利用有机硅单体副产盐酸合成一氯甲烷工艺设计

【摘要】： 有机硅被认为是最能适应时代要求和发展最快的新材料之一，其应用遍及国防、科技、国民经济乃至人们日常生活、医疗保健各个领域。有机氯硅烷是整个有机硅化学的支柱，大部分的有机硅聚合物是由二甲基二氯硅烷所制得的聚二甲基硅氧烷，如果引入其它基团，如苯基、乙烯基、氯苯基、氰烷基以及氟烷基等，可衍生出一系列性能各异的有机硅聚合物。所以，有机硅工业的发展是和有机氯硅烷(尤其是甲基氯硅烷)的合成技术分不开的。换言之，一个国家有机硅工业的发展水平，很大程度上取决于甲基氯硅烷的主产水平。而作为合成甲基氯硅烷的基础原料，氯甲烷成本占甲基氯硅烷成本的40％，氯甲烷生产的经济规模化一直是制约我国有机硅行业发展的关键技术之一。 本文从如何提高氯甲烷的生产技术水平着眼，结合本公司利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产工艺的开发实践。通过文献检索、各生产工序工艺技术方案确定、数学计算模型的建立、物料衡算、热量衡算、以及主要设备的设计计算，得到利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产装置的最佳工艺流程、控制方案以及主要设备工艺技术参数。并以此指导开展施工图设计及设备采购。目前浙江新安化工集团股份有限公司已建成10000t／a有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产装置，生产能力与原料动力消耗指标均达到国内先进水平，验证了本文所建立的数学计算模型是可行有效的。 【关键词】：副产盐酸 一氯甲烷 工艺设计
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TQ222
【目录】：

• 第一章 引言9-14
• 1.1 有机硅产品的性能及用途9
• 1.1.1 产品的性能9
• 1.1.2 产品的用途9
• 1.2 有机硅单体生产与技术9-13
• 1.2.1 国外生产企业及生产能力9-10
• 1.2.2 国内生产企业及生产能力10-11
• 1.2.3 有机硅单体生产工艺综述11-13
• 1.3 本课题(工艺设计)的研究内容及意义13-14
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 研究意义13-14
• 第二章 文献综述14-16
• 2.1 一氯甲烷产品理化特性14
• 2.2 一氯甲烷产品的应用14
• 2.3 一氯甲烷生产工艺14-15
• 2.3.1 国外甲烷氯化物工业的发展概况14
• 2.3.2 甲醇氢氯化法工艺概述14-15
• 2.3.3 甲烷氯化物国内生产现状15
• 2.4 小结15-16
• 第三章 合成一氯甲烷工艺设计的内容及深度要求16-22
• 3.1 工艺设计范围及工艺技术方案的确定16
• 3.1.1 工艺设计范围的确定16
• 3.1.2 工艺技术方案的确定16
• 3.1.2.1 浓盐酸制氯化氢工艺方案16
• 3.1.2.2 一氯甲烷合成工艺路线16
• 3.1.2.3 副产含醇稀酸的综合(回收)利用工艺方案16
• 3.2 工艺设计内容及深度要求16-22
• 3.2.1 浓盐酸提馏制氯化氢系统16-17
• 3.2.2 一氯甲烷合成系统17-19
• 3.2.3 氯甲烷合成副产含醇稀酸及亚磷酸二甲酯生产副产氯化氢集成回收系统19-22
• 第四章 浓盐酸提馏制氯化氢工艺设计计算22-34
• 4.1 提馏系统工艺设计计算22-25
• 4.1.1 计算模型22-24
• 4.1.1.1 物料衡算22-23
• 4.1.1.2 热量衡算23-24
• 4.1.2 计算步骤24-25
• 4.1.3 计算结果25
• 4.2 提馏系统主要设备设计计算25-30
• 4.2.1 填料提馏塔25-27
• 4.2.2 一级冷凝器27
• 4.2.3 二级冷凝器27-28
• 4.2.4 塔底再沸器28-29
• 4.2.5 浓酸预热器29-30
• 4.3 提馏塔内件设计计算30-34
• 4.3.1 进料液体分布器30-33
• 4.3.2 填料支承板33-34
• 第五章 氯甲烷合成系统设计计算34-47
• 5.1 合成系统工艺设计计算34-40
• 5.1.1 计算模型34-37
• 5.1.1.1 物料衡算34-35
• 5.1.1.2 热量衡算35-37
• 5.1.2 计算步骤37-39
• 5.1.3 计算结果39-40
• 5.2 合成系统主要设备设计计算40-47
• 5.2.1 甲醇汽化器40-41
• 5.2.2 甲醇过热器41-42
• 5.2.3 气体混合器42
• 5.2.4 氢氯化反应器42-43
• 5.2.5 一氯甲烷一级冷凝器43-44
• 5.2.6 一氯甲烷二级冷凝器44-45
• 5.2.7 气体分布器45-47
• 第六章 氯甲烷合成副产含醇稀酸及亚磷酸二甲酯生产副产氯化氢集成回收系统设计计算47-64
• 6.1 集成回收系统工艺设计计算47-53
• 6.1.1 总物料衡算47-48
• 6.1.2 氯甲烷合成气中氯化氢回收系统物料衡算48-50
• 6.1.3 亚磷酸二甲酯生产系统副产氯化氢回收系统物料衡算50-53
• 6.2 集成回收系统设备设计计算53-64
• 6.2.1 计算模型53-55
• 6.2.1.1 塔径53-54
• 6.2.1.2 填料层高度54-55
• 6.2.2 计算方法55-56
• 6.2.3 回收系统Ⅰ之酸洗塔56-57
• 6.2.4 回收系统Ⅱ之三吸收塔57-59
• 6.2.5 填料层压降59-60
• 6.2.5.1 回收系统Ⅰ之酸洗塔59
• 6.2.5.2 回收系统Ⅱ之三吸收塔59-60
• 6.2.6 中间冷却器60
• 6.2.6.1 浓酸塔冷却器60
• 6.2.6.2 稀酸塔冷却器60
• 6.2.7 气体分布器60-61
• 6.2.8 液体分布器61-62
• 6.2.8.1 回收系统Ⅰ之酸洗塔61
• 6.2.8.2 回收系统Ⅱ之三吸收塔61-62
• 6.2.8.2.1 浓酸塔液体分布器61-62
• 6.2.8.2.2 稀酸塔液体分布器62
• 6.2.8.2.3 水洗塔液体分布器62
• 6.2.9 其它内件62-64
• 第七章 分析与讨论64-66
• 7.1 生产实践效果64
• 7.2 现10000t／a生产装置存在的主要问题64
• 7.3 新建20000t／a合成氯甲烷装置施工图设计所采取的对策措施64-65
• 7.4 主要结论和工作打算65-66
• 参考文献66-68
• 致谢68-69
• 研究生在读期间作者发表的论文及取得的成果和专利69-70
• 附件: 浙江新安化工集团股份有限公司新建20000t／a合成氯甲烷技改项目设备一览表、带控制点工艺管道及仪表流程图70-76

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