硝基氯苯生产工艺规程 - 图文

5 6 7 8 9 水 循环水 冷冻淡水 中压蒸汽 低压蒸汽 t/t t/t t/t t/t t/t 5.36 170.67 1.6 3.347 0.006 5、生产工序 5.1、生产工艺概述

氯苯在硫酸的存在下与硝酸起反应生成硝基氯苯混合物,硝基氯苯混合物与硝化废硫酸（俗称废酸）用沉降法分离, 酸性硝基氯苯混合物去中和、水洗,使之达到中性。

中性硝基氯苯混合物经干燥除去其中的氯苯和水分等,得粗品硝基氯苯混合物,再用精馏和结晶相结合的分离方法分离出对硝和邻硝两种产品以及富含间硝基氯苯的间位油和高沸点有机物废液（简称邻硝焦油）。

硝化废酸经过真空浓缩脱水硫酸浓度超过88﹪后, 和硝酸配成混酸循环使用。 5.2化学反应方程式

氯苯与混酸中的硝酸进行硝化反应, 主要生成对、邻硝基氯苯和少量的间位异构体。

5.3副反应方程式

5.3.1、硝基氯苯与硝酸在硫酸的存在下生成二硝基氯苯。

.NO2.Cl+HNO3（NO2）2.Cl+H2O .NO2+H2 .Cl2.NO2+H2O .Cl.OH 5.3.2、氯苯中含有少量的苯和二氯苯的硝化反应

+HNO3+HNO35.3.3、发生在苯环上的亲核反应

+HNO3+HNO3.NO2.Cl.OH+H2 6、工艺流程叙述 6.1、原料接收

氯苯由氯化苯装置经泵输送沿架空管至本装置氯苯储罐，32﹪液碱由离子膜烧碱装置经泵输送沿架空管至本装置液碱罐，硝酸、硫酸经泵输送沿架空管进入硝酸大罐和硫酸大罐中。硝酸、硫酸、氯苯、30﹪液碱供硝化岗位使用。

6.2、混酸配制

将符合原料规格的硫酸、废酸、硝酸按各自的用量,分别加入混酸釜内,进行搅拌,在混酸过程中放出的热量由混酸釜内的蛇管冷却器带走。取样分析合格的混酸由混酸循环泵输送至混酸中间罐C,供硝化工序使用。

6.2.1、混酸配制的原料条件

原料名称 原料浓度 ﹪

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硫酸 H2SO4≥88 或 ≥98 硝酸 HNO3≥97.2 或 ≥98.2 抽取后废酸 H2SO4≥70 6.2.2、混酸组成

H2SO4 53.5±0.5﹪ HNO3 39±0.5﹪ H2O 7.5±0.5﹪ D.V.S 2.75~3.00 6.3、氯苯硝化

6.3.1、连续硝化加料表

硝化按最小生产量和最大生产量计算每小时所加的酸性氯苯（简称洗后油）。 酸性氯苯：混酸为（0.95~1.1）：1（体积比）。 混酸：循环废酸为 1：（1.5~2.5）（体积比）计算。 硝化器A 密度原料名称 浓度﹪ 体积流量质量流量kg/m3 m3/h kg/h 酸性氯苯 1110 ≤15 ≤16650 H2SO4：≥70 废酸 HNO3：≤0.3 1700 ≤20 ≤34000 H2O：平衡量 H2SO4：53.5±0.5 HNO3：39±0.5 混酸 1730 ≤15 ≤25950 H2O：平衡量 D.V.S：2.75~3.00 6.3.2、生产工序叙述 6.3.2.1、硝化器A有效容积为4.34m3,材质为316L/Q235-B（管程/壳程）,内有换热列管,装有混流泵,硝化器上设有温度计。混流泵停止运转时,安全连锁装置开始运转，操作室内报警器自动报警，混酸进料切断阀、酸性氯苯进料切断阀同时关闭，洗后油泵和混酸输送泵的电源同时被切断。

6.3.2.2、硝化器B有效容积为2.17m3,材质为316L/Q235-B（管程/壳程）,内有换热列管,装有混流泵,硝化器上设有温度计,混流泵停止运转时,安全连锁装置开始运转，操作室内报警器自动报警，硝化器A的混酸进料切断阀、酸性氯苯进料切断阀同时关闭，洗后油泵和混酸输送泵的电源同时被切断。

6.3.2.3、硝化锅A,有效容积为6.35m3,材质为304/Q235-B（内盘管/夹套）,内有换热蛇管,外有夹套,装有推进式搅拌器,锅上设有温度计。

6.3.2.4、硝化锅B,有效容积为6.35m3,材质为304/Q235-B（内盘管/夹套）,内有换热蛇管,外有夹套,装有推进式搅拌器,锅上设有温度计。

6.3.2.5、硝化锅C,有效容积为6.35m3,材质为304/Q235-B（内盘管/夹套）,内有换热蛇管,外有夹套,装有推进式搅拌器,锅上设有温度计。

6.3.2.6、硝化锅D,有效容积为6.35m3,材质为304/Q235-B（内盘管/夹套）,内有换热蛇管,外有夹套,装有推进式搅拌器,锅上设有温度计。

6.2.3.7、酸性氯苯（又称洗后油）从酸性氯苯贮罐用卧式泵经流量计连续加入硝化器A；废酸从废酸高位罐底部,经流量计连续进入酸混合器内；混酸从混酸输送罐用混酸泵经流量计连续进入酸混合器内,混酸与废酸在酸混合器内混合后,进入硝化器A。酸性氯苯与混酸在硝化器A中反应,反应物料由溢流管连续溢流到硝化器B, 然后进入硝化锅A，硝化锅B,硝化锅C，硝化锅D, 并连

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续反应, 硝化反应热由冷却水及废酸带走。硝化温度较低达不到工艺指标时, 应调节冷却水量或用蒸汽保温。

6.3.2.8、硝化器和硝化锅内产生的氮氧化物废气,集中用废酸吸收,含有氮氧化物的废酸进入废酸高位罐。

6.3.2.9废酸高位罐中的废气用碱性水吸收，进入汽液分离器。

6.3.2.10汽液分离器中的废气去尾气吸收塔，再次经碱性水吸收后，去废水储罐。 6.3.3、各硝化器、硝化锅反应温度控制

控 制 项 目 反应温度指标(℃) 硝化器A 30-50 硝化器B 30-50 硝化锅A 55~65 硝化锅B 55~70 硝化锅C 60~75 硝化锅D 60~75 注：加料应连续均匀, 温度控制应准确, 否则会造成副反应增加或反应转化率过低。硝化器A、B高位报警温度为45℃。

6.3.4、其他工艺控制指标

工艺控制指标见10.2,硝化工序生产控制一览表见10.1。

6.3.5、硝化锅D的反应物料,由溢流管流出,分别沿切线方向进入硝化分离器A中部。酸性硝基氯苯和废酸在分离器中进行连续分层, 上层为酸性硝基氯苯, 流向硝化分离器B,沿切线方向从硝化分离器B中部进入, 酸性硝基氯苯和废酸在分离器B中再次进行分层, 上层为酸性硝基氯苯流入中和锅A。硝化分离器A、B下层的废酸, 分别进入抽取锅A。

6.3.6、可能发生的不正常现象及消除方法,详见《操作法》。 6.3.7、紧急情况的特殊处理 6.3.7.1、突然停电

6.3.7.1.1、立即停加混酸和酸性氯苯, 继续加废酸, 直至废酸高位槽无废酸止, 以尽可能降低硝化器和硝化锅的温度, 并注意各设备的出料,以防漫料。

6.3.7.1.2、立即与调度处联系,并向装置有关人员或装置值班人员汇报,尽快恢复供电。 6.3.7.1.3、停电不停循环水时, 硝化器和硝化锅继续加冷却水, 降低硝化器和硝化锅的温度。 6.3.7.2、突然停循环水 6.3.7.2.1、若突然停循环水,应立即停加混酸和酸性氯化苯,继续加废酸,使硝化器的温度尽可能降到30℃方可停混流泵，硝化锅温度尽可能降低到40℃方可停止搅拌。

6.3.7.2.2立即与调度处联系,并向装置有关人员或装置值班人员汇报,尽快恢复供水。 6.4、酸性硝基氯化苯中和、水洗 6.4.1、生产工序叙述

由硝化分离器B分离后的酸性硝基氯苯溢流至中和锅A,同时经流量计向中和锅A加水。水来源于：①废水共沸塔塔顶冷凝液；②水洗锅产生的水洗水；③新鲜工业水作为补充。液碱由碱高位槽经流量计与水混合进入中和锅A, 使酸性硝基氯苯中所含的酸得以中和。中和锅A内物料由溢流管流出，进入中和锅B再次搅拌中和。中和后的硝基氯苯与废水由溢流管流出,沿切线方向进入中和分离器中部。分离后, 上层废水去捕集器, 下层硝基氯苯去水洗锅A中, 同时经流量计向水洗锅A加蒸汽冷凝水或新鲜工业水，使中和后的硝基氯苯在水洗锅A中洗涤, 水洗锅A内物料由溢流管流出，进入水洗锅B再次搅拌洗涤。洗涤后的硝基氯化苯连同废水沿切线方向进入水洗分离器A中部。分离后, 上层废水去洗水罐或捕集器, 洗水罐的废水由洗水泵打到中和锅,循环套用；下层

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硝基氯苯（又称干前一硝）进入干前一硝贮罐, 供干燥塔使用, 捕集器将废水和少量硝基氯化苯分离之后, 废水流入废水澄清罐澄清后，进入废水储罐供废水处理塔使用；硝基氯苯间断回收,进入干前一硝贮罐。

6.4.2、中和连续加料

6.4.2.1、液碱（30﹪NaOH）加入量：80-300L/h, 根据中和锅出口PH值（10-12）调整加碱量。 6.4.2.2、加水量：由废水共沸塔顶冷凝水、新鲜工业水或水洗水等组成,加入量10000-15000 L/h。

6.4.2.3、酸性硝基氯苯加入量：由硝化分离器上部溢出的全部酸性硝基氯苯。 6.4.3、水洗连续加料

6.4.3.1、硝基氯苯加入量：由中和分离器底部流出的全部硝基氯苯。 6.4.3.2、加水量：加入新鲜工业水或蒸汽冷凝水：10000-15000 L/h。 6.4.4、中和、水洗温度： 6.4.4.1、中和温度：55-75℃。 6.4.4.2、水洗温度：55-75℃。 6.5、抽取

6.5.1、连续加料

6.5.1.1、废酸加入量：由两台串联的硝化分离器底部溢流的全部废酸。 6.5.1.2、氯苯加入量：≤12 m3/h 6.5.2、生产工序叙述

两台串联硝化分离器底部溢流出的全部废酸分别进入抽取锅A。氯苯自氯化苯装置输送到本装置内部氯苯储罐中,用泵将氯苯输送至抽取锅A, 用仪表控制系统调节氯苯流量。在搅拌下,氯苯对废酸进行抽取, 同时从A溢流到抽取锅B。抽取之后,由抽取锅B溢流出,沿切线方向进入抽取分离器的中部。分离后,上层的酸性氯苯流入酸性氯苯储罐,下层的废酸由废酸泵输送往废酸冷却器后, 至废酸高位罐, 废酸高位罐底部流至硝化器A,中部流至废气吸收泵, 循环吸收硝化器、硝化锅、硝化分离器和抽取锅所产生的废气（氮氧化物等）, 上部溢流至废酸大罐内。

6.5.3、抽取锅工艺控制指标 抽取锅A温度：40-75℃ 抽取锅B温度：40-75℃

抽取后废酸全面分析：见10.2工艺控制指标一览表。

6.5.4、可能发生的不正常现象及消除方法：详见《操作法》。 6.5.5、紧急情况的特殊处理 6.5.5.1、突然停电 6.5.5.1.1、立即停加氯苯,并关闭氯苯加料阀门, 观察抽取分离器内的废酸液位, 必要时打开抽取分离器底部直通考克。

6.5.5.1.2、立即与调度处联系,并向相关装置人员或装置值班人员汇报, 尽快恢复供电。 6.5.5.2、突然停循环水

6.5.5.2.1、立即停加氯苯, 并关闭氯苯加料阀门, 以尽可能降低抽取锅的温度, 待温度有所下降之后, 方可停搅拌。

6.5.5.2.2、立即与调度处联系, 并向相关装置人员或装置值班人员汇报, 尽快恢复供水。 6.6、干燥

6.6.1、连续加料 ≤20 m3/h 6.6.2、生产工序叙述 干前一硝储罐内的硝基氯苯（俗称一硝）,由液下泵经流量计进入干燥塔内,干燥塔塔釜物料由再沸器加热,气态氯苯和水经塔顶冷凝器部分冷凝后进入塔内,未冷凝的气相部分再经第二冷凝器

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