Разработка процессов энерго-ресурсосберегающей технологии производства хлорбензола

• Автор: Глушков, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1 Литературный обзор. Промышленный синтез хлорбензола.

Общие сведения по технологии хлорбензола

Подготовка сырья

Хлорирование бензола

Выделение бензола из отходящих газов

Переработка реакционной массы

Выводы

Глава 2 Новый способ получения хлорбензола

Новая технологическая схема осушки бензола

Хлорирование бензола
Выделение бензола из абгазов
Переработка реакционной массы
Выводы
Глава 3 Экспериментальная часть
Осушка бензола и ее влияние на процессы получения хлор бензола
Обсуждение результатов
Выводы
Глава 4 Оценка способов получения хлорбензола
Энергетика производств
Расходные нормы по сырью и отходы производств
Оценка безотходности производств
Выводы
Глава 5 Опытнопромышленное испытание, внедрение и технико
экономические показатели разработанных процессов
Технологический расчет технологического оборудования производства
Техникоэкономические показатели разработанных процессов
Приложения
Литература


Главная проблема этой стадии - обезвреживание сточных вод и осадка гидроксида железа. Хлорбензол - сырец после отмывки катализатора подвергается осушке на стадии азеотропной ректификации [4]. В промышленности хлорбензол получают непрерывным хлорированием бензола при температуре -°С и атмосферном давлении в присутствии катализатора - хлорного железа [5]. Блок — схема производства хлорбензола представлена на рис. Процесс получения хлорбензола состоит из пяти основных стадий: непрерывного хлорирования, ректификации продуктов хлорирования, абсорбции хлористого водорода и переработки отходов производства. Рис. Представленная выше блок - схема имеет много недостатков, описанных в разделе 2. Разработанная в НИИ «Синтез» при участии Тульского госуниверситета технология производства хлорбензола [6] лишена ряда недостатков. По новой технологии хлорбензол-сырец после стадии хлорирования поступает на узел испарения, состоящий из емкости, насоса, теплообменника типа «труба в трубе», конденсатора и емкости для сбора осветленного продукта. Хлорбензол - сырец, содержащий растворенный катализатор и смолистые вещества, из емкости насосом подается в теплообменник типа «труба в трубе, обогреваемый паром. При этом линейная скорость движения потока через теплообменник подбирается таким образом, чтобы исключить отложение на стенках теплообменника смолистых веществ и хлорного железа. Рис2. Парожидкостная смесь после теплообменника разделяется на два потока: паровой поток направляется на конденсацию, конденсат хлорбензола — сырца собирается в емкости осветленного продукта. Неиспаренная часть хлорбензола, содержащая хлорное железо и смолистые продукты, возвращается в исходную емкость. Таким образом, за счет циркуляции хлорбензола - сырца через теплообменник — % хлорбензола отделяется от катализатора и смолистых веществ. Хлорное железо и смолистые вещества концентрируются в емкости с исходным продуктом и в концентрированном виде периодически выводятся из схемы. Использование описанной технологической стадии позволяет сократить потребление гидроксида натрия на 8- кг на тонну хлорбензола и исключить образование - м сточных вод в год, загрязненных хлорорганическими примесями (на одно производство хлорбснзола)[7]. Кроме того, из технологической схемы исключается стадия азеотропной осушки хлорбензола-сырца. Хлорбензол, отделенный от катализатора и смолистых соединений, поступает на стадию ректификации, где выделяется товарный продукт и концентрируются побочные полихлорбензолы. Количество полихлоридов достигает кг па тонну хлорбензола или 0 т в год при обычной мощности производства тыс. Альтернативой сжиганию является разработанный [6] процесс каталитического гидрогенолиза полихлорбензолов. Образовавшийся при переработке полихлорбензолов хлорбензол является товарным продуктом, бензол исходным продуктом реакции. Таким образом, процесс каталитического гидрогенолиза позволяет перерабатывать побочные продукты в целевые и регенерировать углеводородное сырье. Результатом этого является не только отказ от сжигания хлорорганиче-ских продуктов, но и снижение расходных коэффициентов по бензолу на - кг на тонну. Новая стадия каталитического гидрогенолиза полихлорбензолов легко вписывается в существующие технологические схемы производства хлорбензола. Продукты реакции гидрогенолиза после их конденсации смешиваются с хлорбензолом - сырцом и направляются на существующую стадию ректификации. Хлорбензол выделяется в качестве товарного продукта, а бензол возвращается на стадию хлорирования. Первые подробные исследования кинетики хлорирования бензола хлором в темноте в присутствии катализатора (железо) провел фраидузкий инженер Буреон [8]. Он разработал метод анализа смесей бензол - хлорбензол - дихлорбензол, заключающийся в определении удельных весов фракций бензол - хлорбензол и хлорбензол - дихлорбензол, получаемых при дистилляции исходной смеси. По данным Ф. Ф. Кривоноса [9], к равно 0,-0,. Причиной завышенного результата, полученного Бурсоном, он считает отсутствие мешалки в хлораторе, которым пользовался Буреон.