1、年产 15 万吨氯苯精制工艺设计The Design of 150000t/a Chlorobenzene Refining Process目 录摘 要IAbstractII引 言1第一章 绪 论21.1 产品性质21.2 主要原、辅材料的规格及来源21.3 产品的市场发展概况3第二章 生产流程和方案的确定42.1 生产方法简述和方案论证42.1.1 一般方法简介42.1.2 生产工艺改进42.2 生产工艺流程确定52.2.1 生产工艺流程的确定52.2.2 工艺流程简图62.2.3 精制阶段设计方案简介7第三章 生产流程简述83.1 原料预处理部分83.2 氯化反应部分93.3 氯化液预处理
2、部分10 3.4 氯苯精制部分11第四章 整个过程物料衡算134.1 计算框图134.2 始算基准的确定134.3 精馏过程物料衡算144.4 初馏过程物料衡算154.5 氯化工段物料衡算16第五章 氯苯精制工艺计算185.1 精馏塔的设计185.1.1 设计方案确定185.2 精馏塔的计算195.2.1 精馏塔的物料衡算 195.2.2 塔板数的确定195.2.3 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算225.2.4 塔和塔板主要工艺结构尺寸的计算265.2.5 塔板工艺结构尺寸的设计与计算285.2.6 筛板的流体力学验算325.2.7 塔板负荷性能图365.2.8 筛板塔精馏段的工艺设计计
3、算结果总表435.3 附属设备的计算及选型445.3.1 接管直径445.3.2 塔顶空间计算465.3.3 冷凝器和再沸器47结 论48致 谢49参考文献50附 录51I年产 15 万吨氯苯精制工艺设计摘 要：本设计是关于年产 15 万吨氯苯生产工艺，设计介绍氯苯生产的有关生产工程，对整个工艺进行了简单相关的物料衡算。本文主要对年产 15 万吨的氯苯的精制工段进行设计，其主要工作为设计一个精馏塔来进行苯与氯苯混合物的分离，采用连续操作的方式的筛板精馏塔。包括物料衡算，热量衡算，工艺尺寸的设计，同时对具体操作参数及结构参数进行计算，获得泡点温度，理论塔板数，实际塔板数以及最小回流比等信息。该设
4、计的塔径 3.2m，塔高 17m 的精馏塔，实际塔板数 16 块，进料板第 6 块，并且对附属设备进行了设计与选型，确定了合适的塔顶冷凝器和塔底再沸器等等数据。关键词：苯 ；氯苯 ；工艺流程；筛板精馏塔IIThe Design of 150000t/a Chlorobenzene Refining Process Abstract: This plan is about the project of 150000t chlorobenzene each year. Design chlorobenzene of production are introduced engineering on
5、the whole production process simple related material balance.In this paper,the 150000t/a of chlorobenzene refining section was designed.Its main job is to design a rectifying column for separation of benzene and chlorobenzene mixture,with the method of continuous operation of sieve plate column. inc
6、luding material balance, heat balance, the size of the design, calculation for the specific operation parameters and structure parameters, get the bubble point temperature, the theoretical plate number, the actual plate number and minimum reflux ratio and other information. The design of the tower d
7、iameter 3.2 m, 15.4 m high tower rectification column, the actual plate number 16 pieces and feed 6 boards, and accessory equipment for the design and selection, determine the right on the top and bottom reboiler condenser and other data. Key word: benzene；chlorobenzene；production process；sieve plat
8、e column 1引 言氯苯是重要的有机化工原料，用途很广泛，主要用作染料、医药、农药、有机合成的中间体及溶剂，在我国生物化工、精细化工、制药等众多行业都发挥着很重要的作用 1。本课题采用筛板精馏塔，以常压蒸馏的方法氯苯进行精制 2，精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂） ，使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。结果使塔底的氯苯纯度大于 99%，同时在塔顶获得纯度为 98%的苯 3，设计以物料衡算、热量衡算设备结构的相关设计资料为理论依据 4，主要对精馏塔进行全面设计 5。2
9、第一章 绪 论1.1 产品性质氯化苯,简称氯苯,分子式 C6H5Cl,分子量为 112.5 ,为无色透明油kg/mol状易挥发的有机液体,有杏仁味的无色透明、易挥发液体,密度 1.105g/cm3，沸点 131.6,凝固点-45,折射率 1.5216(25),闪点 29.4,燃点 6378，折射率 1.5246，粘度(20)0.799mPas，表面张力 33.2810-3N/m。溶解度参数 =9.5 6。溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等大多数有机溶剂，不溶于水。易燃，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.3-71(vol)。溶于大多数有机溶剂，不溶于水。常温下不受空气、潮气及光的影响，长时间沸腾
10、则脱氯。蒸气经过红热管子脱去氢和氯化氢，生成二苯基化合物。有毒，在体内有积累性，逐渐损害肝、肾和其他器官。对皮肤和粘膜有刺激性。对神经系统有麻醉性，LD 502910mgkg，空气中最高容许浓度 50mgm 3。遇高温、明火、氧化剂有燃烧爆炸的危险。与氯酸银反应剧烈 7。1.2 主要原、辅材料的规格及来源表 1.1 主要原、辅材料的规格 材料名称 分子式 相对分子量 相对密度 沸点/ 规格氯 苯 C6H5Cl 112.56 1.1004 132.2 99.5%苯 C6H6 78.11 0.8786 80.1 95.5%氯气 Cl2 71.01 （空气）3.17g/L -34.6 99%苯有机化
11、合物，是组成结构最简单的芳香烃，在常温下为一种无色、有甜味的透明液体，并具有强烈的芳香气味。苯可燃，有毒，为 IARC 第一类致癌物。苯难溶于水，易溶于有机溶剂，本身也可作为有机溶剂。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯具有的环系叫苯环，是最简单的芳环 8。摩尔质量 78.11 g/mol ；密度 0.8786 g/mL ；相对蒸气密度(空气=1)2.77。 蒸汽压 13.33kPa；临界压力：4.92MPa；熔点 278.65K(5.51) 。沸点 353.25 K (80.1) 。在水中的溶解度 0.18g/100ml 水 ，溶解性：微
