【正文】 .................................................11 氯氣 .......................................................................................... 11 液體石蠟 .................................................................................. 12 生產(chǎn)原理 ............................................................................................. 13 生產(chǎn)工序及生產(chǎn)流程的說(shuō)明 .............................................................. 14 全面生產(chǎn)流程概述 ................................................................... 14 各工序詳細(xì)流程 ....................................................................... 15 主要操作控制條件 ............................................................................. 16 打蠟崗位控制條件 ................................................................... 16 氯化崗位操作控制條件 ........................................................... 16 7 精制崗位操作控制條件 ........................................................... 17 尾氣處理崗位操作控制條件 ................................................... 17 包裝崗位操作控制條件 ........................................................... 17 安全生產(chǎn)基本原則 ............................................................................. 18 基本原則 ................................................................................. 18 壓力容器安全使用條件 .......................................................... 18 安全檢修 ................................................................................. 18 防火防爆 ................................................................................. 18 主要安全技術(shù)指標(biāo) .................................................................. 18 工業(yè)衛(wèi)生及防護(hù) ..................................................................... 19 環(huán)境保護(hù) ............................................................................................. 19 廢氣來(lái)源及特性 ..................................................................... 19 廢液來(lái)源及特性 ..................................................................... 20 環(huán)保處理措施 ......................................................................... 20 環(huán)保指標(biāo) ................................................................................. 20 副產(chǎn)品排出物及處理 ............................................................... 20 第三章 氯化石蠟的物料及熱量衡算 ............................................................. 21 物料衡算 ............................................................................................. 21 物料 ......................................................................................... 21 計(jì)算依據(jù) ................................................................................. 21 運(yùn)算 ......................................................................................... 21 熱量衡算 ............................................................................................. 24 8 設(shè)備選型 ............................................................................................. 26 主要設(shè)備選型 ......................................................................... 26 輔助設(shè)備選型 ......................................................................... 27 設(shè)備 .......................................................................................... 28 設(shè)備能力核算和平衡 .............................................................. 30 第四章 設(shè)計(jì)結(jié)果與總結(jié) ................................................................................ 31 1 第一章 氯化石蠟 70 的概述 氯化石蠟的物化性質(zhì) 氯 化石蠟 70的分子式為 C25H30Cl22 或 C24H29Cl21，它是飽和 的 直鏈正構(gòu)石蠟烴的氯化衍生物。按氯含量可分為 42％， 48％， 50％～ 52％， 65％～ 70％四個(gè)品牌，前三者為淡黃色、黃色粘稠油狀液體。后者為樹(shù)脂狀固體或白色粉末。相對(duì)密度 ～。隨氯含量的增加而提高。閃點(diǎn) 200℃ 。能溶于多種有機(jī)溶劑。不溶于水和乙醇。分解溫度 110℃ 。鐵、鋅等氧化物會(huì)促使其分解。 氯化石蠟的來(lái)源 氯化 石蠟是 以含正構(gòu)烷烴量高的石蠟為原料，經(jīng)熱氯化法制得。 我國(guó)氯化石蠟系列主要產(chǎn)品有：氯化石蠟 4氯化石蠟 5氯化石蠟 70。氯化石蠟產(chǎn)品的生產(chǎn)廠 50～60家（其中氯化石蠟 70生產(chǎn)廠不足 10家）， 2021 年產(chǎn)量超過(guò) 13 萬(wàn) 噸 ，其中氯化石蠟52 產(chǎn)量為 萬(wàn) 噸 ，氯化石蠟 42 產(chǎn)量近 1 萬(wàn) 噸 ，氯化石蠟 70 產(chǎn)量為 5500 噸 。 氯化石蠟的生產(chǎn)工藝 目前，氯化石蠟 70 的生產(chǎn)工藝過(guò)程分為間歇法和連續(xù)法兩大類，生產(chǎn)方法主要有本體法、溶劑法、水相懸浮法三種。 本體法 本體法又名熱氯 化法，是以重液蠟為原料，以偶氮二異丁臘等為催化劑，將液蠟直接氯化至氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 70%。前期反應(yīng)溫度為 50～ 80℃，反應(yīng)時(shí)間為 5～ 6 h，后期反應(yīng)溫度為 110℃，反應(yīng)時(shí)間約 20h，采用測(cè)密度法控制反應(yīng)終點(diǎn)。該法的最大特點(diǎn)是不用溶劑，消除了由于溶劑產(chǎn)生的環(huán)境污染及對(duì)人體的危害問(wèn)題。不需要溶劑分離回收1 2 裝置 .設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低。產(chǎn)品無(wú)水，無(wú)需干燥處理，裝置通用性強(qiáng)。缺點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，色澤較深，軟化點(diǎn)低，熱穩(wěn)定性較差，產(chǎn)品應(yīng)用范圍較窄。經(jīng)過(guò)多年的生產(chǎn)對(duì)本體法不斷進(jìn)行改進(jìn)形成了后來(lái)的改良本體法。改良本體法是為 了改善重液蠟法生產(chǎn)的氯化石蠟 70 產(chǎn)品軟化點(diǎn)低的缺點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，其工藝過(guò)程與本體法基本相同。不同之處是采用 m(固蠟 )； m(液蠟 )＝ 1： 1 的混合物為原料，反應(yīng)溫度一般控制在 85～ 105℃，分 35 次加入反應(yīng)催化劑，采用測(cè)定密度法控制反應(yīng)終點(diǎn)，總反應(yīng)時(shí)間為 ～ ，該工藝的優(yōu)點(diǎn)與本體法大致相同，但氯化石蠟 70 產(chǎn)品的軟化點(diǎn)高于重液蠟本體法。根據(jù)工藝的不同，其軟化點(diǎn)最高可以達(dá)到 85℃。該工藝反應(yīng)后期的體系粘度及后期與前期反應(yīng)時(shí)間比大于本體法，因而產(chǎn)品色澤偏黃。 溶劑法 溶劑法可分為催化 光氯化法和光氯化法 2 種工藝，其中以催化光氯化法應(yīng)用最為廣泛。 催化光氯化法 將石蠟 (最好是在 C22～ C26 范圍內(nèi)的直鏈烷烴 )液化，送人反應(yīng)釜，通人氯氣氯化生成氯蠟 42，反應(yīng)溫度控制在 90～ 105℃，反應(yīng)放出的熱量用夾套和石墨換熱器進(jìn)行熱交換，生成的氯化氫氣體經(jīng)緩沖、吸收制備成鹽酸。生成的氯蠟 42 再和一定配比的四氯化碳溶劑投入深氯化反應(yīng)釜中，采用偶氮二異丁睛作催化劑，打開(kāi)光源 (紫外光波 )，通人氯氣，控制溫度在 5570℃。當(dāng)氯化石蠟質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到 70%時(shí)，停止通人氯氣，生成的產(chǎn)品 經(jīng)碳酸鈉中和，氣提、蒸餾脫除四氯化碳，再經(jīng)冷卻、固化、粉碎即得到氯化石蠟 70 產(chǎn)品。在氯化石蠟 70 的生產(chǎn)中，尾氣中的氯化氫經(jīng)水吸收副產(chǎn)品鹽酸，氯氣經(jīng)堿洗成副產(chǎn)品次氯酸鈉，四氯化碳經(jīng)一次冷凝，兩次捕集的方法進(jìn)行循環(huán)利用，最終尾氣達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 3 光氯化法 將氯蠟 42 和四氯化碳溶劑按一定配比加入到反應(yīng)釜中，用日光燈等作紫外線光源，常壓， 70℃下進(jìn)行氯化反應(yīng)。采用測(cè)定密度法控制反應(yīng)終點(diǎn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，出料至水洗釜，水洗至中性，放掉水層，在水和四氯化碳共沸點(diǎn)溫度下蒸餾，再在四氯化碳沸點(diǎn)溫度下蒸餾，蒸出四氯化碳。最后升溫至 125℃使氯化石蠟 70 熔融，出料后凝固、破碎、篩分和包裝即得產(chǎn)品。 溶劑法工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量好，氯氣利用率高，但工藝流程較長(zhǎng)，投資大生產(chǎn)成本高。工藝過(guò)程中使用的四氯化碳是強(qiáng)毒性物質(zhì)，在大氣中具有長(zhǎng)壽命，易對(duì)大氣臭氧層造成破壞，屬于蒙特利爾國(guó)際公約規(guī)定的禁用化學(xué)晶。因此采用該法生產(chǎn)氯化石蠟 70已不適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的要求，遲早要被其它工藝所取代。雖然國(guó)內(nèi)外有人在研究用非消耗臭氧層的溶劑取代四氯化碳，可以利用四氯化碳溶劑法的現(xiàn)有裝置，但受溶劑來(lái)源和價(jià)格等因素的制約，在一 段時(shí)間內(nèi)仍缺乏競(jìng)爭(zhēng)能力。 水相懸浮法 水相懸浮法是將固體石蠟預(yù)先氯化制成氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 42%左右的氯蠟 42，然后將氯蠟 4水和助劑等加人氯化反應(yīng)釜中，升溫、加壓，通氯氯化。當(dāng)氯含量達(dá)到要求后，經(jīng)脫酸、中和、離心分離、干燥即得成品托。該法以水為介質(zhì)，反應(yīng)熱容易移走，工藝控制穩(wěn)定，無(wú)溶劑回收裝置，流程簡(jiǎn)單，基本上無(wú)三廢污染生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，不含四氯化碳，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著，代表了氯化石蠟 70 的技術(shù)進(jìn)步方向。不足之處是氯化反應(yīng)條件較苛刻，對(duì)氯化釜和分離器等關(guān)鍵設(shè)備要求高。 綜上所述，本體法投資少，生產(chǎn)成本低，缺點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，色澤深。溶劑法工藝成熟，產(chǎn)品質(zhì)量好，氯氣利用率高，但工藝流程較長(zhǎng)，投資大生產(chǎn)成本高。工藝過(guò)程中使用的四氯化碳是強(qiáng)毒性物質(zhì)。水相懸浮法工藝控制穩(wěn)定，流程簡(jiǎn)單，基本上無(wú)三 4 廢污染生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，不含四氯化碳，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著，是目前生產(chǎn)氯化石蠟的最好方法。 應(yīng)用 纖維 氯化石蠟 70 在涂料和情漆中用于纖維，特別是帳蓬的阻燃配方和防潮層也可用于防火棉布和帆布、繩子