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1、苯酐三分厂作业指导书目 录第一章 概述第二章 产品说明第三章 化学反应机理第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章第十二章 副产物的物化性质 化工原料说明 生产工艺过程 仪表控制系统 产品质量控制指标 装置内公用物料 装置开停车及事故处理 装置内三废的排放 装置安全生产总则第一章 概述苯酐(PA)是世界上重要的有机化工原料之一,工业化生产始于19世纪末期,主要以萘为原料,经历了液相法和气相法两种工艺。1946年开始用邻二甲苯做为原料进行工业生产,并得到了良好发展,邻二甲苯的负荷也由40g/Nm3空气提高到60g/Nm3空气,并逐渐提高,现已达到100g/Nm3空气的负荷。我公司的这套
2、苯酐装置是由中国华陆工程公司设计的90g/Nm3生产工艺,采用固定床气相催化氧化法低能耗生产工艺,其工艺优势在于:l 工艺技术先进总结和消化吸收国外苯酐装置的先进技术,积极稳妥的采用先进的流程,以节约投资。l 环保安全采用水洗工艺、富马酸回收工艺、设置残渣蒸发回收装置,防止有机物排放。l 设计和控制设备独特,操作安全,实现装置最优化生产。l 高效工艺方法,能量自足。苯酐生产工艺是一个放热的工艺过程,即装置在生产中产生高压蒸汽。满负荷生产时这些蒸汽一部分用于装置自身的伴热;剩余部分输出界区外,供其它装置使用。只是在开车时需外供蒸汽。l 操作和维修费用低,经济效益好。在精馏部分,只使用二台苯酐泵。
3、轻组分塔底物料是靠两塔的重力和压力差输送,不需设苯酐泵;两塔的塔顶冷凝器的回流是靠重力回流,也不需泵强制回流,减少了机泵,减少了泄露点,降低了动力消耗和维修量。l 催化剂使用寿命长,纯苯酐收率高。催化剂寿命保证了3.5年,收率平均为110%。 l 专门高效蒸馏工艺,确保生产高纯度产品。天润公司苯酐装置按全年运行7200小时设计,操作负荷为70g/Nm3,可生产纯液相苯酐2万吨。操作负荷为90g/Nm3时,可生产纯液相苯酐2.5万吨。本装置的基础数据、消耗值和保证值均以邻二甲苯负荷为70g/Nm3做基准。当邻二甲苯在空气中的浓度达90g/Nm3时,苯酐装置应可在此条件下生产,而不必更换任何设备。
4、u 本装置苯酐收率的重量百分比按下列公式计算:纯苯酐产量收率 = 100邻二甲苯消耗量(100%)u 瓦卡公司对本装置催化剂性能作出如下保证:催化剂的使用周期为3.5年,从装置开车后连续操作至少30天时,每次再开车,一旦达到70g/Nm3所需空气,邻二甲苯负荷将在5天内达到70g/Nm3空气。并保证本装置的纯 1苯酐收率为:第一年 112%第二年 111%第三年 110%第四年(只6个月) 108%三年半平均纯苯酐收率为:110%注:在催化剂的三年半的性能保证期 产品说明1、产品用途苯酐是重要的有机原料,有60%以上用于制造聚氯乙烯增塑剂,30%用于聚酯树脂和醇酸树脂,其余10%则用于油漆、染
5、料、医药和农药等。u 增塑剂:苯酐与两分子醇反应生成邻苯二甲酸酯类,作为增塑剂,有良好的可塑性、相溶性、光泽好、热稳定性好。广泛用于各类树脂的增塑剂。u 不饱和聚酯树脂:苯酐和另一不饱和二元酸或酐与二元醇在高温下缩聚反应后,加入交联剂、阻聚剂、防老剂经交联固化而成的热固性树脂,用于加工成玻璃钢,用途十分广泛。u 醇酸树脂:是由苯酐和多元醇反应制得。是涂料专用的饱和醇酸树脂,可用于胶粘剂、表面防护和装饰。u 染料和颜料:苯酐是制造还原染料、分散染料、反应染料及有机染料的重要原料。 u 医药和农药:在医药方面是制造抗生素、食品添加剂(防腐剂、糖精)、胃肠道药、镇静药、消毒红汞、马法尼的原料。在农药
6、方面用于制造除草剂、杀菌剂、杀虫剂等。2、苯酐的物理性质邻苯二甲酸脱一分子水后生成邻苯二甲酸酐(Phthalic anhydride),简称苯酐(PA),分子式:C8H4O3;分子量:148.12。邻苯二甲酸在200下脱水成苯酐,苯酐为无色针状及小片状的斜方或单斜晶体。工业苯酐为白色片状或熔融状态,有升华性,有特殊的轻微的刺激性臭味。l 凝固点:130.7 min2l 熔点:130131l 沸点:284285 (760Torr);164.11 (20Torr) l 熔解热(在25水中):71.000kcal / kg;10.50kcal / mol l 水合常数Kw(25):0.607 l 溶
7、解度(g/100g溶剂):表2-1 l 密度:A、固相:1.527g/cm3 B、气相:6.610kg/Nm3 C、液相: 3 l 比热:l 升华热:21.2Kcal/mol l 燃烧热:745.00Kcal/moll 生成热:743Kcal/mol或110Kcal/mol l 比容(气相):0.161Nm3/Kg l 表面张力(155):35.490dyn/cm l 临界常数:P0:39.5bar T0:526.85V0:0.42410m/mol-334l 折射率(155):15744l 动力学粘度:表2-4图2-2液相苯酐粘度与温度关系图 l 燃烧级别:Al 自燃温度:580l 爆炸下限:
8、1.70Vol . %gas;650.00/m3空气(20760Torr)l 燃烧低热:3980.0Kcal/Kgl 燃烧高热:5250.0Kcal/Kgl 闪点:155l 熔解热:5.5Kcal/moll 燃烧热(固体):783.4Kcal/Kg778.7Kcal/Kg5265Kcal/Kgl 汽化热:5 l 熵(固体):42.9Kcal/mol;290Kcal/mol l 苯酐的自燃极限表2-6l 熔融苯酐的特性 6 3、苯酐的化学性质邻苯二甲酸酐和酸一样具有羧酸所有的反应特性和一部分苯环的反应特性,此外,苯酐还具有酐基团的一些反应特性。u 酯化:苯酐与醇(ROH)在加热条件下生成单酯、双
9、酯和混酯(R和R不同时)。与丙三醇作用生成醇酸树脂,与顺酐、乙二醇作用生成不饱和树脂。 u 卤化:苯酐与卤素在发烟硫酸中生成四卤代物,与FeCL3反应生成氯代物。 u 磺化:苯酐在发烟硫酸中于210下磺化,生成苯酐磺酸衍生物。u 苯酐与氨反应:苯酐与氨反应生成酞氨酸、邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酰胺。 u 苯酐脱羧:将蒸汽通入含催化剂的熔融苯酐时,在瞬间即形成酸,并进一步生成苯甲酸和二氧化碳。 u 缩合:A)和苯在ALCL3存在下缩合成邻苯甲酰基苯甲酸,经干燥加热得到蒽醌。 B)和苯酚缩合生成酚酞。C)和氯苯酚缩合生成1,4-二羟基蒽醌。 u 苯酐加氢生成苯酞。u 重排:苯酐与水作用生成邻苯二甲酸
10、,进一步与氢氧化钾反应形成邻苯二甲酸二甲盐,经重排得到对苯二甲酸二甲盐。u 苯酐与尿素和金属双醋酸盐生成金属酞青染料。u 苯酐与铁反应生成的铁盐是一种自然物邻苯二甲酸亚铁,其发热温度为168,急剧发热温度为236。在苯酐生产过程中要防止邻苯二甲酸亚铁的生成。 74、苯酐产品的质量标准表2-85、安全、卫生、储运及运输苯酐是易燃、易爆的有毒物质,生产中如控制不当,易发生事故。在本装置生产过程中,反应区域内邻二甲苯处于爆炸极限之内,易发生事故,如邻二甲苯控制失灵、流量过大、锅炉给水发生故障、熔盐温度上升。反应压力上升等情况下应立即切断原料供应,另外在空气存在下苯酐处于相转变时也容易引起燃烧和爆炸。
11、在装置分离区域发生着火的主要原因是由于冷凝温度低于50时,部分水被冷却下来形成邻苯二甲酸和顺丁烯二酸,这些酸物不仅腐蚀设备,还会与铁作用生成易自燃的铁盐,铁盐的生成将给生产造成巨大的损失。苯酐预处理过程要严格在真空下操作,并避免与明火接触。 苯酐包装部分要保持通风良好,防止苯酐粉尘爆炸。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状,苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用,特别对潮湿的组织刺激更大。空气中的苯酐浓度达到25mg/m3时对粘膜产生刺激,30mg/m3时明显刺激粘膜。苯酐粉尘接触皮肤会引起红肿,严重时产生水泡。在工作环境中苯酐的允许浓度短时间接触为4ppm,长时间接触为1ppm。眼睛和
12、皮肤接触苯酐后应立即用大量水冲洗,当熔融苯酐烧伤,不能迅速医治时,可8将热苯酐擦净,再用20%甲醇和水冲洗。片状苯酐可直接用聚氯乙烯袋包装。熔融苯酐可在不锈钢储罐 化学反应机理 1、主化学反应方程式邻二甲苯气相法制苯酐的化学反应历程较为复杂,包括一系列平行和串联反应,且均为放热反应。邻二甲苯气相氧化制苯酐的主反应为: 2、邻二甲苯氧化的副反应邻二甲苯氧化的副反应非常复杂,主要副反应方程式为: OOCH3CH3+3O2COO+3H2O+1301KJ/mol(311Kcal/mol) CH3CH3HC+HCCCOO+4H2O+4CO2+759Kcal/mol(顺 酐) CH3CH3+O2CH3CH
13、O+H2O+53Kcal/mol(甲基苯甲醛) (苯 酞) 9 CH3CH3+2OCH2+2H2O+209Kcal/molCO CH3CH3+6OH3CHCCOCOO+3CO2+3H2O (柠糠酐)2CH3CH3+6.5O2COOH+2CO2+5H2O (苯甲酸) 完全燃烧反应: 3、邻二甲苯与空气氧化的反应历程 CH3+10.5OCH3CH3+6.5O2CH38CO2+5H2O+1093Kcal/mol8CO+5H2O 10第四章 副产物的物化性质 1、顺丁烯二酸顺丁烯二酸(cis-Butenedioic Acid)又名马来酸(Maleic Acid)或顺-1,2-乙烯二羧酸(cis-1,2
14、-ethylendicarboxylic acid),分子式:C4H4O4;分子量:116.07;结构式: HCCOOHHCCOOH马来酸的物化性质:l 沸点:138l 熔点:130l 汽化热:26.2Kcal/moll 生成热:-188.95Kcal/moll 燃烧热:-324.56Kcal/mol(25)l 熔解热:4.44Kcal/moll 中和热:30.32Kcal/moll 异构化热:-5.46Kcal/moll 生成自由能:-149.4Kcal/moll 异构化自由能:-6.6Kcal/moll 电离常数:K1=11410-2;K2=5.9510-7l 25马来酸水溶液的密度D=d
15、2s+0.0034ps+0.0000075ps其中:d:溶液密度ds:溶剂密度ps:g马来酸/100g溶液l 马来酸水溶液的沸点 图4-1马来酸水溶液的沸点l 马来酸的固体比热 11 表4-1l 马来酸水溶液的表面张力表4-2l 马来酸在水溶液中的溶解度表4-32、顺丁烯二酸顺丁烯二酸(cis-Butenedioic Anhydride)又名马来酸酐(Maleic Anhydride)或2,5-呋喃二酮(2,5-Furandione)。分子式:C4H2O3 分子量:98.06 结构式: HCHCCCOOO马来酸酐的物化性质: l 沸点:52.5;53.0 l 凝固点:202l 酸度:1140m
16、gKOH/g,min l 灰分:0.001% l 铁含量:0.0005%,maxl 密度1480kg/m3(20);1325kg/m3(52.8) l 汽化热:10.5Kcal/mol;28.05Kcal/kg l 水和热:8.33Kcal/moll 比热:0.285cal/g(固体);0.396cal/g(液体)12l 溶解度:表4-4 l 蒸汽压:表4-5 l 马来酸酐的蒸汽压力与温度关系见图4-2 13 顺丁烯二酸酐(MA)在一定条件下易发生脂化、水解、加成、异构化、卤化及共聚等多种化学反应,被广泛用于不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、食品酸及食品调味剂、杀菌剂、杀虫剂的原料及中间体,也用作增塑
17、剂、润滑油的添加剂,特别是顺酐为原料以玻璃纤维增强而生产的热固性塑料更引人注目,此种塑料制品已被广泛用于太空、国防、文体及人类生活等重要领域,成为一种不可缺少的重要化工产品。 3、反丁烯二酸反丁烯二酸(trans-Butenedioic Acid)又名富马酸(Fumaric Acid)或-1,2-乙烯二羧酸(trans-1,2-ethlendiccarboxylicacid)。分子式:C4H4O4分子量:116.07结构式: HOOC 反丁烯二酸的主要物化性质:l 熔点:287l 沸点:290l 密度:1.635g/cm3(20,固体)l 溶解度:(g/100g溶液)表4-6 CHHCCOOH
18、14l 摩尔体积:79m3/moll 生成热:-811.03KJ/moll 生成自由能:-655.63KJ/moll 燃烧热:-1335KJ/mol l 晶体结构:单斜晶系无色针状或小片状结晶l 电离常数:K1=9.5710-4;K2=4.1310-4反丁烯二酸主要是由顺丁烯二酸经异构化制得。加热顺丁烯二酸至高于其熔点温度时,可异构化成反丁烯二酸。反丁烯二酸加热到230以上时脱水为顺丁烯二酸酐。异构化催化剂包括盐酸、溴化物和硫化物等。反丁烯二酸也可由葡萄糖、蜜糖等发酵制得。主要用途是制作食品酸味添加剂和合成树脂。在国内,富马酸主要是由马来酸异构化制得,最先进的装置是吉林化学工业公司染料厂苯酐车
19、间由意大利Lonza公司引进的富马酸装置,工艺包括异构化、精制和最后处理三部分,现其产品已达到食品级并出口日本。国内其他富马酸装置的产品均未达到食品级。4、苯甲酸苯甲酸又名安息香酸(Benzoic Acid),结构式:C6H5COOH;分子式:C7H6O2;分子量:122.124,苯甲酸是有光泽的、白色的、单斜晶薄片状或针状结晶。苯甲酸的物化性质:l 熔点:122.45l 沸点:249.0l 密度:1.226g/cm3(15.0)1.200g/cm3(131.9)l 比热:0.287Kcal/kg(25);0.424Kcal/kg(130)l 生成热:92.027Kcal/moll 熔解热:3
20、3.9Kcal/moll 电离常数:6.23710(20) -615l 闪点:121.9 l 自燃温度:570.0 l 燃烧级别:A l 蒸汽压力:表4-7LogP(Torr)=9.68-3521T-1(90-200) LogP(Torr)=9.164-3279T-1(210-250) 16l 苯甲酸蒸汽压力与温度关系图4-3苯甲酸蒸汽压力与温度关系 5、苯酞苯酞又名邻羟甲基苯甲酸内酯,分子式:C8H6O2;分子量:134.13。苯酞是针状或片状结晶。熔点:75,65.8(不稳定型),沸点:290,相对密度:1.636。溶于醇、醚和热水,及微溶于冷水。苯酞的蒸汽压力与温度关系见图4-4。 图4
21、-4苯酞蒸汽压力与温度关系 6、柠糠酸酐柠糠酸酐又名顺式甲基丁烯酸酐。结构式: H3CHCCCCOOO分子式:C5H4O3分子量:112.08熔点:7沸点:213.5(760mmHg)比重:125.4kg/m3(15)柠糠酸酐的蒸汽压力与温度关系如下图。 图4-5柠糠酸酐蒸汽压力与温度关系图 7、邻甲基苯甲酸邻甲基苯甲酸(Tolaic Acid)的分子式为C8H8O2;分子量:136.14;熔点:108;沸点:259.2(760Torr)邻甲基苯甲酸是白色易烯棱晶或针晶,低毒,不溶于水,易溶于乙醇,乙醚及氯仿,能随蒸汽挥发,相对密度1.062,电离常数为1.210-5。 邻甲基苯甲酸的物化性质
22、:l 密度:g/cm3表4-817 l 熔解热:35.40Kcal/kg;4.819Kcal/gmoll 燃烧热:926.9(928.9)Kcal/gmoll 比热:0.422cal/gl 溶解度:水:25 0.188g/100Gh2O100 2.17g/100Gh2O乙醇: 易溶8、甲苯甲醛邻位、间位和对异构体的沸点分别为200-202、200和204,它们易溶于醇、醚,而难溶于水。邻位和间位有苦杏仁味,而对位则有胡椒香味。甲苯甲醛可由相应的二甲苯氧化而得,用高铈盐作氧化剂,收率可达100%;对甲苯甲醛可由Gattermann-kock反应由甲苯制成,收率达95%。甲苯甲醛用作香料及做为进一
23、步加工用中间体。分子式:C8H8O分子量:120.2结构式: 9、苯醌苯醌(p-Benzoquinone)也称作1,4-苯醌或2,5-环已二烯-1,4-二酮(2,5-cyclohexadience-1,4-dione)。黄色单斜结晶,易被还原为相应的二酚,有刺激气味,刺激眼及粘膜。极易升华并可用水蒸气挥发。分子式:C6H4O2分子量:108.10熔点:115-117溶解度:易溶于水密度:1.318g/cm3CH3COH18第五章 化工原料说明 1、主要原料 邻二甲苯邻二甲苯(ortho-Xylene,科称O-X)是C8芳烃,其同分异构体共有3种,分别为间二甲苯、对二甲苯、乙苯。我们通常所说的混
24、合二甲苯是上述四种物质的混合物,其来源主要有催化重整料、裂解汽油、甲苯歧化和焦炉副产的轻汽油。邻二甲苯是无色透明液体,有类似于甲苯的气味,在工业上主要用途是生产邻苯二甲酸酐,进而生产增塑剂,还用作溶剂和用于合成油漆涂料等方面。其物化性质数据分别为:l 分子式:C8H10 l 分子量:106.17 l 熔点:-29.0 l 沸点:表5-1l燃烧热:(25,760Torr) 10210.0Kcal/kg; 10310.0Kcal/kg 2085.0Kcal/mol; 1093.0Kcal/mol l 熵:59.0cal/mol;0.556Kcal/kg l 液体粘度:表5-2l 蒸汽压和液体粘度:
25、 19l 导热率:0.124Kcal/mh表5-3 l 压缩系数:1.0000(25)l 范德化系数:a=0.89715;b=0.03846 l 折射率:nD:20 1.50545 25 1.50295 30 1.50025 l 邻二甲苯蒸汽压力与温度关系 图5-1邻二甲苯蒸汽压力与温度关系图20l 邻二甲苯粘度与温度关系 图5-2邻二甲苯粘度与温度关系图 l 比热:A)液体表5-4 图5-3邻二甲苯比热与温度关系图 21B)气体表5-5 图5-3邻二甲苯比热与温度关系图l 表面张力:20 30.03dyn/cm 30 28.93dyn/cm40 27.84dyn/cml 蒸发热:82.9Kc
26、al/kg(144.42);97.79Kcal/kg(25) l 熔解热:30.6Kcal/kg;3.11Kcal/gmol2l O-X在空气中的爆炸极限:(1.02Kg/cm)爆炸上限:270-335g/Nm3 爆炸下限:47g/Nm3 llll 闪点:27 自燃温度:502 燃烧级别:A 爆炸极限:122l l火险级别:A1临界常数:Dc=0.28g/cm3;Vc=3.58cm3/gTc=359.0; Pc=27360mmHg l密度:(g/cm3)表5-6l 邻二甲苯密度与温度关系23 邻二甲苯为可燃液体,应密闭储存,远离明火和热源。遇火灾、水可降低温度,最好用泡沫、二氧化碳或干粉灭火器
27、扑救,生产现场限制量10ppm,空气中含量达0.1%时眼睛即可受到刺激,人类8小时接触时应限制在200ppm以下。邻二甲苯蒸汽与空气形成爆炸性混合物,遇明火,高温能引起燃烧爆炸,与氧化剂能发生强烈反应,其蒸汽比空气重,能在较底处扩散到相当远的地方,遇火源引起着火回燃,若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。流速过快,容易产生和积聚静电。储运时要有防火防爆技术措施,露天储罐夏季要有降温措施。禁止使用产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速(不超过3m/s),且有接地装置,防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。华陆公司为我公司设计的这套苯酐装置就是以邻二甲苯为原料与空气氧化制得
28、苯酐。对原料提出如下规格要求:2、催化剂本装置是以邻二甲苯和空气为原料,采用Wacker的四层HYHL-IV催化剂,生产负荷达到90g/Nm3空气。催化剂的物性数据如下:l 制造商:Wacker-Chemie GmbH. l 型号:HYHL-IV(四种)l 形状:环状;7mm(高)7mm(外径)4mm(内径) l 主要成份:V2O5-TiO2 l 单管催化剂装填量:1544g l 催化剂装填高度:3.40m表5-724l 单管邻二甲苯负荷:280-360g/hl 单管空气负荷:4Nm3/hl air/o-x重量比l 负荷o-x/air比:34-90g/Nm3l 邻二甲苯转化率:100%l 苯酐
29、产率:110l 使用寿命:3.5年l 催化剂压力降:l 热点温度:l 总量:16065.25kgl 堆密度:0.930.02kg/Ll 破碎强度:10kg/单环3、熔盐邻二甲苯与空气氧化生成苯酐的反应是高放热反应,反应热由循环熔盐(NaNO2和KNO3混合物)带走,并在E104中产生6.0Mp蒸汽。3.1 亚硝酸钠(NaNO2)亚硝酸钠(Sldium nitrite)为白色或淡黄色斜方晶体、无臭、略有咸味、易潮解、易溶于水和液氨中。水溶液呈碱性(PH=9),微溶于甲醇、乙醇、乙醚;吸湿性很强。亚硝酸钠在常温下空气中逐渐氧化,表面层变为硝酸钠,加热到330以上分解放出N2O2、NO,最后生成Na
30、2O。与可燃物、有机物接触易引起燃烧,与铵盐或氰化物混合会爆炸,与酸类、还原性物质接触或加热分解会放出有毒的氮氧化合物。晶体亚硝酸钠在160-162之间有一转化点,此时,膨胀性、导电性、比热、压电性等物理性质均发生变化。亚硝酸钠有毒,人致死量2g,皮肤接触亚硝酸钠溶液的极限浓度为1.5%,大于此浓度时皮肤会发炎,出现斑疹。亚硝酸钠要储存与阴凉、通风仓库内,远离火种、热源。包装要密封,不可与空气接触,应与易燃、可燃物、还原剂、硫、磷、氧化剂等分开放,切忌混储混运,搬运时要轻装轻卸,防止包装和容器损坏。l 熔点:271l 沸点:320(分解)l 相对密度(水=1):2.17l 分解温度:32025
31、l 燃烧性:助燃3.2 硝酸钾(KNO3)硝酸钾(Potassium nitrate)为无色透明斜方或菱形晶体或白色粉末。易溶于水,能溶于液氨和甘油,不溶于无水乙醇和乙醚中。在空气中不易潮解,在334分解放出氧,并转化成亚硝酸钾,继续加热则生成氧化钾和氮氧化物气体。硝酸钾是强氧化剂,与可燃物接触能助火热,与还原剂、碳、硫及钛、锌等金属粉末接触引起燃烧或爆炸。硝酸钾应储存在阴凉、干燥、通风处,远离火种、热源,应与易燃、可燃物、还原剂、硫、磷等分开放。切忌混储混运,搬运时要轻装轻卸,防止包装和容器损坏。硝酸钾强烈刺激皮肤和眼睛,甚至造成灼伤,皮肤接触引起皮肤干燥皲裂和皮疹。 l 熔点:334l 相
32、对密度:2.11(水=1)l 分解温度:400(约)l 燃烧性:助燃3.3 熔盐质量要求苯酐装置所用熔盐提出如下技术要求:l KNO3KNO3 99.6%H2O 0.1%氯化物(以NaCL计) 0.03%水中不溶物 0.01%硫酸盐(以K2SO40.01%l NaNO2NaNO2 99.0%NaNO3 0.8%H2O 1.4%氯化物(以NaCL计) 0.1%水中不溶物 0.05%l 混合物的规格:不溶于水物质:0.002水:0.2wt%26KNO3/NaNO2:99wt%CI-:0.02wt%硫化物:0.015CO32-:0.02Na2O:0.01C:0.01OH-:0.01Cr:0.001C
33、a:0.001Mg:0.001Fe:0.001l 混合物中NaNO2:KNO3=41:25(wt)l 熔盐比重(360):1.82kg/Ll 混合物熔点:142-146l 填充至高液位体积:55m3l 初次装填量:110t4、导热油导热油作为一种优良的传热介质,油可以作为冷却介质,具有传热均匀,热效率高的特点。在较低压力下能获得较高的使用温度。本装置在切换冷凝器中使用了导热油作为传热介质。5、亚硫酸氢钠(NaHSO3)亚硫酸氢钠(sodium bisulsite;sodium hydrogen sulfite;sodium acid sulfite)为白色或黄白色单斜晶系晶体或粉末,空气中不稳
34、定,缓慢氧化成硫酸盐和二氧化硫,易溶于水(约30%室温),难溶于乙醇。1%水溶液的PH值为4.0-5.5。遇无机酸分解产生SO2,受热分解,呈弱酸还原性。在Na2CO3饱和水溶液中通入SO2气体反应后经结晶脱水干燥后即可制得亚硫酸氢钠,其主要用途是漂白剂、防腐剂、抗氧化剂。6、肼(H2NNH2)肼(Hydrazine)又称联氨,是最简单的二氨。肼通常是以它的一水化合物即N2H2H2O(水合肼)形式出售的,相对于重量的64%。主要用于泡沫塑料的发泡剂、锅炉给水处理剂、聚合抑制剂、农药、医药、感光化学品及染料等。27肼是带有氨气味的无色液体,其物理性质如下:表5-8在锅炉,热水加热系统中,水中的溶
35、解氧是主要的腐蚀原因。肼可以将水中溶解的氧消除到监测不到的水平。N2H4 + O2 H2O + N2肼与铁反应在金属表面形成四氧化三铁保护膜,防止进一步腐蚀,并可将铁锈还原成四氧化三铁,从而避免在锅炉热交换面上沉积,可提高热效率,延长使用寿命。肼是有毒物质,注射、吞咽、皮肤接触或有为入蒸汽都将造成严重伤害,液体溅入眼内将造成永久性的角膜损伤,侵入人体内的肼在剂量大时会造成痉挛,即使剂量小,也会使中枢神经系统机能减退。肼是氨臭,易被发觉,但能感知的浓度(3-5ppm以上)远高于允许浓度,而且嗅觉很快就会失灵。肼具有强还原性。遇明火、高热极度易燃烧爆炸。与强氧化剂如铬酸酐、氯酸钾和高锰酸钾等接触,
36、能发生强烈反应,引起燃烧或爆炸。其蒸汽危害性极大,一旦引燃,在没有氧气的情况下也能持续燃烧,受热分解放出有毒的氧化氮烟气。28肼应储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓内温度不宜超过30。防止阳光直射,保持容器密封,应与氧化剂、酸类分开存放。7、氨氨是无色、有毒、具有刺鼻和催泪性的强烈刺激性气体。氨的卫生允许浓度为0.30mg/L。人对氨的嗅觉阈为3.5mg/m3。氨在常温下为气体,加热可使其液化。氨溶于水、乙醇、乙醚、和其他溶剂。氨在水中的溶解度随温度增加而下降,随压力增加而上升。气氨溶于水会产生大量热。氨在高温时分解成氢和氮,其分解速度在很大程度上与气体接触的表面性质有关。在常压下,氨
37、分解大约在450-500开始。氨的水溶液通常称作氢氧化氨,在水中氨以NH3H2O和2NH3H2O形式存在。氨气通过呼吸道侵入人体造成呼吸系统中毒,主要表现是对呼吸道粘膜的刺激和灼伤,严重时可损坏心脏和中枢神经系统,造成兴奋、痉挛。引起心脏停搏或呼吸停止,陷入休克,昏迷死亡。氨的基本物理性质:l 分子量:17.0312l 摩尔体积:L/mol(0,101.3Kpa)l 液体密度:0.6386g/cm3(0,101.3Kpa)0.6820g/cm3(-33.4,101.3Kpa)l 气体密度:0.7714g/L(0,101.3Kpa)0.8880g/L(-33.4,101.3Kpa)l 熔点(三相
38、点):-7771l 沸点:-33.4(101.3Kpa)l 着火点:651l 爆炸范围:(NH3%(V):氨氧混合:15-79氨空气混合:16-27(0,101.3Kpa)15.5-28(100,101.3Kpa)8、氢氧化钠(NaOH)氢氧化钠NaOH(sodium hydroxide)也称苛性钠、烧碱、火碱,纯品为无色透明晶体。纯固体烧碱呈白色,有块状、粉状、质脆。纯液体烧碱为无色透明液体,固体碱有很强的吸湿性,易溶于水,溶解时放热,水溶液呈碱性,有滑腻感。溶于乙醇和甘油,不溶于丙 29酮和乙醚,腐蚀性很强,对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。与金属铝、锌,非金属硼和硅反应产生氢。工业上
39、用于肥皂、石油精炼、造纸、人造丝、染色、制革、医药、有机合成等。l 熔点:318.4 l 相对密度:2.12 l 沸点:1390l 饱和蒸汽压:0.13/739本品有强烈刺激和腐蚀性,粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻中隔膜,皮肤和眼直接接触可以引起灼伤;误食可以引起消化道灼伤,粘膜腐烂、出血休克。 9、公用物料规格表5-930 第六章 生产工艺过程邻二甲苯氧化制苯酐的工艺装置主要包括氧化部分、凝华部分、导热油循环系统、废气净化洗涤系统、苯酐精制部分、结片和包装部分及蒸汽与冷凝系统等七个单元。 1、氧化部分此单元的主要生产任务是将邻二甲苯与空气按一定比例充分混合后送入反应器内,在催化剂的作用下,
40、使之发生氧化反应并生成苯酐及马来酸、苯甲酸、醛类等副产物,并以气体形成进入凝华部分。 1.1 邻二甲苯路线邻二甲苯由火车和汽车运输至苯酐装置,并卸车入邻二甲苯罐区的邻二甲苯罐T-12A/B/C储存。生产过程中用邻二甲苯泵G-12A/B抽取T-12内的邻二甲苯送往氧化单元。邻二甲苯的流量是通过与空气的流量比例控制得以实现的,来保证生产在一定的负荷 31下进行。由G-12A/B出来的邻二甲苯首先进入邻二甲苯过滤器PS101A/B,经过滤后,由邻二甲苯预热器E102加热至135,然后,进入邻二甲苯汽化器V102和空气进行均匀的、充分的混合。为防止突发事故的发生,在邻二甲苯管线上安装了快速切断阀,并与
41、其它控制点进行联锁控制。1.2 空气路线氧化反应所需的氧气来自空气。同时,空气也作为稀释剂和热载体进入反应器。空气经过空气过滤器Y101驱动的鼓风机C101吸入,使空气压力升到0.05Mpa(G),以满足反应、气体冷却、气体冷凝和废气洗涤单元的压力降,并保证反应器C8H4O3 + 3H2O同时,生成一些副产物,并有一些反应物进一步燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水。 邻二甲苯和空气进入催化剂床层后即可发生反应,并产生温度峰值热点。在热点范围内大部分邻二甲苯转化为苯酐,并放出大部分热,顺着热点向下,反应气体温度下降,并在离开催化剂列管时达到熔盐温度,在催化剂底部将产生一些如苯酞、苯甲酸、醛类、马来酸
42、等副产物。催化剂温度由分布在反应器内的四个多点式热电偶和七个单点式热电偶进行测量,测量结果在DCS上显示并记录。测量的催化剂温度(包括热点区内)不超过470时,表明反应热的移出和反应进行的较好,通常每点温度差别在5-10。32四个热电偶安装在带有热电偶套管的特殊的管子内,并延伸到反应器底部,每个热电偶有22个测量点来记录催化剂床层不同深度的温度。反应的热量由循环的熔盐(NaNO2和KNO3混合物)带走,熔盐走壳程从底到顶通过反应器。反应器外有壹台轴向泵,用来在反应器和熔盐冷却器中循环熔盐,反应器外还安装了一台在开车时用于加热反应器和临时停车时使反应器保温的电加热器E103及一台熔盐冷却器E10
43、4。熔盐通过反应器底部的环行通道,完全充满整个反应器,然后,在反应器顶部的环行通道中收集并经泵P102后送入熔盐冷却器E104,在这里产生饱和的6.0Mpa(G)、277蒸汽。在邻二甲苯负荷为40g/Nm3空气时,50%的反应热是由反应气体带走的,其余由熔盐带走;当负荷达到80g/Nm时,绝大多数的反应热由熔盐带走。为了减少副产物的产生,就必须保持反应温度的最佳化,而这一点是靠维持盐浴温度的恒定来实现的。由于邻二甲苯和空气混合物处于爆炸极限内,因此,反应器上装有防爆膜及安全联锁停车装置。2、凝华部分反应产物气体以370-410离开反应器,在两段式气体冷却器E105中被冷却到165左右。在第一段中产生2.0MPa(G)蒸汽;在第二段中给产生此蒸汽的锅炉给水预热。只要温度保持在170,此时将无固体或液体苯酐从反应产物气中析出冷