装置的设计提供相当可靠的依据。由于巨化公司现有装置是采用甲醇氢氯化反应生产一氯甲烷、一氯甲烷液相催化氯化生产多氯甲烷的生产路线，所以产品比例调整研究的关键必然在于对一氯甲烷氯化反应的研究。第5页浙江大学工程硕上学位论文1．3研究目标和内容由于巨化现有的生产装置为引进日本德山曹达公司的专利技术，而作为专利技术，不仅对于整个流程的具体数据比较缺乏，对方提供技术的同时也没有提供详细的反应研究数据，这对生产控制很不利。巨化现有的两套CMS装置的技术资料仅限于日方提供的各装置结构参数。以及在工厂操作条件下的物料平衡和能量平衡部分记录数据。综

8、合以上，根据可知生产关键数据不足并且相当粗略，以及缺少实验室装置规模进行的的本征反应动力学研究作为支持的实际情况，作为整个CMS生产装置流程模拟课题的