学号:
常州工程职业技术学院
毕业设计(论文)
题 目: 60000t/a氯化苯工艺设计
学 生: 胡彪
学院(系): 常州工程学院 专 业 班 级: 精细化工0530 校内指导教师: 孙玉涛 专业技术职务:
校外指导老师: 於文辉 专业技术职务:
年产60000吨氯苯工艺设计
摘 要:本设计是关于年产60000吨氯苯生产工艺,设计主要参照南京化工厂氯苯生产的有关生产工程,对整个工艺进行了相关的物料衡算、热量衡算和设备计算。并确定了工艺路线及反应设备类型。同时对氯化器、粗馏塔、精馏塔和换热器进行了较为详细的计算,绘制了带控制点的工艺流程图,平面车间布置图、主要设备装置图和物料流程图。这次设计对以后的工艺生产和设计提供一些依据和参考。 关键词:苯 氯苯 二氯苯 三氯苯 盐酸
the project of 60000t chlorobenzen each year
Abstract: This plan is about the project of 60000t chlorobenzen each year.
Based on the experimental date obtain in the chemical engineer and process laboratory of Jiangsu petrol chemical university. We have made material balance and energy balance calculate. And decide the process route and reaction equipment. Meanwhile, we have made detailed calculated about fractionating rectifying tower and heat exchanger. In the same time, we have draw the process flow diagram, lane arrangement diagrom, vertical view lay-out drawing and main equipment drawing. This design offered some advises for later process producing and engineering design. Key word: benzene chlorobenzenes dichlorobenzene trichlorobenzene hydrochloric acid
目 录
1 总论····························································································································································5 1.1 设计依据················································································································································5 1.2 设计地区的自然条件·························································································································5 1.2.1 地质资料············································································································································5 1.2.2 气象资料············································································································································6 1.3 生产方法,流程特点,技术的先进性和合理性···········································································7 1.4 车间的组成···········································································································································7 1.5 生产制度················································································································································7 1.6 水电汽气公用工程·····························································································································7 1.7 经济分析主要结论·····························································································································7 2 文献评述···················································································································································8 2.1 简史概述················································································································································8 2.1.1 产品生产发展史及国内外发展概况··························································································8 2.1.2 产品的物理化学性质、质量指标·································································································8 2.2 工业生产方法的选择及论证···········································································································9 2.3 产品的发展前景································································································································10 3 工艺叙述部分········································································································································11 3.1 设计的生产方法及生产流程的选择···························································································11 3.2 工艺生产方法简述···························································································································13 3.3 主要设备规格表································································································································17 3.4 原料、产品、副产品的技术条件····································································································19 4 原材料、动力消耗定额及消耗量·····································································································19 4.1 原材消耗定额及消耗量表·············································································································19 4.2 动力消耗定额及消耗量表·············································································································19 5 定员··························································································································································19 6 环境保护及职业安全卫生·················································································································21 6.1 三废排放量及有害物质含量表····································································································21 6.2 三废处理意见····································································································································21 6.3 安全技术·············································································································································22 6.4 建筑措施及设备布置·······················································································································24 6.5 电器设备措施····································································································································25 6.6 工艺控制措施····································································································································25 6.7 其他管理措及通风设施等·············································································································25 6.8 职业安全卫生····································································································································25 7 投资估算及经济分析··························································································································26
7.1 关于总投资估算表···························································································································26 7.1.1 第一部分:工程费用·····················································································································29 7.1.2 第二部分:其他费用·····················································································································30 7.1.3 第三部分:预备费用·····················································································································30 7.1.4 第四部分:专项费用·····················································································································31 7.2 关于产品单位成本···························································································································31 7.3 关于流动资金····································································································································31 7.4 关于所得税·········································································································································31 7.5 关于投资回收期································································································································32 8 结论··························································································································································32 参考文献·····················································································································································33 致谢·······························································································································································35
1 总论
1.1 设计依据
氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,用于制造苯酚,硝基氯苯,苯胺以及杀虫剂DDT,还用于制取溶剂和橡胶助剂、油漆、快干墨水及干洗剂等,用途十分广泛,已有近九十年的发展历史了。在医药、染料、农药、工程塑料等领域是重要的中间体,是用途较广的有机溶剂,合成高分子材料添加剂的重要原料,是有机氯中间体中规模最大、应用领域最广泛的产品之一,也是氯碱企业进行氯平衡的重要产品之一。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。
氯化苯对干整个氯碱生产,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,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,同时也为环保工作提供了一种全新的方法:从被动的末端治理转向主动的源头控制。为了满足市场的需求,对氯苯的生产不断地加以改进并扩大生产能力,产品质量得到了提高,在节能降耗上取得了一定成效。 1.2 设计地区的自然条件 1.2.1 地形、地貌
本项目位于常州市新北区及规划区,地形平坦,市区南北水网地带较低。市区地势平坦,大部分标高在6~8米之间,最高洪水位6.38米。本区地震烈度为6度区。
以下是氯苯生产厂址选择的原则 a、 厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区,并在贮运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。
b、厂址宜选在靠近水量充足或水质良好的水源地段。 c、 厂址要有便利的交通条件,要优先考虑水运。 d、选厂址应注意节约用地,不占或少占耕地。 e、 选厂址应注意选择地的自然环境条件,并对工厂投产后对于环境可能造成的影响做出预评价,工厂的生产和居民区的建设地点应同时选定。 f、 厂址应避免设于低于水平面或在采用措施后不能确保不被水淹的地段。 g、厂址应避免布置在下列地区:
①地震断层地区和基本烈度9度以上的地震区 ②厚度较大的Ⅲ级重湿性黄土地区
③易受洪水、泥石流、滑坡等危害的地区 ④有开采价值的矿藏地区
⑤对机场、电台等使用有影响的地区
⑥国家规定历史文物、生物保护区和风景游览地区。
具体地址:常州市新北区
1.2.2 气象气候
根据常州市气象站1952~1998年气象资料统计,本地区气象要素如下: (1)气温
历年最高气温: 39.4℃(1978.7.10) 历年最低气温: -15.5℃(1955.1.27) 多年平均气温:15.4℃ 多年平均最高气温:19.9℃ 多年平均最低气温:11.9℃
多年最热月(7月)平均气温: 28.1℃ 多年最冷月(1月)平均气温: 2.7℃ (2)降水
多年平均降水量: 1074.0mm
最大年降水量: 1815.6mm (1991年) 最小年降水量: 535.7mm (1978年) 月最大降水量: 505.4mm (1991年7月)
日最大降水量: 196.2mm (1994年8月19日) 多年降雨天数: 126天
降水次数:日降水量≥5mm (52.2天)
日降水量≥10mm (32.1天) 日降水量≥25mm (11.2天) 日降水量≥50mm (3.0天)
最大积雪深度: 22cm (1984年1月19日) 最大冻土深度: 12cm (1982年1月19日) (3)风况
全年主导风向及频率: ESE 向 14% 夏季主导风向及频率: ESE 向 19% 冬季主导风向及频率: NNE 向 9% 多年平均风速: 2.9m/s 实测最大风速: 20.3m/s
大风日数(风力≥7级):平均6天/年, 年最多19天。 (4)雾况
多年平均雾天数: 29.9天
历年最多雾天数: 56.0天(1980年) 历年最少雾天数: 17.0天(1967年) (5)雷暴
多年平均雷暴天数: 33.5天
历年最多雷暴天数: 59.0天(1963年)
(6)相对湿度
多年平均相对湿度:77% 七月份平均相对湿度:82% 一月份平均相对湿度:74%
1. 3 生产方法,流程特点,技术的 先进性和经济合理性
(1)本设计采用的是连续法:氯化在苯的沸腾温度下进行,氯化器装有催化剂(铁屑或无水氯化铁)反应热由苯和少量氯苯气化带出。
+
Cl2
Cl
+
HCl
经过干燥的苯经转子流量计计量后加入氯化器底部,与经过计量的干燥氯气顺流进氯化反应器反应。反应副产的盐酸气及部分苯和氯苯蒸汽经石墨冷凝器冷凝,再经吸收塔用粗氯苯喷淋吸收。当吸收液含苯量到32~36%时,混入酸性氯化液去中和,而气体吸收成31%的副产盐酸。
氯化器流出的酸性氯化液经水洗后,用液碱中和除去残余的酸及三氯化铁,再经盐干燥器,预热至一定温度后加入粗馏塔,从塔顶取出苯,塔釜的粗氯苯连续加入精馏塔,从塔顶得到氯苯,塔釜残液间断放出,回收其中的二氯苯。 (2)特点:该方法简单,反应原料价格低廉,环保 1.4 车间的组成
根据工艺特点,分为一个车间。车间组成由生产部分、辅助生产部分和行政-生活部分组成。生产部分包括生产区、控制室、储罐区等。辅助生产部分包括动力室(真空泵和压缩机室)、配电室、化验室、实验室、机修室、通风空调室,原料、辅料和成品仓库等。行政部分包括办公室、会议室、工人休息室。生活部分有更衣室、浴室、厕所和女工保健室等。 1.5 生产制度
生产量: 60000吨/年 生产方式: 连续生产 年操作日: 300天/年 日生产时间: 24小时 生产班数: 四班三运转工作制 1.6 公用工程
水电气,辅助工程需要量,标明介质,温度,压力,流量等。 1.7 经济分析主要结论
静态分析:从国民经济角度投资回收期
从企业经济角度投资回收期
动态分析:从国民经济角度投资回收期
从企业经济角度投资回收期
2 文献评述
2.1 简史叙述
1905年首先报道用苯直接氯化制得氯苯。1909年由英国的United Alkali公司开始
工业化生产。1915年Hooker电化公司的第一个8200 t/a 装置在美国投入运行。同年Dow化学公司在美国也开始工业化生产氯苯。因此可以说在主要有机化工产品中氯苯是第一个大规模生产的产品。
1920年 Dow化学公司开发了两个大量使用氯苯的工艺。一是氯苯在溶解铜催化剂存在下用氢氧化铵水解生成苯胺,另一个是用氢氧化钠溶液在高温高压下水解氯苯制苯酚。在之后30年中,这一直是制备苯酚及苯胺的主要生产方法。另外,氯苯经硝化制得硝基氯苯和经磺化后制得氯苯磺酸等均是较重要的有机化工中间体。
到40年代末期,用异丙苯法生产苯酚实现工业化。由硝基苯加氢法制苯的工艺也于1954年建成大规模生产装置,所以氯苯生产量从70年代以来呈下降趋势,到80年代基本稳定在一定水平上。
2. 1. 1 产品物理化学性质及质量指标 (1)纯品的物理性质
氯苯,别名一氯化苯,英文名Chlorobenzene,monochlorobenzen
Cl
①结构式
②分子式 C6H5Cl
③分子量 112.5 ④主要物理化学常数 比重:d420 1.1064 闪点:(闭环法) 28℃ 沸点:(常压) 131.7℃
熔点: -45.34℃ 凝固点: -45.58℃
共沸点:氯苯与水共沸混合物沸点 90.2℃/常压,其中:一氯苯 71.6%、水28.4% ⑤毒性:
本品为无色透明液体,气味有点像苯。对皮肤和上呼吸道有刺激作用。抑制中枢神经,具有麻醉作用。对肝脏、肾脏及造血系统有不良影响。慢性中毒引起头痛、头晕、精神不振、消化不良等症状。工作场所最高容许浓度为350mg/m3。推荐通风设计浓度50ppm,嗅觉阀浓度0.21ppm,最大排放浓度为150 mg/m3。 (2)纯品化学性质
①苯环上氯原子很不活泼,在特定条件下转换为羟基、氨基及甲氧基等,如:
Cl
Cu催化剂
+
NaOH
高温高压
ONa
+
ONa
+NaCl+
H2O
HCl
OH
+NaCl
Cl
+
NaNH2
NH
2
+NaCl
②苯环上的氯基的邻对位氢原子置换为硝基-NO2或氯基。如:
Cl
+
Cl2
Cl
Cl
+
Cl
+Cl
HCl
Cl
+
HNO3
Cl
HSONO2
+
Cl
2
(3)产品的质量指标(GB2404~80)
2.2 工业生产方法的选择及论证 2. 2. 1 国内外生产概况
目前世界上氯苯的主要生产国家和地区有美国、西欧、中国、日本和俄罗斯。90年代初世界总生产能力为500 kt/a 左右,其中美国170 kt/a 、西欧125 kt/a 、中国120 kt/a 、俄罗斯40 kt/a 、日本28 kt/a。中国氯苯生产主要有10家左右工厂,其中锦西化工厂规模最大,1989年全国消费量为78kt左右,主要用于生产有机化工原料、中间体及农药。
2. 2. 2 评述各种生产方案
工艺上主要有苯液相氯化法和苯气相氯化法。气相法反应温度为400~500℃,成本比液相法高,故已被淘汰。
苯液相氯化法以脱水后的干苯和电解氯为原料,在路易斯型催化剂(如FeCl3、MnCl2或SnCl4)存在下,经催化而得,其反应如下:
+
Cl2
Cl
+
HCl
苯液相氯化有间歇式和连续式两种生产方式。
间歇法:把干燥的苯装入氯化反应器中,再加入相当于苯量1%的铁屑作为催化剂。氯气的加入速度以能维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高有利于多氯苯的生成。氯气鼓泡通入苯中至料液的相对密度达到1.280(15℃)。反应放出的氯化氢用苯或氯苯洗除有机雾滴,再用水吸收得到盐酸。氯化物料用10%的NaOH中和,并经干燥、蒸馏,得到下列馏分(以100%氯化料计):苯和水(3%),苯和氯苯(10%),此二馏分返回系统;氯苯(75%);作为产品:氯苯和二氯苯(10%)高沸物(2%),此二馏分用于分离邻、对二氯苯。氯化产品的组成决定于氯化温度,氯化速率,氯化深度和采用的催化剂。一般氯化产品组成为氯苯80%、对二氯苯15%、邻二氯苯和多氯苯5%。
连续法:氯化在苯的沸腾温度下进行,氯化器装有催化剂(铁屑或无水氯化铁)反应热由苯和少量氯苯气化带出。
经过干燥的苯经转子流量计计量后加入氯化器底部,与经过计量的干燥氯气顺流进氯化反应器反应。反应副产的盐酸气及部分苯和氯苯蒸汽经石墨冷凝器冷凝,再经吸收塔用粗氯苯喷淋吸收。当吸收液含苯量到32~36%时,混入酸性氯化液去中和,而气体吸收成31%的副产盐酸。
氯化器流出的酸性氯化液经水洗后,用液碱中和除去残余的酸及三氯化铁,再经盐干燥器,预热至一定温度后加入粗馏塔,从塔顶取出苯,塔釜的粗氯苯连续加入精馏塔,从塔顶得到氯苯,塔釜残液间断放出,回收其中的二氯苯。
此外还有气相氧氯化法制取氯苯,其反应如下: C6H6 + HCl +1/2O2 → C6H5Cl +H2O
工艺过程为:将苯蒸气、空气、氯化氢气体混合物加热升温至210℃,通入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2、FeCl3负载在三氯化铝上)存在下进行氯化。反应温度300℃,苯单程转化率为10%~15%,氯化氢转化率为98%,生成物含多氯苯6%。此过
程是拉西法苯酚生产的一部分,因此,该法主要用于生产苯酚。由于拉西法苯酚被淘汰,此法已不发展。
因为间歇法生产力小,连续法成本较低,积存的可燃物较小,生成的二氯苯较少,所以本设计选用液相连续法作为生产方法。 2.3 产品的发展前景
我国从1950年开始生产氯化苯,多年来一直供不应求,需从国外进口相当数量的硝基氯苯来满足国内市场的需求,由于市场需求迫切,90年代初国内各地纷纷建设或扩建氯化苯装置,目前生产厂家近20家,总生产能力达31万t/a左右。我国氯化苯的快速发展实际上是与下游产品硝基氯苯的不断扩建和新建有关系,目前国内氯化苯消费量的80%用于合成硝基氯苯,所有硝基氯苯生产企业都要配套建设氯化苯装置,可以说硝基氯苯市场及变化与氯化苯休戚相关。
3 工艺叙述部分
3.1 设计的生产方法及生产流程的选择
氯化苯分子式 C6H5Cl无色透明液体,具有不愉快的苦杏仁味 。目前国内生产氯化苯主要采用苯氯化法,即用纯苯和干燥氯气在氯化塔内进行反应,生成的氯化液经过水洗、中和、干燥后,送入粗、精馏塔蒸馏得到成品氯化苯。苯环上的卤代反应较困难,常用FeX3、Fe、AlX3等催化剂催化(X为卤素)。
反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,以氯为例,反应需要加入催化剂FeX3。生产工艺流程见下图:
主要生产工序有苯干燥、氯化、水洗中和、粗馏、精馏、尾气吸收及多氯化物回收。其工艺路线为干燥苯与氯气在氯化铁催化下连续氯化,得到氯化液经水洗中和、粗馏、精馏,除去其中的氯化氢、苯、多氯苯而制成氯化苯成品。氯化反应放出的尾气经冷却喷淋除苯后,用水吸收制成副产盐酸。精馏残液经多氯化物工序回收苯、氯化苯,返回生产用,回收的二氯苯作为副产品出售,剩余的残渣包装出售。
从事氯苯生产或使用氯苯的企业,以及在运输等过程中,由于操作和管理失误,均可构成氯苯的污染。该物质对环境有严重危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
下面就工艺改进和设备完善两个方面作简要介绍。 (1) 改进生产工艺
①干燥器加片碱
在氯苯生产中物料带酸,严重腐蚀设备,而且影响安全生产,在实践中发现,片碱既是良好的干燥剂,又是理想的中和剂,加入少量片碱避免了物料带酸。
②拆除二段冷凝器
氯化二段冷凝器经常造成盐酸气中的苯在其中凝结,影响安全生产。权衡利弊,故将二段冷凝器拆除。
③氯化液下料管增加冷却器
氯化液下料温度在80℃左右,接近苯的沸点,在氯化液下料管和缓冲罐之间增加一台石墨块孔式换热器,把温度控制在40℃以下,使氯化液下料流畅。
④改进氯化器
氯化器在生产运行中,氯化液出料流量不均,针对这一情况,做了一定改进。 (2) 完善生产设备与扩大生产能力
①氯化器下部增加测温点
氯化器下部出现局部过热现象,甚至造成铁环熔化粘结,发生黑料着火事故。为此可在氯化器下部增加1个测温点,以及时发现事故苗头并采取措施。
②安装静态混合器
在水洗中和过程中,混合愈充分,除酸的效果愈好。可在泵的出口处安装管式静态混合器,从而提高水洗、中和的效果。
③真空泵改型
把精馏用的真空泵,由水环式改为喷射式。④陶瓷环填料改为金属环填料 ⑤管道选材
生产氯苯所用管道的材质视物料情况不同而异。目前采用的钢衬改性聚丙烯管,性能优良,价格适中,效果也比较好。 3.2 工艺生产方法简述 3.2.1 苯的干燥
从苯库来的原苯进入原苯计量罐V-101,以标尺计量体积并测定原苯温度,根据体积和温度计算出苯重量,记入原始数据中,并通知苯库。原苯计量罐装有保温夹套,以
备冬天通入热水进行保温,防止苯冻结。启动泵P-101将原苯、回收苯从原苯计量罐,回收苯罐V-102抽出,经原苯冷凝器E-101,打入原苯干燥器V-103A~E,原苯干燥内装食盐(食盐定期补加),经食盐干燥脱水成含水0.06wt%的干苯。干苯进入干苯罐V-104备用。干苯罐、回收罐均为立式,内装有盘管,用于冬天通热水保温。干苯用干苯泵连续打入干苯高位槽V-105,并保持苯高位槽流管连续有溢流。
原苯计量罐、回收罐的苯应均匀搭配进行干燥,并保持一定流速。 原苯计量罐、回收罐、氯化液罐应每班放水1~2次,原苯干燥器应每班放水1~2次,含水高应增加放水次数。
原苯计量罐收苯后,应静止30分钟以上,放水方后可进行干燥,水多时应及时通知苯库,并按量扣除其重量。 3.2.2 苯的氯化
苯的氯化为高温沸腾氯化,自苯高位槽来的干苯经流量计计量后连续加入氯化器R-101A~E,氯气自液氯分配后,从氯化器底部通入(液化开车,液化尾气应与远氯混合后供氯化使用,但氯化苯开车时必须使用原苯)与苯顺流而上,氯气首先溶于苯中,与触煤反应生成FeCl3,产生的活化氯离子与苯反应,生成氯化苯、HCl气体,氯化反应为放热反应,氯化温度有氯化器底部起,自下而上逐渐降低,中部温度控制在80~87℃,反应温度的高低调节,借助于加苯量的大小调节而实现,反应生成物氯化液,由氯化器上部出料口出来进入液封管(液封管高5.5m)。液封管是阻止HCl气体随同氯化液带出,氯化液从液封管出来后,经氯化液冷却器E-102冷却,待温度降至40~50℃再去中和氯化液第一缓冲中间槽。
为防止氯化开车时引起爆鸣,氯化开车应先充氮,用氮气置换氯化塔顶气相系统内含氧气体,充氮时使槽压≥0.013MPa,尾压
每班由氯化器底部排放废酸一次去中和第一中间槽,排放废酸应采用间断方式,连续排放不得超过10秒钟,且排放废酸之前应先将中部反应温度降下3~4℃。
由于氯化反应是在高温沸腾条件下进行,氯化器顶部出来的HCl气体中带有大量的苯蒸汽及少量一氯苯蒸汽,为了回收这部分物料,在气相系统中采用了一段60m2冷凝器,工业水冷凝;二段40m2冷凝器,冷冻水冷却;三段10m2冷凝器,冷冻盐水冷却,相分离器气、液分离,降膜和波纹塔喷淋棘手措施。
氯化器顶部出来的HCl气体先进入一段60m2冷凝器,气体走管内,管外通工业冷却水冷却,使气体温度降至30~40℃左右,再进入二段40m2冷凝器,气体走管内,管外通冷却水,使气体温度降至20℃以下,最后进三段10m2冷凝器冷却,同样气体走管内,管外通-10 ~ -15℃的冷冻盐水冷却,使气体温度降至 5~6℃。三台冷凝器下来的酸苯分离器V-126,酸苯分离器分离出的酸苯返回氯化器,供氯化反应。酸苯分离器底部排出的废酸去中和缓冲大罐,酸苯分离器为圆柱锥底,内衬防腐,内装插处管。酸苯分离器内废酸每班定时排放2次。
自三段石墨冷凝器出来的HCl气体,经相分离器分离出液体,液体去中和大罐,气体进波纹吸收塔T-104,波纹塔为防腐,高约6m、Ф600,内装波纹填料,吸收液用次品或成品氯化液苯。由次品泵打入,经循环泵打入吸收液,吸收液冷却器进行冷却,吸收液走管内,管外通10~15℃的冷冻盐水冷却,冷却后的吸收液与HCl气体分别同时先后从降膜吸收塔,波纹塔顶并流进入,喷淋吸收处理后的HCl气体经尾气输送管去副产吸收塔,HCl气体从吸收塔底部进入,塔顶加水,制成副产盐酸。
吸收液每8小时更换1次,吸收液应缓慢放入中和大罐。 每小时测定氯化液比重1次,比重控制范围0.935~0.943 每班排放氯化器内底部废酸、酸苯分离器内废酸2次。 3.2.3 氯化液中和
自氯化器液封出来的氯化液,进氯化液冷却器前,按相当于氯化液体积(即氯化加苯量)的10%加水水洗,经流动混合后,进入氯化液冷却器,使温度降至40~50℃,入中和第一中间槽,用水洗泵打入中和第一水洗分离罐分离。水洗分离器为钢制V-109,内衬玻璃布防腐v=12m3。静止分离后的氯化液从水洗分离罐由碱洗泵P-104打入第二水洗分离罐进行分离(第二水洗分离罐与第一水洗分离罐相同)。分离出的废酸水间断地由第一水洗罐、第二水洗分离器V-110底部排放至中和废水贮罐V-113。
从第二水洗分离罐上部流出的酸性氯化液,按体积的3%加入浓度为10%的液碱中和,经中和泵转动搅动打入中和碱分离罐。(材料同水洗分离罐)经中和静止分离后,中性氯化液从碱分离罐上部流出进入氯化液干燥器V-112A~D,氯化液干燥器为钢质,锥体v=3m3,内装食盐干燥剂(食盐定期补加),氯化液经干燥后含水量达0.06%,进入氯化液贮罐备用。
碱分离罐、水洗分离罐内废碱液、废酸液每班定时从其底部排放至废水罐。 中和加水控制量为氯化液体积的10% 中和加碱控制量为氯化液体积的3% 中和PH值为8~11。 每小时测定PH值一次。
10%的液碱来自液体库的30%液碱,在配碱罐内配制。 3.2.4 氯化液的初馏
用氯化液泵将氯化液罐内氯化液泵出,经转子流量计计量后打入预热器预热E-103,预热器钢质列管20m2。管间通蒸汽或热水。物料走管内,预热温度85~95℃,经预热的氯化液从Ф700或Ф1000粗馏塔中部加入,初馏塔T-101为浮阀型,内有塔板29块,每块塔板有浮片120块,初馏塔为外加热,加热面积40m2或60 m2,氯化液各组份经传质传热后,低沸点物料苯向上移动,高沸点物料向下移动,调节加热蒸汽0.44~0.7MPa,控制塔釜温度于130~146℃之间,此时塔釜内粗氯苯比重d=1.115以上,含苯0.1%,一氯苯91%,多氯苯8%,严格控制塔顶和塔釜温度,否则易使一氯苯中含量超标,而不合格,合格的粗氯苯经精馏进料阀控制,而连续被抽入精馏塔内T-102,与精馏配合,保持粗馏釜液面三分之一至二分之一处,粗馏塔内低沸点物料苯蒸气向上经塔顶进入初馏分凝器,分凝器钢质列管F=20 m2。管内走物料,管外通工业水冷却,部分被冷凝的液相苯返回塔内作回流,调节塔顶分凝器进水量的大小,控制塔顶回流比,塔顶温度一般为77~88℃,大部分气体苯经分凝器出来进入全凝器冷凝,冷凝下的回收苯进冷却器继续冷却,最后进回收苯罐,调节塔顶分凝器进水量,调节塔顶回流比,控制回收苯比重0.878~0.885,即氯苯含量
回收苯与原苯搭配干燥后,供氯化反应使用。 回收苯每小时取样分析1次。 3.2.5 粗氯苯的精馏
精馏为连续真空蒸馏,精馏塔顶分离出一氯苯,塔釜得多氯苯。初馏塔釜内的粗氯苯,经阀门控制由真空抽入精馏塔,精馏塔为浮阀型,有塔板33块,每块塔板有阀片214片,粗氯苯从精馏塔中部加入,高沸物多氯苯向下流入塔釜,经塔釜加热器加热后,
部分气化回塔上开,加热蒸汽一般控制在0.2~0.5MPa,塔内物料传质传热后,低沸点物料一氯苯蒸汽上升进精馏分凝器,部分一氯苯蒸汽被冷凝返回塔内作回流,调节分凝器进水量的大小,控制塔顶温度80~100℃,大部分未被冷凝的一氯苯蒸汽进入精馏全凝器。全凝器石墨结构F=20 m2,管间工业水冷却,管内走物料,冷凝下的液相一氯苯经气压槽进入成品罐,尚未冷凝的气相一氯苯被真空抽入真空冷凝器,继续冷凝。真空冷凝器石墨列管F=20 m2,管外通-10 ~ -15℃冷冻盐水冷却,管内走物料,冷凝下来的一氯苯与全凝器冷凝的一氯苯汇合,尚有水及少量的一氯苯由真空气压富集。
成品每班进一个贮罐,由车间分析工取样分析,质量合格后,由司泵岗位打入成品大罐,成品大罐超过20m3,通知厂质监部门取样分析,合格后,用成品泵交库,并作好原始记录。
交库量计算:实测比重×贮罐总个数
生产中出现的不合格品,先倒入次品罐,合格后再转成品罐。次品可做波纹塔,降膜吸收塔内吸收液用。
每生产氯苯成品40~50吨,排放多氯化物贮罐一次。
每一个白班切换水加压泵,并给泵加油维护。不定时取中间样分析。 3.2.6 副产盐酸
氯化的副产HCl气经一段、二段、三段冷凝器的冷却,再经相分离器降膜吸收塔,波纹塔喷淋吸收处理后,进入副产盐酸吸收塔,副产盐酸吸收塔材质为法溴利特,Ф500,高约6m,内装瓷环或波纹板,副产吸收为绝热吸收,HCl气体从塔底通入,水从塔顶加入,HCl气逆流而上,被水吸收,通过加水量的调节,制成31%浓度的盐酸,盐酸自塔底流出,经液封流入盐酸贮罐。
为降低HCl气体管道阻力,采用水力喷射泵,将吸收系统抽成真空,使之更利于氯化系统生产。
副产盐酸吸收中HCl气体中苯,少量惰性气体,氯、氢气体被加热汽化,通过水喷射泵抽出进入水气分离器中,少量惰性气体、氯气和氢气,经分离的排空管放空,苯则留在水气分离器中待回收。
为防止氯化尾气处理不好,尾气中含苯过高,和氯化生产中过氯和含氢超标现象,造成水分分离器中苯、氢高浓度集合与氯反应,引起爆鸣,故氯化开车及正常生产都必须开启使用尾气鼓风装置,增加水分离器中的通风量,降低苯、氢及氯浓度,确保安全生产。
氯化正常开车,尾气鼓风装置应与其保持同步运行,不能正常运行应氯化停车,待鼓风装置修复后方能开车。
副产盐酸应每小时取样测比重1次。 副产水喷射泵下水硬每班采样分析1次。
3.3主要设备规格表(表5)
3.4 原料、产品、副产品的技术条件 3.4.1 精苯
1、外观:在室温(18~25℃)下透明液体,不深于每1000ml水溶液中含有0.003克铬酸钾的颜色。 2、密度:(20℃)0.875~0.882 g/ml 3、馏程(常压):初馏点≥79.5℃ 终点≤80.6℃ 馏出95%(容积)含水≤0.04% 3.4.2 氯气
氯纯度:≥80%(体积) 重量: ≥65%(体积) 氯中含氧:≤4%(体积)
氯中含水:≤0.04%(重量) 3.4.3钢触煤
Φ25~32 mm/L 75~32 mm 无铁屑、油污、杂质、泥土。 3.4.5液碱(GB209~84)
NaOH≥30% Na2CO3≤0.8% NaCl≤5% Fe2O3≤0.01% 3.4.5盐
1、NaCl≥92.00% 2、水份≤5% 3颗粒≥10mm
4 原材料、动力消耗定额及消耗量
4.1 原材料消耗定额及消耗量表
名称 规格 每年消耗量 单位 苯 ≥99.84 wt% 53231.8 t 液氯
≥99.5 wt%
52063.7
t
4.2动力消耗定额及消耗量表
序号 名称 每年消耗量 单位(×10000)
1 蒸汽 540 t 2 冷却水 312.2 t 3
电
400.02
kw.h
5 定员
表6 设计车间定员表(四班三运转工作制)
温度范围≤0.8℃
6 环境保护及职业安全卫生
6.1 三废排放量及有害物质含量表
氯苯及多氯苯生产中的废水、废渣,主要有中和水和洗涤水和蒸馏废渣,及氯化苯少量洗塔水,为保护环境,保护水质,改善环境造福人类,变废为宝。目前对中和和洗涤水采用补加HCl气体,提高浓度,制成31%浓度酸的办法。使之得到利用,从而从根本上清楚中和,洗涤水。
二氯苯残渣现拟采取焚烧方法,使之得到解决。
氯化蒸馏塔洗塔水,采用集中静止分离方法,最终将洗塔水中苯、少量氯苯回收,彻底改善洗塔水排放含苯、氯化苯超标现象。
6.2 三废处理意见
6.2.1 环境对生产工艺的要求
工艺设计人员应首先以工艺过程本身考虑环境问题.如果采用先进的生产工艺,保证不产生或少产生三废.在这方面应该考虑。
在经济上合理、工艺上过关前提下,尽量选用无毒或低毒的原料路线.在催化活性差别大的前提下,尽量选用无毒和低毒的催化剂. 6.2.2 环保对排水的要求
关于给水水源及用水的水质要求,排水条件及排放标准见有关资料。在设计生产有害工业废水的工业企业时,应将废水综合利用,清洗分流,循环使用等措施纳入生产工艺流程,应尽量不排或少排有害废水,清除或减少废水中有害物质。
工业废水和生活污水应有完善的收集和排放系统,防止污染厂内环境。
几种工业废水混合后能形成有毒气体(如硫化氢、氰化氢)和大量不溶性物质时,应分别处理后,方准许排入厂内同一排水管道。
工业废水和生活污水,应经过必要的处理方准排入地面水.排入后下游最近用水点的地面水质应符合国家规定的标准。
为防止污染地下水源,有害工业废水和生活废水比的排入渗坑和废井.输送有害工业废水的管道和明渠,不得渗漏.能散发有毒气体的工业废水,在流入处理设备前不得采用明渠。
6.2.3 环保对工业废渣处理的要求
工业企业的生产废渣,用积极采用综合利用等措施,并纳入工艺设计。废渣堆放或填注时,应有防止扬散、流失、淤塞河边等措施,以免污染大气、水源和土壤.石油化工厂的废渣,多数采用焚烧炉进行高温烧掉。
某些毒害严重而一时又无法处置的废渣,不应随意埋入地下.设计和生产单位应取得卫生部门的同意,采取必要的措施.同时,应积极研究处理方法。 6.3 安全技术
6.3.1 劳动保护要点 (1)氯气
氯气为淡绿色气体,有剧毒,发生泄露和跑氯时,处理人员应佩带氧气面具或防毒面具,无防毒面具和氧气面具时,可用湿毛巾捂住口鼻,并迅速离开氯气泄露点,不能顺风离去.如已吸入少量氯气可以用二甲基硅油气舞剂喷吸,如已中毒应立即送医院进行抢救.平时氧气面具等防护用具应保持完好,并放置在醒著位置,有利于拿取。 (2)盐酸和液碱
盐酸具有刺激性和腐蚀性,能烧伤皮肤和眼睛,液碱能同时烧伤皮肤和眼睛,夜碱渗透性较强,故接触盐酸和液碱时,除穿好劳动保护用品,必须带好防护眼镜,不慎沾上盐酸和液碱,应立即用大量水进行冲洗,再去医院治疗,检修酸碱管道时,现场施工必须做到专人监护,防止意外。 (3)苯.、氯苯
①苯和氯苯主要对人体肝脏、肾脏、造血系统及神经系统有影响,空气中允许苯浓度40mg/m3,氯苯浓度含量50mg/m3,苯中毒浓度含量为1.0mg/L,氯化苯中毒浓度为0.5mg/L。
②中毒途径
a.空气中,苯、氯苯蒸汽通过呼吸进入体内。
b.工作衣服被污染后被皮肤吸收或人体皮肤直接接触苯、氯苯。 c.清洗储罐或处理故障,长时间在高浓度苯、氯化苯含量环境中,工作或防毒面具失效引起。
③人体内毒物的排出
a.一般50%的有毒物质通过呼吸被排出人体外。
b.部分有毒物质苯、氯化苯于血中被氧化成酚、聚酯或葡萄醛及硫酸化合物排出体外。
6.3.2 生产区域防爆、防火要点
(1)苯
①苯的闪点~11℃,故使用苯的车间或工段均为甲级防爆车间或工段,严禁烟火. ②苯蒸汽与空气混合后,其爆炸极限为1.3~7.1%,故应减少.跑、冒、滴、漏,强通风,降低空气中苯的含量。
③禁止穿戴有铁钉的鞋子上岗,禁止用铁器敲打设备及工艺管线。
④厂房、设备、工艺管线应装有防雷电、防静电装置,应检修被损坏的防静电、防雷电装置应做到及时修复,防雷电装置做到定期检查,保持完整。
⑤禁止用水扑灭苯燃烧,因苯比水比重小,只能用蒸汽泡沫灭火机、干粉灭火机或四氯化碳灭火机,着火面积不大时,可用黄砂、石棉布隔绝空气灭火。 (2)氯化苯 ①氯化苯的闪点29.44℃.为二级防爆,严禁烟火。
②氯化苯比重D415.1.138比水大,故氯化苯除了可用干粉泡沫、四氯化碳灭火机外,还可用水扑灭。 (3)邻、对二氯苯
邻位二氯苯,闪点68.5℃,对位二氯苯,闪点60℃,均属易燃物,燃烧时可能产生光气.故灭火时应加以注意,总之,生产区域内防爆、防火应贯彻防患于未然,预防为主原则,严格执行工艺纪律,加强管理,减少.跑、冒、滴、漏,杜绝事故发生。 6.3.3 工厂卫生规定
(1)工厂空气含有有害物质的最高容许浓度见下表(表9)
(2)工业企业噪声卫生标准
①本标准社用于工业企业的生产车间或作业场所(脉冲声除外)。
②工业企业的生产车间和作业的场所的工作地点的噪声标准为85dB,现有工业企业暂时达不到标准时,可适当放宽,但不得超过90dB。
③对每天接触噪音不到8小时的工种,根据企业种类和条件,可按下表要求相应放宽。 表10 现有企业暂时达不到标准时的允许噪声参照值
6.4 建筑措施及设备布置 6.4.1 厂房结构简述
车间中各工段联系频繁,生产特点无显著差异,建筑设计规范及工业设计卫生标准符合。因此将车间的生产,辅助集中布置厂房内,厂房采用框架结构,生产部分采用敞开式(甲级防爆)有利于采光通风.根据工艺流程图及设备一览表,其外形为长方形,长方形有利于节约用地,设备排列,缩短管线.可较多来历用自然通风的墙面。 6.4.2 柱间距、高度、跨度的确定
厂房的柱间距布置,车间生产类别均为甲类生产,采用框架结构,采用的柱间距为6m ,这样可以充分利用建筑结构上的标准结构,预制构件,节约设计和施工劳力,加速基建。厂房跨度,即宽度,为尽快能利用自然采风和通风以及建筑济济上的要求,厂房宽12m.。厂房高度,主要又工艺设备布置要求所决定,厂房高度主要考虑到车间塔设备布置的情况。厂房多采用多层厂房。 6.4.3 生产车间的建筑布置
建厂地区的风向为东南风向,辅助室如:控制室、分析室、休息室、机修室、配电室等布置在东面。因为车间为敞开式,泄压面积足够,不必考虑开窗.厂房耐火等级为二级,生产不应设在建筑物地下室或半地下室内。 6.4.4楼板面及地面材料的选择
楼板面及地面材料由生产过程有无用到腐蚀的物料决定。本设计中涉及到酸碱,因而需要考虑地面及墙壁的防腐,在地面及楼板面部分涂上一层防腐材料。 6.4.5 平立面布置部分
本生产类别为甲级生产,故生产的特点为甲级防火防爆,生产区域划分根据工艺流程顺序划分。设备布置采用室内与露天相结合.只由柱子支着楼板,塔设备均支在楼板上,在布置设备时一定要满足工艺流程顺序要保证水平方向和垂直方向的连续性。对于有压差
的设备,应充分利用高位差布置,以节约动力投资和费用,不影响流程顺序的原则下,将较高设备尽量集中布置,充分来利用空间,简化厂房体型.高位槽应布置在厂房最高处。主要设备如反应器等应布置在中层,储罐、计量罐等布置在低层这样既可利用位差进行物料,又能减少楼面的负荷,降低造价,使在保证垂直方向连续性的同时,也要注意在多层厂房中要避免操作人员在生产过程中过多来往于楼层之间。凡属相同的几种设备或同类型的设备合伙操作性质相似的有关设备应尽可能布置在一起,这样可以统一管理,并尽可能减少备用设备或互为备用,设备布置时除了要考虑设备本身占地外,必须有足够的操作空间进行及检修的所需位置,设备之间应严格按照有关规定。本车间建筑面积2040㎡。 6.5 电器设备措施 6.5.1 电气安全要求
a.加强设备管理维护,杜觉.跑、冒、滴、漏防止应酸水、酸雾、酸性物料等腐蚀.电气线路及用电设备。
b.生产区域内电气线路安装、设置桥架和安装保护套管电机等设备电源,线安装不可沿地面铺设。
c.所有用电设备及照明应具有防爆性能,接线盒应密封完好,电源电缆线不可留中间接头。
d.配电房应设置在干燥通风、易燃气体浓度低的地方,并有防虫鼠害功能。
e.厂房,内搭接临时电缆应征得有关人员及车间同意,非电工不得进行电气作业。 f.厂房应有完好的避雷装置,并符合技术要求。 g.电气作业检修应设置醒目标志或标牌。 h停电或合闸,应先将有关用电电器开关断开后,方可关闸。 6.5.2 电气火灾处理
a.发生火灾后,应先切断电源。
b.贵重仪器及电机火灾,应用二氧化碳灭火机或干粉灭火器。
c.一般动火线路或照明线路火灾,可用干粉灭火机或泡沫灭火机灭火。 6.5.3防火事故要点
a.严格执行工艺规格和操作法,遵守安全规定,禁止违章作业,出现问题及时处理,不能处理的及时通知有关人员。
b.认真执行交接班制度,做到交班清,接班产。
c.严格执行劳动纪律,做到班前不饮酒、上班不脱帽、不串岗、不睡觉、不做与生产无关的事。
d.遵守安全劳动保护条例,上班正确穿戴。
e.禁火区域应布置警示牌,严格控制动火,办好动火证。 6.6 工艺控制措施
(1)尽量采用闭路循环工艺过程,这就要解决好原料的回收,废水的循环使用,产品的净制和设备的密封问题。使有毒物质不出循环系统,从而避免对环境的污染。
(2)在工艺允许的前提下尽量以不燃或难燃溶剂代替易燃溶剂。
(3)生产过程中的副产物,有价值的应考虑回收使用,配套设计其利用设施。暂时无用
而又有毒性的,有害于环境的,必须考虑治理,以达到综合利用和治理三废。
(4)在减压蒸馏时,需注意控制阀安全阀等的开闭情况,以免产生安全问题。 6.7 其他管理措及通风设施等
苯有毒性。操作时应穿戴防护用品,必须保护好皮肤。生产设备应严密,防止跑、冒、滴、漏。生产时注意做好通风措施。 6.8 职业安全卫生
为确保生产和人民生命财产安全,生产建筑物的设计,要严格按照国家的规定进行建筑防火设计,要正确处理生产和安全,重点和一般,采取必要的防火措施和积极的防火技术。生产建筑物的设计中,要按照生产的火灾危险性不同,选择适宜的建筑物耐活等级,厂房的防火距离和防爆措施等,应按照国家制定的建筑设计防火规范执行。 a.采用敞开式厂房,保持通风良好,使苯、氯化苯浓度降低到允许范围以下。
b.加强设备、工艺管线的管理和维护,杜绝跑、冒、滴、漏,减少对环境的污染。 c.在部分苯、氯化苯浓度含量高的地方进行检修,必须戴好防毒面具,穿好带劳动保护用皮品。
d.下物料储罐进行检修,应在储罐清洗干净、有毒气体浓度在允许标准以下、并持有下罐证,戴好防护用品,专人监护,应少进入储罐进行工作。
e.沾上物料的工作衣、帽、鞋等劳动防护用品应做到及时更换,工作衣要做到经常换洗。
f.苯、氯化苯、盐酸不慎溅入眼内应及时用水冲洗,去医院治疗。 g.加强食品营养,适当增加铁剂食物营养,经常服用维生素和糖。 h.做到不吸烟、不饮酒,尤其班前不饮酒.因酒精能增加血液循环,加速苯、氯化苯在血液中的溶解,更容易中毒。
i.定期请有关部门检测生产区域有毒、有害气体浓度,发动群众,集思广益、改善操作环境。
7 投资估算及经济分析
7.1 关于总投资估算表
为了更加明朗的计算成本的问题,特将成本结构图绘制如下:
表11 总投资估算表
表12 产品单位成本表
表13 主要技术经济指标汇总表
7.1.1 第一部分:工程费用 (1)工艺设备费用(表14)
设备费用共470.61万元,设备购置费= 470.61×7%=32.94,共503.55万元 (2)电气仪表费用
电气仪表购置费=503.55×15%=75.53万元 (3)安装工程费 503.55×30%=151.065万元 (4)建筑工程费
建筑面积共2040m2
按800元/m2 估算为204万元 (5)给排水消防
填入其他基建费,按40万元计 (6)总图
按30万估算
7.1.2 第二部分:其他费用 (1)生产职工培训费 98×(400+850×3)×60%=17.35万元 (2)办公生活家具费
98×800=7.84万元 (3)技术转让费 1004.145×3%=30.124万元 (4)工程设计费 1004.145×2%=20.08万元 7.1.3 第三部分:预备费用 (1)基本预备费 1079.539×9%=97.158万元 (2)涨价预备费 1079.539×6%=64.77万元
7.1.4 第四部分:专项费用 (1)固定资产投资方向调节税 1241.47×10%=124.147万元 (2)建设期贷款利息 1241.47×70%×6%=52.14万元 7.2 关于产品单位成本 原材料成本值
单价(元/吨) 单价(元/吨产品 ) 苯 4000 2860 液氯 1800 1224 液碱 41 工业盐 500 成品值
单价(元/吨) 氯苯 5000 二氯苯 4000 盐酸 500 动力成本
总值(万元/年) 17160 7344
246 64.35 总值(万元/年) 30000 2160 2865
水 1元/吨× 312.2万吨/年=312.2万元/年 电 1元/度×400.2万度/年=400.2万元/年 水蒸气 150元/吨×5.4万吨/年=810万元/年 工资及附加 1.5万元/人×98人=147万元 设备折旧费 1417.757×9%=127.598万元 设备维修费 1417.757×6%=85.065万元 车间管理费 1417.757×5%=70.89万元 工厂成本 3370.71万元 销售费用 30000×5%=1500万元
增值税 (30000-17160-7344-246-64.35-312.2-400.2-810)× 0.17÷1.71=364.18万元 7.3 关于流动资金
流动资金=3370.71÷12×2=561.785万元 贷款=561.785×70%=393.249万元 贷款年利率税=393.249×6%=23.59万元 7.4 关于所得税
利润=10210.65-5234.89-23.59=4952.17万元 净利润=4952.17×(1-33%)=3317.954万元 所得税=547.7242×33%=1634.21万元 7.5 关于投资回收期
投资回收期的静态分析方法
从国民经济角度:投资回收期=5234.89÷(3317.954+1634.21)=1.057 从企业经济角度:投资回收期=5234.89÷3317.954=1.577 投资回收期的动态分析方法
从国民经济角度: 投资回收期=
[lg(3317.954+1634.21)-lg(3317.954+1634.21-5234.89⨯6%)]
lg(1+6%)
=1.259
从企业经济角度:投资回收期=
lg3317.954-lg(3317.954-5234.89⨯6%)]
lg(1+6%)
=1.643
8 结论
氯苯在国内的市场需求是非常可观的,具有生产氯苯的市场发展空间和可行性。参考文献总结氯苯生产工艺的最佳条件,低消耗获得最大产率和生产效益。针对目前氯化苯市场激烈的竞争形势下,中小型氯苯企业面临淘汰也在所难免。摆在中小型氯化苯和硝基氯苯面前出路两条,一是投入巨资加入这场规模扩大战,二是关闭装置转产。
从国外发展经验来看,几种氯化苯系列产品可以联产,利用现有的氯化苯装置,生产多种氯化苯同系物,避免被淘汰出局。国内中小企业可对现有氯化苯装置进行适度的技术改造和设备增添,联产或转产市场前景好、竞争不是非常激烈的二氯苯、三氯苯,氯甲苯等产品,同时要加快对下游产品的开发,使装置形成系列化、多元化的柔性生产模式。这样可以提高装置的效能,有效的避开氯苯规模化竟争。
目前已经规模化取得市场竞争主动权的几家企业均拥有自己配套的下游系列产品,如南京化工厂的橡胶助剂、安徽蚌埠八一的医药、扬州农药厂的系列农药等。因此现在中小型氯化苯生产企业一定要在加快上述产品生产的同时,以优质规模化的基础产品,向下游深加工,形成上下游一体化,下游产品系列化、高附加值化、精细化、设备通用化的合理发展模式,只有这样才能在未来竟争中站稳脚跟。此外清洁生产作为一种新思想,不仅把企业的环境保护和生产有机地结合起来,改变了环境保护由传统的末端治理发展到整个生产过程全力一位控制及管理,是企业实现可持续发展的有效途径,将企业的经济、环境和社会效益密切结合起来,降低生产成本,提高产品竞争能力。这种思想的贯彻执行,赋予了企业新的活力和发展生机。
参考文献:
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[30]朱开宏,李伟,钱四海译. 《产品与过程设计原理-合成,分析与评估》.华东理工大学出版社
致 谢
十八个星期的毕业设计已经快要结束,在这段时间内,我们得到了院、系领导的关心
和支持。在此我衷心感谢我的指导老师张卫红对我的悉心指导,孙老师治学态度严谨,学识渊博,为人也十分和蔼可亲。在整个毕业设计过程中不断的对我得出的结论进行审核并提出新的问题,使得我的设计课题能够深入的进行下去,帮助我顺利完成设计任务。孙玉涛老师在化工设计方面具有丰富的理论实践经验,使我学到了许多以前在书本上难以学到的知识,让我接触到了很多理论和实际上的新问题和有益的思考,使我对设计工作有了更深刻的了解。她对学生负责的态度和对待问题的严谨认真都让我十分感动和敬佩,在此表示深深的谢意。 祝老师工作顺利,事业有成!
胡彪
学号:
常州工程职业技术学院
毕业设计(论文)
题 目: 60000t/a氯化苯工艺设计
学 生: 胡彪
学院(系): 常州工程学院 专 业 班 级: 精细化工0530 校内指导教师: 孙玉涛 专业技术职务:
校外指导老师: 於文辉 专业技术职务:
年产60000吨氯苯工艺设计
摘 要:本设计是关于年产60000吨氯苯生产工艺,设计主要参照南京化工厂氯苯生产的有关生产工程,对整个工艺进行了相关的物料衡算、热量衡算和设备计算。并确定了工艺路线及反应设备类型。同时对氯化器、粗馏塔、精馏塔和换热器进行了较为详细的计算,绘制了带控制点的工艺流程图,平面车间布置图、主要设备装置图和物料流程图。这次设计对以后的工艺生产和设计提供一些依据和参考。 关键词:苯 氯苯 二氯苯 三氯苯 盐酸
the project of 60000t chlorobenzen each year
Abstract: This plan is about the project of 60000t chlorobenzen each year.
Based on the experimental date obtain in the chemical engineer and process laboratory of Jiangsu petrol chemical university. We have made material balance and energy balance calculate. And decide the process route and reaction equipment. Meanwhile, we have made detailed calculated about fractionating rectifying tower and heat exchanger. In the same time, we have draw the process flow diagram, lane arrangement diagrom, vertical view lay-out drawing and main equipment drawing. This design offered some advises for later process producing and engineering design. Key word: benzene chlorobenzenes dichlorobenzene trichlorobenzene hydrochloric acid
目 录
1 总论····························································································································································5 1.1 设计依据················································································································································5 1.2 设计地区的自然条件·························································································································5 1.2.1 地质资料············································································································································5 1.2.2 气象资料············································································································································6 1.3 生产方法,流程特点,技术的先进性和合理性···········································································7 1.4 车间的组成···········································································································································7 1.5 生产制度················································································································································7 1.6 水电汽气公用工程·····························································································································7 1.7 经济分析主要结论·····························································································································7 2 文献评述···················································································································································8 2.1 简史概述················································································································································8 2.1.1 产品生产发展史及国内外发展概况··························································································8 2.1.2 产品的物理化学性质、质量指标·································································································8 2.2 工业生产方法的选择及论证···········································································································9 2.3 产品的发展前景································································································································10 3 工艺叙述部分········································································································································11 3.1 设计的生产方法及生产流程的选择···························································································11 3.2 工艺生产方法简述···························································································································13 3.3 主要设备规格表································································································································17 3.4 原料、产品、副产品的技术条件····································································································19 4 原材料、动力消耗定额及消耗量·····································································································19 4.1 原材消耗定额及消耗量表·············································································································19 4.2 动力消耗定额及消耗量表·············································································································19 5 定员··························································································································································19 6 环境保护及职业安全卫生·················································································································21 6.1 三废排放量及有害物质含量表····································································································21 6.2 三废处理意见····································································································································21 6.3 安全技术·············································································································································22 6.4 建筑措施及设备布置·······················································································································24 6.5 电器设备措施····································································································································25 6.6 工艺控制措施····································································································································25 6.7 其他管理措及通风设施等·············································································································25 6.8 职业安全卫生····································································································································25 7 投资估算及经济分析··························································································································26
7.1 关于总投资估算表···························································································································26 7.1.1 第一部分:工程费用·····················································································································29 7.1.2 第二部分:其他费用·····················································································································30 7.1.3 第三部分:预备费用·····················································································································30 7.1.4 第四部分:专项费用·····················································································································31 7.2 关于产品单位成本···························································································································31 7.3 关于流动资金····································································································································31 7.4 关于所得税·········································································································································31 7.5 关于投资回收期································································································································32 8 结论··························································································································································32 参考文献·····················································································································································33 致谢·······························································································································································35
1 总论
1.1 设计依据
氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,用于制造苯酚,硝基氯苯,苯胺以及杀虫剂DDT,还用于制取溶剂和橡胶助剂、油漆、快干墨水及干洗剂等,用途十分广泛,已有近九十年的发展历史了。在医药、染料、农药、工程塑料等领域是重要的中间体,是用途较广的有机溶剂,合成高分子材料添加剂的重要原料,是有机氯中间体中规模最大、应用领域最广泛的产品之一,也是氯碱企业进行氯平衡的重要产品之一。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。
氯化苯对干整个氯碱生产,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,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,同时也为环保工作提供了一种全新的方法:从被动的末端治理转向主动的源头控制。为了满足市场的需求,对氯苯的生产不断地加以改进并扩大生产能力,产品质量得到了提高,在节能降耗上取得了一定成效。 1.2 设计地区的自然条件 1.2.1 地形、地貌
本项目位于常州市新北区及规划区,地形平坦,市区南北水网地带较低。市区地势平坦,大部分标高在6~8米之间,最高洪水位6.38米。本区地震烈度为6度区。
以下是氯苯生产厂址选择的原则 a、 厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区,并在贮运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。
b、厂址宜选在靠近水量充足或水质良好的水源地段。 c、 厂址要有便利的交通条件,要优先考虑水运。 d、选厂址应注意节约用地,不占或少占耕地。 e、 选厂址应注意选择地的自然环境条件,并对工厂投产后对于环境可能造成的影响做出预评价,工厂的生产和居民区的建设地点应同时选定。 f、 厂址应避免设于低于水平面或在采用措施后不能确保不被水淹的地段。 g、厂址应避免布置在下列地区:
①地震断层地区和基本烈度9度以上的地震区 ②厚度较大的Ⅲ级重湿性黄土地区
③易受洪水、泥石流、滑坡等危害的地区 ④有开采价值的矿藏地区
⑤对机场、电台等使用有影响的地区
⑥国家规定历史文物、生物保护区和风景游览地区。
具体地址:常州市新北区
1.2.2 气象气候
根据常州市气象站1952~1998年气象资料统计,本地区气象要素如下: (1)气温
历年最高气温: 39.4℃(1978.7.10) 历年最低气温: -15.5℃(1955.1.27) 多年平均气温:15.4℃ 多年平均最高气温:19.9℃ 多年平均最低气温:11.9℃
多年最热月(7月)平均气温: 28.1℃ 多年最冷月(1月)平均气温: 2.7℃ (2)降水
多年平均降水量: 1074.0mm
最大年降水量: 1815.6mm (1991年) 最小年降水量: 535.7mm (1978年) 月最大降水量: 505.4mm (1991年7月)
日最大降水量: 196.2mm (1994年8月19日) 多年降雨天数: 126天
降水次数:日降水量≥5mm (52.2天)
日降水量≥10mm (32.1天) 日降水量≥25mm (11.2天) 日降水量≥50mm (3.0天)
最大积雪深度: 22cm (1984年1月19日) 最大冻土深度: 12cm (1982年1月19日) (3)风况
全年主导风向及频率: ESE 向 14% 夏季主导风向及频率: ESE 向 19% 冬季主导风向及频率: NNE 向 9% 多年平均风速: 2.9m/s 实测最大风速: 20.3m/s
大风日数(风力≥7级):平均6天/年, 年最多19天。 (4)雾况
多年平均雾天数: 29.9天
历年最多雾天数: 56.0天(1980年) 历年最少雾天数: 17.0天(1967年) (5)雷暴
多年平均雷暴天数: 33.5天
历年最多雷暴天数: 59.0天(1963年)
(6)相对湿度
多年平均相对湿度:77% 七月份平均相对湿度:82% 一月份平均相对湿度:74%
1. 3 生产方法,流程特点,技术的 先进性和经济合理性
(1)本设计采用的是连续法:氯化在苯的沸腾温度下进行,氯化器装有催化剂(铁屑或无水氯化铁)反应热由苯和少量氯苯气化带出。
+
Cl2
Cl
+
HCl
经过干燥的苯经转子流量计计量后加入氯化器底部,与经过计量的干燥氯气顺流进氯化反应器反应。反应副产的盐酸气及部分苯和氯苯蒸汽经石墨冷凝器冷凝,再经吸收塔用粗氯苯喷淋吸收。当吸收液含苯量到32~36%时,混入酸性氯化液去中和,而气体吸收成31%的副产盐酸。
氯化器流出的酸性氯化液经水洗后,用液碱中和除去残余的酸及三氯化铁,再经盐干燥器,预热至一定温度后加入粗馏塔,从塔顶取出苯,塔釜的粗氯苯连续加入精馏塔,从塔顶得到氯苯,塔釜残液间断放出,回收其中的二氯苯。 (2)特点:该方法简单,反应原料价格低廉,环保 1.4 车间的组成
根据工艺特点,分为一个车间。车间组成由生产部分、辅助生产部分和行政-生活部分组成。生产部分包括生产区、控制室、储罐区等。辅助生产部分包括动力室(真空泵和压缩机室)、配电室、化验室、实验室、机修室、通风空调室,原料、辅料和成品仓库等。行政部分包括办公室、会议室、工人休息室。生活部分有更衣室、浴室、厕所和女工保健室等。 1.5 生产制度
生产量: 60000吨/年 生产方式: 连续生产 年操作日: 300天/年 日生产时间: 24小时 生产班数: 四班三运转工作制 1.6 公用工程
水电气,辅助工程需要量,标明介质,温度,压力,流量等。 1.7 经济分析主要结论
静态分析:从国民经济角度投资回收期
从企业经济角度投资回收期
动态分析:从国民经济角度投资回收期
从企业经济角度投资回收期
2 文献评述
2.1 简史叙述
1905年首先报道用苯直接氯化制得氯苯。1909年由英国的United Alkali公司开始
工业化生产。1915年Hooker电化公司的第一个8200 t/a 装置在美国投入运行。同年Dow化学公司在美国也开始工业化生产氯苯。因此可以说在主要有机化工产品中氯苯是第一个大规模生产的产品。
1920年 Dow化学公司开发了两个大量使用氯苯的工艺。一是氯苯在溶解铜催化剂存在下用氢氧化铵水解生成苯胺,另一个是用氢氧化钠溶液在高温高压下水解氯苯制苯酚。在之后30年中,这一直是制备苯酚及苯胺的主要生产方法。另外,氯苯经硝化制得硝基氯苯和经磺化后制得氯苯磺酸等均是较重要的有机化工中间体。
到40年代末期,用异丙苯法生产苯酚实现工业化。由硝基苯加氢法制苯的工艺也于1954年建成大规模生产装置,所以氯苯生产量从70年代以来呈下降趋势,到80年代基本稳定在一定水平上。
2. 1. 1 产品物理化学性质及质量指标 (1)纯品的物理性质
氯苯,别名一氯化苯,英文名Chlorobenzene,monochlorobenzen
Cl
①结构式
②分子式 C6H5Cl
③分子量 112.5 ④主要物理化学常数 比重:d420 1.1064 闪点:(闭环法) 28℃ 沸点:(常压) 131.7℃
熔点: -45.34℃ 凝固点: -45.58℃
共沸点:氯苯与水共沸混合物沸点 90.2℃/常压,其中:一氯苯 71.6%、水28.4% ⑤毒性:
本品为无色透明液体,气味有点像苯。对皮肤和上呼吸道有刺激作用。抑制中枢神经,具有麻醉作用。对肝脏、肾脏及造血系统有不良影响。慢性中毒引起头痛、头晕、精神不振、消化不良等症状。工作场所最高容许浓度为350mg/m3。推荐通风设计浓度50ppm,嗅觉阀浓度0.21ppm,最大排放浓度为150 mg/m3。 (2)纯品化学性质
①苯环上氯原子很不活泼,在特定条件下转换为羟基、氨基及甲氧基等,如:
Cl
Cu催化剂
+
NaOH
高温高压
ONa
+
ONa
+NaCl+
H2O
HCl
OH
+NaCl
Cl
+
NaNH2
NH
2
+NaCl
②苯环上的氯基的邻对位氢原子置换为硝基-NO2或氯基。如:
Cl
+
Cl2
Cl
Cl
+
Cl
+Cl
HCl
Cl
+
HNO3
Cl
HSONO2
+
Cl
2
(3)产品的质量指标(GB2404~80)
2.2 工业生产方法的选择及论证 2. 2. 1 国内外生产概况
目前世界上氯苯的主要生产国家和地区有美国、西欧、中国、日本和俄罗斯。90年代初世界总生产能力为500 kt/a 左右,其中美国170 kt/a 、西欧125 kt/a 、中国120 kt/a 、俄罗斯40 kt/a 、日本28 kt/a。中国氯苯生产主要有10家左右工厂,其中锦西化工厂规模最大,1989年全国消费量为78kt左右,主要用于生产有机化工原料、中间体及农药。
2. 2. 2 评述各种生产方案
工艺上主要有苯液相氯化法和苯气相氯化法。气相法反应温度为400~500℃,成本比液相法高,故已被淘汰。
苯液相氯化法以脱水后的干苯和电解氯为原料,在路易斯型催化剂(如FeCl3、MnCl2或SnCl4)存在下,经催化而得,其反应如下:
+
Cl2
Cl
+
HCl
苯液相氯化有间歇式和连续式两种生产方式。
间歇法:把干燥的苯装入氯化反应器中,再加入相当于苯量1%的铁屑作为催化剂。氯气的加入速度以能维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高有利于多氯苯的生成。氯气鼓泡通入苯中至料液的相对密度达到1.280(15℃)。反应放出的氯化氢用苯或氯苯洗除有机雾滴,再用水吸收得到盐酸。氯化物料用10%的NaOH中和,并经干燥、蒸馏,得到下列馏分(以100%氯化料计):苯和水(3%),苯和氯苯(10%),此二馏分返回系统;氯苯(75%);作为产品:氯苯和二氯苯(10%)高沸物(2%),此二馏分用于分离邻、对二氯苯。氯化产品的组成决定于氯化温度,氯化速率,氯化深度和采用的催化剂。一般氯化产品组成为氯苯80%、对二氯苯15%、邻二氯苯和多氯苯5%。
连续法:氯化在苯的沸腾温度下进行,氯化器装有催化剂(铁屑或无水氯化铁)反应热由苯和少量氯苯气化带出。
经过干燥的苯经转子流量计计量后加入氯化器底部,与经过计量的干燥氯气顺流进氯化反应器反应。反应副产的盐酸气及部分苯和氯苯蒸汽经石墨冷凝器冷凝,再经吸收塔用粗氯苯喷淋吸收。当吸收液含苯量到32~36%时,混入酸性氯化液去中和,而气体吸收成31%的副产盐酸。
氯化器流出的酸性氯化液经水洗后,用液碱中和除去残余的酸及三氯化铁,再经盐干燥器,预热至一定温度后加入粗馏塔,从塔顶取出苯,塔釜的粗氯苯连续加入精馏塔,从塔顶得到氯苯,塔釜残液间断放出,回收其中的二氯苯。
此外还有气相氧氯化法制取氯苯,其反应如下: C6H6 + HCl +1/2O2 → C6H5Cl +H2O
工艺过程为:将苯蒸气、空气、氯化氢气体混合物加热升温至210℃,通入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2、FeCl3负载在三氯化铝上)存在下进行氯化。反应温度300℃,苯单程转化率为10%~15%,氯化氢转化率为98%,生成物含多氯苯6%。此过
程是拉西法苯酚生产的一部分,因此,该法主要用于生产苯酚。由于拉西法苯酚被淘汰,此法已不发展。
因为间歇法生产力小,连续法成本较低,积存的可燃物较小,生成的二氯苯较少,所以本设计选用液相连续法作为生产方法。 2.3 产品的发展前景
我国从1950年开始生产氯化苯,多年来一直供不应求,需从国外进口相当数量的硝基氯苯来满足国内市场的需求,由于市场需求迫切,90年代初国内各地纷纷建设或扩建氯化苯装置,目前生产厂家近20家,总生产能力达31万t/a左右。我国氯化苯的快速发展实际上是与下游产品硝基氯苯的不断扩建和新建有关系,目前国内氯化苯消费量的80%用于合成硝基氯苯,所有硝基氯苯生产企业都要配套建设氯化苯装置,可以说硝基氯苯市场及变化与氯化苯休戚相关。
3 工艺叙述部分
3.1 设计的生产方法及生产流程的选择
氯化苯分子式 C6H5Cl无色透明液体,具有不愉快的苦杏仁味 。目前国内生产氯化苯主要采用苯氯化法,即用纯苯和干燥氯气在氯化塔内进行反应,生成的氯化液经过水洗、中和、干燥后,送入粗、精馏塔蒸馏得到成品氯化苯。苯环上的卤代反应较困难,常用FeX3、Fe、AlX3等催化剂催化(X为卤素)。
反应过程中,卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,以氯为例,反应需要加入催化剂FeX3。生产工艺流程见下图:
主要生产工序有苯干燥、氯化、水洗中和、粗馏、精馏、尾气吸收及多氯化物回收。其工艺路线为干燥苯与氯气在氯化铁催化下连续氯化,得到氯化液经水洗中和、粗馏、精馏,除去其中的氯化氢、苯、多氯苯而制成氯化苯成品。氯化反应放出的尾气经冷却喷淋除苯后,用水吸收制成副产盐酸。精馏残液经多氯化物工序回收苯、氯化苯,返回生产用,回收的二氯苯作为副产品出售,剩余的残渣包装出售。
从事氯苯生产或使用氯苯的企业,以及在运输等过程中,由于操作和管理失误,均可构成氯苯的污染。该物质对环境有严重危害,应特别注意对地表水、土壤、大气和饮用水的污染。
下面就工艺改进和设备完善两个方面作简要介绍。 (1) 改进生产工艺
①干燥器加片碱
在氯苯生产中物料带酸,严重腐蚀设备,而且影响安全生产,在实践中发现,片碱既是良好的干燥剂,又是理想的中和剂,加入少量片碱避免了物料带酸。
②拆除二段冷凝器
氯化二段冷凝器经常造成盐酸气中的苯在其中凝结,影响安全生产。权衡利弊,故将二段冷凝器拆除。
③氯化液下料管增加冷却器
氯化液下料温度在80℃左右,接近苯的沸点,在氯化液下料管和缓冲罐之间增加一台石墨块孔式换热器,把温度控制在40℃以下,使氯化液下料流畅。
④改进氯化器
氯化器在生产运行中,氯化液出料流量不均,针对这一情况,做了一定改进。 (2) 完善生产设备与扩大生产能力
①氯化器下部增加测温点
氯化器下部出现局部过热现象,甚至造成铁环熔化粘结,发生黑料着火事故。为此可在氯化器下部增加1个测温点,以及时发现事故苗头并采取措施。
②安装静态混合器
在水洗中和过程中,混合愈充分,除酸的效果愈好。可在泵的出口处安装管式静态混合器,从而提高水洗、中和的效果。
③真空泵改型
把精馏用的真空泵,由水环式改为喷射式。④陶瓷环填料改为金属环填料 ⑤管道选材
生产氯苯所用管道的材质视物料情况不同而异。目前采用的钢衬改性聚丙烯管,性能优良,价格适中,效果也比较好。 3.2 工艺生产方法简述 3.2.1 苯的干燥
从苯库来的原苯进入原苯计量罐V-101,以标尺计量体积并测定原苯温度,根据体积和温度计算出苯重量,记入原始数据中,并通知苯库。原苯计量罐装有保温夹套,以
备冬天通入热水进行保温,防止苯冻结。启动泵P-101将原苯、回收苯从原苯计量罐,回收苯罐V-102抽出,经原苯冷凝器E-101,打入原苯干燥器V-103A~E,原苯干燥内装食盐(食盐定期补加),经食盐干燥脱水成含水0.06wt%的干苯。干苯进入干苯罐V-104备用。干苯罐、回收罐均为立式,内装有盘管,用于冬天通热水保温。干苯用干苯泵连续打入干苯高位槽V-105,并保持苯高位槽流管连续有溢流。
原苯计量罐、回收罐的苯应均匀搭配进行干燥,并保持一定流速。 原苯计量罐、回收罐、氯化液罐应每班放水1~2次,原苯干燥器应每班放水1~2次,含水高应增加放水次数。
原苯计量罐收苯后,应静止30分钟以上,放水方后可进行干燥,水多时应及时通知苯库,并按量扣除其重量。 3.2.2 苯的氯化
苯的氯化为高温沸腾氯化,自苯高位槽来的干苯经流量计计量后连续加入氯化器R-101A~E,氯气自液氯分配后,从氯化器底部通入(液化开车,液化尾气应与远氯混合后供氯化使用,但氯化苯开车时必须使用原苯)与苯顺流而上,氯气首先溶于苯中,与触煤反应生成FeCl3,产生的活化氯离子与苯反应,生成氯化苯、HCl气体,氯化反应为放热反应,氯化温度有氯化器底部起,自下而上逐渐降低,中部温度控制在80~87℃,反应温度的高低调节,借助于加苯量的大小调节而实现,反应生成物氯化液,由氯化器上部出料口出来进入液封管(液封管高5.5m)。液封管是阻止HCl气体随同氯化液带出,氯化液从液封管出来后,经氯化液冷却器E-102冷却,待温度降至40~50℃再去中和氯化液第一缓冲中间槽。
为防止氯化开车时引起爆鸣,氯化开车应先充氮,用氮气置换氯化塔顶气相系统内含氧气体,充氮时使槽压≥0.013MPa,尾压
每班由氯化器底部排放废酸一次去中和第一中间槽,排放废酸应采用间断方式,连续排放不得超过10秒钟,且排放废酸之前应先将中部反应温度降下3~4℃。
由于氯化反应是在高温沸腾条件下进行,氯化器顶部出来的HCl气体中带有大量的苯蒸汽及少量一氯苯蒸汽,为了回收这部分物料,在气相系统中采用了一段60m2冷凝器,工业水冷凝;二段40m2冷凝器,冷冻水冷却;三段10m2冷凝器,冷冻盐水冷却,相分离器气、液分离,降膜和波纹塔喷淋棘手措施。
氯化器顶部出来的HCl气体先进入一段60m2冷凝器,气体走管内,管外通工业冷却水冷却,使气体温度降至30~40℃左右,再进入二段40m2冷凝器,气体走管内,管外通冷却水,使气体温度降至20℃以下,最后进三段10m2冷凝器冷却,同样气体走管内,管外通-10 ~ -15℃的冷冻盐水冷却,使气体温度降至 5~6℃。三台冷凝器下来的酸苯分离器V-126,酸苯分离器分离出的酸苯返回氯化器,供氯化反应。酸苯分离器底部排出的废酸去中和缓冲大罐,酸苯分离器为圆柱锥底,内衬防腐,内装插处管。酸苯分离器内废酸每班定时排放2次。
自三段石墨冷凝器出来的HCl气体,经相分离器分离出液体,液体去中和大罐,气体进波纹吸收塔T-104,波纹塔为防腐,高约6m、Ф600,内装波纹填料,吸收液用次品或成品氯化液苯。由次品泵打入,经循环泵打入吸收液,吸收液冷却器进行冷却,吸收液走管内,管外通10~15℃的冷冻盐水冷却,冷却后的吸收液与HCl气体分别同时先后从降膜吸收塔,波纹塔顶并流进入,喷淋吸收处理后的HCl气体经尾气输送管去副产吸收塔,HCl气体从吸收塔底部进入,塔顶加水,制成副产盐酸。
吸收液每8小时更换1次,吸收液应缓慢放入中和大罐。 每小时测定氯化液比重1次,比重控制范围0.935~0.943 每班排放氯化器内底部废酸、酸苯分离器内废酸2次。 3.2.3 氯化液中和
自氯化器液封出来的氯化液,进氯化液冷却器前,按相当于氯化液体积(即氯化加苯量)的10%加水水洗,经流动混合后,进入氯化液冷却器,使温度降至40~50℃,入中和第一中间槽,用水洗泵打入中和第一水洗分离罐分离。水洗分离器为钢制V-109,内衬玻璃布防腐v=12m3。静止分离后的氯化液从水洗分离罐由碱洗泵P-104打入第二水洗分离罐进行分离(第二水洗分离罐与第一水洗分离罐相同)。分离出的废酸水间断地由第一水洗罐、第二水洗分离器V-110底部排放至中和废水贮罐V-113。
从第二水洗分离罐上部流出的酸性氯化液,按体积的3%加入浓度为10%的液碱中和,经中和泵转动搅动打入中和碱分离罐。(材料同水洗分离罐)经中和静止分离后,中性氯化液从碱分离罐上部流出进入氯化液干燥器V-112A~D,氯化液干燥器为钢质,锥体v=3m3,内装食盐干燥剂(食盐定期补加),氯化液经干燥后含水量达0.06%,进入氯化液贮罐备用。
碱分离罐、水洗分离罐内废碱液、废酸液每班定时从其底部排放至废水罐。 中和加水控制量为氯化液体积的10% 中和加碱控制量为氯化液体积的3% 中和PH值为8~11。 每小时测定PH值一次。
10%的液碱来自液体库的30%液碱,在配碱罐内配制。 3.2.4 氯化液的初馏
用氯化液泵将氯化液罐内氯化液泵出,经转子流量计计量后打入预热器预热E-103,预热器钢质列管20m2。管间通蒸汽或热水。物料走管内,预热温度85~95℃,经预热的氯化液从Ф700或Ф1000粗馏塔中部加入,初馏塔T-101为浮阀型,内有塔板29块,每块塔板有浮片120块,初馏塔为外加热,加热面积40m2或60 m2,氯化液各组份经传质传热后,低沸点物料苯向上移动,高沸点物料向下移动,调节加热蒸汽0.44~0.7MPa,控制塔釜温度于130~146℃之间,此时塔釜内粗氯苯比重d=1.115以上,含苯0.1%,一氯苯91%,多氯苯8%,严格控制塔顶和塔釜温度,否则易使一氯苯中含量超标,而不合格,合格的粗氯苯经精馏进料阀控制,而连续被抽入精馏塔内T-102,与精馏配合,保持粗馏釜液面三分之一至二分之一处,粗馏塔内低沸点物料苯蒸气向上经塔顶进入初馏分凝器,分凝器钢质列管F=20 m2。管内走物料,管外通工业水冷却,部分被冷凝的液相苯返回塔内作回流,调节塔顶分凝器进水量的大小,控制塔顶回流比,塔顶温度一般为77~88℃,大部分气体苯经分凝器出来进入全凝器冷凝,冷凝下的回收苯进冷却器继续冷却,最后进回收苯罐,调节塔顶分凝器进水量,调节塔顶回流比,控制回收苯比重0.878~0.885,即氯苯含量
回收苯与原苯搭配干燥后,供氯化反应使用。 回收苯每小时取样分析1次。 3.2.5 粗氯苯的精馏
精馏为连续真空蒸馏,精馏塔顶分离出一氯苯,塔釜得多氯苯。初馏塔釜内的粗氯苯,经阀门控制由真空抽入精馏塔,精馏塔为浮阀型,有塔板33块,每块塔板有阀片214片,粗氯苯从精馏塔中部加入,高沸物多氯苯向下流入塔釜,经塔釜加热器加热后,
部分气化回塔上开,加热蒸汽一般控制在0.2~0.5MPa,塔内物料传质传热后,低沸点物料一氯苯蒸汽上升进精馏分凝器,部分一氯苯蒸汽被冷凝返回塔内作回流,调节分凝器进水量的大小,控制塔顶温度80~100℃,大部分未被冷凝的一氯苯蒸汽进入精馏全凝器。全凝器石墨结构F=20 m2,管间工业水冷却,管内走物料,冷凝下的液相一氯苯经气压槽进入成品罐,尚未冷凝的气相一氯苯被真空抽入真空冷凝器,继续冷凝。真空冷凝器石墨列管F=20 m2,管外通-10 ~ -15℃冷冻盐水冷却,管内走物料,冷凝下来的一氯苯与全凝器冷凝的一氯苯汇合,尚有水及少量的一氯苯由真空气压富集。
成品每班进一个贮罐,由车间分析工取样分析,质量合格后,由司泵岗位打入成品大罐,成品大罐超过20m3,通知厂质监部门取样分析,合格后,用成品泵交库,并作好原始记录。
交库量计算:实测比重×贮罐总个数
生产中出现的不合格品,先倒入次品罐,合格后再转成品罐。次品可做波纹塔,降膜吸收塔内吸收液用。
每生产氯苯成品40~50吨,排放多氯化物贮罐一次。
每一个白班切换水加压泵,并给泵加油维护。不定时取中间样分析。 3.2.6 副产盐酸
氯化的副产HCl气经一段、二段、三段冷凝器的冷却,再经相分离器降膜吸收塔,波纹塔喷淋吸收处理后,进入副产盐酸吸收塔,副产盐酸吸收塔材质为法溴利特,Ф500,高约6m,内装瓷环或波纹板,副产吸收为绝热吸收,HCl气体从塔底通入,水从塔顶加入,HCl气逆流而上,被水吸收,通过加水量的调节,制成31%浓度的盐酸,盐酸自塔底流出,经液封流入盐酸贮罐。
为降低HCl气体管道阻力,采用水力喷射泵,将吸收系统抽成真空,使之更利于氯化系统生产。
副产盐酸吸收中HCl气体中苯,少量惰性气体,氯、氢气体被加热汽化,通过水喷射泵抽出进入水气分离器中,少量惰性气体、氯气和氢气,经分离的排空管放空,苯则留在水气分离器中待回收。
为防止氯化尾气处理不好,尾气中含苯过高,和氯化生产中过氯和含氢超标现象,造成水分分离器中苯、氢高浓度集合与氯反应,引起爆鸣,故氯化开车及正常生产都必须开启使用尾气鼓风装置,增加水分离器中的通风量,降低苯、氢及氯浓度,确保安全生产。
氯化正常开车,尾气鼓风装置应与其保持同步运行,不能正常运行应氯化停车,待鼓风装置修复后方能开车。
副产盐酸应每小时取样测比重1次。 副产水喷射泵下水硬每班采样分析1次。
3.3主要设备规格表(表5)
3.4 原料、产品、副产品的技术条件 3.4.1 精苯
1、外观:在室温(18~25℃)下透明液体,不深于每1000ml水溶液中含有0.003克铬酸钾的颜色。 2、密度:(20℃)0.875~0.882 g/ml 3、馏程(常压):初馏点≥79.5℃ 终点≤80.6℃ 馏出95%(容积)含水≤0.04% 3.4.2 氯气
氯纯度:≥80%(体积) 重量: ≥65%(体积) 氯中含氧:≤4%(体积)
氯中含水:≤0.04%(重量) 3.4.3钢触煤
Φ25~32 mm/L 75~32 mm 无铁屑、油污、杂质、泥土。 3.4.5液碱(GB209~84)
NaOH≥30% Na2CO3≤0.8% NaCl≤5% Fe2O3≤0.01% 3.4.5盐
1、NaCl≥92.00% 2、水份≤5% 3颗粒≥10mm
4 原材料、动力消耗定额及消耗量
4.1 原材料消耗定额及消耗量表
名称 规格 每年消耗量 单位 苯 ≥99.84 wt% 53231.8 t 液氯
≥99.5 wt%
52063.7
t
4.2动力消耗定额及消耗量表
序号 名称 每年消耗量 单位(×10000)
1 蒸汽 540 t 2 冷却水 312.2 t 3
电
400.02
kw.h
5 定员
表6 设计车间定员表(四班三运转工作制)
温度范围≤0.8℃
6 环境保护及职业安全卫生
6.1 三废排放量及有害物质含量表
氯苯及多氯苯生产中的废水、废渣,主要有中和水和洗涤水和蒸馏废渣,及氯化苯少量洗塔水,为保护环境,保护水质,改善环境造福人类,变废为宝。目前对中和和洗涤水采用补加HCl气体,提高浓度,制成31%浓度酸的办法。使之得到利用,从而从根本上清楚中和,洗涤水。
二氯苯残渣现拟采取焚烧方法,使之得到解决。
氯化蒸馏塔洗塔水,采用集中静止分离方法,最终将洗塔水中苯、少量氯苯回收,彻底改善洗塔水排放含苯、氯化苯超标现象。
6.2 三废处理意见
6.2.1 环境对生产工艺的要求
工艺设计人员应首先以工艺过程本身考虑环境问题.如果采用先进的生产工艺,保证不产生或少产生三废.在这方面应该考虑。
在经济上合理、工艺上过关前提下,尽量选用无毒或低毒的原料路线.在催化活性差别大的前提下,尽量选用无毒和低毒的催化剂. 6.2.2 环保对排水的要求
关于给水水源及用水的水质要求,排水条件及排放标准见有关资料。在设计生产有害工业废水的工业企业时,应将废水综合利用,清洗分流,循环使用等措施纳入生产工艺流程,应尽量不排或少排有害废水,清除或减少废水中有害物质。
工业废水和生活污水应有完善的收集和排放系统,防止污染厂内环境。
几种工业废水混合后能形成有毒气体(如硫化氢、氰化氢)和大量不溶性物质时,应分别处理后,方准许排入厂内同一排水管道。
工业废水和生活污水,应经过必要的处理方准排入地面水.排入后下游最近用水点的地面水质应符合国家规定的标准。
为防止污染地下水源,有害工业废水和生活废水比的排入渗坑和废井.输送有害工业废水的管道和明渠,不得渗漏.能散发有毒气体的工业废水,在流入处理设备前不得采用明渠。
6.2.3 环保对工业废渣处理的要求
工业企业的生产废渣,用积极采用综合利用等措施,并纳入工艺设计。废渣堆放或填注时,应有防止扬散、流失、淤塞河边等措施,以免污染大气、水源和土壤.石油化工厂的废渣,多数采用焚烧炉进行高温烧掉。
某些毒害严重而一时又无法处置的废渣,不应随意埋入地下.设计和生产单位应取得卫生部门的同意,采取必要的措施.同时,应积极研究处理方法。 6.3 安全技术
6.3.1 劳动保护要点 (1)氯气
氯气为淡绿色气体,有剧毒,发生泄露和跑氯时,处理人员应佩带氧气面具或防毒面具,无防毒面具和氧气面具时,可用湿毛巾捂住口鼻,并迅速离开氯气泄露点,不能顺风离去.如已吸入少量氯气可以用二甲基硅油气舞剂喷吸,如已中毒应立即送医院进行抢救.平时氧气面具等防护用具应保持完好,并放置在醒著位置,有利于拿取。 (2)盐酸和液碱
盐酸具有刺激性和腐蚀性,能烧伤皮肤和眼睛,液碱能同时烧伤皮肤和眼睛,夜碱渗透性较强,故接触盐酸和液碱时,除穿好劳动保护用品,必须带好防护眼镜,不慎沾上盐酸和液碱,应立即用大量水进行冲洗,再去医院治疗,检修酸碱管道时,现场施工必须做到专人监护,防止意外。 (3)苯.、氯苯
①苯和氯苯主要对人体肝脏、肾脏、造血系统及神经系统有影响,空气中允许苯浓度40mg/m3,氯苯浓度含量50mg/m3,苯中毒浓度含量为1.0mg/L,氯化苯中毒浓度为0.5mg/L。
②中毒途径
a.空气中,苯、氯苯蒸汽通过呼吸进入体内。
b.工作衣服被污染后被皮肤吸收或人体皮肤直接接触苯、氯苯。 c.清洗储罐或处理故障,长时间在高浓度苯、氯化苯含量环境中,工作或防毒面具失效引起。
③人体内毒物的排出
a.一般50%的有毒物质通过呼吸被排出人体外。
b.部分有毒物质苯、氯化苯于血中被氧化成酚、聚酯或葡萄醛及硫酸化合物排出体外。
6.3.2 生产区域防爆、防火要点
(1)苯
①苯的闪点~11℃,故使用苯的车间或工段均为甲级防爆车间或工段,严禁烟火. ②苯蒸汽与空气混合后,其爆炸极限为1.3~7.1%,故应减少.跑、冒、滴、漏,强通风,降低空气中苯的含量。
③禁止穿戴有铁钉的鞋子上岗,禁止用铁器敲打设备及工艺管线。
④厂房、设备、工艺管线应装有防雷电、防静电装置,应检修被损坏的防静电、防雷电装置应做到及时修复,防雷电装置做到定期检查,保持完整。
⑤禁止用水扑灭苯燃烧,因苯比水比重小,只能用蒸汽泡沫灭火机、干粉灭火机或四氯化碳灭火机,着火面积不大时,可用黄砂、石棉布隔绝空气灭火。 (2)氯化苯 ①氯化苯的闪点29.44℃.为二级防爆,严禁烟火。
②氯化苯比重D415.1.138比水大,故氯化苯除了可用干粉泡沫、四氯化碳灭火机外,还可用水扑灭。 (3)邻、对二氯苯
邻位二氯苯,闪点68.5℃,对位二氯苯,闪点60℃,均属易燃物,燃烧时可能产生光气.故灭火时应加以注意,总之,生产区域内防爆、防火应贯彻防患于未然,预防为主原则,严格执行工艺纪律,加强管理,减少.跑、冒、滴、漏,杜绝事故发生。 6.3.3 工厂卫生规定
(1)工厂空气含有有害物质的最高容许浓度见下表(表9)
(2)工业企业噪声卫生标准
①本标准社用于工业企业的生产车间或作业场所(脉冲声除外)。
②工业企业的生产车间和作业的场所的工作地点的噪声标准为85dB,现有工业企业暂时达不到标准时,可适当放宽,但不得超过90dB。
③对每天接触噪音不到8小时的工种,根据企业种类和条件,可按下表要求相应放宽。 表10 现有企业暂时达不到标准时的允许噪声参照值
6.4 建筑措施及设备布置 6.4.1 厂房结构简述
车间中各工段联系频繁,生产特点无显著差异,建筑设计规范及工业设计卫生标准符合。因此将车间的生产,辅助集中布置厂房内,厂房采用框架结构,生产部分采用敞开式(甲级防爆)有利于采光通风.根据工艺流程图及设备一览表,其外形为长方形,长方形有利于节约用地,设备排列,缩短管线.可较多来历用自然通风的墙面。 6.4.2 柱间距、高度、跨度的确定
厂房的柱间距布置,车间生产类别均为甲类生产,采用框架结构,采用的柱间距为6m ,这样可以充分利用建筑结构上的标准结构,预制构件,节约设计和施工劳力,加速基建。厂房跨度,即宽度,为尽快能利用自然采风和通风以及建筑济济上的要求,厂房宽12m.。厂房高度,主要又工艺设备布置要求所决定,厂房高度主要考虑到车间塔设备布置的情况。厂房多采用多层厂房。 6.4.3 生产车间的建筑布置
建厂地区的风向为东南风向,辅助室如:控制室、分析室、休息室、机修室、配电室等布置在东面。因为车间为敞开式,泄压面积足够,不必考虑开窗.厂房耐火等级为二级,生产不应设在建筑物地下室或半地下室内。 6.4.4楼板面及地面材料的选择
楼板面及地面材料由生产过程有无用到腐蚀的物料决定。本设计中涉及到酸碱,因而需要考虑地面及墙壁的防腐,在地面及楼板面部分涂上一层防腐材料。 6.4.5 平立面布置部分
本生产类别为甲级生产,故生产的特点为甲级防火防爆,生产区域划分根据工艺流程顺序划分。设备布置采用室内与露天相结合.只由柱子支着楼板,塔设备均支在楼板上,在布置设备时一定要满足工艺流程顺序要保证水平方向和垂直方向的连续性。对于有压差
的设备,应充分利用高位差布置,以节约动力投资和费用,不影响流程顺序的原则下,将较高设备尽量集中布置,充分来利用空间,简化厂房体型.高位槽应布置在厂房最高处。主要设备如反应器等应布置在中层,储罐、计量罐等布置在低层这样既可利用位差进行物料,又能减少楼面的负荷,降低造价,使在保证垂直方向连续性的同时,也要注意在多层厂房中要避免操作人员在生产过程中过多来往于楼层之间。凡属相同的几种设备或同类型的设备合伙操作性质相似的有关设备应尽可能布置在一起,这样可以统一管理,并尽可能减少备用设备或互为备用,设备布置时除了要考虑设备本身占地外,必须有足够的操作空间进行及检修的所需位置,设备之间应严格按照有关规定。本车间建筑面积2040㎡。 6.5 电器设备措施 6.5.1 电气安全要求
a.加强设备管理维护,杜觉.跑、冒、滴、漏防止应酸水、酸雾、酸性物料等腐蚀.电气线路及用电设备。
b.生产区域内电气线路安装、设置桥架和安装保护套管电机等设备电源,线安装不可沿地面铺设。
c.所有用电设备及照明应具有防爆性能,接线盒应密封完好,电源电缆线不可留中间接头。
d.配电房应设置在干燥通风、易燃气体浓度低的地方,并有防虫鼠害功能。
e.厂房,内搭接临时电缆应征得有关人员及车间同意,非电工不得进行电气作业。 f.厂房应有完好的避雷装置,并符合技术要求。 g.电气作业检修应设置醒目标志或标牌。 h停电或合闸,应先将有关用电电器开关断开后,方可关闸。 6.5.2 电气火灾处理
a.发生火灾后,应先切断电源。
b.贵重仪器及电机火灾,应用二氧化碳灭火机或干粉灭火器。
c.一般动火线路或照明线路火灾,可用干粉灭火机或泡沫灭火机灭火。 6.5.3防火事故要点
a.严格执行工艺规格和操作法,遵守安全规定,禁止违章作业,出现问题及时处理,不能处理的及时通知有关人员。
b.认真执行交接班制度,做到交班清,接班产。
c.严格执行劳动纪律,做到班前不饮酒、上班不脱帽、不串岗、不睡觉、不做与生产无关的事。
d.遵守安全劳动保护条例,上班正确穿戴。
e.禁火区域应布置警示牌,严格控制动火,办好动火证。 6.6 工艺控制措施
(1)尽量采用闭路循环工艺过程,这就要解决好原料的回收,废水的循环使用,产品的净制和设备的密封问题。使有毒物质不出循环系统,从而避免对环境的污染。
(2)在工艺允许的前提下尽量以不燃或难燃溶剂代替易燃溶剂。
(3)生产过程中的副产物,有价值的应考虑回收使用,配套设计其利用设施。暂时无用
而又有毒性的,有害于环境的,必须考虑治理,以达到综合利用和治理三废。
(4)在减压蒸馏时,需注意控制阀安全阀等的开闭情况,以免产生安全问题。 6.7 其他管理措及通风设施等
苯有毒性。操作时应穿戴防护用品,必须保护好皮肤。生产设备应严密,防止跑、冒、滴、漏。生产时注意做好通风措施。 6.8 职业安全卫生
为确保生产和人民生命财产安全,生产建筑物的设计,要严格按照国家的规定进行建筑防火设计,要正确处理生产和安全,重点和一般,采取必要的防火措施和积极的防火技术。生产建筑物的设计中,要按照生产的火灾危险性不同,选择适宜的建筑物耐活等级,厂房的防火距离和防爆措施等,应按照国家制定的建筑设计防火规范执行。 a.采用敞开式厂房,保持通风良好,使苯、氯化苯浓度降低到允许范围以下。
b.加强设备、工艺管线的管理和维护,杜绝跑、冒、滴、漏,减少对环境的污染。 c.在部分苯、氯化苯浓度含量高的地方进行检修,必须戴好防毒面具,穿好带劳动保护用皮品。
d.下物料储罐进行检修,应在储罐清洗干净、有毒气体浓度在允许标准以下、并持有下罐证,戴好防护用品,专人监护,应少进入储罐进行工作。
e.沾上物料的工作衣、帽、鞋等劳动防护用品应做到及时更换,工作衣要做到经常换洗。
f.苯、氯化苯、盐酸不慎溅入眼内应及时用水冲洗,去医院治疗。 g.加强食品营养,适当增加铁剂食物营养,经常服用维生素和糖。 h.做到不吸烟、不饮酒,尤其班前不饮酒.因酒精能增加血液循环,加速苯、氯化苯在血液中的溶解,更容易中毒。
i.定期请有关部门检测生产区域有毒、有害气体浓度,发动群众,集思广益、改善操作环境。
7 投资估算及经济分析
7.1 关于总投资估算表
为了更加明朗的计算成本的问题,特将成本结构图绘制如下:
表11 总投资估算表
表12 产品单位成本表
表13 主要技术经济指标汇总表
7.1.1 第一部分:工程费用 (1)工艺设备费用(表14)
设备费用共470.61万元,设备购置费= 470.61×7%=32.94,共503.55万元 (2)电气仪表费用
电气仪表购置费=503.55×15%=75.53万元 (3)安装工程费 503.55×30%=151.065万元 (4)建筑工程费
建筑面积共2040m2
按800元/m2 估算为204万元 (5)给排水消防
填入其他基建费,按40万元计 (6)总图
按30万估算
7.1.2 第二部分:其他费用 (1)生产职工培训费 98×(400+850×3)×60%=17.35万元 (2)办公生活家具费
98×800=7.84万元 (3)技术转让费 1004.145×3%=30.124万元 (4)工程设计费 1004.145×2%=20.08万元 7.1.3 第三部分:预备费用 (1)基本预备费 1079.539×9%=97.158万元 (2)涨价预备费 1079.539×6%=64.77万元
7.1.4 第四部分:专项费用 (1)固定资产投资方向调节税 1241.47×10%=124.147万元 (2)建设期贷款利息 1241.47×70%×6%=52.14万元 7.2 关于产品单位成本 原材料成本值
单价(元/吨) 单价(元/吨产品 ) 苯 4000 2860 液氯 1800 1224 液碱 41 工业盐 500 成品值
单价(元/吨) 氯苯 5000 二氯苯 4000 盐酸 500 动力成本
总值(万元/年) 17160 7344
246 64.35 总值(万元/年) 30000 2160 2865
水 1元/吨× 312.2万吨/年=312.2万元/年 电 1元/度×400.2万度/年=400.2万元/年 水蒸气 150元/吨×5.4万吨/年=810万元/年 工资及附加 1.5万元/人×98人=147万元 设备折旧费 1417.757×9%=127.598万元 设备维修费 1417.757×6%=85.065万元 车间管理费 1417.757×5%=70.89万元 工厂成本 3370.71万元 销售费用 30000×5%=1500万元
增值税 (30000-17160-7344-246-64.35-312.2-400.2-810)× 0.17÷1.71=364.18万元 7.3 关于流动资金
流动资金=3370.71÷12×2=561.785万元 贷款=561.785×70%=393.249万元 贷款年利率税=393.249×6%=23.59万元 7.4 关于所得税
利润=10210.65-5234.89-23.59=4952.17万元 净利润=4952.17×(1-33%)=3317.954万元 所得税=547.7242×33%=1634.21万元 7.5 关于投资回收期
投资回收期的静态分析方法
从国民经济角度:投资回收期=5234.89÷(3317.954+1634.21)=1.057 从企业经济角度:投资回收期=5234.89÷3317.954=1.577 投资回收期的动态分析方法
从国民经济角度: 投资回收期=
[lg(3317.954+1634.21)-lg(3317.954+1634.21-5234.89⨯6%)]
lg(1+6%)
=1.259
从企业经济角度:投资回收期=
lg3317.954-lg(3317.954-5234.89⨯6%)]
lg(1+6%)
=1.643
8 结论
氯苯在国内的市场需求是非常可观的,具有生产氯苯的市场发展空间和可行性。参考文献总结氯苯生产工艺的最佳条件,低消耗获得最大产率和生产效益。针对目前氯化苯市场激烈的竞争形势下,中小型氯苯企业面临淘汰也在所难免。摆在中小型氯化苯和硝基氯苯面前出路两条,一是投入巨资加入这场规模扩大战,二是关闭装置转产。
从国外发展经验来看,几种氯化苯系列产品可以联产,利用现有的氯化苯装置,生产多种氯化苯同系物,避免被淘汰出局。国内中小企业可对现有氯化苯装置进行适度的技术改造和设备增添,联产或转产市场前景好、竞争不是非常激烈的二氯苯、三氯苯,氯甲苯等产品,同时要加快对下游产品的开发,使装置形成系列化、多元化的柔性生产模式。这样可以提高装置的效能,有效的避开氯苯规模化竟争。
目前已经规模化取得市场竞争主动权的几家企业均拥有自己配套的下游系列产品,如南京化工厂的橡胶助剂、安徽蚌埠八一的医药、扬州农药厂的系列农药等。因此现在中小型氯化苯生产企业一定要在加快上述产品生产的同时,以优质规模化的基础产品,向下游深加工,形成上下游一体化,下游产品系列化、高附加值化、精细化、设备通用化的合理发展模式,只有这样才能在未来竟争中站稳脚跟。此外清洁生产作为一种新思想,不仅把企业的环境保护和生产有机地结合起来,改变了环境保护由传统的末端治理发展到整个生产过程全力一位控制及管理,是企业实现可持续发展的有效途径,将企业的经济、环境和社会效益密切结合起来,降低生产成本,提高产品竞争能力。这种思想的贯彻执行,赋予了企业新的活力和发展生机。
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致 谢
十八个星期的毕业设计已经快要结束,在这段时间内,我们得到了院、系领导的关心
和支持。在此我衷心感谢我的指导老师张卫红对我的悉心指导,孙老师治学态度严谨,学识渊博,为人也十分和蔼可亲。在整个毕业设计过程中不断的对我得出的结论进行审核并提出新的问题,使得我的设计课题能够深入的进行下去,帮助我顺利完成设计任务。孙玉涛老师在化工设计方面具有丰富的理论实践经验,使我学到了许多以前在书本上难以学到的知识,让我接触到了很多理论和实际上的新问题和有益的思考,使我对设计工作有了更深刻的了解。她对学生负责的态度和对待问题的严谨认真都让我十分感动和敬佩,在此表示深深的谢意。 祝老师工作顺利,事业有成!
胡彪