苯胺项目工艺技术现状及选择可视高压反应釜

苯胺项目工艺技术现状及选择
平行催化反应器、微型反应釜,催化筛选平行反应仪应用于催化反应过程
 1.项目介绍产品用途
    苯胺是一种重要的有机化工原料和化工产品,由其制得的化工产品和中间体有300多种,可以用于生产MDI、染料、有机颜料、橡胶加工助剂、农药、医药、炸药、香料、橡胶硫化促进剂及精细化工中间体等多种产品,开发利用前景十分广阔。
    2.国内外生产消费情况及需求预测20世纪80年代末,随着西方经济复苏对二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)需求的不断增加,苯胺生产能力和产量增长很快,1988年世界苯胺的生产能力只有约150万吨/年,1996年增加到约220万吨/年,2000年达到约297万吨/年,产量达到约240万吨/年。近年来,由于苯胺产品的供求一直处于较为紧张的状态,一些苯胺生产厂家虽然加大了其装置的生产负荷,但产量仍然不能满足市场日益增长的需要,因此,一些大型生产企业开始对老生产装置进行扩建或改造,另外,一批新的生产装置也投入建设。预计2010年世界苯胺的总生产能力将达到约400万吨/年。在发达国家苯胺的消费中,MDI占消费的首位,消费量约占世界苯胺总消费量的80%,其次是橡胶助剂,约占苯胺总消费量的11%,染料和颜料约占3%,其它约占6%。1990-1997年,世界苯胺的年均消费增长率约为4%。近年来,随着全球MDI需求高速增长的拉动,世界苯胺的年均增长率有所增加,1997-2000年的年均消费增长率达到约5%~6%。20世纪90年代以来,我国苯胺的消费量一直保持稳定增长的趋势,1993年我国苯胺的消费量约为100kt,比1980年增长了2.3倍,年均增长率为11.8%,1999年我国苯胺的消费量为148.4kt,2000年达到177.9kt。我国苯胺的消费结构与发达国家有所不同,主要用于橡胶加工助剂、染料及有机颜料、医药以及有机中间体的生产方面,1999年我国MDI消费苯胺的量仅占苯胺总消费量的12%,2000年约占18%。2004年,我国苯胺的生产厂有20多家,总生产能力约为51.3万吨/年,总产量约为43.5万吨/年。2005年,我国苯胺的生产能力达到62万吨/年。2004年,我国苯胺表观消费量约38.7万吨。2005年仍将维持这一状态。到2006年,随着烟台万华新装置的投产,国内需求量将有较大幅度的增长,国内供需将趋于平衡。2004年我国苯胺的消费结构为:MDI对苯胺的需求量约占总需求量的18.6%,橡胶助剂约占22.3%,染料约占12.2%,有机中间体约占36.7%,化学制药约占7.4%,农药行业约占2.2%,荧光增白剂约占0.5%。2008年全国各地MDI厂家因为市场前景好纷纷扩建和新建,致使国内苯胺需求量大增。据预测,在2007~2012年,对苯胺需求量将以大于15%的速度增长,2010年苯胺需求量将达到110万吨以上,国内苯胺市场需求潜力巨大。
    3.工艺技术简介工艺技术现状及选择
    苯胺的工业生产工艺主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法。硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产,将反应物料投入还原锅中,在盐酸介质和约100℃温度下,硝基苯被还原生成苯胺,产品经蒸馏得到粗苯胺,再经精馏得到成品,所得苯胺收率为95%-98%,铁粉质量的好坏可直接影响苯胺的产率。硝基苯铁粉还原法是生产苯胺的传统方法,目前正逐渐被其他方法所取代。苯酚氨化法工艺过程为苯酚与过量的氨经混合,汽化、预热后,进入装有氧化铝-硅胶催化剂的固定床反应器中,在370℃、1.7MPa条件下,苯酚与氨进行氨化反应制得苯胺,同时联产二苯胺,苯胺的转化率和选择性均在98%左右。该法工艺简单,催化剂价格低廉,寿命长,所得产品质量好,“三废”污染少,适合于大规模连续生产并可根据需要联产二苯胺。该法不足之处是基建投资大,能耗和生产成本要比硝基苯催化加氢法高。硝基苯催化加氢法。硝基苯催化加氢法是目前工业上生产苯胺的主要方法。它又包括固定床气相催化加氢、流化床气相催化加氢以及硝基苯液相催化加氢三种工艺。固定床气相催化加氢工艺是在200-300℃、1-3 Pa条件下,经预热的氢和硝基苯发生加氢反应生成粗苯胺,粗苯胺经脱水、精馏后得成品,苯胺的选择性大于99%。固定床气相催化加氢工艺具有技术成熟,反应温度较低,设备及操作简单,维修费用低,建设投资少,不需分离催化剂,产品质量好等优点;不足之处是反应压力较高,易发生局部过热而引起副反应和催化剂失活,必须定期更换催化剂。目前,国外大多数苯胺生产厂家采用固定床气相加氢工艺。流化床气相催化加氢法是原料硝基苯加热气化后,与理论量约3倍的氢气混合,进人装有铜-硅胶催化剂的流化床反应器中,在260-280℃条件下进行加氢还原反应生成苯胺和水蒸气,再经冷凝、分离、脱水、精馏得到苯胺产品。该法较好地改善了传热状况,控制了反应温度,避免了局部过热,减少了副反应的生成,延长了催化剂的使用寿命;不足之处是操作较复杂,催化剂磨损大,装置建设费用大,操作和维修费用较高。硝基苯液相催化加氢工艺是在150-250℃、0.15-1.0MPa压力下,采用贵金属催化剂,在无水条件下硝基苯进行加氢反应生成苯胺,再经精馏后得成品,苯胺的收率为99%。液相催化加氢工艺的优点是反应温度较低,副反应少,催化剂负荷高,寿命长,设备生产能力大;不足之处是反应物与催化剂以及溶剂必须进行分离,设备操作以及维修费用高。

一种新型釜用剖分式机械密封装置设计反应釜电加热电流计算

一种新型釜用剖分式机械密封装置设计

生产的实验室反应釜是石油化工等行业的重要设备,是整个化工工艺流程的主要生产装置之一。其旋转轴机械密封装置是反应釜乃至整个工艺流程可能发生故障最频繁的部位之一,一旦密封发生故障需要检修时,整体式机械密封装置拆卸麻烦、维修周期长,因此人们一直致力于研究开发部分式机械密封,以求在不拆卸轴上零部件的情况下完成机械密封的更换。而现有剖分式密封相对整体式密封在结构上保证密封的可靠性存在一些问题,从而难以满足工作环境对密封性能的要求,对在高压、高温、腐蚀工况下工作的大型反应釜更是如此。

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