氯乙烯的合成與研究畢業(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 石墨冷卻器出口（管線4）組成摩爾流量kmol/h摩爾組成mol%質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量組成W%HClC2H2H2ON2H2O2CO2總計100100 轉(zhuǎn)化器的物料衡算乙炔加成反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為99%，主反應(yīng)收率為96%反應(yīng)方程式如下：主反應(yīng)： C2H2+ HCl→CH2CHCl副反應(yīng)： C2H2+ H2O→CH3CHO ⑴C2H2+ 2HCl→CH2ClCH2Cl ⑵參加主反應(yīng)的C2H2：96%=參加主反應(yīng)的HCl： kmol/h生成的CH2CHCl(VCM)： kmol/h由于此處的水含量很少，C2H2含量相對較大，故可以認為水完全反應(yīng)，故與水反應(yīng)的C2H2為：參加副反應(yīng)⑵的C2H2為：= kmol/h參加副反應(yīng)的HCl為：2= kmol/h生成EDC的量為：剩余HCl為：= kmol/h；C2H2為： kmol/h摩爾流量kmol/h摩爾組成mol%質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量組成W%HClC2H2VCM15279EDCCH3CHON2H2O2CO2總計100100轉(zhuǎn)化器出口（管線5）組成如表25所示：表25 轉(zhuǎn)化器出口（管線5）組成 泡沫塔的物料衡算乙醛易溶于水，在此塔中全部除去取泡沫塔的吸收率為70%，設(shè)進入泡沫塔的洗液鹽酸濃度為5%（WT），出口鹽酸濃度為20%（WT）惰性氣體量為：G= kmol/h進口HCl占惰性氣體的摩爾分率為：Y1=出口HCl占惰性氣體的摩爾分率為：Y2== 20%鹽酸中氯化氫與水的摩爾比為：X1=（20/）/（80/18）=5%鹽酸中氯化氫與水的摩爾比為：X2=（5/）/（95/18）=設(shè)鹽酸中含水的量為L，對泡沫塔進行物料衡算有：G(Y1 Y2）=L(X1 X2） (21）得： L = G（Y1 Y2）/（X1 X2）=（）/（）= kmol/h被吸收掉的HCl量為：= kmol/h剩余HCl量為： kmol/h泡沫塔出口（管線6）組成如表26所示：表26 泡沫塔出口（管線6）組成摩爾流量kmol/h摩爾組成mol%質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量組成W%HClC2H2VCM15279EDCN2H2O2CO2總計100100 水洗塔的物料衡算%，即（Y1Y3）/ Y1=%則：Y3=塔頂一次水的進入流量為：吸收的HCl量為：（）= kmol/h剩余HCl量為：= kmol/h其它物料組成不變水洗塔出口（管線7）組成如表27所示：表27 水洗塔出口（管線7）組成摩爾流量kmol/h摩爾組成mol%質(zhì)量流量kg/h質(zhì)量組成W%HClC2H2VCM15279EDCN2H2O2CO2總計100100 堿洗塔的物料衡算操作條件：30186。VCM量的計算年產(chǎn)PVC 120000 噸，年開工時間為8400小時， t/h。(3) 電石定額：300 L/kg的電石，1660公斤/噸的聚氯乙烯(見附錄2)。C水將氯乙烯冷凝，氯乙烯液體再進入單體貯槽，待聚合需料時送出。C的水將大部分氯乙烯冷凝成液體，氯乙烯液體進入中間槽除去水分，全凝器沒有凝下來的氣體進入尾凝器，用35186。C以下，通入水洗泡沫塔中回收過量氯化氫。C鹽水進行冷凍干燥，除掉混合氣中夾帶的水分和酸，并控制氣體出口溫度在10 ~ 14186。每段內(nèi)轉(zhuǎn)化器采用并聯(lián)方式，這樣可以提高產(chǎn)品收率。4．氯乙烯的精制采用加壓精餾，并采用了先除低沸物，后除高沸物的流程，使產(chǎn)品從塔頂出料(1) 合成氣壓縮。要制成質(zhì)量分數(shù)為30%的副產(chǎn)鹽酸, J/g。C水來冷卻。一個是去除HCl氣體, 一個是去除CO2等雜質(zhì)氣。3. 水洗堿洗凈化工藝流程簡介(1) 原水洗堿洗工藝由轉(zhuǎn)化工序除汞器送來的粗氯乙烯進入合成氣石墨冷卻器將氣體冷卻至四十?dāng)z氏度左右, 進組合吸收系統(tǒng), 用塔內(nèi)的二級組合吸收技術(shù)(泡罩和填料) 吸收噴淋的工業(yè)水, 吸收合成氣中的過量氯化氫, 制得質(zhì)量分數(shù)為30%～31%的副產(chǎn)鹽酸。(2) 傳熱效果差，需要很大的傳熱面，掃應(yīng)溫度不易控制，熱穩(wěn)定性差。2．使用列管式固定床反應(yīng)器氯乙烯合成的轉(zhuǎn)化器是一種氣固相接觸的等溫固定床反應(yīng)器，有如下優(yōu)點：(1) 床層內(nèi)流體呈軸向流動，可以近似認為理想的活塞流，推動力大，催化的生產(chǎn)能力較高。主反應(yīng)： 副反應(yīng)：C2H2 + H2O CH3CHO C2H2 + 2HCl C2H4Cl2 1，1—二氯乙烷（EDC） 工藝特點1. 混合冷凍脫水(1) 利用氯化氫的吸濕性質(zhì)，在混合時吸收乙炔氣中的部分水分變成濃鹽酸，以降低乙炔氣中的水蒸氣分壓。氯化高汞的脫除采用活性炭除汞器。高沸塔釜出料經(jīng)定期閃蒸后的參液回收處理后出售。按照設(shè)計任務(wù)書要求，本次設(shè)計我們采用了電石乙炔合成工藝。(4) 乙烷氧氯化法 采用特制的熔鹽為觸媒，使石油裂解氣中的乙烷在反應(yīng)器中進行氧氯化和裂解反應(yīng)，從而制得氯乙烯。b)混合氣化法 此法是對聯(lián)合法的重要改進，以石腦油和氯氣為原料，得到氯乙烯產(chǎn)品?；瘜W(xué)反應(yīng)式為： 此法以HgCl2做觸媒，活性炭作載體，在列管式固定床轉(zhuǎn)化器內(nèi)進行。 生產(chǎn)方法工業(yè)上合成氯乙烯的方法有(1) 乙炔法；(2) 烯炔法；(3) 乙烯氧氯化法；(4) 乙烷氧氯化法。本次設(shè)計完成了生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計。一些新的生產(chǎn)能力也可能建在中東，因為該地區(qū)具有充足的低成本燃料和原料。PVC的發(fā)展方向是產(chǎn)品精細化、專業(yè)化，通過調(diào)整反應(yīng)體系及工藝條件開發(fā)出產(chǎn)品性能好、易于加工的PVC樹脂和專用樹脂。例如[3]：(1) 國產(chǎn)化大型PVC成套工藝技術(shù)在消化吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上已經(jīng)形成獨特的技術(shù)體系，成套技術(shù)的優(yōu)勢是工藝成熟先進、采用DCS控制，自動化程度高，產(chǎn)能大、能耗低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)氯乙烯的主要方法有：電石乙炔法、乙烯氧氯化法、乙烷氧氯化法、烯炔法[2]。氯乙烯的合成與研究畢業(yè)論文目 錄前 言 1第一章 設(shè)計說明書 3 設(shè)計概況及方法 3 設(shè)計的生產(chǎn)規(guī)模 3 生產(chǎn)方法 3 4 5 原材料及產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格 5 6 生產(chǎn)原理 6 工藝特點 7第二章 設(shè)計計算書 10 設(shè)計依據(jù) 10VCM量的計算 10 10 混合器的物料衡算 10 石墨冷卻器的物料衡算 13 轉(zhuǎn)化器的物料衡算 13 泡沫塔的物料衡算 14 水洗塔的物料衡算 15 堿洗塔的物料衡算 16 機前冷卻器的物料衡算 17 機后冷卻器的物料衡算 17 能量衡算 17 機前冷卻器的熱量衡算 18 機后冷卻器的熱量衡算 19 設(shè)備選型與設(shè)計計算 19 機前冷卻器 19 機后冷卻器 22第三章 結(jié) 論 23參考文獻 24附錄1 主要設(shè)備一覽表 25附錄2 原材料消耗定額一
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