利用有機(jī)硅單體副產(chǎn)鹽酸合成一氯甲烷工藝設(shè)計(jì)

【摘要】： 有機(jī)硅被認(rèn)為是最能適應(yīng)時(shí)代要求和發(fā)展最快的新材料之一，其應(yīng)用遍及國(guó)防、科技、國(guó)民經(jīng)濟(jì)乃至人們?nèi)粘Ｉ?、醫(yī)療保健各個(gè)領(lǐng)域。有機(jī)氯硅烷是整個(gè)有機(jī)硅化學(xué)的支柱，大部分的有機(jī)硅聚合物是由二甲基二氯硅烷所制得的聚二甲基硅氧烷，如果引入其它基團(tuán)，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異的有機(jī)硅聚合物。所以，有機(jī)硅工業(yè)的發(fā)展是和有機(jī)氯硅烷(尤其是甲基氯硅烷)的合成技術(shù)分不開的。換言之，一個(gè)國(guó)家有機(jī)硅工業(yè)的發(fā)展水平，很大程度上取決于甲基氯硅烷的主產(chǎn)水平。而作為合成甲基氯硅烷的基礎(chǔ)原料，氯甲烷成本占甲基氯硅烷成本的40％，氯甲烷生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)模化一直是制約我國(guó)有機(jī)硅行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文從如何提高氯甲烷的生產(chǎn)技術(shù)水平著眼，結(jié)合本公司利用有機(jī)硅單體副產(chǎn)鹽酸合成氯甲烷生產(chǎn)工藝的開發(fā)實(shí)踐。通過文獻(xiàn)檢索、各生產(chǎn)工序工藝技術(shù)方案確定、數(shù)學(xué)計(jì)算模型的建立、物料衡算、熱量衡算、以及主要設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，得到利用有機(jī)硅單體副產(chǎn)鹽酸合成氯甲烷生產(chǎn)裝置的最佳工藝流程、控制方案以及主要設(shè)備工藝技術(shù)參數(shù)。并以此指導(dǎo)開展施工圖設(shè)計(jì)及設(shè)備采購(gòu)。目前浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司已建成10000t／a有機(jī)硅單體副產(chǎn)鹽酸合成氯甲烷生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)能力與原料動(dòng)力消耗指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，驗(yàn)證了本文所建立的數(shù)學(xué)計(jì)算模型是可行有效的。 【關(guān)鍵詞】：副產(chǎn)鹽酸 一氯甲烷 工藝設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TQ222
【目錄】：

• 第一章 引言9-14
• 1.1 有機(jī)硅產(chǎn)品的性能及用途9
• 1.1.1 產(chǎn)品的性能9
• 1.1.2 產(chǎn)品的用途9
• 1.2 有機(jī)硅單體生產(chǎn)與技術(shù)9-13
• 1.2.1 國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力9-10
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力10-11
• 1.2.3 有機(jī)硅單體生產(chǎn)工藝綜述11-13
• 1.3 本課題(工藝設(shè)計(jì))的研究?jī)?nèi)容及意義13-14
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13
• 1.3.2 研究意義13-14
• 第二章 文獻(xiàn)綜述14-16
• 2.1 一氯甲烷產(chǎn)品理化特性14
• 2.2 一氯甲烷產(chǎn)品的應(yīng)用14
• 2.3 一氯甲烷生產(chǎn)工藝14-15
• 2.3.1 國(guó)外甲烷氯化物工業(yè)的發(fā)展概況14
• 2.3.2 甲醇?xì)渎然üに嚫攀?/span>14-15
• 2.3.3 甲烷氯化物國(guó)內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀15
• 2.4 小結(jié)15-16
• 第三章 合成一氯甲烷工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容及深度要求16-22
• 3.1 工藝設(shè)計(jì)范圍及工藝技術(shù)方案的確定16
• 3.1.1 工藝設(shè)計(jì)范圍的確定16
• 3.1.2 工藝技術(shù)方案的確定16
• 3.1.2.1 濃鹽酸制氯化氫工藝方案16
• 3.1.2.2 一氯甲烷合成工藝路線16
• 3.1.2.3 副產(chǎn)含醇稀酸的綜合(回收)利用工藝方案16
• 3.2 工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容及深度要求16-22
• 3.2.1 濃鹽酸提餾制氯化氫系統(tǒng)16-17
• 3.2.2 一氯甲烷合成系統(tǒng)17-19
• 3.2.3 氯甲烷合成副產(chǎn)含醇稀酸及亞磷酸二甲酯生產(chǎn)副產(chǎn)氯化氫集成回收系統(tǒng)19-22
• 第四章 濃鹽酸提餾制氯化氫工藝設(shè)計(jì)計(jì)算22-34
• 4.1 提餾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算22-25
• 4.1.1 計(jì)算模型22-24
• 4.1.1.1 物料衡算22-23
• 4.1.1.2 熱量衡算23-24
• 4.1.2 計(jì)算步驟24-25
• 4.1.3 計(jì)算結(jié)果25
• 4.2 提餾系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算25-30
• 4.2.1 填料提餾塔25-27
• 4.2.2 一級(jí)冷凝器27
• 4.2.3 二級(jí)冷凝器27-28
• 4.2.4 塔底再沸器28-29
• 4.2.5 濃酸預(yù)熱器29-30
• 4.3 提餾塔內(nèi)件設(shè)計(jì)計(jì)算30-34
• 4.3.1 進(jìn)料液體分布器30-33
• 4.3.2 填料支承板33-34
• 第五章 氯甲烷合成系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算34-47
• 5.1 合成系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算34-40
• 5.1.1 計(jì)算模型34-37
• 5.1.1.1 物料衡算34-35
• 5.1.1.2 熱量衡算35-37
• 5.1.2 計(jì)算步驟37-39
• 5.1.3 計(jì)算結(jié)果39-40
• 5.2 合成系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算40-47
• 5.2.1 甲醇汽化器40-41
• 5.2.2 甲醇過熱器41-42
• 5.2.3 氣體混合器42
• 5.2.4 氫氯化反應(yīng)器42-43
• 5.2.5 一氯甲烷一級(jí)冷凝器43-44
• 5.2.6 一氯甲烷二級(jí)冷凝器44-45
• 5.2.7 氣體分布器45-47
• 第六章 氯甲烷合成副產(chǎn)含醇稀酸及亞磷酸二甲酯生產(chǎn)副產(chǎn)氯化氫集成回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算47-64
• 6.1 集成回收系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算47-53
• 6.1.1 總物料衡算47-48
• 6.1.2 氯甲烷合成氣中氯化氫回收系統(tǒng)物料衡算48-50
• 6.1.3 亞磷酸二甲酯生產(chǎn)系統(tǒng)副產(chǎn)氯化氫回收系統(tǒng)物料衡算50-53
• 6.2 集成回收系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算53-64
• 6.2.1 計(jì)算模型53-55
• 6.2.1.1 塔徑53-54
• 6.2.1.2 填料層高度54-55
• 6.2.2 計(jì)算方法55-56
• 6.2.3 回收系統(tǒng)Ⅰ之酸洗塔56-57
• 6.2.4 回收系統(tǒng)Ⅱ之三吸收塔57-59
• 6.2.5 填料層壓降59-60
• 6.2.5.1 回收系統(tǒng)Ⅰ之酸洗塔59
• 6.2.5.2 回收系統(tǒng)Ⅱ之三吸收塔59-60
• 6.2.6 中間冷卻器60
• 6.2.6.1 濃酸塔冷卻器60
• 6.2.6.2 稀酸塔冷卻器60
• 6.2.7 氣體分布器60-61
• 6.2.8 液體分布器61-62
• 6.2.8.1 回收系統(tǒng)Ⅰ之酸洗塔61
• 6.2.8.2 回收系統(tǒng)Ⅱ之三吸收塔61-62
• 6.2.8.2.1 濃酸塔液體分布器61-62
• 6.2.8.2.2 稀酸塔液體分布器62
• 6.2.8.2.3 水洗塔液體分布器62
• 6.2.9 其它內(nèi)件62-64
• 第七章 分析與討論64-66
• 7.1 生產(chǎn)實(shí)踐效果64
• 7.2 現(xiàn)10000t／a生產(chǎn)裝置存在的主要問題64
• 7.3 新建20000t／a合成氯甲烷裝置施工圖設(shè)計(jì)所采取的對(duì)策措施64-65
• 7.4 主要結(jié)論和工作打算65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-69
• 研究生在讀期間作者發(fā)表的論文及取得的成果和專利69-70
• 附件: 浙江新安化工集團(tuán)股份有限公司新建20000t／a合成氯甲烷技改項(xiàng)目設(shè)備一覽表、帶控制點(diǎn)工藝管道及儀表流程圖70-76

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