万吨丙烯基氯生产流程设计课件

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Company Logo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、Allyl chloride，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、酯化等反应。微溶于

2、水，与乙醇、氯仿、乙醚和石油醚混溶。Company Logo1.1.2 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。Company Logo1.2.2 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

3、，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。Company Logo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Company Logo2.2 反应原理主反应： CH2CH-CH3 + Cl2 CH2=CH-CH2Cl + HCl副反应： CH2CH-CH3 + Cl2 CH2=CCl-CH3 + HCl C

4、H2CH-CH3+ 2Cl2 CH2=CCl-CH2Cl + 2HCl CH2CH-CH3 + 3Cl2 3C + 6HClCompany Logo2.3 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%；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Company Logo2.4 工艺设计2.4.1 原有工艺设计2.4.2 改进工艺 改进后的反应工段工艺设计 改进后的分离工段工艺设计三、过程模拟结果Comp

5、any Logo 4.2 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0.32186655.8公用工程费用25设备费用 0.252186 546.5总的设备费用设备费用不可预见费用公用工程费用 2186+ 655.8+546.5 3388.3(万元)表4-3 建厂费用估算表直接成本估算因子费用（/万元）间接成本估算因子费用（/万元）设

6、备费用1.003388.3工程和监理0.31016.49安装费用0.2677.66建设0.41355.32仪表0.1338.83承包商费用0.15508.245管线0.41355.32不可预见费用0.41355.32电气0.15508.245流动资金0.51694.15建筑物0.31016.49改善环境0.1338.83服务设施0.2677.66土地0.05169.415小计2.58470.75小计1.755925.525总计4.2514400.2754.3 建厂费用估算4.5 销售收入表4-5 销售收入表名称单价（万元/吨）产量（万吨/年）销售收入（万元/年）氯丙烯1.221.0098123

7、19.562-氯丙烯1.20.0306367.22，3-二氯丙烯2.460.17744364.0431.5wt%盐酸0.051.7564878.2总计17929.00Company Logo4.6 赢利分析设备使用年限按10年计算。经济效益销售收入年操作费用（建厂费用 /10） 原料费用 17929 5018(14400/10) 5672.8 5798.2万元/年Company Logo五、总 结本项目是在美国TBWS公司的氯丙烯生产工艺的基础上进行设计和优化的。本设计的改进与优化：(1)改变反应部分的换热器的位置，使能量得到充分利用；(2)优化T1，确定最佳进料板位置为第8板；(3)优化T2

8、，确定最佳进料板位置为第4板；(4)优化T3，确定最佳进料板位置为第3板；(5)优化T4，确定最佳进料板位置为第20板；(6)在保证了各物料产品的质量纯度的前提下减少了一个塔T5，大大的减少了设备的投资费用。通过改进，我们不仅从能量方面进行了优化，降低了能源消耗，节省了操作成本，而且减少了设备投资。通过优化模拟可以知道，改进后的工艺完全能够满足生产的要求，达到了设计的目的，所以该优化设计是成功的。Company Logo六、参考文献1 有机化工原料大全M.第一卷.北京:化学工业出版社.19892 梅群波,杜乃婴,吕满庚.氯丙烯及其衍生物的制备和应用. 精细化工中间体.2004（4）3 薛祖源.环氧氯丙烷生产技术和发展意见. 中