【正文】 改革，已十分成熟，具有一定優(yōu)勢(shì)。因而在全球市場(chǎng)上具有越來越重要的主導(dǎo)作用。第二章 工藝流程設(shè)計(jì)（1）加成、縮合、甲基化、加成 在反應(yīng)罐內(nèi)投入苯、金屬鈉，攪拌，于50攝氏度以下滴加甲醇，加完后，于4550攝氏度攪拌30分鐘，降溫至30攝氏度時(shí)，滴加甲酸乙酯與丙烯腈的混合液，保溫?cái)嚢?035小時(shí),補(bǔ)加無水甲醇即得鈉鹽。 （2）環(huán)合、水解、開環(huán) 將金屬鈉加入無水甲醇中，待作用完后，降溫至15攝氏度，加一定量甲酸乙酯，然后倒入縮醛及鹽酸乙脒，降溫至1215攝氏度，反應(yīng)3小時(shí)，于1518攝氏度反應(yīng)3小時(shí)；4850攝氏度反應(yīng)3小時(shí)升溫至64攝氏度回流1小時(shí)，然后回收甲醇。（3）水解、加成、縮合、環(huán)合、水解、中和 將NaOH、乙酰嘧啶投入反應(yīng)罐中，攪拌、加熱，反應(yīng)5小時(shí)，然后加入甲醇、二硫化碳及氨水。（4）氫化 將硫羥胺加入反應(yīng)罐，攪拌，滴加H2O2，反應(yīng)完全后，加活性炭脫色，過濾，冷至5攝氏度，離心，濾餅用水洗至無硫酸根，再用乙醇洗，甩干，于5070攝氏度烘干，得硝酸硫胺。（6）精制將硫胺粗品置于精制罐內(nèi)加蒸餾水、鹽酸和少量氯化鋇，加熱至50攝氏度，加活性炭脫色，過濾，濾液加入熱至65攝氏度的無水乙醇，放置過夜，甩干，干燥得精品。將鈉代物于常溫下加入純水溶解后，加入鄰氯苯胺和鹽酸并混勻進(jìn)行反應(yīng)，溫度40℃左右，時(shí)間20小時(shí)；縮合反應(yīng)結(jié)束即放料離心并用大量水沖洗至中性，甩干；將離心料烘干，供甲酰嘧啶工序使用。反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。將γ氯代γ乙酰丁內(nèi)酯(簡(jiǎn)稱氯酯)投入加有5%左右鹽酸的反應(yīng)釜中，升溫至90→95℃水解1小時(shí)，供硫代硫胺縮合用。再向縮合鍋內(nèi)加氯化銨，調(diào)pH為10，關(guān)閉縮合鍋的所有管口，加入二硫化碳，控溫40℃反應(yīng)2小時(shí)后，加入全部氯醇溶液在45℃縮合反應(yīng)6小時(shí)，縮合反應(yīng)結(jié)束后，降溫至30℃，放料離心，母液送溶劑回收工序回收甲醇，回收的甲醇部分返回本工序套用，多余部分進(jìn)入甲醇儲(chǔ)罐。將一批粗品全部投入稀鹽酸中，攪拌30min后，加活性炭脫色過濾，過濾液打入中和鍋內(nèi)用NaOH于30℃中和至中性，冷卻后放料離心，料底用大量水洗滌至清，甩干、出料、分析合格后交硝酸硫胺工序使用。工藝流程路線如圖21所示。投進(jìn)去的粗品NB1含量為：%，%，%，%YB1（鹽酸B1）產(chǎn)量為500t/a，每年生產(chǎn)300天500t/a＝5001000/（30024）=＝則投純品NB1：247。％＝其中雜質(zhì)：%＝　　甲醇：%＝　　　水：%＝轉(zhuǎn)化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率100%，%甲醇：NB1（粗品）＝900：250（質(zhì)量比）甲醇含量為：%，%則投甲醇：＝其中純甲醇：%＝　　　　水：%＝HCl（g）：NB1＝5：1（摩爾比）則進(jìn)HCl：5＝＝＝進(jìn)料質(zhì)量總計(jì)：++＝主反應(yīng)消耗HCl（g）：2= kg/h剩余HCl（g）：－= kg/h其中有98%放空，2%參與副反應(yīng)并生成雜質(zhì)放空HCl（g）：98%= kg/h主反應(yīng)生成YB1：%= kmol/h==主反應(yīng)生成硝酸：=此過程中NB1除了參與主反應(yīng)外，剩下的和少部分HCl發(fā)生不明副反應(yīng)并生成雜質(zhì)雜質(zhì)：－－－－－=離心母液質(zhì)量總計(jì)：－＝離心分離后，粗品YB1：液體＝1：（質(zhì)量比）則粗品YB1： =%，%，%，%YB1：%＝雜質(zhì)：%＝水：%＝甲醇：%＝液體質(zhì)量：＝精品YB1中甲醇和水被烘干，YB1純度為＝%收率為＝%表31鹽酸B1轉(zhuǎn)化工序物料平衡表進(jìn)料出料NB10甲醇HCl雜質(zhì)水YB10硝酸0合計(jì) NB1工序氧化脫色 反應(yīng)過程的物料衡算各物料的質(zhì)量投料比如下：粗品SB1：H2SO4（98%）：H2O2（35%）：活性炭：H2O＝：33：1500：55：＝：1：：： 圖32 NB1工序生產(chǎn)工序圖氧化釜內(nèi)轉(zhuǎn)化率為100%，%中和（轉(zhuǎn)鹽）釜內(nèi)轉(zhuǎn)化率為100%，%%%%%＝%投純品SB1：247。圖33 SB1生產(chǎn)工序圖(1)氯酯水解氯酯 γ氯代γ乙酰丙醇 水解反應(yīng)投料比如下：水：氯酯（96%）：鹽酸（30%）：粗品SB1= 1000：1050： 200： = 5：：1：水：=㎏/h氯酯（96%）：=㎏/h其中氯酯：96%=㎏/h 水：4%=㎏/h鹽酸（30%）：=㎏/h其中HCl：30%=㎏/h 水：70%=㎏/h投料總計(jì)：＋＋=㎏/h其中水：＋+=㎏/h本工序轉(zhuǎn)化率=收率=%，而且沒有副反應(yīng)發(fā)生主反應(yīng)消耗氯酯：%=㎏/h=247。%=㎏/h 雜質(zhì):－=液堿(30%): =㎏/h其中NaOH:30%=㎏/h 水:70%=㎏/h水解反應(yīng)過程中嘧啶的轉(zhuǎn)化率=收率=%消耗嘧啶:%=㎏/h=247。=反應(yīng)完后剩下鹽酸乙脒：－=主反應(yīng)消耗CH3ONa：=反應(yīng)完以后剩下CH3ONa：－=生成乙脒：=生成CH3OH：=反應(yīng)完以后剩下CH3OH：＋=生成NaCl：=表35游離反應(yīng)物料平衡表進(jìn)料出料鹽酸乙脒雜質(zhì)CH3ONaCH3OH：乙脒0NaCl0合計(jì)洗滌用甲醇（ %）：嘧啶（%）=1500：甲醇（ %）：1500= kg/h其中甲醇:%= 水:－= 投料總質(zhì)量為:＋+=經(jīng)過洗滌離心后, 乙脒全部進(jìn)入液體中,各物質(zhì)含量如下: %, %, %, CH3ONa: %, NaCl:%液體質(zhì)量為:247。= kg/h其中烯胺: %= kg/h 雜質(zhì):－= kg/h進(jìn)料質(zhì)量總計(jì):＋=本工序烯胺轉(zhuǎn)化率100 %, %。=主反應(yīng)消耗乙脒：=生成嘧啶：=生成鄰氯苯胺：= kg/h甲醇、CH3ONa、NaCl的質(zhì)量均不改變，、 kg/h－－－－－= kg/h離心后嘧啶全部留在固體中，%則嘧啶（%）：247。900= kg/h其中鄰氯苯胺： %= 雜質(zhì)：－= kg/h純水：2000= kg/h鈉代物（ %）：=其中鈉代物： %= kg/h 雜質(zhì)：－= kg/h投料質(zhì)量合計(jì)：＋＋＋= kg/h其中水：＋=雜質(zhì)：＋= kg/h（1）縮合反應(yīng)a. 反應(yīng)過程的物料衡算 鄰氯苯胺轉(zhuǎn)化率100 %， %。= 主反應(yīng)消耗鈉代物：=主反應(yīng)消耗HCl：= kg/h生成烯胺：= kg/h生成NaCl：=生成水：= 反應(yīng)完以后剩下水：＋= kg/h反應(yīng)完以后剩下HCl：－=則雜質(zhì)：－－－－=固體中各物質(zhì)含量如下：%，%，NaCl：%，HCl：%，%烯胺全部留在固體中，247。甲醇鈉轉(zhuǎn)化率=收率= %體系中CH3OH和CO繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為剩余的氨基丙腈等均發(fā)生副反應(yīng)，生成了雜質(zhì)。=主反應(yīng)消耗甲酸甲酯：= kg/h主反應(yīng)消耗甲醇鈉：= kg/h主反應(yīng)消耗CO：= kg/h主反應(yīng)后剩下甲酸甲酯：－= kg/h主反應(yīng)后剩下CO：－= kg/h主反應(yīng)后剩下甲醇鈉：－= kg/h主反應(yīng)生成CH3OH：2= kg/h主反應(yīng)生成鈉代物：= kg/h主反應(yīng)后剩下CH3OH：＋= kg/h體系中CH3OH和CO繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為CH3OH過量，且過量的CH3OH不再發(fā)生任何副反應(yīng)，以CO為基準(zhǔn)計(jì)算消耗CH3OH：= kg/h生成甲酸甲酯：= kg/h最終剩下甲酸甲酯：－+= kg/h最終剩下CH3OH：+－ = kg/h則雜質(zhì)：－－－－ = kg/h表38酰化反應(yīng)物料平衡表進(jìn)料出料甲醇鈉氨基丙腈甲酸甲酯雜質(zhì)CO甲醇鈉代物0合計(jì)鈉代物全部留在固體中，固體中各物質(zhì)含量為鈉代：%，甲酸甲酯：%，甲醇：%則固體質(zhì)量為：247。反應(yīng)釜用清水沖洗，沖洗水進(jìn)離心機(jī)洗滌濾餅后進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)，一起進(jìn)入廢水處理站。反應(yīng)中涉及到的各物質(zhì)熱容如下:鹽酸（30%）：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h鈉代：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h烯胺：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h雜質(zhì)：Cp= kJ/（㎏4= kJ出料溫度40℃=313K,則輸出焓為H2=（＋1＋＋）31324247。h4=㎏=2006621從開始反應(yīng)到結(jié)束都要通5℃的冷卻水控溫在40℃左右反應(yīng)H1＋反應(yīng)放熱=H2＋封頭散熱＋冷卻水帶走熱冷卻水帶走熱量=＋2006621－－28842442=26540131kJ表39烯胺工序熱量平衡表輸入焓1184643kJ輸出焓888953kJ反應(yīng)放熱2006621kJ冷水帶走熱量26540131kJ封頭散熱2842442kJ合計(jì)3191264kJ3191264kJ .嘧啶工序?qū)Ⅺ}酸乙脒和液體甲醇鈉混合，夾套通入5℃冷卻水控溫在35℃進(jìn)行游離反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即放料離心，并用甲醇洗滌氯化鈉濾餅。夾套通入85℃熱水升溫反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。供下工序使用。離心母液蒸餾回收甲醇、鄰氯苯胺后，釜底剩余殘液主要含有機(jī)反應(yīng)副產(chǎn)物、甲醇鈉等，送固體廢物處置有限公司處置。℃），㎏/hCH3ONa：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h乙脒：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h進(jìn)料溫度20℃=293K,則焓H1=（＋＋）2936247。2=204664 kJ封頭散熱㎡，㎡,總傳熱系數(shù)K=44 kcal/（㎡K），散熱時(shí)間3h，平均溫度35℃, 由Q=KS△t得Q=44（35－20）3=84914 kJ kJ/㎏（反應(yīng)混合物）6247。℃），㎏/h甲醇：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h雜質(zhì)：Cp= kJ/（㎏℃），㎏/h鄰氯苯胺：Cp= kJ/（㎏4 = kJ出料溫度70℃=343K,則輸出焓為H2=（＋1＋＋）34312247。h4=㎏= kJH1＋反應(yīng)放熱＋熱水加熱=H2＋封頭散熱熱水加熱=＋2047148－－=2021006kJ表311 嘧啶工序環(huán)和熱量