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第一篇：論文開題報告

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第二篇：論文開題報告

畢業(yè)設(shè)計題目：年產(chǎn)4200噸環(huán)氧氯丙烷車間氯丙烯合成工段工藝設(shè)計

指導(dǎo)教師 ：

院 系： 科亞學(xué)院

專業(yè)班級 ： 科化工0401班

學(xué) 號：

姓 名：

日 期： XX年 3月 7日

1、環(huán)氧氯丙烷的物理、化學(xué)性質(zhì)

環(huán)氧氯丙烷（ec）英文名：3―chloro―1，2―epoxypropane;epichlorohydrin。 分子式：c3h5clo ，分子量：92。52 ， 熔點―25。6℃，沸點117。9℃，相對密度（水=1）：1。18（20℃），相對密度（空氣=1）： 3。29 ，飽和蒸汽壓 （kpa）：1。8（20℃） ，自燃點415 ℃，折射率（nd20）1。438。 微溶于水，可混溶于醇、醚、4氯化碳、苯。無色油狀液體，有氯仿樣刺激氣味。用于制環(huán)氧樹脂，也是1種含氧物質(zhì)的穩(wěn)定劑和化學(xué)中間體 易燃其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起分解爆炸和燃燒。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。

2、環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)原料及主要產(chǎn)品

環(huán)氧氯丙烷是1種重要的有機化工原料和精細化工產(chǎn)品，用途10分廣泛。以它為原料制得的環(huán)氧樹脂具有粘結(jié)性強，耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕、收縮率低、化學(xué)穩(wěn)定性好、抗沖擊強度高以及介電性能優(yōu)異等特點，在涂料、膠粘劑、增強材料、澆鑄材料和電子層壓制品等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。此外，環(huán)氧氯丙烷還可用于合成甘油、玻璃鋼、電絕緣品、表面活性劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、膠料、離子交換樹脂、增塑劑、（縮）水甘油衍生物、氯醇橡膠等多種產(chǎn)品，用作纖維素酯、樹脂、纖維素醚的溶劑，用于生產(chǎn)化學(xué)穩(wěn)定劑、化工染料和水處理劑等。

1原料：丙烯

丙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)式：ch2=chch2oh 。物理性質(zhì)：：無色透明液體，熔點：―129，沸點：97。1，閃點：28，密度（20）：0。854，折光率：1。4135。。

用途：：丙烯醇是醫(yī)藥，農(nóng)藥和香料的中間體。主要的衍生物及其用途為：用于合成環(huán)氧氯丙烷、甘油、1，4―丁2醇以及烯丙基酮，生產(chǎn)增塑劑和工程塑料等重要有機合成原料。此外，其碳酸鹽可以做光學(xué)樹脂、安全玻璃和顯示屏，其醚可以做聚合物的增黏劑等。

2主要產(chǎn)品：環(huán)氧樹脂

目前我國的環(huán)氧氯丙烷主要用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，其消費比例為環(huán)氧樹脂占85%，合成甘油占7%，氯醇橡膠占2%，其他如溶劑、穩(wěn)定劑、表面活性劑、阻燃劑、油田化學(xué)品、水處理劑等占6%

3、環(huán)氧氯丙烷工藝生產(chǎn)方法及選擇

目前，工業(yè)上環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)方法主要有丙烯高溫氯化法和乙酸丙烯酯法兩種。

丙烯高溫氯化法是工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的經(jīng)典方法，由美國shell公司于1948年首次開發(fā)成功并應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。目前，世界上90%以上的環(huán)氧氯丙烷采用此法進行生產(chǎn)。其工藝過程主要包括丙烯高溫氯化制氯丙烯，氯丙烯與次氯酸化合成2氯丙醇，2氯丙醇皂化合成環(huán)氧氯丙烷3個反應(yīng)單元。

4、 工藝流程敘述

（1）丙烯高溫氯化法：

（1）丙烯高溫氯化制氯丙烯

丙烯與氯氣經(jīng)干燥、預(yù)熱后以摩爾比4～5：1混合進入高溫氯化反應(yīng)器，短時間（約3 s）內(nèi)進行反應(yīng)，生成氯丙烯和氯化氫氣體。精制后得氯丙烯產(chǎn)品，同時副產(chǎn)d―d混劑（1，2―2氯丙烷和1，3―2氯丙烯），氯化氫氣體經(jīng)水吸收后得到工業(yè)鹽酸。

ch2=chch2 + cl2 →ch2=chch2cl +hcl

（2）氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇

氯氣在水中生成次氯酸（或采用介質(zhì)叔丁醇和氯氣在naoh溶液中反應(yīng)生成叔丁基次氯酸鹽，該鹽水解生成次氯酸，叔丁醇循環(huán)使用），次氯酸與氯丙烯反應(yīng)生成2氯丙醇（過程中2氯丙醇濃度1般控制在4%左右）。

2ch2=chch2cl +2hocl→ clch2chclch2oh + clch2chohch2cl

2，3―2氯丙醇，70%） （1，3―2氯丙醇，30%）

（3）2氯丙醇皂化合成環(huán)氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca（oh）2或naoh反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。

（3）2氯丙醇皂化合成環(huán)氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液與ca（oh）2或naoh反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。

clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

丙烯高溫氯化法的特點是生產(chǎn)過程靈活，工藝成熟，操作穩(wěn)定，除了生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷外，還可生產(chǎn)甘油、氯丙烯等重要的有機合成中間體，副產(chǎn)d―d混劑（1，3―2氯丙烯和1，2―2氯丙烷）也是合成農(nóng)藥的重要中間體。缺點是原料氯氣引起的設(shè)備腐蝕嚴重，對丙烯純度和反應(yīng)器的材質(zhì)要求高，能耗大，氯耗量高，副產(chǎn)物多，產(chǎn)品收率低。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的含氯化鈣和有機氯化物污水量大，處理費用高，清焦周期短。

（2）乙酸丙烯酯法

前蘇聯(lián)科學(xué)院與日本昭和電工均開發(fā)了利用乙酸丙烯酯為原料生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)工藝。前蘇聯(lián)是采用先氯化后水解工藝，昭和電工則采用先水解后氯化工藝。其工藝過程主要包括合成乙酸丙烯酯，乙酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成環(huán)氧氯丙烷4個反應(yīng)單元。

（1）在鈀和助催化劑作用下，丙烯與氧在溫度160～180 ℃、壓力0。5～1。0 mpa，乙酸存在下反應(yīng)生成乙酸丙烯酯。

ch2=chch2+ 1/2o2 + ch3cooh→ ch2=chch2ococh3 +h2o

（2）在溫度60～80 ℃、壓力0。1～1。0 mpa下，以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑，乙酸丙烯酯經(jīng)水解反應(yīng)生成烯丙醇。

ch2=chch2ococh3 +h2o→ ch2=chch2oh +ch3cooh

（3）在溫度0～10 ℃，壓力0。1～0。3 mpa條件下，烯丙醇與氯通過加成反應(yīng)生成2氯丙醇。

ch2=chch2oh + cl2→ ch2clchclch2oh

（4）2氯丙醇與氫氧化鈣發(fā)生皂化反應(yīng)生成環(huán)氧氯丙烷。

ch2clchclch2oh+ 1/2ca（oh）2→ ch2― chch2cl + 1/2cacl2 +h2o

與傳統(tǒng)的丙烯高溫氯化法相比較，乙酸丙烯酯法具有以下優(yōu)點：（1）避免了高溫氯化反應(yīng)，反應(yīng)條件溫和，易于控制，不結(jié)焦、操作穩(wěn)定，丙烯、氫氧化鈣和氯氣的用量大大減少，反應(yīng)副產(chǎn)物和含氯化鈣廢水的排放量也大大減少。（2）開發(fā)了丙烯醇的氯化加成反應(yīng)系統(tǒng)，成功地將氧引入環(huán)氧化物中，首次實現(xiàn)了由氧氧化代替氯氧化的技術(shù)，減少了醚化副反應(yīng)，提高了系統(tǒng)的收率。（3）工藝過程無副產(chǎn)鹽酸產(chǎn)生。（4）可以較容易獲得目前技術(shù)還不能得到的高純度烯丙醇。主要缺點是工藝流程長，催化劑壽命短，投資費用相對較高。

5、安全環(huán)保措施

（1）燃燒爆炸危險性：

危險特性：其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高溫能引起分解爆炸和燃燒。若遇高熱可發(fā)生劇烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性（紅色）：3 反應(yīng)活性（黃色）：2

滅火方法：泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具（包括scba）不能提供足夠有效的防護。若不小心接觸，立即撤離現(xiàn)場，隔離器具，對人員徹底清污。高溫下能發(fā)生自反應(yīng)，阻塞安全閥，導(dǎo)致罐體爆炸。蒸氣能擴散到遠處，遇點火源著火，并引起回燃。封閉區(qū)域內(nèi)的蒸氣遇火能爆炸。如果該物質(zhì)或被污染的流體進入水路，通知有潛在水體污染的下游用戶。

（2）包裝與儲運

儲存于陰涼、通風倉間內(nèi)。遠離火種、熱源。倉溫不宜超過 30℃。防止陽光直射。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng)與氧化劑、酸類、堿類分開存放。儲存間內(nèi)的照明、通風等設(shè)施應(yīng)采用防爆型。罐儲時要有防火防爆技術(shù)措施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。 erg指南：131 erg指南分類：易燃液體―有毒的

（3）毒性危害

接觸限值：中國mac：1mg/m3[皮] 前蘇聯(lián)mac：1mg/m3 美國tlv―twa：acgih 2ppm，7。6mg/m3 美國tlv―stel：未制訂標準。

蒸氣對呼吸道有強烈刺激性。反復(fù)和長時間吸入能引起肺、肝和腎損害。高濃度吸入致中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制可致死。蒸氣對眼有強烈刺激性，液體可致眼灼傷。皮膚直接接觸液體可致灼傷?？诜鸶巍⒛I損害，可致死。慢性中毒：長期少量吸入可出現(xiàn)神經(jīng)衰弱綜合征和周圍神經(jīng)病變。 iarc評價：2a組，可疑人類致癌物;動物證據(jù)充分 ntp：可疑人類致癌物 idlh：75ppm，潛在致癌物嗅閾：0。934ppm osha：表z―1空氣污染物 niosh標準文件：niosh 76―206 健康危害（藍色）：

（4）防護措施

密閉操作，全面排風?？諝庵袧舛瘸瑯藭r，戴面具式呼吸器。緊急事態(tài)搶救或撤離時，建議佩戴自給式呼吸器。戴化學(xué)安全防護眼鏡。穿緊袖工作服，長筒膠鞋。戴防化學(xué)品手套。工作后，淋浴更衣。保持良好的衛(wèi)生習慣。防止皮膚和粘膜的損害。

（5）泄漏處置：

疏散泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，禁止無關(guān)人員進入污染區(qū)，切斷火源。應(yīng)急處理人員戴自給式呼吸器，穿防護服。不要直接接觸泄漏物，在確保安全情況下堵漏。噴水霧可減少蒸發(fā)。用砂土或其它不燃性吸附劑混合吸收，然后收集運至廢物處理場所。如大量泄漏，利用圍堤收容，然后收集、轉(zhuǎn)移、回收或無害處理后廢棄。

6、當前生產(chǎn)中存在的問題及建議

（1） 積極發(fā)展環(huán)氧氯丙烷下游產(chǎn)品，帶動環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)與發(fā)展今后幾年，世界主要國家和地區(qū)的環(huán)氧氯丙烷下游各消費領(lǐng)域依然會發(fā)展較快，各地區(qū)的環(huán)氧氯丙烷的生產(chǎn)主要是自用，估計會有少量出口。今后幾年我國的汽車工業(yè)，住宅建設(shè)，電子工業(yè)等領(lǐng)域?qū)⒂?個高速發(fā)展的階段，隨著我國西部大開發(fā)，將有大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施投入建設(shè)，因此，今后幾年，我國的環(huán)氧氯丙烷的下游產(chǎn)品，如：環(huán)氧樹脂、合成甘油等的市場需求量將會很大，美國、西歐及日本主要