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摘 要：本设计采用醋酐连续氯化法的技术生产氯乙酸。由设计中200 ~250℃的反应温度，1~2MPa的反应压力以及醋酸氯气比为1:1的最佳生产条件，使反应物氯乙酸转化率达到99%以上，并实现年产四万吨的目标。由于本设计为氯乙酸生产装置的工艺设计，故着重设计了醋酐连续氯化法流化床反应塔设备，并根据生产要求通过物料衡算、能量衡算得出了反应塔设备的最佳工艺条件。另外，设计中又相继讨论了回收阶段流程设计、催化剂的选用等相关项目。7747
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关键词：氯乙酸；醋酐连续流化床；氯化氢合成；工艺设计；反应器
The Design of 40,000 Tons / Year Chloroacetic Acid Process
Abstract: Continuous chlorination of acetic anhydride technology is used in this design to produce chloroacetic acid. In the optimum production condition, which is under the control of 200~250℃ of the reaction temperature, 1~2MPa of the reaction pressure, and 1:1 of the ratio of hydrogen to oil, the chloroacetic acid conversion rate can be achieved over 99% and then achieved the target of the annual production capacity of forty thousand tons. As a design for chloroacetic acid production plant process, this design is focused on the Continuous chlorination of acetic anhydride fluidized bed reactor tower equipment. The optimum condition of the reaction tower is made according to the material balance and the energy balance of the production requirements. In addition, the design of recovery phase of process, selection of catalyst and other related items are discussed in the article.
Key words: Chloroacetic acid; Continuous chlorination of acetic anhydride fluidized bed; Aniline synthesis; Process design; Reactor
目 录
摘 要 1
引 言 1
1 生产工艺的选择 2
1.1 硫黄催化氯化法 3
1.2 醋酐催化连续氯化法 4
2 工艺设计 5
2.2 反应器设计 5
2.2.1 反应器几何数据 5
2.2.2 反应器简图 6
2.2.3 反应器催化剂上料 7
2.2.4 正常生产原理 7
2.2.5 反应器设计特点 8
2.3 氯乙酸精制阶段设计 8
2.4 催化剂的选择 9
3 工艺计算书 10
3.1 工艺技术指标及基础数据 10
3.2 物料衡算 10
3.2.1 反应器物料衡算及工艺核算 11
3.2.2 精馏过程质量衡算 12
3.3 能量衡算 14
4 设计评述 16
参考文献 16
4万吨/年氯乙酸生产工艺设计
引言
氯乙酸是农药、医药、燃料及食品工业增稠剂的主要原料。氯乙酸又名一氯乙酸，为无色易潮解的晶体，易溶于水，乙醇、乙醚、苯等有机溶剂，具有很强的腐蚀性，化学性质活泼,作为有机化工原料和中间体，在氯产品及醋酸衍生物中占有重要地位，广泛应用在染料、医药、农药、香料、表面活性剂等许多领域。在我国，大约有50%左右的氯乙酸用来生产各类农药，5%的氯乙酸用来生产各类药品，35%的氯乙酸用来生产羧甲基纤文素，2%用于生产各种染料，大约有8%用于出口或用于其他领域，应用和发展前景十分广阔[1]。
国内氯乙酸生产厂家很多，总生产能力达到26万吨/年左右，超过世界总生产能力的1/3。但我国氯乙酸生产一直处于技术水平低、产品质量差、生产消耗高，多数企业开工不足，效益低下，难以适应激烈的国内外市场竞争。我国正在从数量增长型经济向质量效益型经济转变过程中，精细化工行业发展迅速，对氯乙酸的质量要求越来越严格，高纯度的氯乙酸的需求量将越来越大。在氯乙酸生产中，每生产一吨氯乙酸，理论应耗氯气750公斤，冰醋酸635公斤。我国氯乙酸厂平均单耗氯气1050公斤，冰醋酸850公斤。高者分别高达1300公斤和1159公斤。不少工厂只在增加设备，增加原料、以增加产值上作文章，而对降低消耗，提高产品质量下力量不够[2]。