硝基苯项目可行性报告

硝基苯可行性争论报告

精细化工541104070138任云明名目第一章总论工程名称主办单位概述可行性争论的依据及可行性分析可行性争论的主要内容和论据第四章硝基苯生产的工艺技术方案第六章公用工程和关心设施方案第九章结论第一章总论工程名称：年产四万吨硝基苯生产工艺设计主办单位名称：河南省XX化工概述硝基苯的生产历史化学工业原料之一，硝基苯在有机化工原料工业中始终占有重要地位。黄色具苦杏仁味的油状液体。难溶于水，密度比水大；易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高中间体及用作生产苯胺染料炸药等有机合成工业。苯分子中一个氢原子被硝基取代而生成的化合物。无色或淡黄色〔含二氧化氮杂质1.2037(20/4℃)。硝基是强钝化基，硝基苯须在较强的条件下才发生亲电取代反响，生成间位氧化作用氧化剂混合毒性较强，吸黄色具苦杏仁味的油状液分解产生的二氧化氮而有颜色，可加氢氧化钠溶液后分液除去〕相对密度：1.205(15/4℃)熔点：5.7℃沸点沸点：210.9℃自燃点：482.22℃蒸气密度：4.25蒸气压：0.13kPa(1mmHg44.4℃)溶解度：难溶于水，密度比水大;易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆炸。与硝酸反响猛烈硝基是一种重要的化工原料和中间体用于生产苯胺联苯胺二硝基硝酸配制的混酸硝化苯来生产的。可行性争论的依据及可行性分析方法的各自资上，还是从操作费用方面，都具有传统硝化法所无法比较的优点。硝基苯是重要的染料、医药中间体，主要用于生产苯胺。在工业上硝基苯是承受肯定浓度的硫酸和硝酸配制的混酸硝化苯来生产的。硝化反响是强放热14210／mol，在反响的同时，混酸中的硫酸被反响生成的(7％～10％)苯生产发生爆炸事故的主要缘由，同时，硝化反响是非均相反响，反响是在酸借助强力搅拌，非均相间保持最大界面，强化传质，才能保持反响平稳进展。作。硝基苯既可间歇生产，也可连续生产。间歇硝化约需2～4h，而且硝基苯产率仅到95％一98％(按苯计)；连续硝化生产的反响时间较短，在10～30n1in内98．5温度，削减副产物，因此，现在根本上都承受连续化生产工艺技术。法、泵循环硝化法等。泵循环硝化工艺产生于70年月后期，该工艺是将苯和预混lmin便完成硝化，反响产超过15“C传统硝化法(562519％)同时进入内部装有冷却蛇管，以导出反响热，硝96。相即为粗硝基苯，去洗组成大约为硫酸6793180．3％)，去废酸提浓局部。88％～93％。从过程经济和环保上看，绝热硝化法具有以下特点：致了能量和燃料的节约，与传统硝化法相比，可节能9o％左右；②硝化反响是收率可达99％，本钱降低30％。④由于绝热硝化系统密闭，苯和氧化氮气体排放均经洗涤，污染物排放较少。传统硝化法与绝热硝化法的比较PEP报告【3所介绍．在公用工程、储运投资都同等的状况下，绝热1000万美元，再加上操作费用危急性，由于反响在下一级会完全反响：二是未反响物质的滞留和积存量很少，掌握比较简洁，仅仅需要掌握两股原料进料的流量和硫酸的浓度，这意味着操作较高的安全性。〔如扑热息痛橡胶杀虫剂染料以及药物的生产。硝基苯也被用于涂料溶剂皮革肥皂的廉价香硝基苯90%以上用于生产苯胺，其余应用于生产间二硝基苯、间氨基苯磺酸以益。直接硝化法和绝热硝化法。1的生产工艺路线。a、锅式间歇式连续硝化工艺c、锅环混用连续硝化工艺d、泵式连续硝化工艺生产厂家以其技术优势和能源优势不同而各自承受适合自己状况的不同工艺。2、 绝热硝化法：绝热硝化法是由美国氰胺公司和加拿大工业公司联合并在美国罗比康公司和第一化学公司建成了工业化生产装置。该法是将过量苯和硝酸与硫酸的混合物加至一组反响器中，与135度和0.5Mpa压力下续硝化反响，将反响物与稀硫酸分别，反响产物经中和、水洗和精制得到成品硝基苯，稀硫酸在真空下闪蒸出水后浓缩至70---75%循环使用。该工艺点在于反响热被稀硫酸吸取，硝化反响器内不需设置简单的冷却系统，浓缩所需的大量能耗。该工艺还不能在国内普遍推广，主要障碍是对设备材料的苛刻要求及昂贵的工程造价。国内硝基苯生产技术主要有锅式串联连续生产工艺和环式串联连续生产工7家，承受环式产硝基苯的工艺技术方案。产品质量标准：指标名称优极品一级品干品凝固点≥５．５５．４纯度% ≥９９。８９９。５低沸物％≤０．１０．１高沸物％≤０．１０．１硝基甲苯％≤０．１０．１水分％≤０．１０．１外观浅黄色透亮液体原材料规格：石油苯GB34。5 90：分子式：C6H6分子量；78熔点：5。5度沸点：80。1度密度：877。4 Kg/m3闪点；15---20度：爆炸极限：1。4 9。4%硝酸HNO3分子量；63〔略硫酸分子式：H2S04分子量：98〔略〕序原材料名序原材料名规单工业品备注号称格位定额≥0.651石油苯吨98% 0≥0.532硝酸吨98% 5≥0.533硫酸吨93% 5≥4 液 碱 吨 30%2〕动力消耗一览表序 动力名规单消耗/吨产备号 称格位品注一次1水18℃吨~12动力2电380VhKW·30~40软3水常温吨1.0~1.5序设备名规格序设备名规格单数材质号称位量1混酸贮V=23m3台21Cr18Ni9槽φ2900×3500Ti2槽V=2m3φ1200×1800台1Ti1Cr18Ni93槽V=5m3φ1600×2400台1Ti1Cr18Ni94位槽V=2m3φ1200×1800台1Ti1Cr18Ni95混酸泵F25-40台11Cr18Ni9Q=3.6m3/h H=40mTi61#硝化V=2.4m3台11Cr18Ni9器F=42m2Ti72#硝化V=2.4m3台11Cr18Ni9器F=42m2Ti83#硝化V=2.4m3台11Cr18Ni9器F=42m2Ti94#硝化V=2.4m3台11Cr18Ni9器F=42m2Ti1废酸中V=23m3台11Cr18N0 间槽1 废酸泵1

φ2900×3500F50-40Q=14.4m3/h H=40m

i9Ti台 2 C4钢21硝化分离器V=1.8m3φ1500×2600台2Ti1Cr18Ni931石油苯计量槽V=23m3φ2700×4000台1Q23541石油苯贮槽V=23m3φ2900×3500台2Q2351 石油苯泵 40W-40 台 2 1Cr18Ni95Q=5.4m3/hH=40mTi61提取锅V=1.0m3φ1100×1600台1铸铁1废酸冷S=31m2台11Cr18Ni97却器Ti1提取分V=1.8m3台11Cr18Ni98离器φ1000×2023Ti91废酸贮槽V=23m3φ2900×3500台2Ti1Cr18Ni92酸性苯中V=23m3台11Cr18Ni90间槽φ2900×3500Ti2酸性苯泵40W-40台21Cr18Ni91Q=5.4m3/h H=40mTi221#水洗锅V=1.5m3φ800×3000台1Ti1Cr18Ni9322#水洗锅V=1.5m3φ800×3000台1Ti1Cr18Ni9423#水洗锅V=1.5m3φ800×3000台1Ti1Cr18Ni952中和锅V=1.5m3φ800×3000台1Ti1Cr18Ni92中和分V=5.35m3台11Cr18Ni96离器4000*1860*1300Ti21#水洗V=5.35m3台11Cr18Ni97分别器4000*1860*1300Ti22#水洗V=5.35m3台11Cr18Ni98分别器4000*1860*1300Ti23#水洗V=5.35m3台11Cr18Ni99分别器4000*1860*1300Ti31#废水V=6.0m3台11Cr18Ni90捕集器φ1600×2800Ti32#废水V=1.5m3台11Cr18Ni91捕集器φ1600×2800Ti3回收泵32W-30台11Cr18Ni92Q=2.88m3/h H=30mTi33粗硝基苯计量槽V=23m3φ2700×4000台1Q23543粗硝基苯贮槽V=30m3φ3170×3800台2Q2353倒料泵32W-30台21Cr18Ni95Q=2.88m3/h H=30mTi3液碱贮V=5m3台1Q2356槽φ1600×240073配碱槽V=3.5m3φ1400×2200台2Q2353碱泵F25-41台21Cr18Ni98Q=3.6m3/h H=40mTi93碱高位槽V=2.0m3φ12023×1800台2Q235第四章硝基苯生产的工艺技术方案国氰胺公司开发的绝热硝化工艺基苯是由苯和硝酸在硫酸的存在下反响的。在生产过程中，硫酸不仅作为脱水剂移去反响所产生的水，并且提供了一种强酸介质，使硝酸相当于一种盐基而形成硝翁离子。在等温的连续硝化过程中，放热反响在60℃下进展，反响温度是由反响器中的冷却蛇管带走反响热来掌握。在等温硝化系统中，废酸浓度应保持70％硫酸和1％硝酸。假设硫酸浓度下降到70％以下，硝化速率将快速下降。相反，高浓度的酸通常会导致不必要的二硝基苯和其它副产物的形成。调整原64％硝酸和93于每摩尔的产物，使用64％的硝酸将带入1．97mol的水，同时反响将产生lmol2．97mol的水。这一要求以及对废酸浓度的限制，使得系统中需要大量的硫酸。假设硫酸循环使用1t0．435t99％的浓硝酸可削减2／3。很多工厂已对废酸重进展浓缩而循环使用，或者在另一些工厂进展处理(如化肥厂)3％～7．5％硝酸、58．5％～66．5％硫酸和28％～37％水的混合酸液。混合酸参加到带搅拌的串联的反响器中。苯进入反响器，同混合酸进展反响，为保证硝酸完全转化，苯进料量一般大于理论量的10％。反响进展时，反响温度从90℃上升到135℃，由于反响温度的上升，加快了反响速率，从而允许使用比等温系统稀的废酸进展生产。反响后从酸相中分别出来的粗硝基苯，经过热交换器与苯换热后，进入洗涤器，经过洗涤除去无机酸和有机酸，并萃取回收未反响的苯，回收苯再循环到过程中重使用。2．1．2浓缩单元由分别器分别出的废酸，进重浓缩的酸浓度到达约70这种浓度的酸有助于生产过程的保护。在生产中由于硝化反响的放热会使反响大大超过正常操作的最高温度(135℃)，并在190℃时发生危急。作为一种保护措施，在分别器上设置安全膜，在温度到达190℃以前便发生裂开。2．2工艺特点在该绝热硝化工艺中，苯在大量的硫酸存在下进展硝化，硫酸则吸取反响热和稀释热作为显热使得体系温度上升，这同时，由于反响热被酸吸取，反响器中也就不再需要冷却蛇管。该技术既避开了硫酸的处理问题，又削减了苯的集中损失，并使硝基苯的产率到达9910％，且比等温30％。3N0PLINKE公司开发的绝热硝化工艺目前，国外的绝热硝化技术以加拿大的Nor锄公司为代表，承受管式反响器，反响物料的流型为平推流，其实质核心为静态混合绝热硝化。加拿大NommM、德国Plinke两个公司的绝热硝化技术主要集中在反响器局部。第五章原材料燃料及水电气的来源与供给第六章公用工程和关心设施方案1、供电10KV2040KW10/0.4KVITTN-C-S380V系统承受双电源，单母线分段接线，母联自投。当一路进线故障时，另一PLC断电再启动装置。本装置大局部10KV低压配电屏，向本装置低压负荷供电。2、供排水该工程颖水补充量18m3/h，循环水流量为386m3/h。用水水源由厂内自来水管网供给，生产污水由污水处理场处理后排放。3、通讯对讲系统。巡检人员配置防爆无线对讲机。4、供热本工程生产所用3.5t/h、1.0MPa蒸汽由鑫岳蒸汽管网供给。本工程焦扮装置蒸汽使用量2t/h，加制氢装置蒸汽使用量1t/h，蒸汽公用可满足本工程需求。防雷、防静电备实行相应的防雷措施。本装置防雷设施已经无棣县雷电防护技术中心检测。消防焦化、加氢装置消防水系由本装置3台消防泵供给，合计流量为468m3/h，出口管线均为φ219mm。并且公司消防管网相互连通，全场设置3处消防泵站，8台专用消防泵，出口管线φ219mm，共计流量：1400m3/h，保障了装置的消防用水。3各消防水池储水总量为1770m3，消防水管线呈环形布遍全部装置区。装置四周沿环形消防道路设置消防水管网和地上消防栓，在防火重要部位设置1415米的框架平台沿梯子敷设消防给水管。在重要设备附近设置箱式消防栓。装置内设置蒸汽灭火装置。MF8、MFT35干粉灭火器。在配电室内配备手提式二氧化碳灭火器。第七章环境保护与节能减排成局部，起到的作用是巨大的。合理的利用蒸汽资源，可以降低硝基苯的本钱，使产品销售得到进一步保证，尤其在我国参加WTO后，此工程提高了硝基苯产要。原硝基苯装置的蒸汽及冷凝回水系统有两套，一套是沿用1985年的原有系套为1995年随着硝基苯扩产上的系统。2023年硝基苯进一步扩产，而蒸汽及冷凝回水系统未改。装置运行1主要如下：1、闪蒸罐体积小，不能使冷凝水充分膨胀。使得过热的冷凝水进入后序设备，造成常压凝水罐放空的乏汽过多。2、疏水阀内漏，造成回水管网内蒸汽过多，使常压凝水罐放空的乏汽过多。3，环境受到污染。特别是冬天，在装置区四周形成冰柱、冰山。理，使产品的本钱进一步降低，给企业制造了较好的效益。对于硝基苯生产系统虽然不同爆炸大事外部触发缘由各不一样,但事故发生的部位却根本上都集中在了硝化釜反响器和精馏塔再沸器上,引爆物主要是硝基苯酚以及二硝基苯。由于硝基苯酚遇明火能燃烧,会发生分解爆炸,对热、摩擦、撞击敏感,,二硝基苯也有爆炸性,,粗品硝基苯中的硝基酚不能被中和除去,如乳化物料进入精馏工序,裹含的酸、碱会促进硝基酚在塔内分解爆炸。而且硝化生成的粗品硝基苯通过碱液中和,使硝基酚转变成溶于水的酚盐,用水洗、分别的方法除去,但微量硝基酚及其,而酚盐会结,严峻时堵塞加热器列管和连接收道形成爆炸隐患。成为爆炸事故发生的促发因素,内结垢,造成管道堵塞;硝化工序的中和、水洗、分别掌握不好,硝基酚及其盐类含量超标进入精馏工序;初、精馏塔釜液位过低、超温、真空度过低、多硝基化合物和硝基苯酚及其盐类富集;停车时初、精馏塔加热蒸汽阀门内漏,长时间加热塔釜物料;精馏塔采焦油不准时,压力掌握不当或故障失真;设备泄漏,空气进入塔内,以及检修时降温不够;操作失误或人员安全意识不强,在特别状况下操作人员没有准时关闭加热蒸汽;生产过程中物料静电等引起事故。预防措施(1),实行多釜多点加料,改善搅拌效果,换热设备,以便尽可能地削减硝基酚和深度硝化产物的生成。(2)提高碱洗、水洗效果,合理科学掌握碱量水量,使用静态混合器等先进设备,最大限度去应生成的钠盐。(3),设置氮气应急保护系统,设备泄漏时进气保护,灌焦油时