硝基苯可行性爭論報告

精細化工541104070138任云明名目第一章總論工程名稱主辦單位概述可行性爭論的依據及可行性分析可行性爭論的主要內容和論據第四章硝基苯生產的工藝技術方案第六章公用工程和關心設施方案第九章結論第一章總論工程名稱：年產四萬噸硝基苯生產工藝設計主辦單位名稱：河南省XX化工概述硝基苯的生產歷史化學工業原料之一，硝基苯在有機化工原料工業中始終占有重要地位。黃色具苦杏仁味的油狀液體。難溶于水，密度比水大；易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高中間體及用作生產苯胺染料炸藥等有機合成工業。苯分子中一個氫原子被硝基取代而生成的化合物。無色或淡黃色〔含二氧化氮雜質1.2037(20/4℃)。硝基是強鈍化基，硝基苯須在較強的條件下才發生親電取代反響，生成間位氧化作用氧化劑混合毒性較強，吸黃色具苦杏仁味的油狀液分解產生的二氧化氮而有顏色，可加氫氧化鈉溶液后分液除去〕相對密度：1.205(15/4℃)熔點：5.7℃沸點沸點：210.9℃自燃點：482.22℃蒸氣密度：4.25蒸氣壓：0.13kPa(1mmHg44.4℃)溶解度：難溶于水，密度比水大;易溶于乙醇、乙醚、苯和油。遇明火、高熱會燃燒、爆炸。與硝酸反響猛烈硝基是一種重要的化工原料和中間體用于生產苯胺聯苯胺二硝基硝酸配制的混酸硝化苯來生產的。可行性爭論的依據及可行性分析方法的各自資上，還是從操作費用方面，都具有傳統硝化法所無法比較的優點。硝基苯是重要的染料、醫藥中間體，主要用于生產苯胺。在工業上硝基苯是承受肯定濃度的硫酸和硝酸配制的混酸硝化苯來生產的。硝化反響是強放熱14210／mol，在反響的同時，混酸中的硫酸被反響生成的(7％～10％)苯生產發生爆炸事故的主要緣由，同時，硝化反響是非均相反響，反響是在酸借助強力攪拌，非均相間保持最大界面，強化傳質，才能保持反響平穩進展。作。硝基苯既可間歇生產，也可連續生產。間歇硝化約需2～4h，而且硝基苯產率僅到95％一98％(按苯計)；連續硝化生產的反響時間較短，在10～30n1in內98．5溫度，削減副產物，因此，現在根本上都承受連續化生產工藝技術。法、泵循環硝化法等。泵循環硝化工藝產生于70年月后期，該工藝是將苯和預混lmin便完成硝化，反響產超過15“C傳統硝化法(562519％)同時進入內部裝有冷卻蛇管，以導出反響熱，硝96。相即為粗硝基苯，去洗組成大約為硫酸6793180．3％)，去廢酸提濃局部。88％～93％。從過程經濟和環保上看，絕熱硝化法具有以下特點：致了能量和燃料的節約，與傳統硝化法相比，可節能9o％左右；②硝化反響是收率可達99％，本錢降低30％。④由于絕熱硝化系統密閉，苯和氧化氮氣體排放均經洗滌，污染物排放較少。傳統硝化法與絕熱硝化法的比較PEP報告【3所介紹．在公用工程、儲運投資都同等的狀況下，絕熱1000萬美元，再加上操作費用危急性，由于反響在下一級會完全反響：二是未反響物質的滯留和積存量很少，掌握比較簡潔，僅僅需要掌握兩股原料進料的流量和硫酸的濃度，這意味著操作較高的安全性。〔如撲熱息痛橡膠殺蟲劑染料以及藥物的生產。硝基苯也被用于涂料溶劑皮革肥皂的廉價香硝基苯90%以上用于生產苯胺，其余應用于生產間二硝基苯、間氨基苯磺酸以益。直接硝化法和絕熱硝化法。1的生產工藝路線。a、鍋式間歇式連續硝化工藝c、鍋環混用連續硝化工藝d、泵式連續硝化工藝生產廠家以其技術優勢和能源優勢不同而各自承受適合自己狀況的不同工藝。2、 絕熱硝化法：絕熱硝化法是由美國氰胺公司和加拿大工業公司聯合并在美國羅比康公司和第一化學公司建成了工業化生產裝置。該法是將過量苯和硝酸與硫酸的混合物加至一組反響器中，與135度和0.5Mpa壓力下續硝化反響，將反響物與稀硫酸分別，反響產物經中和、水洗和精制得到成品硝基苯，稀硫酸在真空下閃蒸出水后濃縮至70---75%循環使用。該工藝點在于反響熱被稀硫酸吸取，硝化反響器內不需設置簡單的冷卻系統，濃縮所需的大量能耗。該工藝還不能在國內普遍推廣，主要障礙是對設備材料的苛刻要求及昂貴的工程造價。國內硝基苯生產技術主要有鍋式串聯連續生產工藝和環式串聯連續生產工7家，承受環式產硝基苯的工藝技術方案。產品質量標準：指標名稱優極品一級品干品凝固點≥５．５５．４純度% ≥９９。８９９。５低沸物％≤０．１０．１高沸物％≤０．１０．１硝基甲苯％≤０．１０．１水分％≤０．１０．１外觀淺黃色透亮液體原材料規格：石油苯GB34。5 90：分子式：C6H6分子量；78熔點：5。5度沸點：80。1度密度：877。4 Kg/m3閃點；15---20度：爆炸極限：1。4 9。4%硝酸HNO3分子量；63〔略硫酸分子式：H2S04分子量：98〔略〕序原材料名序原材料名規單工業品備注號稱格位定額≥0.651石油苯噸98% 0≥0.532硝酸噸98% 5≥0.533硫酸噸93% 5≥4 液 堿 噸 30%2〕動力消耗一覽表序 動力名規單消耗/噸產備號 稱格位品注一次1水18℃噸~12動力2電380VhKW·30~40軟3水常溫噸1.0~1.5序設備名規格序設備名規格單數材質號稱位量1混酸貯V=23m3臺21Cr18Ni9槽φ2900×3500Ti2槽V=2m3φ1200×1800臺1Ti1Cr18Ni93槽V=5m3φ1600×2400臺1Ti1Cr18Ni94位槽V=2m3φ1200×1800臺1Ti1Cr18Ni95混酸泵F25-40臺11Cr18Ni9Q=3.6m3/h H=40mTi61#硝化V=2.4m3臺11Cr18Ni9器F=42m2Ti72#硝化V=2.4m3臺11Cr18Ni9器F=42m2Ti83#硝化V=2.4m3臺11Cr18Ni9器F=42m2Ti94#硝化V=2.4m3臺11Cr18Ni9器F=42m2Ti1廢酸中V=23m3臺11Cr18N0 間槽1 廢酸泵1

φ2900×3500F50-40Q=14.4m3/h H=40m

i9Ti臺 2 C4鋼21硝化分離器V=1.8m3φ1500×2600臺2Ti1Cr18Ni931石油苯計量槽V=23m3φ2700×4000臺1Q23541石油苯貯槽V=23m3φ2900×3500臺2Q2351 石油苯泵 40W-40 臺 2 1Cr18Ni95Q=5.4m3/hH=40mTi61提取鍋V=1.0m3φ1100×1600臺1鑄鐵1廢酸冷S=31m2臺11Cr18Ni97卻器Ti1提取分V=1.8m3臺11Cr18Ni98離器φ1000×2023Ti91廢酸貯槽V=23m3φ2900×3500臺2Ti1Cr18Ni92酸性苯中V=23m3臺11Cr18Ni90間槽φ2900×3500Ti2酸性苯泵40W-40臺21Cr18Ni91Q=5.4m3/h H=40mTi221#水洗鍋V=1.5m3φ800×3000臺1Ti1Cr18Ni9322#水洗鍋V=1.5m3φ800×3000臺1Ti1Cr18Ni9423#水洗鍋V=1.5m3φ800×3000臺1Ti1Cr18Ni952中和鍋V=1.5m3φ800×3000臺1Ti1Cr18Ni92中和分V=5.35m3臺11Cr18Ni96離器4000*1860*1300Ti21#水洗V=5.35m3臺11Cr18Ni97分別器4000*1860*1300Ti22#水洗V=5.35m3臺11Cr18Ni98分別器4000*1860*1300Ti23#水洗V=5.35m3臺11Cr18Ni99分別器4000*1860*1300Ti31#廢水V=6.0m3臺11Cr18Ni90捕集器φ1600×2800Ti32#廢水V=1.5m3臺11Cr18Ni91捕集器φ1600×2800Ti3回收泵32W-30臺11Cr18Ni92Q=2.88m3/h H=30mTi33粗硝基苯計量槽V=23m3φ2700×4000臺1Q23543粗硝基苯貯槽V=30m3φ3170×3800臺2Q2353倒料泵32W-30臺21Cr18Ni95Q=2.88m3/h H=30mTi3液堿貯V=5m3臺1Q2356槽φ1600×240073配堿槽V=3.5m3φ1400×2200臺2Q2353堿泵F25-41臺21Cr18Ni98Q=3.6m3/h H=40mTi93堿高位槽V=2.0m3φ12023×1800臺2Q235第四章硝基苯生產的工藝技術方案國氰胺公司開發的絕熱硝化工藝基苯是由苯和硝酸在硫酸的存在下反響的。在生產過程中，硫酸不僅作為脫水劑移去反響所產生的水，并且提供了一種強酸介質，使硝酸相當于一種鹽基而形成硝翁離子。在等溫的連續硝化過程中，放熱反響在60℃下進展，反響溫度是由反響器中的冷卻蛇管帶走反響熱來掌握。在等溫硝化系統中，廢酸濃度應保持70％硫酸和1％硝酸。假設硫酸濃度下降到70％以下，硝化速率將快速下降。相反，高濃度的酸通常會導致不必要的二硝基苯和其它副產物的形成。調整原64％硝酸和93于每摩爾的產物，使用64％的硝酸將帶入1．97mol的水，同時反響將產生lmol2．97mol的水。這一要求以及對廢酸濃度的限制，使得系統中需要大量的硫酸。假設硫酸循環使用1t0．435t99％的濃硝酸可削減2／3。很多工廠已對廢酸重進展濃縮而循環使用，或者在另一些工廠進展處理(如化肥廠)3％～7．5％硝酸、58．5％～66．5％硫酸和28％～37％水的混合酸液。混合酸參加到帶攪拌的串聯的反響器中。苯進入反響器，同混合酸進展反響，為保證硝酸完全轉化，苯進料量一般大于理論量的10％。反響進展時，反響溫度從90℃上升到135℃，由于反響溫度的上升，加快了反響速率，從而允許使用比等溫系統稀的廢酸進展生產。反響后從酸相中分別出來的粗硝基苯，經過熱交換器與苯換熱后，進入洗滌器，經過洗滌除去無機酸和有機酸，并萃取回收未反響的苯，回收苯再循環到過程中重使用。2．1．2濃縮單元由分別器分別出的廢酸，進重濃縮的酸濃度到達約70這種濃度的酸有助于生產過程的保護。在生產中由于硝化反響的放熱會使反響大大超過正常操作的最高溫度(135℃)，并在190℃時發生危急。作為一種保護措施，在分別器上設置安全膜，在溫度到達190℃以前便發生裂開。2．2工藝特點在該絕熱硝化工藝中，苯在大量的硫酸存在下進展硝化，硫酸則吸取反響熱和稀釋熱作為顯熱使得體系溫度上升，這同時，由于反響熱被酸吸取，反響器中也就不再需要冷卻蛇管。該技術既避開了硫酸的處理問題，又削減了苯的集中損失，并使硝基苯的產率到達9910％，且比等溫30％。3N0PLINKE公司開發的絕熱硝化工藝目前，國外的絕熱硝化技術以加拿大的Nor鋤公司為代表，承受管式反響器，反響物料的流型為平推流，其實質核心為靜態混合絕熱硝化。加拿大NommM、德國Plinke兩個公司的絕熱硝化技術主要集中在反響器局部。第五章原材料燃料及水電氣的來源與供給第六章公用工程和關心設施方案1、供電10KV2040KW10/0.4KVITTN-C-S380V系統承受雙電源，單母線分段接線，母聯自投。當一路進線故障時，另一PLC斷電再啟動裝置。本裝置大局部10KV低壓配電屏，向本裝置低壓負荷供電。2、供排水該工程穎水補充量18m3/h，循環水流量為386m3/h。用水水源由廠內自來水管網供給，生產污水由污水處理場處理后排放。3、通訊對講系統。巡檢人員配置防爆無線對講機。4、供熱本工程生產所用3.5t/h、1.0MPa蒸汽由鑫岳蒸汽管網供給。本工程焦扮裝置蒸汽使用量2t/h，加制氫裝置蒸汽使用量1t/h，蒸汽公用可滿足本工程需求。防雷、防靜電備實行相應的防雷措施。本裝置防雷設施已經無棣縣雷電防護技術中心檢測。消防焦化、加氫裝置消防水系由本裝置3臺消防泵供給，合計流量為468m3/h，出口管線均為φ219mm。并且公司消防管網相互連通，全場設置3處消防泵站，8臺專用消防泵，出口管線φ219mm，共計流量：1400m3/h，保障了裝置的消防用水。3各消防水池儲水總量為1770m3，消防水管線呈環形布遍全部裝置區。裝置四周沿環形消防道路設置消防水管網和地上消防栓，在防火重要部位設置1415米的框架平臺沿梯子敷設消防給水管。在重要設備附近設置箱式消防栓。裝置內設置蒸汽滅火裝置。MF8、MFT35干粉滅火器。在配電室內配備手提式二氧化碳滅火器。第七章環境保護與節能減排成局部，起到的作用是巨大的。合理的利用蒸汽資源，可以降低硝基苯的本錢，使產品銷售得到進一步保證，尤其在我國參加WTO后，此工程提高了硝基苯產要。原硝基苯裝置的蒸汽及冷凝回水系統有兩套，一套是沿用1985年的原有系套為1995年隨著硝基苯擴產上的系統。2023年硝基苯進一步擴產，而蒸汽及冷凝回水系統未改。裝置運行1主要如下：1、閃蒸罐體積小，不能使冷凝水充分膨脹。使得過熱的冷凝水進入后序設備，造成常壓凝水罐放空的乏汽過多。2、疏水閥內漏，造成回水管網內蒸汽過多，使常壓凝水罐放空的乏汽過多。3，環境受到污染。特別是冬天，在裝置區四周形成冰柱、冰山。理，使產品的本錢進一步降低，給企業制造了較好的效益。對于硝基苯生產系統雖然不同爆炸大事外部觸發緣由各不一樣,但事故發生的部位卻根本上都集中在了硝化釜反響器和精餾塔再沸器上,引爆物主要是硝基苯酚以及二硝基苯。由于硝基苯酚遇明火能燃燒,會發生分解爆炸,對熱、摩擦、撞擊敏感,,二硝基苯也有爆炸性,,粗品硝基苯中的硝基酚不能被中和除去,如乳化物料進入精餾工序,裹含的酸、堿會促進硝基酚在塔內分解爆炸。而且硝化生成的粗品硝基苯通過堿液中和,使硝基酚轉變成溶于水的酚鹽,用水洗、分別的方法除去,但微量硝基酚及其,而酚鹽會結,嚴峻時堵塞加熱器列管和連接收道形成爆炸隱患。成為爆炸事故發生的促發因素,內結垢,造成管道堵塞;硝化工序的中和、水洗、分別掌握不好,硝基酚及其鹽類含量超標進入精餾工序;初、精餾塔釜液位過低、超溫、真空度過低、多硝基化合物和硝基苯酚及其鹽類富集;停車時初、精餾塔加熱蒸汽閥門內漏,長時間加熱塔釜物料;精餾塔采焦油不準時,壓力掌握不當或故障失真;設備泄漏,空氣進入塔內,以及檢修時降溫不夠;操作失誤或人員安全意識不強,在特別狀況下操作人員沒有準時關閉加熱蒸汽;生產過程中物料靜電等引起事故。預防措施(1),實行多釜多點加料,改善攪拌效果,換熱設備,以便盡可能地削減硝基酚和深度硝化產物的生成。(2)提高堿洗、水洗效果,合理科學掌握堿量水量,使用靜態混合器等先進設備,最大限度去應生成的鈉鹽。(3),設置氮氣應急保護系統,設備泄漏時進氣保護,灌焦油時