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万吨年丙烯基氯生产项目设计

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年产1万吨丙烯基氯生产流程设计.

年产1万吨丙烯基氯生产流程设计.
氯丙烯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，主要是用于生 产环氧氯丙烷、丙烯醇、甘油、烯丙胺、烯丙 酯等下游产品，也是农药、医药的原料。还可 用作合成树脂、涂料、胶黏剂、增塑剂、稳定 剂、表面活性剂、润滑剂、土壤改良剂和香料 的原料。
1.3.1氯丙烯的生产方法
丙烯高温氯化法 丙烯高温氯化制取氯丙烯的工艺原
常温下为无色液体，有腐蚀性和刺激性 气味，易燃，有毒。它的性质活泼，能发生氧 化、加成、聚合、水解、氨化、氰化、酯化等 反应。微溶于水，与乙醇、氯仿、乙醚和石油 醚混溶。
1.2氯丙烯的应用
由于氯丙烯可发生氧化、加成、取代、 烷基化等多种反应，使其在医药、农药、香料、 塑料阻燃、有机合成等方面具有广泛的应用。
理为丙烯和氯在高温（470～510℃）下 反应，氯主要取代丙烯β位的氢原子，而 几乎不发生双键上的加成反应，其反应 式如下: CH2=CHCH3+Cl2=CH2=CHCH2Cl+HCl
(ΔH= -112kJ/mol )
丙烯氧氯化法
丙烯氧氯化法是以丙烯、氯化氢和氧在 碲催化剂存在下，进行气相反应制取合 成反应式：
摩尔组成
15.46 0.47 1.88 107.63
氯丙烯 1.000 2-氯丙烯 3.208E-05
2-氯丙烯 0.951 氯丙烯 0.049
1,3-二氯丙烯 0.961 氯丙烯 0.039
丙烯 0.0695 氯化氢 0.1830 水 0.7474
３.５过程优化
改进的工艺流程图 热量匹配后的工艺流程图
3.1设计目标
原料： 丙烯>98%，氯气 产品: 氯丙烯>99.9%，2-氯丙烯>95%，
2,3-二氯丙烯>95%，盐酸31.5wt%

年产1万吨烯丙基氯生产流程设计(ppt 21页)

年产1万吨烯丙基氯生产流程设计(ppt 21页)

Allyl Chloride
15.56 0.01 15.55 15.55 0.0 0.01 0.0 0.01
2-Chloropropene 0.46 0.0 0.46 0.46 0.0 0.0 0.0 0.0
di-Chloro propene 1.81 0.0 1.81 1.81 0.0 0.0 0.0 0.0
生产时间为340天。要求最大程度实现绿色化生产， 给出一个优化的生产流程设计方案，优化操作参数， 提高丙烯和氯气等原料利用率，减少公用工程消耗， 实现最大的社会、环境和经济效益。
6
二、工艺选择及技术分析
工艺流程
South China University of Technology
Propylene, 25C,V1A1.L7VbaEr
8
技术分析
South China University of Technology
反应原理
主反应：
CH2＝CH-CH3 + Cl2 → CH2=CH-CH2Cl + HCl,
Δ H1= -112kJ/mol (1)
副反应：
CH2＝CH-CH3 + Cl2 → CH2=CCl-CH3 + HCl,
Δ H2= -121kJ/mol (2)
VA RY 1 B 4 6 FEEDS STAGE
16
氯丙烯Байду номын сангаас产装置换热流程的改进
原工艺流程简图
改进后流程示意图 17
四、全流程经济衡算
原料费用 产品及副产品价值 设备投资费用计算 操作费用计算 全流程经济衡算
South China University of Technology
18

烯丙基氯生产流程设计

烯丙基氯生产流程设计
路漫漫其悠远
South China University of Technology
高温氯化反应过程控制条件的选择
(1) 反应温度 500℃左右，反应收率较高
(2) 丙烯/氯气摩尔比 (3) 反应时间 (4) 反应压力 (5) 丙烯、氯气预热温度
路漫漫其悠远
三、流程模拟与优化
South China University of Technology
反应原理
主反应： CH2＝CH-CH3 + Cl2 → CH2=CH-CH2Cl + HCl, ΔH1= -112kJ/mol (1) 副反应： CH2＝CH-CH3 + Cl2 → CH2=CCl-CH3 + HCl, ΔH2= -121kJ/mol (2) CH2＝CH-CH3 + 2Cl2 → CH2=CCl-CH2Cl + 2HCl, ΔH3= -222kJ/mol (3) CH2＝CH-CH3 + 3Cl2 → 3C + 6HCl, ΔH4= -306kJ/mol (4)
MolarFlowrate 95.61 6.92 88.69 18.38 70.31 77.23
(kmol/h)
Propylene
58.08 2.72 55.36 0.55 0.0 0.01
Allyl Chloride
15.56 0.01 15.55 15.55 0.0 0.01
2-Chloropropene 0.46 0.0 0.46 0.46 0.0 0.0
路漫漫其悠远
模拟结果
Stream NO
４ ６ ７ ８ ９ １０ １１ １２
Temperature (℃) -50 -50 -50 46 -57 -56

万吨氯丙烯生产流程模拟与优化

万吨氯丙烯生产流程模拟与优化

53.430 0.000 25.591 3.999 1.740 15.241 0.000
18
改进后模拟结果
stream ID Temperature C
Pressure bar Vapor Frac Mole Flow kmol/hr Mass Flow kg/hr Mass Frac %
PROPY-01 CHLOR-01 ALLYL-01 2-CHL-01
1万吨氯丙烯生产流程模拟与优化
姓名：金 光 陈行水 学院：化学与化工学院 班级：化学工程09硕一 指导老师：李秀喜 副教授
1
一万吨氯丙烯生产流程设计
1.项目背景 2.项目分析与设计 3.过程模拟与优化 4.经济衡算 5.总结
2
项目背景
化学式 CH2=CHCH2Cl，分子质量76.5。 命名
甘油、烯丙胺、烯丙酯等下游产品
4
项目背景
设计背景及市场分析
设计背景
氯丙烯主要需求还是在作为环氧氯丙烷的中间体， 从最近几年数据来看，国内还在进口环氧氯丙烷。这就 推动了氯丙烯的需求增加。
5
项目背景
• 市场分析
• 齐鲁石化氯碱厂 • 岳阳石化环氧树脂厂 • 沈阳化工股份有限公司 • 无锡石化树脂厂 • 济南化工厂 • 上海高桥化工厂
7
生产方法比较
项目分析与设计
高温 氯化 法
丙烯 氧氯 化法
原料
优点
缺点
丙烯、 工艺成熟，腐
氯气
蚀小
要求原料纯度 高，单程转化 率低，能耗高
丙烯、 可用90%粗丙
氯化氢、烯，转化率高，
氧
能耗低
使用碲、五氧 化二矾作催化 剂，腐蚀大， 材质要求高
经综合比较，本设计采用高温氯化法进行氯丙烯的生产。

年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计..

年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计..

化工工艺课程设计说明书年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计院（系）：专业：班级：姓名：学号：2014年 7月2日化工工艺课程设计任务书一、课程设计任务及条件1.设计题目：年产5.1万吨丙烯精制车间工艺设计2.设计条件；3.原始数据操作压力：1.705MPa（表压）二、课程设计项目及内容1.工艺路线设计：生产方法和工业流程的设计2.工艺计算：物料衡算、热量衡算、设计工艺计算3.车间布置设计：主要是说明车间布置的组要设计思想4.化工管路设计：管路计算及管道布置图的主要设计思想5.非工业条件设计：对非定型设备给出设备设计条件单6.编制设计文件：编写设计说明书、绘制图纸三、课程设计结果及要求1.设计说明书包括：封面、设计任务书、目录、正文、参考文献等，并依次装订。

要求：计算正确、论述清楚、文字精炼、插图简明、书写工整。

○1字数不少于3000;○2纸张统一用A4打印纸；○3说明可手写或打印○4封面按统一模板打印2.图纸绘制图纸符合制图规范（线条、比例、图示、布局、标注、说明等）图面整洁、图纸齐全。

具体要求如下：○1图纸幅面：A3图纸;○2图纸绘制：机绘二张，手绘三张；○3图纸类型：物料流程图1张、带控制点工艺流程图1张、设备布置图1张、塔设备设计条件图1张、管道布置图1张（局部设计）。

四、设计地点和进度安排1.设计地点本课程设计是分散进行，可随时在设计室进行设计，上机可在学院机房。

2.进度安排○1第15周接受设计任务;○2第16-19周进行设计；○3第20周提交说明书和图纸。

目录一、概述 (6)1.1 丙烯的性质及用途 (6)1.2 丙烯的来源及丙烯生产在化工生产中的地位 (6)1.3工艺路线设计 (7)1.3.1丙烯精制生产方法的确定 (7)1.3.2丙烯精制工艺流程的叙述 (7)二工艺计算 (8)2.1 原始数据 (8)2.2 物料衡算 (8)2.2.1 计算塔釜组成 (8)2.2.2 将质量分数换算成摩尔分数 (9)2.3 热量衡算 (11)2.3.1 塔温的计算 (11)2.3.2 全塔热量衡算 (13)2.4 设备工艺计算 (16)2.4.1最小回流比计算 (16)2.4.2 计算最小理论板数 (16)2.4.3塔板数和实际回流比的确定 (17)2.4.4 确定进料位置 (18)2.4.5 初选板间距及塔径的估算 (19)2.4.6计算混合液塔顶，塔釜进料的密度及气体的密度 (20)2.4.7 初选板间距及塔径的估算 (20)2.4.8 浮阀塔内件及工艺尺寸确定 (21)2.4.9 浮阀塔的操作性能图 (28)三车间布置的主要设计思想 (33)四化工管路设计 (34)4.1 管路计算 (34)4.2 管道布置图的主要设计思想 (36)五非工艺条件设计 (36)5.1 非定型设备设计条件单 (36)六结论 (37)七参考文献 (37)一、概述1.1 丙烯的性质及用途物理性质：化学式C3H6,结构简式为CH3-CH=CH2，丙烯常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)毕业设计

年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)毕业设计

长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称（精馏工段）题目类型毕业设计系部专业班级学生姓名指导教师辅导教师时间毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (6)3 方案论证 (8)3.1 低压热泵工艺流程 (8)3.2 高压丙烯精馏流程 (8)4 过程论述 (10)4.1 基本原理 (10)4.2 丙烯的性质 (10)4.3 工艺流程 (12)4.4 精馏工段工艺计算 (12)5 结果分析 (45)6 结论或总结 (46)参考文献 ............................................................................................... 46買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。

年产万吨丙烯烃项目初步说明书

年产万吨丙烯烃项目初步说明书

集团年产20万吨丙烯烃项目初步设计说明书目录第一章总论1.1 项目概况在我国目前的多煤贫油自然资源条件下，减少烃原料化工对石油资源的过度依赖，是我国经济和社会可持续发展所面临的一项重要任务。

因此发展以煤、气资源为源头的烃原料生产技术成为我国科技界的一个热点研究领域。

本项目的目标是为一石油化工综合企业设计一座C4烃综合利用的分厂，要求采用来自醚化分厂的混合C4烃裂解生成以乙烯、丙烯为主的产物，并且考虑其余组分的利用的一个项目。

同时需要考虑尽可能减少对自然环境的污染以及对污染的治理措施。

1.2 设计依据1、《化工工厂初步设计文件内容深度规定》（2001年06月01日国家石油和化工工业局发布）及有关专业的国家标准。

2、国家经济、建筑等相关政策。

3、2011年“三井化学杯”大学生化工设计竞赛指导书。

1.3 设计思想及原则1、所选择的工艺技术应先进、适用、可靠，保证项目投产后，能安全、稳定、长周期、连续运行。

2、所选择的设备和材料必须可靠，且尽可能国产化。

3、充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水。

4、贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产。

5、消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，负荷石油化工行业的相关标准。

6、所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少投资，提高项目经济效益和抗风险能力。

科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是的作出研究结论.1.4 工艺特点本项目所采用的生产工艺特点是：具有较高的丙烯收率，本工艺采用专有的沸石催化剂和低磨损的固定床反应器作为主要生产装置，利用低结焦催化剂可以降低再生循环次数，在反应温度下可以不连续再生，更有利于节省成本。

1.5 产品方案本项目产品主要为聚合级乙烯单体和聚合级丙烯单体，在工艺装置中的副产品主要有丙烷等。

项目产品产品纯度产量(吨/年)乙烯99.9%（w%）7.4万主产品丙烯99.6%（w%）20.6万副产品丙烷97.5（w%） 1.8万1.6 辅助设计软件的应用在本设计中，应用了以下辅助设计工具软件：用Aspen Plus 11.1进行流程模拟和工艺优化；用Aspen Energy Analizer V7.3-aspenONE进行热能集成优化；用Auto-CAD 2007进行制图；用Autodesk 3dsMax Design2010制作三维厂区效果图第二章厂址选择厂址选择是化工装置建设的一个重要环节，也是一项政策性﹑技术性很强的工作。

万吨丙烯基氯生产流程设计

万吨丙烯基氯生产流程设计
[1] 有机化工原料大全[M].第一卷.北京:化学工业出版 社.1989
[2] 梅群波,杜乃婴,吕满庚.氯丙烯及其衍生物的制备和应用. 精细化工中间体.2004（4）
[3] 薛祖源.环氧氯丙烷生产技术和发展意见. 中国氯碱. 2007（6）
[4] 张廷深.重要的有机原料中间体－氯丙烯. 化工之友. 1995（4）
T5，大大的减少了设备的投资费用。 通过改进，我们不仅从能量方面进行了优化，降低了能源
消耗，节省了操作成本，而且减少了设备投资。通过优化 模拟可以知道，改进后的工艺完全能够满足生产的要求， 达到了设计的目的，所以该优化设计是成功的。
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六、参考文献

精馏塔（T2）
47
换热器 泵
精馏塔（T3）
85
精馏塔（T4）
138
精馏塔（T5）
128
闪蒸槽 反应器 压缩机
总计
费用（/万元） 518 112 180 405 460 2186
设备的费用还包括不可预见费用和公用工程费用。 不可预见费用＝30％设备费用＝0.3×2186＝655.8 公用工程费用＝25％设备费用＝ 0.25×2186＝ 546.5 总的设备费用＝设备费用＋不可预见费用＋公用工程费用
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1万吨丙烯基氯生产流程设计李黎仙Fra bibliotek黎民乐
年 级：2007级硕士
单位名称：化学与化工学院

主要内容
一、项目概述 二、项目分析与设计
三、过程模拟结果 四、经济衡算 五、总结 六、参考文献
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2.4 工艺设计

万吨丙烯基氯生产流程设计

万吨丙烯基氯生产流程设计
目前，丙烯基氯的生产方法主要有两种：直接合成法和氯丙烯法。直接合成法是 以丙烯和氯化氢为原料，在催化剂的作用下直接合成丙烯基氯。氯丙烯法则是通 过丙烯在高温下与氯气反应生成氯丙烯，再通过与氯化氢加成得到丙烯基氯。
生产流程设计的重要性
提高生产效率
01
合理的生产流程设计能够优化生产过程，减少不必要的环节和
。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
反应过程
在特定的温度、压力和催化剂 条件下，进行丙烯与氯气的取
代反应，生成丙烯基氯。
产品分离与提纯
通过蒸馏、萃取等方法，将生 成的丙烯基氯从反应混合物中
分离出来，并进行提纯。
生产流程中的关键控制点
温度控制
反应过程中的温度是关键控制点之一， 温度过高或过低都可能影响反应的进行
和产物的纯度。
催化剂选择与添加
根据反应动力学和热力学原理，优化反应压力， 以平衡反应速度和设备负荷。
原料配比
通过调整原料配比，降低副反应发生，提高目标 产物的纯度和选择性。
改进设备性能
01
02
03
反应器设计
采用高效、紧凑的反应器 设计，提高传热效率和混 合效果，降低能耗。
设备材质
选用耐腐蚀、耐高温的优 质材料，提高设备使用寿 命和安全性。
详细描述
泵的作用是输送流体，如原料、产物和溶剂 等，确保其在生产流程中的顺畅流动。压缩 机则用于提供气体或液体的压力，以满足工 艺需求。在丙烯基氯生产中，泵和压缩机用 于输送原料、气体和产物，以及提供反应所 需的压力条件。选择合适的泵和压缩机型号
，确保生产流程的稳定运行和高效性。
04
安全与环保措施
能耗，提高生产效率，降低生产成本。
保证产品质量
02

万吨年氯丙烯生产过程设计

万吨年氯丙烯生产过程设计

塔顶部分冷凝器
0.35MMkcal/hr
节能
塔顶温度 -8.7℃ 全冷凝需要-50℃进料 塔底温度 103.9℃
15
解决方案
2.进入分馏系统，使用深冷分离，是不是有必要？
项目 氯化氢 丙烯 进料(kg/hr) 619.8 2795.1 塔顶出料(kg/hr) 塔底出料(kg/hr) 619.8 2975.1 trace trace
制冷
液氯 丙烯
18
解决方案
4.回流丙烯，是否需要一定要液化才可以保证其质量？ 文献认为，丙烯在冷却到-5℃以后可以利用分子筛脱 水，使得丙烯进料中的水含量足够低，（数值）。故 将其液化是没有必要的。但是冷却到-5℃依然是不容 易的。但是大股丙烯要冷却到-5度依然是不容易的。
回流丙烯流程如下（先冷却到0度闪蒸，再和丙烯 低温料混合）
氯丙烯
2-氯丙烯
910.7
130.1
0.1
22.9 trace
910.6
107.1 188.6
2，3-二氯 188.6 丙烯
Hale Waihona Puke 核算预分馏塔顶操作温度，决定塔顶采用 部分冷凝回流，可以得出塔顶氯丙烯几乎 无跑损。其塔进料和塔顶操作温度都不算 低。故认为没有必要进行深冷。
16
解决方案
2.进入分馏系统，使用深冷分离，是不 是有必要？
19
解决方案
5.是不是能甩掉制冷系统，原因是该制冷 系统造价高，运行成本高，能耗高。
可以甩掉目前的制冷系统，但是 新的流程也是需要进行制冷来补充部 分装置需要的冷，相比起来，新的制 冷设备冷能品位要低很多，而且考虑 用废热制冷，节约能源。 尝试使用低温水制冷，使用溴化锂 吸收式制冷得8℃左右冷水。

氯丙烯装置总体试生产方案

氯丙烯装置总体试生产方案

氯丙烯装置总体试生产方案第一章概述一、编制目的为了组织协调生产线各装置之间，主要生产装置和公用工程装置之间的相互配合关系，验证工艺设计可行性，设备的可靠性，安全设施的有效性，安全顺利而又最经济的本项目的生产设施，制定本试车方案。

二、装置概况具报告，目前已经具备试生产的条件。

1、装置规模： 20000吨/a2、开工时数：全年开工时数为8000小时。

3、产品方案：以丙烯、氯气为原料，采用丙烯高温氯化生成氯丙烯、粗氯丙烯经精制后得到成品，副产D_D混剂、盐酸。

4、设计范围：本装置由反应工序、精制工序、回收压缩工序、盐酸吸收工序组成。

5、占地面积： 185*112=20720㎡二、产品用途1、产品说明氯丙烯≥98%水分 120ppm密度 0.942、用途氯丙烯又名烯丙基氯，分子式为C3H5Cl，分子量为76.53。

氯丙烯是一种重要的石油化工中间产品，其广泛应用于合成环氧氯丙烷、树脂、医药、农药、香料和精细化工合成原料。

氯丙烯与次氯酸反应再经碱处理生成重要的衍生物环氧氯丙烷，其是合成甘油的中间体，也是环氧树脂、氯醇橡胶的原料，并可做溶剂、增塑剂、稳定剂、表面活性剂、医用药品等。

氯丙烯经皂化生成的丙烯醇是另一条生成合成甘油路线的中间体，也是生成很多酯类的原料。

一些特殊树脂可由氯丙烯直接制得的聚酯和丙烯酯制成。

氯丙烯也可以用作生产其它树脂的催化剂或改良剂，其衍生物丙烯胺用于农业以改进除锈剂的选择性；氯丙烯制得的醚类可做不饱和聚酯树脂涂料的硬化剂和交联剂。

第二章工艺流程简述及投料操作步骤A、反应工序1、由界区外来的液氯经气化后进入氯气缓冲罐，通过计量后送到氯化反应器的混合段。

丙烯由槽车送入界区的丙烯贮罐，液体丙烯经冷冻和干燥脱水后进入丙烯缓冲罐，然后丙烯分两路，送出一路去冷凝蒸出塔塔顶喷淋致冷，另一路丙烯经冷却及液体丙烯脱水，在经过氯化物冷却器，对进入冷凝蒸出塔的反应物料冷却，并使自身气花后进入蒸气器，完全汽化后进入丙烯缓冲罐。

年产一万吨氯丙烯生产过程项目设计

年产一万吨氯丙烯生产过程项目设计

2006年 人民币
费用（百万元） 7.9307 0.0697 3.4579 1.6679 2.5867 4.1297 19.8426
112.9044
设备估算过程-以精馏塔为例
详细设计某一个塔-T101 C=f(Wi, L, Di, Tp, Tb)
以此塔的费用为标准，按比例计算其他 各塔的费用
C1/C2=(P1/P2)m
估算内容
固定投资 生产操作成本 销售收入
固定投资估算—Lang因子法
投资项目
交付设备费用百分数
购置设备
100
直接 费用
安装设备
47
仪表误差：-20%~+401%8
建筑物（公用工程）
18
土地
6
间接 工程设计和监督
33
费用 未可预见费
42
固定投资
483
流动资金
86
总投资
569
设备 精馏塔 吸收塔 反应器 加热炉 压缩机 换热器 总设备费用 总固定投资
FCI)
总操作成本
费用项目
CRM CWT CUT COL 总成本COM
费用（$百万/年） 41.71 0 4.495 0.1091
￥495.39
销售收入
$1.72/kg×1×107kg/y= $1.72×107/y=￥1.388×108/y
生产成本
￥4.954×108/y
销售收入<生产成本
分析原因……
B14
B16 28
1
B6
B7
B8
24
8
12
14
15 27
16
10
13 5
Heat and Material Balance Table
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1
1-反应过程工艺
2-分离过程工艺
S19 S22
S23 S8
2-分离过程工艺
S19 S22
S23 S8
3-制冷工艺（Refrigeration Loop）
过程模拟
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
进料物流参数
组成 丙烯 氯
（１００％） １００％）
温度 压力 摩尔气 物流 ） （ ℃ ） （bar） 相分率 1 2 25 25 11.7 6.44 1.0 1.0
1
• 工艺原理 工艺原理：丙烯和氯在高温（470～500℃）下反 应，氯主要取代丙烯β位的氢原子，而几乎不发生 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 双键上的加成反应，反应式如下： • 主反应 主反应：
CH2=CHCH3+Cl2→CH2=CHCH2Cl+HCl ∆H1= -112kJ/mol
1
价格及需求
0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011
• 氯丙烯的价格与宏观经济形势关系密切，也 与客户的需求有关； • 由于生产工艺流程较长和氯气严重不足等多 方面原因，国内氯丙烯的生产一直处于低谷 ； • 近年来下游产品特别是环氧树脂生产装置相 继建成投产，国内氯丙烯市场前境乐观； • 据专家预测，我国环氧树脂用量今后十年以 年均25%的速度增长，给氯丙烯生产提供了 巨大的发展空间。
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目前和未来的价格
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产品名称 规格型号 生产企业 氯丙烯 氯丙烯 氯丙烯 一级 二级 优级 巴陵石化 巴陵石化 巴陵石化
出厂价 单位 12000 11000 元/吨 元/吨 元/吨
12200
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陶氏自07年 月 日起提高烯丙基氯等产品价格 日起提高烯丙基氯等产品价格， 陶氏自 年1月1日起提高烯丙基氯等产品价格， 烯丙基氯涨价0.04美元 磅 。 美元/磅 烯丙基氯涨价 美元
（1）丙烯高温氯化法 （2）丙烯氧氯化法
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（1）丙烯高温氯化法
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• 我国生产氯丙烯的企业大多采用丙烯高温氯 化法。该法是美国Shell公司于1948年开发； • 工艺流程：丙烯与氯气经干燥处理，以(4～ 5)：1(摩尔比)的比例混合，再预热至350— 400℃后进入反应器，在470～500℃进行氯化 反应，生成氯丙烯和氯化氢气体； • 生成的混合气体经分离、精制、得到精氯丙 烯产品，同时副产品D—D混剂(1，2—二氯 丙烷和1，3—二氯丙烯的混合物)； • 反应的尾气—氯化氢气体用水吸收后得到工 业盐酸。
设备清单-分离过程工艺 分离过程工艺
主要设备项 Pump（P1P3（A/B） Simple HX （E1-E5） Compressor （C1-C2） Distillation (T1) Distillation (T2) Distillation (T4) Distillation (T5) Distillation (T6) Flash（F1） 1.50（Top Tray Pressure） 1.30 1.40 1.40 1.40 1.50 最大操作压力 (bar) 15.00 3.50 1025 最大热负荷 (MJ/h) 其他设计参数 Power(motor)=2.5kW Heat Transfer Area=52.0 m2 C1：Outlet Pressure=12.0bar C2：Outlet Pressure=20.2bar Number of Stages=23 Feed Tray=11 Number of Stages=5 Feed Tray=1/5 Number of Stages=16 Feed Tray=7 Number of Stages=30 Feed Tray=52 Number of Stages=32 Feed Tray=16
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（3）两种生产方法的优缺点比较
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• 高温氯化法（90％的装置采用此法） 高温氯化法（ 的装置采用此法） 的装置采用此法 原料：丙烯、氯气 优点：生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，腐 蚀小 缺点：要求原料纯度高，单程转化率低， 能耗高 • 氧氯化法 原料：丙烯、氯化氢和氧 优点：可用90%粗丙烯，转化率高，能耗低 缺点：使用碲、五氧化二矾作催化剂，腐蚀大， 材质要求高
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（2）丙烯氧氯化法
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丙烯氧氯化法是以丙烯、氯化氢和氧在 丙烯氧氯化法是以丙烯、氯化氢和氧在 丙烯 碲催化剂存在下，进行气相反应制取。 碲催化剂存在下，进行气相反应制取。 • 合成反应式 合成反应式： CH2=CHCH3+HCl+HCl+1/2O2 →CH2=CHCH2Cl+H2O △H=- 218kJ/mol
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氯丙烯的应用和用途
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• 一种重要的石油化工中间产品，一般不直接 作为商品出售； • 主要用途生产环氧氯丙烷 环氧氯丙烷；合成甘油和合成 环氧氯丙烷 树脂的原料，其余用来生产丙烯醇、烯丙胺 和药物等。
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应用
氯丙烯的生产方法
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可行性研究和市场评价
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我国生产氯丙烯 氯丙烯的总能力为12.6万t/a，主要 氯丙烯 万 生产厂家及能力为： • 齐鲁石化股份有限公司氯碱厂 3.2万t/a 万 • 巴陵石化有限责任公司环氧树脂事业部 4.4万t/a 万 • 东营市联成化工公司 3.0万t/a 万 • 东营金岭集团 2.0万t/a 万
4-热量匹配后改进装置
经济评价
►设备费用 ►使用Lang因子法计算建厂费用 使用Lang因子法计算建厂费用 ►生产成本 ►赢利分析 ►结论
单元设备价格估算
►基本方法：根据设备的特性参数，决定
设备的基准价格； ►塔设备、热交换器和泵的估算方法来源 于Chemical Engineering，其他设备的价 Engineering，其他设备的价 格估算公式来源于Douglas，这些公式 格估算公式来源于Douglas，这些公式 系Douglas回归了Guthrie的数据所得； Douglas回归了Guthrie的数据所得； ►所有公式得到的单价为美元。
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背景资料
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产品： 产品：氯丙烯 • 名称：3-氯-1-丙烯（3-chloro-1-propene） 3-氯丙烯（3-chloropropene） 烯丙基氯（Allyl chloride） • 化学式：CH2=CHCH2Cl • 分子量：76.50 • 理化性质：常温为无色液体，有腐蚀性和刺激性气 味，易燃，有毒。 性质活泼，能发生氧化、加成、 聚合、水解、氨化、氰化、酯化等反应。 微溶于水 ，与乙醇、氯仿、乙醚和石油醚混溶。
设备清单设备清单-深冷工艺
主要设备项 最大操作压 力 (bar) Simple HX （E1） Simple HX （E2） Simple HX （E3-E6） Compressor （C1-C2） Flash （F1） 0.60 15.0 最大热负荷 (MJ/h) 16500 其他设计参数
25.0 1.0
32.74
1.40
0.47
120.36
1.50
1.88
1,3-二氯丙烯 0.961 二氯丙烯 氯丙烯 0.039 丙烯 0.0695 氯化氢 0.1830 水 0.7474
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2-氯丙烯 0.951 氯丙烯 氯丙烯 0.049
35.59
1.40
107.63
对反应过程工艺的改进
200 ℃ 50 ℃ 25 ℃ -15.5 ℃ 545 ℃ 530 ℃ 511 ℃
一万吨/ 一万吨/年丙烯基氯生产 项目设计
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崔 健 卢英妹（2006级硕士） 卢英妹（2006级硕士 级硕士） 指导教师 李秀喜
主要内容
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一、背景资料 二、可行性研究和市场评价 三、工艺描述和过程模拟 四、过程模拟结果 五、经济评价
（１００％） １００％）
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质量流量 （t/h） ） 3.19 1.40
产品物流参数
温度 压力 物流 0011 0010 1010 1101 ℃ ） 0100 （bar） 1011 ） （ 0001 S22 （氯丙烯产 品流） 品流） S19 （ 2－氯丙 － 烯产品流） 烯产品流） S23 （ 二氯丙烯 产品流） 产品流） S8 (氯化氢产品 氯化氢产品 流) 55.10 1.40 摩尔流量 （Kmol/h） ） 15.46 摩尔组成 氯丙烯 1.000 2-氯丙烯 3.208E-05 氯丙烯
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• 本设计采用的工艺 对比上面两种生产方法，高温氯化法 0011 0010 1010 1101 0001 0100 1011 虽然要求原料纯度比较高，单程转化率也 较低，但是它的生产工艺比较成熟，对设 备的腐蚀较小。 而丙烯氧氯化法虽然转化率高，能耗 低，但是要求使用碲、五氧化二矾等作催 化剂，腐蚀大，对材质要求高。 综合考虑各个方面的因素，本设计采 用高温氯化法进行氯丙烯的生产。
3500 300
Heat Transfer Area=100.0 m2 Heat Transfer Area=50.0 m2 C1：Outlet Pressure=10.0bar C2：Outlet Pressure=19.8bar