Дипломная работа: Разработка энергосберегающих технологий процесса ректификации продуктов синтеза хлорбензола
Разработана математическая модель промышленного реактора
хлорирования бензола, что позволило оптимизировать процесс.
Реакция развивается по схеме:
С6Н6 —> С6Н5С1
—> С6Н4С12 и т.
д. (3.1.1.)
Поскольку хлорбензол хлорируется в 8 раз медленнее, чем бензол (за
счет дезактивации ароматического кольца под влиянием атома хлора), нет
необходимости вводить в реакцию чрезмерный избыток бензола по отношению к
хлору.
Для повышения селективности процесса ограничиваются невысокой
степенью превращения бензола. Реакционная смесь, выходящая из расширенной части
реактора, содержащая 64—65% бензола, 33,5— 34% хлорбензола, 1,5% полихлоридов,
немного растворенных НС1 и FeCl3, вместе с раствором, отбираемым из конденсатора 11,
направляется на разделение в секцию ректификации (8, 9). Дистилляции
предшествует промывка продуктов реакции от FeCl3 и НС1 обработкой в
смесителях водным раствором NaOH (20—25 кг на 1 т хлорбензола) и сепарация от
водной неорганической фазы (на схеме не показана). Колонны 8 и 9—насадочные;
в первой (8) отделяют бензол и воду, после чего бензол возвращается на
азеотропную осушку (99,5%—бензол, 0,5%—хлорбензол); во второй (9) выделяют
хлорбензол (температура верха 80±2°С при 27 кПа, низа 138—142 °С). Перегонка
под вакуумом позволяет уменьшить расход водяного пара в кипятильнике колонны 9.
Товарный продукт содержит не более 0,25% бензола и 0,3—1,1% полихлоридов.
Выделение бензола из газов, покидающих реактор, осуществляют
двухступенчатым охлаждением (12, 13). Вначале газы охлаждают до 30 °С
(конденсируется до 90% бензола), а затем при —2 °С (выделяется дополнительно
9% бензола).
Таблица 3.1.3.
|
Расход на 1 т
хлорбензола. |
Бензол |
0,798 т |
Хлор |
0,715 т |
Электроэнергия |
58 кВт-ч |
Таблица 3.1.4.
|
США |
ФРГ |
Япония |
Производство
хлорбензола, (тыс.тонн) |
130 |
97 |
34 |
Мощности,
(тыс.тонн) |
168 |
- |
- |
Общая
потребность, (тыс.тонн) |
100 |
- |
- |
Структура
потребления, % : |
|
|
|
-растворитель |
42 |
- |
- |
-переработка в
нитрохлорбензол |
32 |
- |
- |
- в
дифенилоксид и фенилфенолы |
15 |
- |
-- |
-другие
продукты |
11 |
- |
- |
Гидролизом хлорбензола при 400—420 ºС без давления в
присутствии фосфатов кальция и меди получают фенол (по Рашигу):
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 |