年处理量二万吨粗氯苯精制车间工艺设计开题报告

1. 研究目的与意义

氯苯是一种重要的基本有机合成原料，氯苯在国内的市场需求是非常可观的，氯苯市场发展空间很大。以氯化苯为原料可以生产上百种化工产品，其中直接消耗氯化苯的主要化工产品有对硝基氯化苯、邻硝基氯化苯、二硝基氯化苯和二苯醚等。其中80％左右产品用于合成硝基氯苯，其余用于二氯苯、农药等有机合成工业。

目前国内氯苯的工业生产方法一般为苯与氯气在FeCl3催化下连续氯化得氯化（直接氯化法），再经水洗、中和、粗馏、精馏除去过量苯和多氯苯而得到成品氯化苯。反应放出的氯化氢用水吸收制成盐酸，多氯苯回收为邻、位二氯苯。氯化苯系列产品指的氯化苯、二氯苯、三氯苯及其主要衍生物邻、对硝基氯苯等。氯化苯系列产品作为基础有机化工原料，可以衍生出近百个精细化工中间体和千余种精细化学品。氯化苯系列产品生产、应用与市场相互关联制约，对我国医药、农药、染料、橡胶助剂、工程塑料业的影响举足轻重。氯化苯对于整个氯碱生产，尤其是平衡氯气，起着举足轻重的作用。过去，由于跑、冒、滴、漏现象严重，生产环境恶劣污染严重，原材料消耗居高不下，产品纯度低一直成为制约生产发展和效益提高的难点。几年来，通过引入清洁生产的思想，干燥过程使用固体烧碱作干燥剂氯化槽前增加苯冷却器，氯化反应后增加氯化液冷却器，氯化尾气吸收冲入氮气保护等，使氯化苯的整个生产面貌一改往日被动局面，促进了形势的好转。通过清洁生产实践，改变落后的生产工艺和设备，注重生产过程中物料的循环利用，使污染物排放总量大幅度下降，环境质量得到改善，而且取得了较好的经济效益。现在为了满足市场的需求，我国对氯苯的生产不断地加以改进并扩大生产能力，使得产品质量得到了极大的提高，在节能降耗上取得了一定成效。 随着氯化苯系列产品的开发及应用范围的不断扩大，氯化苯系列产品在化工生产中起着越来越重要的作用。产品质量要求也越来越严格。由苯液相氯化法制得的氯苯后，苯和氯苯互溶，为了提高氯苯产品的质量，需设计一连续精馏塔，用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯。

氯化苯作为芳烃类有机氯产品，已有90多年的历史。近年来随着氯化苯系列衍生产品的开发及其应用范围的不断扩大，氯化苯系列产品在化工生产中的地位及作用也越来越重要。本课题主要是在氯苯车间生产工艺初步设计的基础上，完成精馏工段的生产工艺设计，通过对精馏塔工艺计算加强对综合运用基础理论、基本概念和基本技能（数据处理、计算技能及绘图能力等）等最基本的工程实践能力的培养。

2. 研究内容和预期目标

了解国内目前使用的氯苯的生产方法，一般为苯通过氯化后得到粗氯苯，本设计用来分离易挥发的苯和不易挥发的氯苯，因此需确定这次毕业设计中对粗氯苯的处理所采用的方法，并且对自己所选定的设计方案进行工艺设计。

完成对氯苯的分离方法的文献综述，氯化液的组成：苯，氯化苯，多氯苯。采用一步分离不能达到高度分离，所以生产中采用两步分离。在粗苯中，沸点顺序为苯＜氯化苯＜多氯苯，氯化苯、多氯苯具有热敏性，温度过高会使其呈酸性。通过查阅文献资料等，选出一个适用于本次设计的分离方法，并对所确定的设计方法进行详细的叙述和说明，计算这次设计中所需的设备材料及其过程的用量，制定本次设计中各单元设备的自控方案并且对车间及其设备进行完善的工艺设计并且绘制本次设计的工程制图。

3. 研究的方法与步骤

通过查阅文献资料，了解目前国内使用的氯苯生产方法。利用对比分析的方法，采用一个适用于本次设计的方法，并确定该设计的工艺方案。利用管路计算，热量衡算，设备选型，设计计算及物料衡算等等方法，确定本次设计所需要设备的尺寸和类型，连接管路的直径、安装高度、车间、厂房的建筑尺寸和管路安装位置等等，确定单元设备的自控方案，依据设备和管路的布置要求确定车间和管道的布置方案。根据计算结果画出物料流程图，带控制点的工艺流程图，设备设计条件图，设备平面及立面布置图及管道布置图。

4. 参考文献

[1]b.e. 贝尔克曼. 氯苯的工业合成[m]. 北京:化学工业出版社, 1959.

[2]娄爱娟、吴志泉、吴叙美. 化工设计[m]. 上海:华东理工大学出版社, 2002.

[3]汪寿基、韩德禄等.化工自动化及仪表[m].北京:中央广播电视大学出版社，1993.

5. 计划与进度安排

（1）2022年1月6日-2022年3月5日:收集整理资料，进行文献综述，完成开题报告；

（2）2022年3月6日-2022年3月19日:生产方法及工艺流程的确定；

（3）2022年3月20日-2022年4月16日:工艺计算及设备选型；