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绿色媒法连续工艺生产苯乙酸项目 推荐书
成都本一化工科技有限公司
二〇一五年九月
目录
第一章项目概要 (1)
1.1 项目内容与特点 (1)
1.2 项目核心竞争力 (1)
1.3 项目投资价值 (1)
1.4 项目市场机遇 (2)
1.5 项目成功关键 (2)
1.6 项目发展使命 (2)
1.7 项目技经指标 (3)
第二章项目方案 (5)
2.1 技术概述 (5)
2.2 工艺技术 (5)
2.3 与氰化钠法的比较 (8)
2.4 新型羰化法的优缺点 (9)
2.5 氰化钠法的优缺点 (10)
第三章市场分析 (11)
3.1 市场现状 (11)
3.2 需求分析 (13)
3.3 价格预测 (13)
第四章 项目投资估算 (14)
4.1 投资估算 (14)
4.2 筹措方案 (15)
第五章 项目经济分析 (16)
5.1 基本数据 (16)
5.2 财务评价 (17)
第六章 项目风险 (21)
6.1 技术风险 (21)
6.2 市场风险 (21)
6.3 环境风险 (22)
6.4 人才风险 (22)
6.5 政策风险 (22)
6.6 商业风险 (22)
6.7 风险的防范措施 (22)
▲附：技经分析表
第一章项目概要
1.1 项目内容与特点
项目内容：发展苯乙酸新的合成工艺，替代国内苯乙酸落后产能；
项目的特点：通过新技术，在传统“红海”市场中创造出“蓝海”商机。
1.2 项目核心竞争力
项目核心竞争力：产品质优价廉，且生产无污染；
项目技术核心：新型催化体系+连续高效反应体系。
1.3 项目投资价值
项目投资价值：
1）该项目将会产生可观的经济价值和极大的环境效益、社会效益；
2）新型催化剂体系对于苯乙酸制备的成功，意味着对于“对氯苯乙酸、邻氯苯乙酸、间氯苯乙酸、对甲基苯乙酸、邻甲基苯乙酸”等系列产品制备的成功，项目前景市场极大。
1.4 项目市场机遇
项目市场机遇在于：
1）传统苯乙酸装置的劣势：国内生产点分散、规模小、合成工艺落后、生产成本高、“三废”污染严重和产品质量差等；
2）国内外氯苄－羰基化法催化剂体系选择种类较多，但目前在催化剂选择和回收均不完善，存在许多不足之处；
3）苯乙酸行业规模及效益目前表现乏善可陈，关注度不高，很少有跟进者参与该领域发展。
以上三点充分说明了苯乙酸新的生产工艺取代性强，是一项难得蓝海商业项目。
1.5 项目成功关键
核心人才+适宜的合作方式。
1.6 项目发展使命
让绿色、环保、高效的化学在给企业带来高收益的同时减少或杜绝对环境的污染与破坏。
1.7 项目发展实质
发展绿色化学，做到清洁生产。
在项目中发展绿色化学，从源头上杜绝污染或彻底阻止污染的化学，合理利用资源和能源，降低生产成本，力求使化学反应具有“原子经济性”，实现“零排放”。在设计安全有效的新合成路线时，既要考虑到产品的性能优良、价格低廉、又要使产生的废物和副产品最少，对环境无害。
本项目绿色化学、清洁生产的原则：
1）从源头上制止污染，而不是在末端治理污染；
2）在合成方法中尽量不使用和不产生对环境有毒有害的物质；
3）必须考虑过程中能耗对成本和环境的影响；
4）尽量减少副产品；
5）使用高选择性的催化剂。
项目实现了“零排放”，做到了不占用环境容量指标。
1.8 项目技经指标
以10000t/a苯乙酸装置作为基准分析本案投资的技经指标。
表1 项目技经指标总表
序号 项目名称 单位 数量 备注
一 生产规模
1.1 苯乙酸 t/a 1000099.8%
1.2 氯化钠 t/a 9350副产品
二 原（辅）料消耗
2.1 氯苄 t/a 980099.8%
2.2 烧碱 t/a 600099%片碱
2.3 盐酸 t/a 750036.5%工业盐酸
2.4 一氧化碳 t/a 2000主含99%钢瓶
2.5 催化剂 批/a 24用本一公司特制催化剂
三 公用工程消耗
3.1 新鲜水 t/t －用装置副产蒸发冷凝水 3.2 动力电 kW.h/t691.5
3.3 氮气 m3/min50
四 定员 75
4.1 操作人员 人 60
4.2 管理人员 人 15
五 项目总投资 万元 8320
5.1 固定资产投资 万元 7886
5.2 铺底流动资金 万元 434
六 营业收入 万元 18704达产年平均
序号 项目名称 单位 数量 备注
七 销售税金及附加 万元 1477达产年平均
八 利润总额 万元 3737达产年平均
九 销售利润率 % 19.98达产年平均
十 销售利税率 % 27.88达产年平均
十一 总投资利润率 % 40.04达产年平均
十二 总投资利税率 % 55.86达产年平均
十三 财务内部收益率 % 46.63税前
十四 财务净现值（ic=12%） 万元 13476税前
十五 财务内部收益率 % 36.01税后
十六 财务净现值（ic=12%） 万元 9157税后
十七 投资回收期 年 3.85含建设期
十八 借款偿还期 年 2.74含建设期
十九 盈亏平衡点 % 38.49生产能力表示
二十 资本金财务内部收益率 万元 47.43达产年平均
二一 销售毛利率 % 32.36达产年平均
综上所述，苯乙酸新羰化法工艺装置是一项投资可控、技术可行、环境可行、经济效益和社会效益均好的项目，值得大家为之合作、投资和发展。
第二章项目方案
2.1 技术概述
1）技术现状
国内目前已工业化的工艺技术有：氰化钠法和氯苄羰基化法。
氰化钠法是苯乙酸生产最为成熟的方法，但是生产成本高，产品收率低，废水量大，环境污染严重，在发达国家已经被淘汰。
传统的羰基化法由于在催化剂选择和回收尚不完善，在我国该类工业装置的发展还不如氰化钠法，国内采用此法的4家企业其装置现都已停产。
2）发展趋势
发展工艺简洁、绿色环保、效率高、成本低的技术和寻求一种既符合原子经济又能满足绿色化学标准的方法是苯乙酸发展趋势。
2.2 工艺技术（绿色媒法合成工艺）
1）技术原理
PhCH2Cl + CO + H2O→PhCH2COOH + HCl
PhCH2COOH + NaOH→PhCH2COONa + H2O
HCl + NaOH→NaCl + H2O
PhCH2COONa + HCl→PhCH2COOH + NaCl
添加新型催化剂作用下，在较低压力(2.0Mpa)及温和温度（80℃）下，添加适量甲苯，使氯苄与CO在三相体系中进行羰化反应生成苯乙酸。
2）工艺流程
图1 苯乙酸新羰基法工艺流程示意图
3）主要设备
表2 苯乙酸装置主要设备
序号 设备或装置名称 备注
1 配料釜 多套
2 反应釜 多套
3 静置分相罐 多套
4 酸化结晶罐 多套
5 苯乙酸晶体分离机 一套
6 氯化钠晶体分离机 一套
7 苯乙酸晶体干燥器 一套
8 苯乙酸成品包装置 一套
9 CO制取装置（煤气发生炉+CO净化装置） 一套
10 锅炉房 一套
11 母液净化系统 一套
12 废（污）水处理装置 一套
13 安全检测、报警、自动控制系统 一套
14 消防装置 一套
15 事故装置 一套
16 各类储罐 多套
4）生产消耗指标
表3 10000吨/年装置的原（辅）料及电力消耗表
物耗和能耗名称 数量 单位 备注 氯苄的消耗0.99 t/t 99.00%
一氧化碳的消耗0.21 t/t 99.9%CO
烧碱的消耗0.63 t/t 99.0%的片碱NaOH 浓盐酸的消耗0.76 t/t 36.5%工业盐酸
电耗730 Kw.h/t 电耗中包含装置保护用气的电耗 5）生产成本
表4 原（辅）料及工业电单价表
物耗和能耗名称 单价 单位 备注 氯化苄8,500.00元/吨 99.50%
一氧化碳300元/吨 99.9%CO
烧碱2,200.00元/吨 99%的片碱NaOH 工业浓盐酸650元/吨 36.5%工业盐酸 电耗0.74元/度
表5 10000吨/年装置的苯乙酸直接生产成本分析表
项目名称 金额 单位 备注 氯化苄 8,415.00 元/吨苯乙酸
一氧化碳 63.00 元/吨苯乙酸
烧碱 1,386.00 元/吨苯乙酸
工业浓盐酸 494.00 元/吨苯乙酸
电耗 540.2 元/吨苯乙酸
人工工资 360.00 元/吨苯乙酸 装置规模：10000t/a，定员60人，工资6万/年.人
其它 35.00 元/吨苯乙酸 装置启动起用水、用汽
合计 11293.2 元/吨苯乙酸
6）“三废”排放情况
废渣：无排放；
废水：蒸发冷凝液（纯水），排放量约20000t/a（以苯乙酸10000t/a计）；废气：有少量的干燥废气排放。
2.3 与氰化钠法的比较
1）氰化钠法概述
技术原理
先将氯化苄投入到反应釜中，然后加入氰化钠，在一定的介质中（有机溶剂或水），在相转移催化剂（如二甲胺）的作用下，在常压及一定温度下合成苯乙腈；将反应后的物料苯乙腈经过减压蒸馏抽到水解釜中，加入液碱进行水解，最后用硫酸酸化得到苯乙酸，产品经静置分层，真空脱水，过滤，烘干得成品。
反应如下：
PhCH2Cl + NaCN →PhCH2CN + NaCl
PhCH2CN + NaOH + H2O→PhCH2COONa + NH3
2PhCH2COONa + H2SO4→2PhCH2COOH + Na2SO4
图2 氰化钠法工艺流程示意图
2）与氰化钠的比较
表6 新羰基法与氰化钠比较表
新型羰化法氰化钠法
一步反应，副反应极少，产品收率＞99% 两步反应，副反应多，产品收率＜95%
新型羰化法 氰化钠法
反应条件：T=80℃、P=2.0MPa 反应条件：T=105℃、P ＝常压
不使用相转移催化剂
催化剂循环使用，催化剂无须专门处理 使用相转移催化剂 须经专门后处理
主要消耗指标：氯苄0.99t/t
CO0.21 t/t 烧碱0.63 t/t 浓盐酸0.76 t/t 电耗730kw.h/t
主要消耗指标：氯苄1.15 t/t
氰化钠0.40t/t 烧碱0.60 t/t 硫酸0.5 t/t 电耗950 kw.h/t 装置建设内容：1）反应装置
2）结晶装置 3）分离装置 4）干燥包装装置
5）反应母液蒸发浓缩装置 （无“三废”处理装置） 装置建设内容：1）两级反应装置
2）两级精馏装置 3）结晶装置 4）分离装置 5）干燥包装装置 6）催化剂回收装置 7）“三废”处理装置 成本：11,293.20元/吨（10000吨/年规模）无“三废”处理成本
成本：18000~19000元/吨
有“三废”处理成本
“三废”：装置仅有蒸发冷凝水排出
“三废”：有含CN －
工业废水和少许废渣排出，在生产过程伴有难闻的气体溢出 不会引入CN 产品可直接应用于香料市场
-
，必含CN -
须经过后处理手段使产品达标
使用新型水溶性催化剂，催化剂的量很低，产品从有机相分离，无须专门处理即可达标
无重金属离子
2.4 新型羰化法的优缺点
■优势分析
1）使用新型水溶性催化剂，不添加相转移催化剂； 2）为连续化生产工艺，运行中压低温，条件温和；
3）催化剂的制备、添加容易，催化剂基本不会随着产品分离而流失，且循
环使用，避免了传统羰化法催化剂的制备和回收难题；
4）装置除排放部分蒸发冷凝液（纯水）外，无其它“三废”排放，无环境投入和处理成本；
5）技术可推广应用于同催化体系不同系列产品新工艺的开发，如苯乙酸衍生物生产工艺开发；
6）生产装置投资不大、生产成本低；
7）产品质量好，不含剧毒物质，产品可直接应用于香料工业。
■缺点分析
1）使用CO毒性气体，有一定的危险性；
2）无大装置大规模生产实践，技术上需进一步验证和优化；
3）产品用于青霉素的生产有无影响需验证。
总之，新型羰化法无大量废水的产生，具有工艺简洁、绿色环保、效率高、成本低的显著优点，优势突出（连续生产、催化剂循环使用、成本低、无剧毒物质、无污染）。
2.5 氰化钠法的优缺点
■优势分析
苄- NaCN法反应条件温和，工艺简单，可联产苯乙腈，是目前国内外普遍采用的工业生产方法。
■缺点分析
1）原料NaCN 为剧毒物品；
2）中间产物苯乙腈毒性大，特别是苯乙腈合成工序中会产生剧毒且带有恶臭的物质—异氰苄，这些物质挥发性强，对环境造成严重污染；
3）废水污染严重，处理费用高；
4）苯乙腈合成工序收率不高，为80%～85%；
5）苯乙酸产品中存在剧毒的CN－，不宜生产某些下游产品；
6）生产成本高。
由于NaCN 为剧毒物质，国外均已淘汰该法。
第三章市场分析
3.1 市场现状
1）供应现状
在顶峰时期，全球共有120多家苯乙酸生产企业，截止目前仍有50多家，其国内占20多家。全球苯乙酸年总产能在20万吨左右，而国内苯乙酸年总产能在12万吨左右。
图3：国外苯乙酸供应商的分布图
目前，国外生产国主要是巴西和印度，主要工艺与我国类似，均以苯乙腈水解法生产，其年产能约5万吨。
图4：国内苯乙酸供应商的分布图
目前，国内最大生产企业是河北诚信，生产方式为苯乙腈水解法，其苯乙酸（钠、钾）年产能达1.2万吨。
国内主要苯乙酸生产企业统计表：
表7 国内主要苯乙酸生产企业表
2）消费情况
苯乙酸是重要的精细化工中间体，广泛用于医药、农药、香料、染料等领域，我国苯乙酸主要用作医药中间体，其使用份额占市场近80%。
中国目前成为全球抗生素产量最大的国家，并形成了以华北制药、哈药集团、石药集团和和鲁抗医药四大药企，公司为代表的一批优秀的抗生素生产企业，其青霉素产量占国内青霉素总产量的75%，四大药企青霉素产能达10万吨/年。
在国内，苯乙酸消费比例为：医药占88％，农药占3％，香料占7％，出口及其他占2％。
图5 国内苯乙酸消费结构图
本项目产品将会促进苯乙酸在国内消费结构的变化，由于该法苯乙酸无
CN-，可直接使用香料工业，将增加香料工业中使用份额，在发达国家约30%的苯乙酸用于生产香料。
3.2 市场分析
医药行业用量需求预测：近年来国内青霉素侧链化合物研究应用非常活跃，在青霉素中添加β－内酰胺酶抑制剂而使得青霉素疗效得以提高，可减少抗药性影响，加之全国范围内推行职工医疗制度改革，其疗效确切，价格低廉，青霉素成为人们首选的抗生素类药物。预计在相当长的时间内难以动摇青霉素在国内抗生素类药物的龙头地位，未来国内用量还将有一定幅度增长。我国医药消耗苯乙酸约8万吨左右。
农药行业用量需求预测：由于农药行业消费较少，而且所生产的农药大多为传统农药，因此未来不会有较大增长。目前，我国农药行业对苯乙酸需求是约2000吨。
香料行业用量需求预测：国际市场上苯乙酸酯类香料在酯类香料中占据相当重要的地位，需求逐年增加。但我国原香料行业对苯乙酸下游产品开发重视不够，目前仅少数企业生产苯乙酸酯系列产品。预计今后香料工业将是我国苯乙酸消费增长较快的领域，目前我国香料行业需求苯乙酸约5000吨。
其它领域及出口需求预测：苯乙酸还可用于高性能工程塑料、荧光增白剂、染料、液晶材料等领域。随着环保压力增加和我国精细化工快速发展，某些以苯乙腈为原料的产品可能转向使用苯乙酸，因此精细有机合成领域对苯乙酸的需求量有可能以较快的速度增加。出口方面，由于印度和巴西等国外市场需求不断增加，其它领域及出口方面对苯乙酸需求约在20000吨左右。
3.3 价格预测
目前，国内苯乙酸市场单价为21500.00元/吨。随着生产企业人力成本和环境成本的提高，苯乙酸市场价格将呈上涨趋势。
综上所述，苯乙酸全球需求总量不会有大的增长，项目发展是通过质优价廉的产品替代现有市场份额，其市场取代份额的保有量不小于6万吨。另外，因产品无CN-，苯乙酸将在国内香料原料使用上较大增加。
第四章 项目投资估算
4.1 投资估算（苯乙酸装置规模：1万吨/年）
1）估算范围
固定资产投资包括工艺设备、动力设施、工艺管道、建筑工程、工具器具费、工程建设其他费用、预备费以及建设期利息等。
2）估算依据
?国家发改委与建设部[2006]1325号文《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》。
?国家计委计办投资[2001]1153号《投资项目可行研究指南》（试用版）。
?国家石化局(1999)第195号文《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》
?国石化发(2000)412号文《化工投资项目经济评价参数》
?可行性研究报告编制依据详见总论。
3）工程建设其他费用
?包括建设单位管理费、前期工作费（可研报告编制费、环境评价费、安全评价费、卫生评价）、临时设施费、设计费、工程监理费、试车材料动力费、安全保险费、验收相关费用等。
?建设单位管理费费：根据财建（2002)394号文件为依据，按30万计算。
?勘察设计费：根据计价格(2002)10号文件为依据，按240万元计算。
?工程监理费：根据发改价格(2007)670号文件为依据，按100万元计算。
?联合试运转费：按150万元计算。
?安全卫生评价费：根据计价格（2002）125号文、建标【2007】164号文为依据，按20万元估算。
?生产职工培训费：按30万元估算。
?环境影响咨询费：根据国家计委、国家环保总局计价格 (2002)125号文件为依据，按35万元计算。
?可行性研究报告编制费：根据国家计委计价格发改价格(1999)1283号文件
为依据，按12万元计算。
预备费
按工程费用和工程建设其他费用之和的5%计算。
建设期借款利息
借款利率按5.75%计算，建设期借款利息为116万元。
4）估算结果
本项目固定资产投资为7886万元，详见总投资估算表（表B1）。
表8 固定资产投资估算表
序号项目名称估算投资
（万元）
其中含外汇
（万美元）
占投资比例(%)
1 工程费用5565 70.57
2 工程建设其他费用1835 23.27
3 预备费370 4.69
4 建设期利息116 1.47
固定资产投资（1-4）7886100.00 5）项目总投资
项目总投资为8320万元：
其中，固定资产投资7886万元；铺底流动资金434万元。
4.2 筹措方案
本项目财务分析总投资为8320万元，包括固定资产投资7886万元，铺地流动资金434万元。
资金来源为：
A. 公司自有资金4160万元，其中用于建设投资3726万元，用于铺底流动资金434万元。
B．公司长期借款4160万元。其中本金4044万元，利息116万元。
第五章 项目经济分析
5.1 基本数据
1）生产规模
第2年产量苯乙酸6000吨，第3年~第10年产量苯乙酸10000吨生产计划安排详见表。
表9 生产规模表
序号产品名称单位第2年第3-10年
1 苯乙酸吨6000 10000
2 氯化钠吨5610 9350
2）项目计算期
项目计算期为10年，其中建设期1年。
3）成本中的有关问题说明
?直接原材料：根据生产产品所需的原材料消耗量及现行市场价进行估算。
?直接燃料及动力费：根据产品动力消耗量及当地价格进行估算。
?直接工资及福利费：本项目人员编制75人，将生产人员、技术人员工资计入直接工资及福利费，按照人均每年6.5万元估算；其他人员工资计入其他管理费用。
?固定资产折旧费按分类平均年限法计算，其中：生产设备按10年折旧；动力系统按10年折旧；其他固定资产按10年折旧；房屋按20年折旧，残值率5%。
?设备维修费按折旧费的30%估算。
?其他制造费用按营业收入的2%估算。
?营业费用按营业收入的8%估算。
4）销售价格
制定的项目财务分析的苯乙酸含税销售价格为2.15万元/吨，不含税销售价
格为1.84万元/吨; 氯化钠含税销售价格为380元/吨，不含税销售价格为325元/吨。（详见表B11）。
5）税金附加
本项目产品销项税和进项税率均按17%计算，城市建设维护税和教育费附加分别按增值税的7%和5%计算。（详见表B11）。
6）利润估算
达产年平均利润总额为3737万元（详见表B5）。
7）所得税
税率按25%（详见表B5）。
8）盈余公积金
按税后利润的10%提取法定盈余公积金，5%提取任意盈余公积金。
5.2 财务评价
1）财务盈利能力分析
项目投资财务内部收益率： 36.01%（税后）
项目投资财务净现值（ic=12%）： 9157万元（税后）
项目投资回收期： 3.85年（含建设期）
资本金财务内部收益率： 47.43%
2）借款偿还能力分析
本项目长期借款总额为4160万元，其中：借款本金为4044万元，建设期利息116万元。还款资金来源为未分配利润、折旧及摊销费。借款偿还期为2.74年（含建设期）。
3）不确定性分析
（1）盈亏平衡分析（以达产第1年数据分析）
BEP= CF/（S–CV–T）X 100% =38.49%
当产量达到设计生产能力的38.49%时，项目即可达到盈亏平衡，项目抗风险能力很强。
（2）敏感性分析
项目实施过程中有很多因素可能发生变化，这里对建设投资、经营成本、销
一种苯甲醛的制备方法 一、技术领域： 本发明是一种生产广泛用于医药、染料、香料等有机合成重要中间体苯甲醛的生产新工艺。 二、背景技术及存在技术问题 现有苯甲醛生产技术普遍采用商品甲苯经沉降分离脱水后的甲苯和氯气在搪瓷反应釜内在普通光源的催化下，通过间歇式氯化反应制取苄叉二氯和苄基氯混合物，再通过间歇式分馏处理，得85%左右的苄叉二氯用纯碱溶液水解制的苯甲醛。 该工艺的主要缺点是： 1、该反应对铁杂质要求较高，瓷非常容易脱落，一旦搪瓷脱落，反应釜 会很快穿孔报废，同时由于搪瓷脱落后料液和铁之间接触后，苄基氯 会反应剧烈的聚会反应，有爆炸的危险。 2、传统工艺采用是通过静臵的方式粗略精致甲苯，这样处理过的甲苯水 含量通常在300ppm以上，这样在反应是会形成盐酸溶液，对设备产生 腐蚀，同时在金属酸溶液存在下，甲苯会发生苯环上氯代反应，不仅 降低了苄叉二氯的收率，而且形成难以分离的环氯副产物。 3、传统工艺采用普通全波段的光源，不仅选择性不好，氯的吸收效率也 较低） 4、传统方式间歇式分馏方式，不仅生产效率极低，而且分馏效果也比较 差，苄叉二氯中的苄基氯的含量在15%左右 5、由于苄基氯和苯甲醛的沸点几乎相同仅相差0.4度，采用传统的分馏 操作，很难使二者分离，传统工艺是通过苄基氯在12%的碳酸钠水溶 液中水解成苄醇，再通过分馏的方法提纯苯甲醛，这样，苄基氯就通 过纯碱转化成苄醇成为分馏后釜残废液了，不仅降低了苯甲醛的收率， 而且增加了污染。 三、技术方案 经过共沸脱水后的精致甲苯和氯气在特殊材质的反应器内，通过高压紫外灯（波长为400nm左右）轴向光照在95-110度之间反应生成苄基氯、苄叉二氯
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第一章处理工艺的文献综述 1.1含硝基苯废水对环境的危害 硝基苯，分子式为C5H6NO2，相对分子量为123，相对密度(水=1)1.20，熔点在5.7℃，沸点是210.9℃。硝基苯是淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。用于溶剂，制造苯胺、染料等。环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。 硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体后会沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。硝基苯类化合物化学性能稳定，苯环较难开环降解，常规的废水处理方法很难使之净化。因此，研究硝基苯类污染物的治理方法和技术十分必要。 1.2处理硝基苯的技术方法现状 1.2.1 物理法 对含高浓度硝基苯的工业废水，采用物理手段处理既可降低硝基苯的浓度，改善废水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，实现资源利用最大化。主要的物理处理方法有：吸附法、萃取法和汽提法。 对于吸附法，硝基苯废水处理研究中颗粒状活性炭、炉渣、有机膨润土等都是应用较多的吸附剂。赵钰等[1]在用活性炭吸附法处理含芳香族硝基化合物的染料废水的工程试运行中，COD平均值由209mg/L下降至119mg/L。 对于萃取法，目前一般采用多级萃取法或萃取法与其他方法协同处理。林中祥等人[2]用N5O3—苯做萃取剂对硝基苯生产废水进行处理，萃取两次可使硝基苯含量达国家一级排放标准。 对于汽提法，用于处理高浓度硝基苯废水，工艺上较为可行。于桂珍等[3]利用汽提—吸附法处理硝基苯废水，实验表明，硝基苯的去除率可达90%以上，汽提后的废水经碳黑吸附，废水中硝基苯含量可降至10mg/L以下，效果较好 1.2.2 化学法 针对于处理硝基苯的化学法主要有电化学法和高级氧化法。电化学氧化的基本原理有两
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕业设计 20万吨年乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计 摘要 苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一。本文介绍了国内外苯乙烯的现状及发展概况，苯乙烯反应的工艺条件，乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，苯乙烯的生产方法和生产工艺。 本设计以年处理量20万吨乙苯为生产目标，采用乙苯三段催化脱氢制苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。根据设计任务书的要求对整个工艺流程进行了物料衡算，并利用流程设计模拟软件Aspen Plus对整个工艺流程进行了全流程模拟计算，选用适宜的操作单元模块和热力学方法，建立过程模型进行稳态模拟计算并绘制了带控制点的工艺流程图。在设计过程中对整个工艺流程进行了简化计算，将整个流程分为了反应和精馏分离两个部分，利用计算机模拟计算结果对整个工艺流程进行了模拟优化，并确定了整套装置的主要工艺尺寸。 由于本设计方案使用计算机过程模拟软件Aspen Plus进行仿真设计，减少了实际设计中的大量费用，对现有工艺进行改进及最优综合具有重要的实际意义。 关键词：乙苯，苯乙烯，脱氢，Aspen Plus，模拟优化
Abstract Styrene Monomer（SM）is one of the most important organic chemicals. This article describes the present situation and development of styrene at conditions, catalyst for ethylbenzene dehydrogenation to styrene, styrene production methods and production processes. This design is based on the annual targets, ethylbenzene three-stage dehydrogenation using styrene in the process, the entire section in the process design and equipment selection. According to the requirements of the design of the mission statement of the entire process the material balance, process design simulation software Aspen Plus simulation of the whole process of the entire process, choose the appropriate operating unit module and thermodynamic methods, process model for steady-state simulation and draw the P&ID diagram. The entire process in the design process, simplify the calculation, the whole process is divided into reaction and distillation to separate the two parts, the use of computer simulation results on the entire process flow simulation and optimization, and determine the size of the main process of the entire device . This design using computer simulation software Aspen Plus simulation designed to reduce the substantial costs of the actual design, to improve the existing process and optimal synthesis ，Aspen Plus，Simulation and optimization
氯代苯甲醛的应用及合成工艺 （江苏常州江东化工有限公司费平213014） The application and synthesis process of chloro-phenylaldehyde 1.前言 氯代苯甲醛的种类较多，主要是指以下几种，它们的合成方法有许多相似之处：Cl Cl Cl CHO CHO Cl—CHO CHO Cl Cl 邻氯苯甲醛对氯苯甲醛2，4—二氯苯甲醛2，6—二氯苯甲醛氯代苯甲醛在一些工业发达国家，早已形成了规模化的工业生产，工艺上也居于领先地位。我国氯代苯甲醛的开发起步较晚，但近几年随着市场需求量的增加和原料氯代甲苯质量的提高，我国氯代苯甲醛的研究开发工作也有了长足的发展，并逐步形成了工业化生产，工艺技术不断改进，质量不断提高，除满足国内市场的需求外，还大量出口创汇，取得了较好的经济和社会效益。 2.用途 氯代苯甲醛都是高附加值的精细化工产品，是农药、医药、染料、香料、颜料及其它有机合成的重要中间体。 目前国内生产应用最多的主要是：邻（对）氯苯甲醛，这里就仅介绍它们的工业应用。 邻氯苯甲醛的应用：邻氯苯甲醛与丙酮发生Claisen-Schmidt反应生成的双烯—酮衍生物，在医药上具有消炎作用；与盐酸羟胺缩合生成的邻氯苯甲肟，是合成药物的重要中间体；在农业上可用以合成除草剂、植物生长调节剂，高效杀螨剂螨死净；染料上用以制造邻磺基苯甲醛钠及荧光增白剂；某些记录材料的中间体。 对氯苯甲醛的应用：对氯苯甲醛在医药上用以合成芬那露，氨基氨络酸等；染料上用以制备酸性蓝（C.I.，酸性蓝83，90，100，109等）；农业上用以生产新型除草剂麦敌散，植
苯乙烯试验报告 1.过程合成与分析 苯乙烯（Phenylthylene/SM），是非常重要的化工原料。我国苯乙烯主要用于生产聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂、不饱和聚酯树脂、丁苯橡胶、丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等。近几年国内苯乙烯产能不断扩大，目前已经超过400万吨/年。 苯乙烯系列树脂的产量在世界五大合成材料的产量中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯而名列第三位。苯乙烯主要用于生产苯乙烯系列树脂及丁苯橡胶，也是生产离子交换树脂及医药品的原料之一，此外，苯乙烯还可用于制药、染料、农药以及选矿等行业。苯乙烯系列树脂的产量在世界合成树脂中居第三位，仅次于PE、PVC。苯乙烯的均聚物――聚苯乙烯(PS)是五大通用热塑性合成树脂之一，广泛用于注塑制品、挤出制品及泡沫制品3大领域。近年来需求发展增长旺盛。苯乙烯、丁二烯和丙烯腈共聚而成的ABS树脂是用量最大的大宗热塑性工程塑料，是苯乙烯系列树脂中发展与变化最大的品种，在电子电器、仪器仪表、汽车制造、家电、玩具、建材工业等领域得到了广泛应用。中国已经成为世界ABS最大的产地和消费市场之一。 已知工业化的苯乙烯的生产主要采用两种方法： （一）乙苯脱氢法 乙苯脱氢法是目前国内外生产苯乙烯的主要方法，其生产能力约占世界苯乙烯总生产能力的90%。它又包括乙苯催化脱氢和乙苯氧化脱氢两种生产工艺。 1、乙苯催化脱氢工艺 乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功。目前典型的生产工艺主要有Fina/Badger工艺、ABB鲁姆斯/UOP工艺以及BASF 工艺等。 （1）ABB鲁姆斯/UOP工艺。用超加热器将蒸汽过热至800℃，与原料乙苯一起进入绝热反应器。反应温度550-650℃，常压或负压，蒸汽/乙苯质量比为1.0-1.5。通过脱氢反应器所生成的脱氢产物经冷凝器冷凝后进入乙苯/苯乙烯分离塔，塔底分出苯乙烯，塔顶馏出未反应的乙苯。将乙苯中的苯和甲苯分出后返回脱氢反应器重复利用。 （2）Fina/Badger工艺。Fina/Badger工艺通常与美孚/ Badger乙苯工艺联合签发许可。该工艺采用绝热脱氢，高温蒸汽提供脱氢需要的热量并降低进料中乙苯的分压和抑制结焦。蒸汽过热至800-950℃，与预热器内的乙苯混合后再通过催化剂，反应温度为560-650℃，压力为负压，蒸汽/乙苯质量比为1.5-2.2。反应器材质为铬镍，反应产物在冷凝器中冷凝。Fina/ Badger与 ABB Lummus公司一起几乎垄断了世界苯乙烯生产专利市场。 （3）BASF工艺。BASF工艺的特点是用烟道气直接加热的方式提供反应热，这是与绝热反应的最大不同点。脱氢过程中反应产物与原料气系统进行热交换，列管间加折流挡板，使加热气体径向流动，烟道气进口温度为750℃，出口温度为630℃，可用来预热进料的气体，使乙苯的进料温度达到585℃，直接与管内脱氢催化剂接触反应。出口气体经急冷、换热，再经空气冷却，分离脱氢尾气（H2、CH4、CO2等）、水和油，上层脱氢料液送精馏工序制得苯乙烯。 乙苯催化脱氢法的技术关键是寻找高活性和高选择性的催化剂。一开始采用的是锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代。目前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等。我国开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355系列催化剂；厦门
苯乙烯装置工艺流程叙述 一、乙苯工艺流程简述 本工艺包设计的乙苯装置界区内包括烃化反应系统(亦称烃化反应系统)、苯回收系统、乙苯回收系统、多乙苯回收系统、烷基转移反应系统（亦称反烃化反应系统）。为解决反应器在再生时停产影响，也是为了规避放大风险,烃化反应系统设计成反应器R－２10１Ａ/B、加热炉Ｆ-21０1A／B、换热器Ｅ-2101A/B;E-2102A／B;E－２103Ａ/B两套并联操作。 来自罐区的新鲜苯、油水分离器的回收苯、精馏工段回收的循环苯在T－2201苯回收塔汇合，用苯循环泵P-220１A/B泵入苯进料气化器E－2１01A／B的壳程,管程的高压蒸汽将其加热而气化,气相苯分别进入两套苯换热器E-２103A/Ｂ的壳程,与管程的高温反应器出料换热而被过热。过热后的苯被分成两股:主苯流和急冷苯流。主苯流进入反应器进料加热炉F－２１01A/B被加热到反应温度,进入烃化反应R-2１01Ａ/B。 界区外的原料乙醇用乙醇进料泵Ｐ-2101A／B加压，进入工艺水换热器E-220４,与苯塔回流罐底部排出的油水混合物换热回收热量，温度升至接近泡点,导入E-２10２Ａ／Ｂ乙醇蒸发器，用高压蒸汽将其气化，分段进入两台并联的烃化反应器。 在R-２１01A/B中,乙醇发生脱水反应生成乙烯与水蒸汽，继而苯和乙烯发生烃化反应,生成乙苯及少量二乙苯、多乙苯等。为稳定反应器的温度，每段催化剂床层之间都有与进料乙醇蒸气相混合的急冷苯进入,使反应温度在适当范围内。反应器出料依次通过苯换热器Ｅ－21０3Ａ/B管程和苯回收塔再沸器E－２2０1管程被冷却后，便进入苯回收塔Ｔ－2201进行精馏分离。T-22０1塔顶馏出苯、水和轻组分尾气,塔底则采出粗乙苯。罐区来的新鲜苯用新鲜苯泵Ｐ—２3０2A/Ｂ加压后通过乙苯/苯换热器冷E-２208与来自乙苯塔回流泵的产品热乙苯换热,进入苯塔回流罐V—2201,补充回流罐的液位。苯塔回流泵将回流罐的一部分苯打入T-2201塔顶。T－220１塔底采出的粗乙苯则送至乙苯回收塔Ｔ-22０2进一步加工。 在T－2201塔顶共沸馏出的水冷凝进入回流罐V-2２01,由于高温下苯与工艺水有乳化现象，将大部分是水的乳化液从回流罐底部导出,与乙醇进入反应器的量按1:1的比例排入工艺水换热器E-2204B管程，将热量交换给进料乙醇，然后进一步进入工艺水冷却器E-22０5壳程，用循环水冷却到４0℃-15℃消除乳化现象，进入油水分离系统，分出的工艺水经汽提脱苯后作为废热回收系统的补充水,苯则回用。 苯塔回流罐V-2２01导出的气相进入苯塔尾冷器,将水蒸汽与苯进一步冷凝下来，凝液自流到V-2201底部乳化液导出管,不凝气则通过苯塔的压力控制排放到反烃化加热炉Ｆ-２10２进口,进一步利用回收其中的乙烯与苯。 在乙苯塔T-2202中,塔顶气在乙苯塔冷凝器Ｅ—２２07管程被软水冷凝，进入乙苯塔回流罐Ｖ—2202。一部分作为回流液打回T—2202,另一部分热乙苯通过乙苯/苯换热器E—2２０8将热量传给来自罐区的新鲜苯，作为本单元的精制乙苯产品而输往苯乙烯单元或罐区，Ｅ—22０2中的软水则被蒸发成低压蒸汽送苯乙烯工段综合利用。 T－2202塔底采出物送入多乙苯(PEＢ)回收塔T-220３实现精馏分离。可循环组分二乙苯由T-22０３塔顶馏出,通入PＥB回收塔冷凝器E-2２11管程，同壳程的水换热而被冷却冷凝。冷凝液在ＰEB 回流罐V－22０3中实现汽／液分离。二乙苯被泵送到Ｆ—21０2导入反烃化反应系统进行烷基转移反应以增产乙苯。由V-２203析出的不凝气则被ＰＥＢ塔真空泵P—2２06Ａ／B抽吸,从而使二乙苯回收塔T－2203实现真空操作。T－2２03塔底产物多乙苯残油送至界外。 由二乙苯回流泵P-2205A/B排出的二乙苯与来自E—2208的新鲜苯汇合,一同进入反烃化加热炉F—２10２对流段预热,先后进入反烃化加热器E—210４A与反烃化换热器E—21０４B，被中压蒸汽完全气化,并回收反烃化出料热量,返回F-2102对流段，被进一步加热到反烃化反应温度,再被导入反烃化反应器Ｒ－２10２。在R-2102中,PＥB同苯发生烷基转移反应,生成乙苯。R－2102的出料先后通过反烃化换热器E—2１04B的管程和反烃化反应器出料蒸汽发生器Ｅ－2105的管程而被冷却冷凝，进
课题：乙苯脱氢生产苯乙烯 授课内容： ●乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ●乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程 知识目标： ●了解苯乙烯物理及化学性质、生产方法及用途 ●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯反应原理 ●掌握乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程 能力目标： ●分析和判断影响反应过程的主要因素 ●分析和判断主副反应程度对反应产物分布的影响 思考与练习： ●乙苯脱氢生产苯乙烯反应中有哪些副反应？ ●影响乙苯脱氢生产苯乙烯反应过程的主要因素有哪些？ ●绘出乙苯脱氢生产苯乙烯工艺流程图 授课班级：
授课时间： 年 月 日 第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯 一、概述 １.苯乙烯的性质和用途 苯乙烯的化学结构式如下： 苯乙烯又名乙烯基苯，系无色至黄色的油状液体。具有高折射性和特殊芳香气味。沸点为145 ℃，凝固点 －30.4℃，难溶于水，能溶于甲醇、乙酸及乙醚等溶剂。 苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物，其爆炸范围为1．1％～6．01％。 苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质，反应性能极强，如氧化、还原、氯化等反应均可进行，并能与卤化氢发生加成反应。苯乙烯暴露于空气中，易被氧化成醛、酮类。苯乙烯易自聚生成聚苯乙烯（PS ）树脂。也易与其他含双键的不饱和化合物共聚。 苯乙烯最大用途是生产聚苯乙烯，另外苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用以生产 ABS 工程塑料；与丙烯腈共聚可得AS 树脂；与丁二烯共聚可生成丁苯乳胶或合成丁苯橡胶。此外，苯乙烯还广泛被用于制药、涂料、纺织等工业。 2．生产方法 工业生产苯乙烯的方法除传统乙苯脱氢的方法外，出现了乙苯和丙烯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺、乙苯气相脱氢工艺等新的工业生产路线，同时积极探索以甲苯和裂解汽油等新的原料路线。迄今工业上乙苯直接脱氢法生产的苯乙烯占世界总生产能力的 90％，仍然是目前生产苯乙烯的主要方法，其次为乙苯和丙烯的共氧化法。本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。 二、反应原理 1.主、副反应 CH=CH 2 CH=CH 2
氯化苄联产苯甲醛生产工艺研究 陆建华 (南通利奥化工科技有限公司精细化工研究所) 摘要：本文介绍了氯化苄联产苯甲醛工艺与其他苯甲醛生产工艺比较的情况。该技术具有对设备要求低，反应耗时少，焦油产生量少，原料 要求低粗品含量高等优点。 关键词：氯化苄；苯甲醛；联合生产工艺 氯化苄和苯甲醛目前国内市场容量较大，生产企业主要靠提高生产量的方法降低固定生产成本、提高企业效益；其实，通过缩短反应时间减低能耗、提高粗品含量、减少焦油产生的方法降低可变生产成本是一项直接提高产品效益的方法。 1.工艺流程说明 以甲苯为原料，BPO为引发剂，在一定温度下通入氯气，在生产过程中控制氯化深度，氯化混合物（加入500g稳定剂）精馏得99%以上氯化苄产品，塔釜获得88%左右的二氯苄（含少量一氯苄和三氯苄），在表面活性催化剂的作用下水解，精馏得99%以上的苯甲醛产品。 2.苯甲醛生产方法对比分析 目前国内苯甲醛生产企业普遍采用以二氯苄为主要原料，以水为反应物料兼溶剂，然后选择一定的催化剂，在一定的温度条件下水解反应。苯甲醛工艺的技术核心就是催化剂的选择。苯甲醛催化剂主要有：Fe系催化剂、Zn系催化剂、酸催化剂、碱催化剂和相转移催化
剂。这些催化剂中，Fe系催化剂易使物料发生副反应，产生大量焦油而被淘汰，相转移催化工艺路线被南京工业大学申请为专利。本试验采用自制的表面活性催化剂，将有机相以乳液状态分散于水中，大大增加了水与有机相接触面积，缩短了反应时间。同时，用Zn系催化剂进行了对比性实验。 3.实验内容及其比较 （1）原料及其用量 原料：一氯苄精馏残液（一氯苄：0.6%、三氯苄：88%、三氯苄：9.4%、其他：2%）。用量：40g 水：自来水。用量：36g 催化剂：（自制）表面活性催化剂。用量：0.1g （2）实验对比表 实验对比表 （3）实验分析 采用表面活性催化剂可以缩短反应时间，减低能耗；从物料颜色对比可以看出，采用表面活性催化剂焦油生成量较小；采用表面活性催化剂粗品含量较高，增加了产品收率。 （4）实验缺陷 由于小试物料投料量少，取样频繁，使得粗品损耗大，收率计算
苯硝化生产硝基苯工艺过程与防范对策 摘要 本文对硝基苯的生产工艺进行了简要阐述，分析了生产工艺危险性，并列举案例分析，最后针对硝基苯的安全生产，提出了安全预防措施，这对硝基苯的生产能长期、稳定、安全运行具有重要意义。 关键词：硝基苯工艺危险性预防措施 引言 硝基苯是一种重要的化工原料和中间体，用于生产苯胺、联苯胺、二硝基苯等多种医药和染料行业，也可用作于农药、炸药及橡胶硫化促进剂的原料，其中主要用途是制取苯胺和聚氨酯泡沫塑料，目前，90%以上的硝基苯用于生产苯胺[1-3]。工业上硝基苯生产工艺过程主要包括苯硝化反应、硝基苯洗涤、硝基苯精馏等单元过程，生产过程中使用了大量易燃易爆、有毒有害、强腐蚀、强氧化的化学危险品。由于苯硝化反应中副反应生成的杂质（主要是硝基酚盐类）爆炸危险性很高，而且极易积累在精馏塔釜等受热部位，监测和处理不及时就容易发生爆炸，使其生产过程中安全事故具有突发性、灾害性的特点。因此对苯硝化生产硝基苯工艺过程进行危险性定量分析及对爆炸事故的安全研究，并提出具体的预防措施意义重大。 1 硝基苯生产工艺 1.1硝基苯简介 硝基苯，有机化合物，又名密斑油、苦杏仁油，无色或微黄色具有苦杏仁味的油状液体[4]。化学式为C6H5NO2，难溶于水，密度比水大，相对密度1.205，熔点6℃，沸点210~211℃，闪点为87.8℃，爆炸下限为1.8%（93.3℃）。易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆炸。与硝酸反应剧烈。低毒，半数致死量（大鼠，经口640mg/kg），硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。实验室制硝基苯由于溶有硝酸分解产生的二氧化氮而有颜色，除杂方式：加氢氧化钠溶液，分液。 1.2硝基苯的应用 硝基苯是重要的基本有机化工原料，用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业，经催化加氢或铁粉还原可得苯胺，这是硝基苯的最主要用途，由苯胺进而生产各种有机
开题报告题目苯甲醛的合成工艺技术 姓名 所在系部 专业班级 指导教师 2012 年 12 月
一、选题的背景与研究意义 背景：苯甲醛(Benzaldehyde)，无色或浅黄色，是一种强折射率的挥发性油状液体，具有苦杏仁味，故又称苦杏仁油。 苯甲醛的熔点－26℃，沸点178℃，相对密度 1.0415（104℃）。能与乙醇、乙醚、氯仿等混溶，微溶于水。能进行水蒸气蒸馏。苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似，但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂；用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时，除主要产物苯甲醇外，还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下，两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。苯甲醛还可进行芳核上的亲电取代反应，主要生成间位取代产物，例如硝化时主要产物为间硝基苯甲醛。 研究意义：本论文对甲苯侧链氯化水解法制备苯甲醛产品的方法进行了研究，提高了苯甲醛的收率，并得到了最佳工艺条件。重点考察了直接碱性水解和酸碱复合水解，甲苯氯化时反应时间、光照效率，蒸馏时真空度、塔顶出料液时的温度对收率的影响。从国内市场来看，无氯苯甲醛市场需求很大。为了满足市场对苯甲醛日益增长的需要，研究和开发一条经济、有效的制备苯甲醛的新途径是十分必要和有意义的。甲苯氯化水解法就是一种适于大量生产无氯苯甲醛的好方法。 ①可以充分利用甲苯催化重整过程的迅速发展，使得甲苯价廉易得，产量不断增长。从甲苯的有效利用和经济效益两方面来考虑，甲苯作为苯甲醛的生产原料，可说是最理想的选择。 ②生产大量无氯苯甲醛，以满足食品、香料、化妆品、医药等工业对无氯苯甲醛的日益增长的需要。 ③由甲苯生产无氧苯甲醛可创造可观的经济利益。甲苯的价格较苯甲醛低得多，甲苯一般为4000元/吨，而苯甲醛为16000元/吨。 总之甲苯氯化水解法是一种价廉物美的苯甲醛生产方法，生产能力大，污染少，是值得研究开发的方法。 由于甲苯液相空气氧化法仍存在低选择性或低收率的最大不足，所以至今仍没找到一种有效的适合工业生产的方法。其根本原因是苯氧化成苯甲醛，从而很难控制氧化深度。 甲醛极易被O 2
年产12000吨二硝基苯工艺设计书 1.1设计的目的，意义及要求 设计的目的及意义 化工课程设计是高等工业学校各专业教学计划的重要组成部分，是学生在毕业前进行的、全面运用所学的专业知识的综合训练，是培养学生综合素质和解决工程实际问题能力的一个重要的实践性教学环节。该过程是学生在校期间所学知识、理论及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得到激发的过程，是对各专业教学目标、教学过程、教学管理和教学效果的全面检验。 化工课程设计教学环节的教学目的是对学生从事科学研究的基本训练，是在教师指导下，通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探求真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养，培养学生开展科学研究的方法。使学生了解本学科的发展动态和最新科学技术，检验学生综合运用基础理论、基本知识和基本技能，解决科学与技术领域有关问题的能力，检验科研基本训练的实际效果。 工程设计是工程师工作实践中最富创造性的容。设计能力不同于理论分析能力、表达能力和动手能力，它是一种如何将思维形式的知识转化为客观上尚未存在而可以实现的物质实体的创造能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是创造客观的能力。因此设计能力的培养对工科学生尤为重要。 具体来讲化工课程设计有如下目的、意义： (1）通过课程设计的训练，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。 (2）在课程设计中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立的获取新知识的能力。 (3）通过化工课程设计加强对学生计算、绘图、实验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规化手册等最基本的工作实践能力的培养。 (4）通过化工课程设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思 想和观点；树立起严谨、负责、实事、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与
一、甲苯氯化水解法 1、工艺流程 甲苯控制条件进行侧链氯化，得到主要产物亚苄基二氯，再经酸性或碱性水 解及精馏可得苯甲醛，副产物苯甲酸。 酸性水解可用硫酸、磷酸、盐酸或甲酸等，并以锌或铁等金属盐为催化剂，如氢氧化锌、磷酸锌、月桂酸锌等，用量约为亚苄基二氯的 0. 05% ; 碱性水解 主要用碳酸钠（有的工厂用有几件替代可提高收率），在 70 ～ 80 ℃下水解 5 ～ 6 h，苯甲醛的收率为 96% ～ 97% 。 2、问题 A．水解法的废液处理有待解决 B．反应过程产生大量的氯化氢容易腐蚀设备及管道，对材质要求很高 C．产品含氯，不能直接应用于药品、香料的合成，必须增加产品精制工段，提高了产品成本 3、杭州电化集团的工艺改进 杭州电化集团有限公司所采用的新工艺是：甲苯侧链光照氯化生成二氯苄， 控制三氯苄的生成量，通过精馏分离除去一氯苄( 循环套用)，水解二氯苄含量 高的馏分得到粗苯甲醛 ,经蒸馏得高纯度的苯甲醛产品（≥99.5%）。 文章（《苯甲醛生产技术剖析》邵洪根）详细给出了生产流程及流程中的重 要控制点。
二、甲苯液相氧化法 1. 钴盐为催化剂、溴化物为催化助剂、空气为氧源的液相氧化工艺
此工艺中苯甲醛作为副产物生产，经常出现在以甲苯为原料生产己内酰胺（意大利SNIA工艺）、苯甲酸的工艺流程中。国外早已工业化，国内没有使用此法将苯甲醛作为主产品的生产厂家。 优点：产品不含氯，应用范围广 缺点：氧化工艺不好控制，甲苯很容易被过度氧化成苯甲酸；产品中杂质较多，除苯甲醇、苯甲酸外还存在苯甲酸苄酯等酯类化合物。而且，甲苯的单程转化率不超过20%，若要提高苯甲醛的选择性还需要进一步降低甲苯转化率到个位数水平，增加了生产中的动力消耗 改进措施： A．可以通过加入惰性气体的方式控制氧源中氧气的浓度防止过度氧化 B．降低反应温度，减少物料在反应器中的停留时间 C．在反应体系中加入一种或多种脂肪族或芳香族的含氮化合物，提高苯甲醛在反应产物中的分布 2. 三氧化二锰法绿色氧化工艺 利用二氧化锰在 650 ℃下灼烧得到三氧化二锰，使用该原料与中等浓度的硫酸与甲苯在反应器内进行固、油、水三相反应，甲苯氧化成苯甲醛。油相蒸馏回收，分离出苯甲醛成品和没有反应的甲苯，甲苯用于循环使用；水相经活性炭吸附处理循环使用；固相副产物( 主要是硫酸锰) 可作为成品出售。用此方法制备苯甲醛的最高收率为 91%。 此法是甲苯间接电氧化法的改进版，是一种具有挑战性的方法。
目录 第一章处理工艺的文献综述2 1.1含硝基苯废水对环境的危害2 1.2处理硝基苯的技术方法现状2 1.2.1 物理法2 1.2.2 化学法2 1.2.3 生物法3 第二章工程设计资料与依据4 2.1 废水水量4 2.2 设计进水水质4 2.3 设计出水水质4 2.4 设计依据5 2.5 设计原则与指导思想5 第三章工艺流程的确定5 3.1 废水的处理工艺流程5 3.2 工艺流程说明6 3.3 工艺各构筑物去除率说明7 第四章构筑物设计计算7 4.1 设计水量的确定7 4.2 调节池7 4.3 微电解塔8 4.4 FENTON氧化池 10 4.5 中和反应池11 4.6 沉淀池12 4.7 生活污水格栅14 4.8 生活污水调节池16 4.9 生化处理系统17 4.10 二沉池19 4.11 污泥浓缩池20 第五章构筑物及设备一览表22 5.1 主要构筑物一览表 22 5.2 主要设备一览表23 第六章管道水力计算及高程布置23 6.1 平面布置及管道的水力计算23 6.2 泵的水力计算及选型26 6.3 高程布置和计算28 第七章参考文献31
第一章处理工艺的文献综述1.1含硝基苯废水对环境的危害 硝基苯，分子式为C 5H 6 NO 2 ，相对分子量为123，相对密度(水=1)1.20，熔点在5.7℃，沸 点是210.9℃。硝基苯是淡黄色透明油状液体，有苦杏仁味，不溶于水，溶于乙醉、乙醚、苯等多数有机溶剂。用于溶剂，制造苯胺、染料等。环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，尤其是苯胺染料厂排出的污水中含有大量硝基苯。 硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体后会沉入水底，长时间保持不变。又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。硝基苯类化合物化学性能稳定，苯环较难开环降解，常规的废水处理方法很难使之净化。因此，研究硝基苯类污染物的治理方法和技术十分必要。 1.2处理硝基苯的技术方法现状 1.2.1 物理法 对含高浓度硝基苯的工业废水，采用物理手段处理既可降低硝基苯的浓度，改善废水的可生化性，又可以回收部分硝基苯，实现资源利用最大化。主要的物理处理方法有：吸附法、萃取法和汽提法。 对于吸附法，硝基苯废水处理研究中颗粒状活性炭、炉渣、有机膨润土等都是应用较多的吸附剂。赵钰等[1]在用活性炭吸附法处理含芳香族硝基化合物的染料废水的工程试运行中，COD平均值由209mg/L下降至119mg/L。 对于萃取法，目前一般采用多级萃取法或萃取法与其他方法协同处理。林中祥等人[2]用 N 5O 3 —苯做萃取剂对硝基苯生产废水进行处理，萃取两次可使硝基苯含量达国家一级排放标 准。 对于汽提法，用于处理高浓度硝基苯废水，工艺上较为可行。于桂珍等[3]利用汽提—吸附法处理硝基苯废水，实验表明，硝基苯的去除率可达90%以上，汽提后的废水经碳黑吸附，废水中硝基苯含量可降至10mg/L以下，效果较好 1.2.2 化学法 针对于处理硝基苯的化学法主要有电化学法和高级氧化法。电化学氧化的基本原理有两
毕业设计 20万吨/年乙苯脱氢制苯乙烯装置工艺设计 摘要 苯乙烯是最重要的基本有机化工原料之一。本文介绍了国内外苯乙烯的现状及发展概况，苯乙烯反应的工艺条件，乙苯脱氢制苯乙烯催化剂，苯乙烯的生产方法和生产工艺。 本设计以年处理量20万吨乙苯为生产目标，采用乙苯三段催化脱氢制苯乙烯的工艺方法，对整个工段进行工艺设计和设备选型。根据设计任务书的要求对整个工艺流程进行了物料衡算，并利用流程设计模拟软件Aspen Plus对整个工艺流程进行了全流程模拟计算，选用适宜的操作单元模块和热力学方法，建立过程模型进行稳态模拟计算并绘制了带控制点的工艺流程图。在设计过程中对整个工艺流程进行了简化计算，将整个流程分为了反应和精馏分离两个部分，利用计算机模拟计算结果对整个工艺流程进行了模拟优化，并确定了整套装置的主要工艺尺寸。 由于本设计方案使用计算机过程模拟软件Aspen Plus进行仿真设计，减少了实际设计中的大量费用，对现有工艺进行改进及最优综合具有重要的实际意义。 关键词：乙苯，苯乙烯，脱氢，Aspen Plus，模拟优化
Abstract Styrene Monomer（SM）is one of the most important organic chemicals. This article describes the present situation and development of styrene at home and abroad, styrene reaction conditions, catalyst for ethylbenzene dehydrogenation to styrene, styrene production methods and production processes. This design is based on the annual handling capacity of 200,000 tons of ethylbenzene production targets, ethylbenzene three-stage dehydrogenation using styrene in the process, the entire section in the process design and equipment selection. According to the requirements of the design of the mission statement of the entire process the material balance, process design simulation software Aspen Plus simulation of the whole process of the entire process, choose the appropriate operating unit module and thermodynamic methods, process model for steady-state simulation and draw the P&ID diagram. The entire process in the design process, simplify the calculation, the whole process is divided into reaction and distillation to separate the two parts, the use of computer simulation results on the entire process flow simulation and optimization, and determine the size of the main process of the entire device . This design using computer simulation software Aspen Plus simulation designed to reduce the substantial costs of the actual design, to improve the existing process and optimal synthesis has important practical significance. Keywords：Ethylbenzene，Styrene，dehydrogenation，Aspen Plus，Simulation and optimization
二、乙苯催化脱氢合成苯乙烯的工艺流程 脱氢反应： 强吸热反应； 反应需要在高温下进行； 反应需要在高温条件下向反应系统供给大量的热量。 由于供热方式不同，采用的反应器型式也不同。 工业上采用的反应器型式有两种： 一种是多管等温型反应器，是以烟道气为热载体，反应器放在加热炉内，由高温烟道气，将反应所需要的热量通过管壁传递给催化剂床层。 另一种是绝热型反应器，所需要的热源是由过热水蒸气直接带入反应系统。 采用这两种不同型式反应器的工艺流程，主要差别： 脱氢部分的水蒸气用量不同； 热量的供给和回收利用方式不同。 （一）多管等温反应器脱氢部分的工艺流程 反应器构成： 是由许多耐高温的镍铬不锈钢钢管组成； 或者内衬以铜锰合金的耐热钢管组成； 管径为100～185mm； 管长为3m； 管内装填催化剂； 管外用烟道气加热（见图4-9，P182）。
多管等温反应器脱氢部分的工艺流程图见图4-10（P182）所示。 反应条件及流程： 1.原料乙苯蒸气和一定量的水蒸气混合； 2.预热温度(反应进口)：540℃； 3.反应温度(反应出口)：580～620℃； 4.反应产物冷却冷凝： 液体分去水后送到粗苯乙烯贮槽； 不凝气体含有90%左右的H 2，其余为CO 2和少量C 1及C 2 可作为燃料气，也可以用作氢源。 5.水蒸气与乙苯的用量比（摩尔比）为6～9:1； (等温反应器脱氢，水蒸气仅作为稀释剂用)。 6.讨论： (1)等温反应器:要使反应器达到等温，沿反应器的反应管传热速率的改变，必须与反应所需要吸收热量的递减速率的改变同步。 (2)一般情况下，出口温度可能比进口温度高出几十度(传递给催化剂床层的热量，大于反应时需要吸收的热量。) (3)催化剂床层的最佳温度分布以保持等温为好。 尾气放空烟道气排 冷却水 阻聚剂循环烟道气配比蒸汽 水燃料雾化 蒸 汽粗笨乙烯至精馏工段 12345 671图4-10 多管等温反应器乙苯脱氢工艺流程 1-脱氢反应器；2-第二预热器；3-第一预热器；4-热交换器；5-冷凝器； 6-粗乙苯贮槽；7-烟囱；8-加热炉
羟基苯甲醛的精细合成工艺研究 通过对羟基苯甲醛的合成工艺研究，能够进一步的确定羟基苯甲醛的工艺条件。以工艺生产开展状况特点进行试验，能够对羟基苯甲醛中间产物生成以及整体工艺效果进行确认。本文对羟基苯甲醛的精细合成工艺进行研究。 标签：羟基苯甲醛；精细；合成工艺 对羟基苯甲醛的研究需要确认基本特点，能够根据化工生产的需求进一步的实现精细化合成效果的提升。对于羟基苯甲醛的研究是化工生产工艺水平提升的关键。 1羟基苯甲醛特点 羟基苯甲醛有3种异构体，即邻羟基苯甲醛、对羟基苯甲醛和间羟基苯甲醛，对羟基苯甲醛又名对甲醛苯酚。从水中析出者为白色至浅黄色针状结晶。有芳香气味。在常压下可升华而不分解。分子量122.12。熔点115～116℃。相对密度1.129 （130/4℃）。折射率1.5705（130℃）。微溶于水和苯，易溶于乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯，30.5℃时在水中的溶解度为1.38，65℃时在苯中的溶解度为3.68。小鼠腹腔注射LD50500mg/kg。对羟基苯甲醛是医药、香料、液晶的重要中间体，与硫酸二甲酯反应可制得茴香醛，与乙醛作用可制得对羟基肉桂醛，进一步氧化可制得肉桂酸，本品直接氧化可制对羟基苯甲酸，还原制对羟基苯甲醇等，均可用作香料；医药中间体；液晶原料；其他有机合成中间体，用途较广泛。间羟基苯甲醛除直接用作香料外，还用制作其他香料的中间体；医药原料，生产盐酸脱羟肾上腺素、肾上腺素、奎宁等；镀镍光亮剂；化学分析试剂（糖定量分析）；照相乳剂及杀菌剂等。 邻羟基苯甲醛又称水杨醛，无色透明油状液体，有特殊气味及苦杏仁味，化学性质活泼，可发生取代、缩合、氧化、维提希（Wittig）反应等。与硫酸作用呈桔红色，与金属离子可形成有色螯合物。遇三氯化铁溶液显紫色。可被还原成水杨醇。主要用于生产香料“香豆素”及“二氢香豆素”的原料，配制紫罗兰香料，还可用作杀菌剂。 对羟基苯甲醛制备方法：由苯酚为原料，使氯仿与苯酚钠盐在60℃反应。或由苯酚与三氯乙醛在碳酸钾催化下缩合，再经甲醇钠分解。还可在三氯化铝催化剂下将干燥氯化氢通入苯酚与氢氰酸的混合液，反应后再在冰水中分解制取对羟基苯甲醛。 2实验室制备对羟基苯甲醛方法 以苯酚和三氯甲烷为原料，在碱性溶液中加热，进行Reimer-Tiemann反应，同时生成对羟基苯甲醛及少量水杨醛（邻羟基苯甲醛）。在50 mL烧瓶中加入e （2 g，8 mmo1）和a（o.94 g，8 mmo|），以及20 mL乙醇，滴加几滴哌啶，回
课题：乙苯脱氢生产苯乙烯 第二节 乙苯脱氢生产苯乙烯 一、概述 １.苯乙烯的性质和用途 苯乙烯的化学结构式如下： 或者 系无色至黄色的油状液体。具有高折射性和特殊芳香气味。沸点为145 ℃， 凝固点 －30.4℃，难溶于水，能溶于甲醇、乙酸及乙醚等溶剂。 苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧，生成苯、甲苯、甲烷、乙烷、碳、一氧化碳、二氧化碳和氢气等。苯乙烯蒸气与空气能形成爆炸混合物，其爆炸范围为1．1 ％～6．01％。 苯乙烯具有乙烯基烯烃的性质，反应性能极强，如氧化、还原、氯化等反应均可进行，并能与卤化氢发生加成反应。 苯乙烯暴露于空气中，易被氧化成醛、酮类。苯乙烯易自聚生成聚苯乙烯（PS ）树脂。也易与其他含双键的不饱和化合物共聚。 苯乙烯最大用途是生产聚苯乙烯，另外苯乙烯与丁二烯、 丙烯腈共聚，其共聚物可用以生产 ABS 工程塑料；与丙烯腈共聚可得AS 树脂；与丁二烯共聚可生成丁苯乳胶或合成丁苯橡胶。此外，苯乙烯还广泛被用于制药、涂料、纺织等工业。 工业生产苯乙烯的方法除传统乙苯脱氢的方法外， 出现了乙苯和丙烯共氧化联产苯乙烯和环氧丙烷工艺、乙苯气相脱氢工艺等新的工业生产路线， 同时积极探索以甲苯和裂解汽油等新的原料路线。迄今工业上乙苯直接脱氢法生产的苯乙烯占世界总生产能力的 90％，仍然是目前生产苯乙烯的主要方法，其次为乙苯和丙烯的共氧化法。本节主要介绍乙苯脱氢法生产苯乙烯。 二、反应原理 1. 主、副反应 主反应： 催化剂 ＋H 2 △H Φ 在主反应发生的同时，还伴随发生一些副反应，如裂解反应和加氢裂解反应： ＋H 2 ＋C H 4 4 +H 2 H 6 +2H 2O +2CO 2+3H 2 高温下生碳 8C+5H 2 此外，产物苯乙烯还可能发生聚合，生成聚苯乙烯和二苯乙烯衍生物等。 CH 3 CH=CH 2 CH=CH 2 CH 2—CH 3 CH=CH 2 CH 2—CH 3 CH 4 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH 3 CH 2—CH