硝基苯項(xiàng)目可行性報(bào)告

硝基苯可行性爭論報(bào)告

精細(xì)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(jù)及可行性分析可行性爭論的主要內(nèi)容和論據(jù)第四章硝基苯生產(chǎn)的工藝技術(shù)方案第六章公用工程和關(guān)心設(shè)施方案第九章結(jié)論第一章總論工程名稱：年產(chǎn)四萬噸硝基苯生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)主辦單位名稱：河南省XX化工概述硝基苯的生產(chǎn)歷史化學(xué)工業(yè)原料之一，硝基苯在有機(jī)化工原料工業(yè)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(chǎn)苯胺染料炸藥等有機(jī)合成工業(yè)。苯分子中一個(gè)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(zhì)1.2037(20/4℃)。硝基是強(qiáng)鈍化基，硝基苯須在較強(qiáng)的條件下才發(fā)生親電取代反響，生成間位氧化作用氧化劑混合毒性較強(qiáng)，吸黃色具苦杏仁味的油狀液分解產(chǎn)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(diǎn)：5.7℃沸點(diǎn)沸點(diǎn)：210.9℃自燃點(diǎn)：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(chǎn)苯胺聯(lián)苯胺二硝基硝酸配制的混酸硝化苯來生產(chǎn)的?？尚行誀幷摰囊罁?jù)及可行性分析方法的各自資上，還是從操作費(fèi)用方面，都具有傳統(tǒng)硝化法所無法比較的優(yōu)點(diǎn)。硝基苯是重要的染料、醫(yī)藥中間體，主要用于生產(chǎn)苯胺。在工業(yè)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(chǎn)的。硝化反響是強(qiáng)放熱14210／mol，在反響的同時(shí)，混酸中的硫酸被反響生成的(7％～10％)苯生產(chǎn)發(fā)生爆炸事故的主要緣由，同時(shí)，硝化反響是非均相反響，反響是在酸借助強(qiáng)力攪拌，非均相間保持最大界面，強(qiáng)化傳質(zhì)，才能保持反響平穩(wěn)進(jìn)展。作。硝基苯既可間歇生產(chǎn)，也可連續(xù)生產(chǎn)。間歇硝化約需2～4h，而且硝基苯產(chǎn)率僅到95％一98％(按苯計(jì))；連續(xù)硝化生產(chǎn)的反響時(shí)間較短，在10～30n1in內(nèi)98．5溫度，削減副產(chǎn)物，因此，現(xiàn)在根本上都承受連續(xù)化生產(chǎn)工藝技術(shù)。法、泵循環(huán)硝化法等。泵循環(huán)硝化工藝產(chǎn)生于70年月后期，該工藝是將苯和預(yù)混lmin便完成硝化，反響產(chǎn)超過15“C傳統(tǒng)硝化法(562519％)同時(shí)進(jìn)入內(nèi)部裝有冷卻蛇管，以導(dǎo)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(jīng)濟(jì)和環(huán)保上看，絕熱硝化法具有以下特點(diǎn)：致了能量和燃料的節(jié)約，與傳統(tǒng)硝化法相比，可節(jié)能9o％左右；②硝化反響是收率可達(dá)99％，本錢降低30％。④由于絕熱硝化系統(tǒng)密閉，苯和氧化氮?dú)怏w排放均經(jīng)洗滌，污染物排放較少。傳統(tǒng)硝化法與絕熱硝化法的比較PEP報(bào)告【3所介紹．在公用工程、儲運(yùn)投資都同等的狀況下，絕熱1000萬美元，再加上操作費(fèi)用危急性，由于反響在下一級會完全反響：二是未反響物質(zhì)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(jìn)料的流量和硫酸的濃度，這意味著操作較高的安全性?！踩鐡錈嵯⑼聪鹉z殺蟲劑染料以及藥物的生產(chǎn)。硝基苯也被用于涂料溶劑皮革肥皂的廉價(jià)香硝基苯90%以上用于生產(chǎn)苯胺，其余應(yīng)用于生產(chǎn)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(chǎn)工藝路線。a、鍋式間歇式連續(xù)硝化工藝c、鍋環(huán)混用連續(xù)硝化工藝d、泵式連續(xù)硝化工藝生產(chǎn)廠家以其技術(shù)優(yōu)勢和能源優(yōu)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(yè)公司聯(lián)合并在美國羅比康公司和第一化學(xué)公司建成了工業(yè)化生產(chǎn)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(xù)硝化反響，將反響物與稀硫酸分別，反響產(chǎn)物經(jīng)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(huán)使用。該工藝點(diǎn)在于反響熱被稀硫酸吸取，硝化反響器內(nèi)不需設(shè)置簡單的冷卻系統(tǒng)，濃縮所需的大量能耗。該工藝還不能在國內(nèi)普遍推廣，主要障礙是對設(shè)備材料的苛刻要求及昂貴的工程造價(jià)。國內(nèi)硝基苯生產(chǎn)技術(shù)主要有鍋式串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)工藝和環(huán)式串聯(lián)連續(xù)生產(chǎn)工7家，承受環(huán)式產(chǎn)硝基苯的工藝技術(shù)方案。產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：指標(biāo)名稱優(yōu)極品一級品干品凝固點(diǎn)≥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(guī)格：石油苯GB34。5 90：分子式：C6H6分子量；78熔點(diǎn)：5。5度沸點(diǎn)：80。1度密度：877。4 Kg/m3閃點(diǎn)；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(guī)單工業(yè)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(guī)單消耗/噸產(chǎn)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(shè)備名規(guī)格序設(shè)備名規(guī)格單數(shù)材質(zhì)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(jì)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(jì)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(chǎn)的工藝技術(shù)方案國氰胺公司開發(fā)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(chǎn)過程中，硫酸不僅作為脫水劑移去反響所產(chǎn)生的水，并且提供了一種強(qiáng)酸介質(zhì)，使硝酸相當(dāng)于一種鹽基而形成硝翁離子。在等溫的連續(xù)硝化過程中，放熱反響在60℃下進(jìn)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(tǒng)中，廢酸濃度應(yīng)保持70％硫酸和1％硝酸。假設(shè)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(dǎo)致不必要的二硝基苯和其它副產(chǎn)物的形成。調(diào)整原64％硝酸和93于每摩爾的產(chǎn)物，使用64％的硝酸將帶入1．97mol的水，同時(shí)反響將產(chǎn)生lmol2．97mol的水。這一要求以及對廢酸濃度的限制，使得系統(tǒng)中需要大量的硫酸。假設(shè)硫酸循環(huán)使用1t0．435t99％的濃硝酸可削減2／3。很多工廠已對廢酸重進(jìn)展?jié)饪s而循環(huán)使用，或者在另一些工廠進(jìn)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?；旌纤釁⒓拥綆嚢璧拇?lián)的反響器中。苯進(jìn)入反響器，同混合酸進(jìn)展反響，為保證硝酸完全轉(zhuǎn)化，苯進(jìn)料量一般大于理論量的10％。反響進(jìn)展時(shí)，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(tǒng)稀的廢酸進(jìn)展生產(chǎn)。反響后從酸相中分別出來的粗硝基苯，經(jīng)過熱交換器與苯換熱后，進(jìn)入洗滌器，經(jīng)過洗滌除去無機(jī)酸和有機(jī)酸，并萃取回收未反響的苯，回收苯再循環(huán)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(jìn)重濃縮的酸濃度到達(dá)約70這種濃度的酸有助于生產(chǎn)過程的保護(hù)。在生產(chǎn)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(shí)發(fā)生危急。作為一種保護(hù)措施，在分別器上設(shè)置安全膜，在溫度到達(dá)190℃以前便發(fā)生裂開。2．2工藝特點(diǎn)在該絕熱硝化工藝中，苯在大量的硫酸存在下進(jìn)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(shí)，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(shù)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(chǎn)率到達(dá)9910％，且比等溫30％。3N0PLINKE公司開發(fā)的絕熱硝化工藝目前，國外的絕熱硝化技術(shù)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(shí)質(zhì)核心為靜態(tài)混合絕熱硝化。加拿大NommM、德國Plinke兩個(gè)公司的絕熱硝化技術(shù)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(guān)心設(shè)施方案1、供電10KV2040KW10/0.4KVITTN-C-S380V系統(tǒng)承受雙電源，單母線分段接線，母聯(lián)自投。當(dāng)一路進(jìn)線故障時(shí)，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(fù)荷供電。2、供排水該工程穎水補(bǔ)充量18m3/h，循環(huán)水流量為386m3/h。用水水源由廠內(nèi)自來水管網(wǎng)供給，生產(chǎn)污水由污水處理場處理后排放。3、通訊對講系統(tǒng)。巡檢人員配置防爆無線對講機(jī)。4、供熱本工程生產(chǎn)所用3.5t/h、1.0MPa蒸汽由鑫岳蒸汽管網(wǎng)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(shí)行相應(yīng)的防雷措施。本裝置防雷設(shè)施已經(jīng)無棣縣雷電防護(hù)技術(shù)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(jì)流量為468m3/h，出口管線均為φ219mm。并且公司消防管網(wǎng)相互連通，全場設(shè)置3處消防泵站，8臺專用消防泵，出口管線φ219mm，共計(jì)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(huán)形布遍全部裝置區(qū)。裝置四周沿環(huán)形消防道路設(shè)置消防水管網(wǎng)和地上消防栓，在防火重要部位設(shè)置1415米的框架平臺沿梯子敷設(shè)消防給水管。在重要設(shè)備附近設(shè)置箱式消防栓。裝置內(nèi)設(shè)置蒸汽滅火裝置。MF8、MFT35干粉滅火器。在配電室內(nèi)配備手提式二氧化碳滅火器。第七章環(huán)境保護(hù)與節(jié)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(chǎn)品銷售得到進(jìn)一步保證，尤其在我國參加WTO后，此工程提高了硝基苯產(chǎn)要。原硝基苯裝置的蒸汽及冷凝回水系統(tǒng)有兩套，一套是沿用1985年的原有系套為1995年隨著硝基苯擴(kuò)產(chǎn)上的系統(tǒng)。2023年硝基苯進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)，而蒸汽及冷凝回水系統(tǒng)未改。裝置運(yùn)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(jìn)入后序設(shè)備，造成常壓凝水罐放空的乏汽過多。2、疏水閥內(nèi)漏，造成回水管網(wǎng)內(nèi)蒸汽過多，使常壓凝水罐放空的乏汽過多。3，環(huán)境受到污染。特別是冬天，在裝置區(qū)四周形成冰柱、冰山。理，使產(chǎn)品的本錢進(jìn)一步降低，給企業(yè)制造了較好的效益。對于硝基苯生產(chǎn)系統(tǒng)雖然不同爆炸大事外部觸發(fā)緣由各不一樣,但事故發(fā)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(fā)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(jìn)入精餾工序,裹含的酸、堿會促進(jìn)硝基酚在塔內(nèi)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(zhuǎn)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(jié),嚴(yán)峻時(shí)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(fā)生的促發(fā)因素,內(nèi)結(jié)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(biāo)進(jìn)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(shí)初、精餾塔加熱蒸汽閥門內(nèi)漏,長時(shí)間加熱塔釜物料;精餾塔采焦油不準(zhǔn)時(shí),壓力掌握不當(dāng)或故障失真;設(shè)備泄漏,空氣進(jìn)入塔內(nèi),以及檢修時(shí)降溫不夠;操作失誤或人員安全意識不強(qiáng),在特別狀況下操作人員沒有準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉加熱蒸汽;生產(chǎn)過程中物料靜電等引起事故。預(yù)防措施(1),實(shí)行多釜多點(diǎn)加料,改善攪拌效果,換熱設(shè)備,以便盡可能地削減硝基酚和深度硝化產(chǎn)物的生成。(2)提高堿洗、水洗效果,合理科學(xué)掌握堿量水量,使用靜態(tài)混合器等先進(jìn)設(shè)備,最大限度去應(yīng)生成的鈉鹽。(3),設(shè)置氮?dú)鈶?yīng)急保護(hù)系統(tǒng),設(shè)備泄漏時(shí)進(jìn)氣保護(hù),灌焦油時(shí)