1、50kt/a酸酐催化氯乙酸合成工艺设计酸酐催化氯乙酸合成工艺设计 学学 院：化学与制药工程学院院：化学与制药工程学院 专专 业：化学工程与工艺业：化学工程与工艺 姓姓 名：李传福名：李传福 指导老师：张向京（教授）指导老师：张向京（教授）2017届学士学位设计毕业答辩届学士学位设计毕业答辩内容摘要内容摘要Abstract123456氯乙酸性质氯乙酸性质The nature of Chloroacetic acid氯乙酸别名一氯乙酸，氯乙酸别名一氯乙酸，分子式为分子式为C2H3ClO2。无色。无色或白色易潮解结晶。非常容或白色易潮解结晶。非常容易溶于水，也可溶于乙醇、易溶于水，也可溶于乙醇、乙醚
2、等有机溶剂。氯乙酸作乙醚等有机溶剂。氯乙酸作为活性化合物，是一种重要为活性化合物，是一种重要的有机精细化工原料的有机精细化工原料。氯乙酸需求氯乙酸需求Demand for Chloroacetic acidChloroacetic acid氯乙酸需求氯乙酸需求Demand for Chloroacetic acid原料消耗大原料消耗大生产周期长生产周期长产品纯度低产品纯度低磺化法磺化法酸酐法酸酐法投资规模大投资规模大连续化生产连续化生产产品纯度高产品纯度高工艺选择工艺选择Process for Chloroacetic acid厂区初探厂区初探A glance at our plant 50k
3、t/a酸酐催化氯乙酸酸酐催化氯乙酸合成工艺合成工艺 工艺路线工艺路线 Process Route结片结片氯化反应工段氯化反应工段Chlorination reaction醋酸醋酸酸酐酸酐氯气氯气醋酸醋酸/乙酰氯乙酰氯氯化产物氯化产物加氢反应工段加氢反应工段Hydrogenation reaction氯化产物氯化产物氢气氢气加氢产物加氢产物氯化氢气体尾气氯化氢气体尾气精馏分离工段精馏分离工段Distillation氯乙酸结片氯乙酸结片醋酸醋酸/乙酰氯乙酰氯加氢产物加氢产物尾气处理工段尾气处理工段Tail gas treatment氯化氢氯化氢废酸废酸水水次氯酸钠次氯酸钠氢氧化钠氢氧化钠物料衡算物
4、料衡算Balance of material 由由质量守恒定律质量守恒定律，对某个体系描述物料平衡，对某个体系描述物料平衡关系基本表达式为：关系基本表达式为：输入体系的物料量输入体系的物料量=离开体系的物料量离开体系的物料量+体体系内物料积累量系内物料积累量+损失物料量损失物料量输入输入= 输出输出+生成生成+消耗消耗总物料衡算总物料衡算Balance of material 原料规格原料规格物质纯度/%乙酸99酸酐98.5氯气氢气99.599原料质量流率原料质量流率物质质量流率/kg/h乙酸4597.18酸酐367.776氯气氢气5822.5177.68 氯乙酸的收率氯乙酸的收率96%96%
5、，乙酸：酸酐，乙酸：酸酐=10:0.8=10:0.8，氯气过量，氯气过量3%3%。 分物料衡算分物料衡算Balance of material 75%的乙酸生成一氯乙酸，的乙酸生成一氯乙酸，3%的乙酸生成二氯乙的乙酸生成二氯乙酸，其余的乙酸未反应。酸，其余的乙酸未反应。设从氯化反应器出来的气体设从氯化反应器出来的气体带走带走1%的乙酸。的乙酸。物料衡算物料衡算Balance of material 热量衡算热量衡算Balance of heat热量衡算按照热平衡方程热量衡算按照热平衡方程： Q2 = Q1+Q3 Q4 Q5 Q1-物料进入系统时带入的热量，物料进入系统时带入的热量，kJ/h；
6、Q2-加热剂或冷却剂带入的热量，加热剂或冷却剂带入的热量，kJ/h； Q3-反应热，反应热，kJ/h； Q4-物料离开系统时带出的热量，物料离开系统时带出的热量，kJ/h； Q5-热损失，热损失，kJ/h；热量衡算热量衡算Balance of heat热量衡算热量衡算Balance of heat反应器设计 Reactor Design塔设计 Tower Design其他设备 Other Equipment 设备设计选型设备设计选型 Equipment Design滴流床反应器Trickle bed reactor床层阻力小容易流动 low bed resistance反应物分压比较均匀pre
7、ssure is uniform反应转化率较高conversion rate is high三大特点Superiority塔工艺设计Tower design塔工艺设计Tower design换热器设计Heat Exchanger design换热器设计Heat Exchanger design换热器设计Heat Exchanger design设备选型一览表设备选型一览表 Equipment Design感谢张向京老师对于毕业设计全程的悉心指导！感谢张向京老师对于毕业设计全程的悉心指导！感谢赵风云老师与刘玉敏老师在氯乙酸项目方面提供的工感谢赵风云老师与刘玉敏老师在氯乙酸项目方面提供的工程经验！程经验！感谢姜海超老师对于感谢姜海超老师对于AspenAspen软件应用方面的指导！软件应用方面的指导！请各位老师批评指正。请各位老师批评指正。致谢致谢
