利用有机硅单体副产盐酸合成一氯甲烷工艺设计

摘要

有机硅被认为是最能适应时代要求和发展最快的新材料之一,其应用遍及国防、科技、国民经济乃至人们日常生活、医疗保健各个领域.有机氯硅烷是整个有机硅化学的支柱,大部分的有机硅聚合物是由二甲基二氯硅烷所制得的聚二甲基硅氧烷,如果引入其它基团,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异的有机硅聚合物.所以,有机硅工业的发展是和有机氯硅烷(尤其是甲基氯硅烷)的合成技术分不开的.换言之,一个国家有机硅工业的发展水平,很大程度上取决于甲基氯硅烷的主产水平.而作为合成甲基氯硅烷的基础原料,氯甲烷成本占甲基氯硅烷成本的40％,氯甲烷生产的经济规模化一直是制约中国有机硅行业发展的关键技术之一.该文从如何提高氯甲烷的生产技术水平着眼,结合该公司利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产工艺的开发实践.通过文献检索、各生产工序工艺技术方案确定、数学计算模型的建立、物料衡算、热量衡算、以及主要设备的设计计算,得到利用有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产装置的最佳工艺流程、控制方案以及主要设备工艺技术参数.并以此指导开展施工图设计及设备采购.目前浙江新安化工集团股份有限公司已建成10000t/a有机硅单体副产盐酸合成氯甲烷生产装置,生产能力与原料动力消耗指标均达到国内先进水平,验证了该文所建立的数学计算模型是可行有效的.

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1有机硅产品的性能及用途

1.1.1产品的性能

1.1.2产品的用途

1.2有机硅单体生产与技术

1.2.1国外生产企业及生产能力

1.2.2国内生产企业及生产能力

1.2.3有机硅单体生产工艺综述

1.3本课题(工艺设计)的研究内容及意义

1.3.1研究内容

1.3.2研究意义

第二章文献综述

2.1一氯甲烷产品理化特性

2.2一氯甲烷产品的应用

2.3一氯甲烷生产工艺

2.3.1国外甲烷氯化物工业的发展概况

2.3.2甲醇氢氯化法工艺概述

2.3.3甲烷氯化物国内生产现状

2.4 小结

第三章合成一氯甲烷工艺设计的内容及深度要求

3.1工艺设计范围及工艺技术方案的确定

3.1.1工艺设计范围的确定

3.1.2工艺技术方案的确定

3.2工艺设计内容及深度要求

3.2.1浓盐酸提馏制氯化氢系统

3.2.2一氯甲烷合成系统

3.2.3氯甲烷合成副产含醇稀酸及亚磷酸二甲酯生产副产氯化氢集成回收系统

第四章浓盐酸提馏制氯化氢工艺设计计算

4.1提馏系统工艺设计计算

4.1.1计算模型

4.1.2计算步骤

4.1.3计算结果

4.2提馏系统主要设备设计计算

4.2.1填料提馏塔

4.2.2一级冷凝器

4.2.3二级冷凝器

4.2.4塔底再沸器

4.2.5浓酸预热器

4.3提馏塔内件设计计算

4.3.1.进料液体分布器

4.3.2.填料支承板

第五章氯甲烷合成系统设计计算

5.1合成系统工艺设计计算

5.1.1计算模型

5.1.2计算步骤

5.1.3计算结果

5.2合成系统主要设备设计计算

5.2.1甲醇汽化器

5.2.2甲醇过热器

5.2.3气体混合器

5.2.4氢氯化反应器

5.2.5一氯甲烷一级冷凝器

5.2.6一氯甲烷二级冷凝器

5.2.7气体分布器

第六章氯甲烷合成副产含醇稀酸及亚磷酸二甲酯生产副产氯化氢集成回收系统设计计算

6.1集成回收系统工艺设计计算

6.1.1总物料衡算

6.1.2氯甲烷合成气中氯化氢回收系统物料衡算

6.1.3亚磷酸二甲酯生产系统副产氯化氢回收系统物料衡算

6.2集成回收系统设备设计计算

6.2.1计算模型

6.2.2计算方法

6.2.3回收系统Ⅰ之酸洗塔

6.2.4回收系统Ⅱ之三吸收塔

6.2.5填料层压降

6.2.6中间冷却器

6.2.7气体分布器

6.2.8液体分布器

6.2.9其它内件

第七章分析与讨论

7.1生产实践效果

7.2现10000t/a生产装置存在的主要问题

7.3新建20000t/a合成氯甲烷装置施工图设计所采取的对策措施

7.4主要结论和工作打算

参考文献

致谢

研究生在读期间作者发表的论文及取得的成果和专利

附件

浙江新安化工集团股份有限公司新建20000t/a合成氯甲烷技改项目

设备一览表、带控制点工艺管道及仪表流程图