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甲代烯丙基氯合成工艺报告一、 产品简介：甲代烯丙基氯是一种重要的有机中间体，可广泛用于医药、农药、香料、合成材料等领域。
是合成克百威、苯丁锡等杀虫杀螨剂的主要原料。
由甲代烯丙基氯制备的甲代烯丙基磺酸盐与丙烯腈共聚后可以极大地改善丙烯腈纤维的染色性能，被称为腈纶的“第三单体”，在合成纤维工业中具有重要意义。
其还可以制备2-甲基环氧氯丙烷、甲基甘油、甲基环氧树脂、甲代烯丙基醇、异油醛等。
二、 编写依据：由凯飞化学研发中心小试结果编写 三、 产品简述：1、学名：甲代烯丙基氯2、分子式：C 4H 7CL3、结构式：4、分子量：90.55 四、 生产设计能力200吨/年（年按7200小时计） 五、 工艺路线：本实验把氯气、异丁烯气体以一定的流速通入管式反应器中，在70℃左右、常压下反应制得。
CH 2CH 3CH 3Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 3CCH 2CH 2CL付反应： 1. 生成叔丁基氯：HClCH 3CH 3CH 2CH 3CH3CH 3CL2.生成异巴豆基氯：HClCH 3CLCHCl CH 3CH3CH 2CH 33.生成二氯异丁烷：CLCH 2CH 3CH 3CLCHCH 3CH 3HClCL4.生成3，3—二氯异丁烯：Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 2CHCL 2CH35.生成生成二氯异丁烯：Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 2CH 2CLCH 2CL6.生成三氯异丁烷：HClCH3CH 2CLCH 2CL CL CH 2CH 2CLCH 2CL六、产品质量标准：七、原料、中间体及产品物化性质八．原材料质量标准九、小试工艺流程叙述及合成方法：小试反应器：带有冷凝夹套，直径为10mm、长为400mm的管式反应器。
气体喷头：中心管内径为3mm产品MAC的合成1）气体在反应器中停留时间定为1-2秒1.安装好管式反应器、冷凝器，尾气吸收装置。
2.接装好氯气、异丁烯气体流量计及压力表。
甲代烯丙基氯合成工艺报告一、 产品简介：甲代烯丙基氯是一种重要的有机中间体，可广泛用于医药、农药、香料、合成材料等领域。
是合成克百威、苯丁锡等杀虫杀螨剂的主要原料。
由甲代烯丙基氯制备的甲代烯丙基磺酸盐与丙烯腈共聚后可以极大地改善丙烯腈纤维的染色性能，被称为腈纶的“第三单体”，在合成纤维工业中具有重要意义。
其还可以制备2-甲基环氧氯丙烷、甲基甘油、甲基环氧树脂、甲代烯丙基醇、异油醛等。
二、 编写依据：由凯飞化学研发中心小试结果编写 三、 产品简述：1、学名：甲代烯丙基氯2、分子式：C 4H 7CL3、结构式：4、分子量：90.55 四、 生产设计能力200吨/年（年按7200小时计） 五、 工艺路线：本实验把氯气、异丁烯气体以一定的流速通入管式反应器中，在70℃左右、常压下反应制得。
CH 2CH 3CH 3Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 3CCH 2CH 2CL付反应： 1. 生成叔丁基氯：HClCH 3CH 3CH 2CH 3CH3CH 3CL2.生成异巴豆基氯：HClCH 3CLCHCl CH 3CH3CH 2CH 33.生成二氯异丁烷：CLCH 2CH 3CH 3CLCHCH 3CH 3HClCL4.生成3，3—二氯异丁烯：Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 2CHCL 2CH35.生成生成二氯异丁烯：Cl 2CH 2CH 2ClCH 3HClCH 2CH 2CLCH 2CL6.生成三氯异丁烷：HClCH3CH 2CLCH 2CL CL CH 2CH 2CLCH 2CL六、产品质量标准：七、原料、中间体及产品物化性质八．原材料质量标准九、小试工艺流程叙述及合成方法：小试反应器：带有冷凝夹套，直径为10mm、长为400mm的管式反应器。
气体喷头：中心管内径为3mm产品MAC的合成1）气体在反应器中停留时间定为1-2秒1.安装好管式反应器、冷凝器，尾气吸收装置。
2.接装好氯气、异丁烯气体流量计及压力表。
摘要烯丙基氯又名3－氯丙烯，无色易燃液体，有腐蚀性和刺激性臭味。
烯丙基氯作为一种重要的石油化工中间产品，一般不直接作为商品出售。
烯丙基氯的主要用途就是生产环氧氯丙烷。
在工业上主要有两种制备方法即丙烯高温氯化法和丙烯氧氯化法。
目前，世界上烯丙基氯生产能力约为90万吨／a。
Aspen Plus是生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。
Aspen Plus软件对化工过程进行设计不仅可以准确的再现化工生产过程，而且大大缩短设计时间，降低设计消费。
Aspen Plus 在整个工艺装置的从研发、工程到生产生命周期中，提供了经过验证的巨大的经济效益。
本文使用Aspen Plus软件，对烯丙基氯的生产过程进行了概念设计。
首先，根据相关的烯丙基氯的生产过程，选择了最优的烯丙基氯的生产工艺，确定了烯丙基氯的生产流程，其中包括换热器，吸收塔，共沸塔。
根据各单元操作的工艺特点及优化操作参数，降低操作费用和公用工程的费用，对流程作经济权衡，节省生产成本。
通过对烯丙基氯的生产过程的设计以及各参数的优化，我们得到了一套比较合理的流程和参数，根据Aspen Plus的结果表明，产品的纯度和收率，达到了项目的要求。
关键词：Aspen Plus，烯丙基氯，优化设计IAbstractAllylic chlorine, also names 3- allyl chloride, appearance is colorless flammable liquid, has corrosiveness and the irritant smell. Allyl chloride as a kind of important petrochemical products, generally not directly sale. And it is the main purpose of the production of epichlorohydrin. In industry to basically have two kinds of preparation methods that LvHuaFa propylene temperature and propylene LvHuaFa oxygen. At present, the world allylic chlorine production capacity for about 90 million t/a.Aspen Plus is the production of equipment design, optimization of the steady-state simulation and universal process simulation system. Aspen Plus software design of chemical process can not only accurate representation of the chemical production process, but also greatly shorten the time, reduce the consumption of design of design. Aspen Plus in the entire craft installment from the research and development, the project to produces in the life cycle, provided underwent the confirmation the huge economic efficiency.This paper used aspen Plus software, the production of Allylic chlorine conceptual design process. Firstly, according to the relevant Allylic chlorine production process, select the optimal allylic chlorine production process, determines the allylic chlorine production processes, including heat exchanger, absorption tower, extraction. According to the technological characteristics of each unit operations and optimizing the operation parameters, lower operating costs and expenses for public works, economic weighing, save for process production cost.Through the allylic chlorine manufacture process design and optimization of parameters, we got a relatively reasonable process and parameters, according to the results, Aspen Plus the purity and yield of product, to project requirements.Key words: Aspen Plus, Allylic chlorine, optimization designII摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................... I I 第一章引言 (1)1.1 烯丙基氯的简介 (2)1.1.1 烯丙基氯的理化性质 (2)1.1.2 烯丙基氯的生产消费情况 (3)1.1.2.1国外生产和消费情况 (3)1.1.2.2国内生产和消费情况 (4)1.2 烯丙基氯的生产技术分析 (5)1.2.1 丙烯高温氯化法[7-8] (5)1.2.2 丙烯氧氯化法 (6)1.3 Aspen Plus简介 (6)1.3.1 Aspen Plus软件的应用实例 (7)1.4 本课题研究的意义 (8)第二章烯丙基氯的生产设计要求与分析 (10)2.1 Aspen Plus工艺模拟步骤 (10)2.1.1 生产工艺模型的建立 (10)2.1.2 操作单元的设定 (10)2.1.3 精馏塔单元的设定 (11)2.2 烯丙基氯生产的设计要求 (12)2.2.1 原料及产品规格 (12)2.2.2 设计要求 (12)2.3 烯丙基氯生产过程的分析 (12)2.3.1 烯丙基氯生产的流程选用 (12)2.3.2 反应系统分析 (13)2.3.2.1 反应过程分析 (14)2.3.2.2 反应的循环结构 (14)2.3.2.3 物料平衡分析 (14)2.3.2.4 分离系统分析 (15)2.3.2.5 换热网络的合成 (16)2.4 流程叙述 (17)III第三章烯丙基氯生产流程的设计与优化 (19)3.1 流程的设计与优化 (19)3.1.1 反应器R-101反应条件的确立 (19)3.1.1.1 精榴塔T-101的设计 (19)3.1.1.2 分离参数的初步设定 (20)3.1.1.3 回流比对分离效果的影响 (20)3.1.1.4 进料板位置对分离效果的影响 (21)3.1.1.5 塔顶采出率对分离效果的影响 (22)3.1.2 精馏塔T-102操作条件确定 (23)3.1.3 精馏塔T-103操作条件确定 (24)3.1.3.1 精榴塔T-103的初步设定 (24)3.1.3.2 回流比对烯丙基氯纯度的影响 (25)3.1.3.3 采出率对烯丙基氯分离的影响 (25)3.1.3.4 进料板对烯丙基氯分离的影响 (26)3.1.4 吸收塔T-104的设定 (27)3.1.4.1 吸收剂流量对吸收效果的影响 (27)3.2 设备的设计与校核 (28)3.2.1 精馏塔T-103的设计 (28)3.2.2 热器E-101的设计 (31)3.2.2.1 换热器E－101的工艺参数 (34)3.2.2.2 换热器E－101的选型和校核 (34)结论 (37)参考文献 (38)致谢 (39)附录一：Aspen Plus 计算说明报告 (40)附录二：生产工艺流程图 (65)附录三：设备结构图 (66)IV第一章引言概念设计又称为“预设计”，是在根据开发基础研究成果、文献数据、现有类似的操作数据和工作经验基础上，按照所开发的新技术工业化规模要求而作出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进一步的要求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键的一个步骤。
第二章 烯丙基氯生产工艺2.1烯丙基氯的生产方案和选取2.1.1 烯丙基氯的生产方案烯丙基氯的工业生产方案主要有两种：丙烯高温氯化法和丙烯氧氯化法。
2.1.1.1丙烯高温氯化法丙烯高温氯化法的原理是过量的丙烯和氯气在高温（471-510 ℃）下反应，氯主要取代丙烯甲基上的氢原子，反应方程式为：CH 2＝CH-CH 3 + Cl 2 → CH 2=CH-CH 2Cl + HCl此工艺的优点是工艺相对成熟，生产工艺较灵活；缺点是原料纯度要求较高，转化率较低，能耗较大。
所以丙烯高温氧化法的使用更普遍。
2.2.1.2丙烯氧氯化法丙烯氧氯化法的原理是丙烯、氧气和氯化氢在碲催化剂下反应生产烯丙基氯， 反应方程式为：CH 2CHCH 3 +HCl +0.5O 2=CH 2CHCH 2Cl + H 2O 。
此工艺的优点是原料纯度要求不是很高，达到90%即可，转化率较高，能耗较低；缺点是使用的催化剂碲造成较大的腐蚀，材质要求较高。
因此，使用较少。
2.1.2 生产方案的选取烯丙基氯的两种生产方案，丙烯高温氯化法要求原料纯度较高，但是工艺成熟，操作更熟练和稳定；丙烯氧氯化法虽然原料纯度要求不高，但是其催化剂对设备腐蚀大，必定造成设备投资增加。
综上所述，本次设计优先选择丙烯高温氯化法。
2.2烯丙基氯生产工艺说明主反应：23222CH CHCH Cl CH CHCH Cl HCl →＝＋＝＋ 副反应：2CH 2=CHCH 3+3Cl 2 CH 2=CHCH 2Cl+3HCl+CH 2=CClCH 2Cl （2,3-二氯丙烯）23223CH CHCH Cl CH CClCH HCl →＝＋＝＋（2-氯丙烯） 232CH CHCH 3Cl 3C 6HCl →＝＋＋（C ）纯度为98%的丙烯经过干燥以后预热到350-400℃，加热后的丙烯与氯气以（氯气：丙烯）1:4的比例混合，通过喷嘴将混合物喷入反应器（反应器内温度为500℃左右）中进行反应，以得到主产品烯丙基氯，还会产生一些副产品如氯化氢、1,2-二氯丙烯、1,3-二氯丙烯、1,2,3-三氯丙烷等。
