三氯乙酰氯、氯乙酸生产线设备设施和工艺流程

三氯乙酰氯、氯乙酸、盐酸、亚硫酸氢钠生产线设备设施和工艺流程作者：玖月琼兮三氯乙酰氯、氯乙酸、盐酸、亚硫酸氢钠生产线设备设施和工艺流程编号：LZH/JYQX-HP01b-2020作者：玖月琼兮2020年8月1生产规模及质量指标1.1产品、中间产品和副产品的品种、数量、规格表1各产品的品种、数量、规格各称规格年产量（吨/年）备注三氯乙酰氯≥98%1300产品盐酸31%3769副产品亚硫酸氢钠30%1427副产品氯乙酸中间产品氯乙酰氯中间产品1.2三氯乙酰氯的规格和质量指标本项目的主产品是三氯乙酰氯，其规格和质量指标见下表：表2工业三氯乙酰氯的规格和质量指标QSSHH-003-98指标级加指标名称优级品一级品二级品三级品总纯度（以CCl3COCl计）%98－10097－10096－10095－100二氯乙酰氯（Cl2CHCOCl）%＜2.03.04.05.02工艺流程2.1反应原理及工艺特点本工艺采用冰醋酸三次氯化法即冰醋酸氯化制氯乙酸，氯乙酸在一氯化硫作用下进行氯化反应生成氯乙酰氯。氯乙酰氯在催化剂作用下三次氯化后经精馏得到三氯乙酰氯。生产过程主要包括：醋酸氯化、氯乙酸酰氯化、氯乙酰氯催化氯化、尾气吸收系统制盐酸、亚硫酸氢钠。分步反应式：CH3COOH+Cl2催化剂CH2ClCOOH+HCl↑CH2ClCOOH+Cl2催化剂CHCl2COOH+HCl↑4CH2ClCOOH+S2Cl2+3Cl2催化剂4CH2ClCOCl+2SO2↑+4HCl↑4CHCl2COOH+S2Cl2+3Cl2催化剂4CH2ClCOCl+2SO2↑+4HCl↑CH2ClCOCl+2Cl2催化剂CCl3COCl+2HCl↑CHCl2COCl+Cl2催化剂CCl3COCl+HCl↑总反应式：4CH3COOH+15Cl2+S2Cl24CCl3COCl+2SO2↑+16HCl↑2.2工艺流程简图 HCl二级冷凝分离制盐酸碱液吸收二级冷凝分离制盐酸碱液吸收冰醋酸尾气冰醋酸尾气SO2亚硫酸氢钠纯碱液吸收SO2亚硫酸氢钠纯碱液吸收 氯化硫氯化硫冰醋酸氯乙酸精馏催化氯化酰氯化冰醋酸氯乙酸精馏催化氯化酰氯化三氯乙酰氯轻馏份液三氯乙酰氯轻馏份液氯工艺流程说明：A、氯乙酰氯和二氯乙酰氯生产工艺（1）氯化首先将冰醋酸用真空抽入氯化釜中，加入催化剂，在一定温度下通氯气反应，为使氯气充分反应，采取正、副罐交叉氯化，氯气先进入主罐，反应完后的尾气再进入副罐，氯气经二级反应后，尾气基本无游离氯，当反应达到一定的比重后，一次氯化反应结束。尾气进入尾气处理系统。（2）酰氯化一次氯化反应结束后，停止通氯、降低温度，加入一氯化硫控制一定的温度继续氯化，当氯化液达到一定的比重后酰氯化反应结束，停止通氯进入二次氯化工序。二次氯化过程同上。B、三氯乙酰氯生产工艺将二氯乙酰氯加入氯化反应釜，加入催化剂，升温到一定温度下，通氯反应，尾气进入副罐。反应液达到一定的比重，反应完成，停止通氯，减压脱气，压入蒸馏釜，常压蒸馏收集116。C—118。C馏份，得三氯乙酰氯产品。低馏份再进入氯化反应釜循环套用，生成的HCl尾气进入盐酸吸收系统，制备副产品盐酸。C、二氧化硫气体吸收及氯化氢气体制副产品盐酸生产工艺。三氯乙酰氯生产过程中三次氯化反应尾气均含有大量的氯化氢气体，还有副产二氧化硫气体，其吸收处理工艺如下：氯化尾气由副反应器排出，经普通水、冷冻盐水两级冷凝，分离开HCl（气态）和SO2（液态），气态HCl先经醋酸槽吸收后（吸收液返回反应器中），进入第一级石墨膜式吸收塔的顶部，由同样进入顶部的稀酸水（来自第二级石墨膜式吸收塔的底部）喷淋进行顺流吸收，吸收后的尾气从第一级石墨膜式吸收塔的底部出来。再进入第二级石墨膜式吸收塔的顶部，与来自循环槽的水进一步顺流吸收，稀酸水由第二级石墨膜式吸收塔底进入第一级石墨膜式吸收塔的顶部。这样完成了两级吸收制盐酸的生产过程。当第一级吸收循环槽盐酸浓度达到31%后，作为副产品打入盐酸贮罐。经两级吸收后尾气再进入液碱吸收池，液碱进一步吸收后排空。被冷凝的SO2与NaHCO3反应生成NaHSO3，达到利用削减SO2的目的，得到产品NaHSO3主要设备选择按已确定的工艺流程，在保证产品质量的前提下，首先选用在国内已经制造且在实践中证明性能可靠的专用和定型设备。反应釜选用国内通用的耐腐蚀衬搪瓷反应罐，管道采用透明厚壁耐热、耐腐蚀玻璃管，蒸馏塔选用多节耐热、耐腐蚀厚壁衬搪瓷填料塔，亚硫酸氢钠和盐酸的贮存均采用耐腐蚀材料。主要生产设备见下表。表三氯乙酰氯反应工序序号设备名称容积m3换热面积m2设备数材料1液氯（钢瓶）0.84016Mn2液氯气化器4216Mn3氯气缓冲罐0.5216Mn4反应器54搪瓷5主反应器6.31搪瓷6副反应器6.31搪瓷7冷凝器1012玻璃8醋酸高位槽11316L9乙酰氯高位槽31聚丙烯10氯化硫高位槽11聚丙烯11氯乙酰氯中间槽81搪瓷12氯化氢吸收器Sl18搪瓷13尾气中间槽13聚丙烯14一级降膜吸收塔402石墨15二级填料吸收塔502石墨16碱液吸收塔2聚丙烯17一级吸收槽32聚丙烯18二级吸收槽32聚丙烯19碱液吸收槽32聚丙烯20碱液吸收釜52搪瓷21吸收循环泵6聚丙烯22碱液吸收泵2四氟泵23亚硫酸氢钠泵1四氟泵24配碱槽51碳钢25磅称2碳钢精馏工序序号设备名称数量1蒸馏釜1只2精馏塔1只3玻璃冷凝器3只4贮罐4只3.4、主要原材料，动力消耗及来源3.4.1、三氯乙酰氯产品主要原材料消耗。表3.4-1项目主要原材料消耗