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年产4万吨甲醇氢氯化法合成二氯甲烷的工艺设计

时间:2021-09-09 20:14来源:毕业论文
年产4万吨甲醇氢氯化法合成二氯甲烷的工艺设计,参考与化工设计相关的国家标准和规定,确定了二氯甲烷合成的工艺路线、工艺流程和工艺参数。

年产4万吨甲醇氢氯化法合成二氯甲烷的工艺设计。二氯甲烷的分子式:CH2Cl2。是无色、透明、易挥发的液体,有类似醚的气味和甜味,不燃烧,但与高浓度氧混合后形成爆炸的混合物。微溶于水,与绝大多数常用的有机溶剂互溶,与其他含氯溶剂、乙醚、乙醇也可以任意比例混溶。二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点。在干燥空气中最低的热解温度是120℃,热解温度随水含量增加而降低,热解主要生成氯化氢和微量光气。与水长期加热,生产甲醛和HCl。在300~450℃有铁和金属氯化物存在时,在气相中二氯甲烷有焦化倾向,会生成黑色的固体聚合物。进一步氯化,可得氯仿和四氯化碳。毒性很小,且中毒后苏醒较快;对皮肤及粘膜有刺激性。二氯甲烷是优良的有机溶剂,具有很高的溶解能力,沸点低,不燃和毒性很低等特点。广泛用作溶剂,亦用于天然存在的热敏物质的萃取,还用于制药工业,在甾族化合物、抗菌素和维生素制造中的溶剂。它可与F-12一起,作为低压推进剂烟雾剂。在工业清洗操作的应用也是很多的。71776

1. 设计任务来源

    二氯甲烷主要用作电影胶片溶剂、医药、农药、脱漆剂、粘结剂溶剂,同时也用于金属清洗和电子清洗行业。近年来又作为HFC32(HFC为氢氟烃类化合物)的原料。世界各国对二氯甲烷的消耗量都非常大,国内外对它的生产应用方面都取得了许多的研究成果。本设计是针对甲醇氢氯化法制备二氯甲烷的生产工艺的研究。

2. 设计标准

本设计参考与化工设计相关的国家标准和规定,确定了二氯甲烷合成的工艺路线、工艺流程和工艺参数。

(1)工艺路线选择

二氯甲烷的生产方法有甲烷热氯化法、甲醇法、氯油法、乙醛法、二硫化碳法和乙烯、氯乙烯废气废液高温裂解法等6种。随着人类环境意识的加强,乙醛法和二硫化碳法已经淘汰;我国主要是以甲烷法为主要的生产方式,甲烷氯化得到包括四种氯甲烷在内的一堆混合物后,根据沸点的差异可以方便地通过普通的分馏技术来分离提纯;而西方的发达基本都是采用甲醇法制备二氯甲烷。甲醇法的工艺流程和甲烷法工艺流程大致相同,通过比较,使用甲醇法生产工艺对设备的要求相对较低,副产单一少量,原料的利用率高,二氯甲烷的产率更高,所以二氯甲烷的生产采用甲醇法的更为合适的选择。

(2)工艺流程确定

    整个工艺主要由氢氯化反应工段、氯化反应工段、精制工段、吸收解吸工段、处理工段这五个部分组成,除此之外还配备酸碱储存单元、蒸汽及冷凝水回收单元等辅助设备。将一定比例的甲醇和盐酸以氯化锌为催化剂在氢氯化反应器中反应,生成一氯甲烷,未反应的甲醇和HCl在洗涤冷凝塔中形成含甲醇的酸性溶液,经精馏后回收的甲醇循环使用,经水洗后的一氯甲烷在干燥塔中用硫酸洗涤反应过程中的二甲醚,并干燥一氯甲烷,纯净的一氯甲烷经压缩到0.758MPa送氯化器。一氯甲烷在氯化器中与氯气反应,生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。通过改变进料比,可得到不同产物产量分布。气体在骤冷塔中冷却,再分离出大部分HCl,未分离的HCl和Cl2在HCl汽提塔中分离,HCl去氢氯化段,未反应的Cl2返回氯化器。甲烷氯化物送入精馏塔,经精馏后得到一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。

3. 工艺参数

(1)生产能力:    7800h/年,4万吨二氯甲烷;

(2)原料组成:    CH3OH:97.0%,HCl:96.0%;

(3)反应器原料进料比: CH3OH:HCl=1.0:1.2(摩尔比); 年产4万吨甲醇氢氯化法合成二氯甲烷的工艺设计:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_81503.html

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