草甘膦及副产氯甲烷回收新工艺研究

【摘要】：氯甲烷是一种重要的化工原料,也是合成多种农药等精细化学品的重要中间体和试剂。特别是合成有机硅单体甲基氯硅烷的重要中间体。 论文在文献阅译和工艺原理分析的基础上,结合浙江新安化工集团股份有限公司草甘膦生产装置的实际,提出了氯甲烷副产的反应生成原理。研究了草甘膦合成工艺的传质过程和物料平衡,确定了氯甲烷副产的质量平衡。小试研究确定了尾气中氯甲烷含量达60-70%。中试研究了氯甲烷的分离工艺,实验考察了甲醇、甲缩醛、氯化氢、水份等杂质的影响。 在对现有装置进行分析评估的基础上,根据实验结果确定了草甘膦合成工艺优化措施和氯甲烷副产回收的新工艺。设计了氯甲烷副产回收的新工艺和反应器等关键装置。回收工艺流程在3万吨/年草甘膦合成装置上改造后,回收得到的氯甲烷纯度大于99.5%,水份小于50PPM。将回收氯甲烷用于甲基氯硅烷单体的合成,符合其质量要求。生产装置经生产实践检验,生产数据与研究结果相一致,系统运行稳定,没有增加操作难度,产量也达到设计要求,可以完全满足安全生产及降低成本的要求。同时也使传统的草甘膦生产工艺实现了清洁生产。 论文在合成新工艺的三级水洗、碱洗等回收工艺设计、质量控制及反应系统的设计等方面取得了创新性成果。氯甲烷副产回收率达到了95%以上。为生产工艺流程及操作的进一步设计优化提供了良好的理论指导和依据。 【关键词】：草甘膦 氯甲烷 反应机理 工艺优化与设计 回收工艺 有机硅材料 甲基氯硅烷
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TQ222
【目录】：

• 第一章 前言11-14
• 第二章 文献综述14-29
• 2.1 草甘膦的市场前景14
• 2.2 草甘膦的合成方法14-18
• 2.2.1 氯甲基磷酸法14-15
• 2.2.2 IDA法15
• 2.2.3 亚氨基二乙腈法15-16
• 2.2.4 氯乙酸法16
• 2.2.5 亚磷酸三烷基酯法16-17
• 2.2.6 亚磷酸二烷基酯法17
• 2.2.7 其它合成方法17-18
• 2.3 草甘膦的工业化生产方法18-21
• 2.3.1 亚氨基二乙酸法18-20
• 2.3.2 亚磷酸二烷基酯法20-21
• 2.4 亚磷酸二烷基酯法的研究进展21-22
• 2.5 氯甲烷与甲基有机硅单体22-26
• 2.5.1 氯甲烷性质和用途23-24
• 2.5.2 氯甲烷的合成方法24
• 2.5.3 氯甲烷工业的发展24-26
• 2.5.4 草甘膦合成副产氯甲烷的回收26
• 2.6 论文选题、主要研究工作与成果26-29
• 第三章 反应原理与副产氯甲烷回收实验29-43
• 3.1 合成反应原理29-31
• 3.2 副反应分析31-32
• 3.3 实验流程与装置32-33
• 3.3.1 实验仪器和设备32
• 3.3.2 实验流程的选择与设计32-33
• 3.3.3 小试方法33
• 3.4 分析测定33-40
• 3.4.1 氯甲烷的定量35-36
• 3.4.2 生产装置上的体积法定量36-39
• 3.4.3 草甘膦的氯甲烷产生量分析39-40
• 3.5 氯甲烷的生成机理探讨40-41
• 3.5.1 更换溶剂法40
• 3.5.2 同位素示踪法40-41
• 3.6 合成工艺实验结果41-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第四章 氯甲烷回收系统的工艺设计43-75
• 4.1 回收工艺过程分析43-46
• 4.1.1 甲醇、甲缩醛的分离43
• 4.1.2 酸性气体脱除43
• 4.1.3 水分脱除43-45
• 4.1.4 空气的分离45-46
• 4.2 回收工艺主要改造措施46-47
• 4.3 物料衡算47-68
• 4.3.1 气体处理量47-48
• 4.3.2 水洗系统物料衡算48-57
• 4.3.3 碱洗系统物料衡算57-58
• 4.3.4 干燥系统物料衡算58-65
• 4.3.5 压缩液化系统物料衡算65-68
• 4.4 工艺流程与设备设计68-74
• 4.4.1 塔类型选择68-69
• 4.4.2 工艺流程图69-74
• 4.5 本章小结74-75
• 第五章 运行效果评价75-77
• 5.1 回收氯甲烷的质量75-76
• 5.2 安全问题76-77
• 第六章 结论77-79
• 6.1 主要结论77-78
• 6.2 工作展望78-79
• 参考文献79-82
• 致谢82-83
• 发表的论文、专利与成果83

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