环氧氯丙烷任务书
环氧氯丙烷任务书
山东理工大学
毕业设计（论文）手册
学院系
专业班级
学生姓名学号
指导教师职称
职称
山东理工大学教务处编印
二〇〇年月
毕业设计（论文）自二〇一六年三月至二〇一六年六月共16周
毕业设计任务书（理工）
注：本表由指导教师填写，经系主任审定后下发学生。
毕业设计开题报告（理工类）
图1.1 丙烯高温氯化法反应过程丙烯高温氯化法具体工艺流程：
图1.3 醋酸丙烯酯法反应过程醋酸丙烯酯法工艺流程：
图1.5 甘油氯化皂化法反应过程
图1.8 多级萃取过程多级萃取的萃取率εn:
图1.9 连续皂化工艺流程示意图
连续皂化的原料配比
转化完全，反应原料的配比必须要保证Na0H适当过量，使反应始终在偏碱性的环境下进行。
但若碱过量太多，将促进水解反应的进行而降低ECH收率，而且造成物
毕业论文工作总结
毕业论文评审表（指导教师用）
毕业论文评审表（评阅人用）
毕业论文答辩评审表
毕业论文成绩评定
毕业设计（论文）答辩记录
毕业设计(论文)题目：
学生姓名：答辩日期：年月日
记录人：。
丙烯氯化法制环氧氯丙烷任务书
根据流程图确定介质，选择材质，选择管子尺寸并进行管法兰材质、型号规格、法兰密封面、垫片的选择。
4.设计管道支撑，绘制管道设计图（平立面图）。
生成的环氧氯丙烷送入氯化钙塔，用直接蒸汽进行蒸馏，塔底除去氯化钙。塔顶环氧氯丙烷再经精馏塔精制得到精制产品氯丙烷。
（四）产品性质
环氧氯丙烷为易挥发的不稳定无色油状液体，有刺激性气味，有麻醉性，常温下溶于水和乙醇。
(五)产品用途
主要用于合成甘油、环氧树脂、玻璃钢、表面活性剂等
指导教师：由立臣2012年11月
5.选择一段管道，进行管道跨距的校核。
工艺流程及相关参数（流程图见附件）
(一)主要原料及其规格
丙烯98%氯气99%
苯凝固点5.℃氢气可用富氢气体
（二）反应式
（三）工艺流程
丙烯首先氯化制取氯丙烯，氯丙烯再次氯酸化制得1,2-二氯丙醇和1,3二氯丙醇，二氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷。
氯丙烯与氯气分别溶于水中进行次氯酸化反应，氯丙烯微微过量，生成的二氯丙醇浓度为3%-6%，经分离脱水后，送入环氧丙烷反应器，加入20%氢氧化钙，在45-55度下，使二氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷。
过程装备综合课程设计任务书1-成套技术部分
姓名
班级
学号
设计题目
丙烯氯化法制环氧氯丙烷
设计要求
1.按所给流程示意图，绘制出不注管道组合号；图幅A3,要求边框线，标题栏），并进行文字描述。
2.选择其中相关联的四台设备（其中一台为所设计设备，其它设备尺寸自定），布置在室内，绘制设备布置图。
3万吨甘油法环氧氯丙烷项目建议书
3万吨/年甘油法环氧氯丙烷（ECH）工程项目建议书一、原料供应与产品市场甘油法环氧氯丙烷工艺过程的主要原料是甘油、HCl和石灰（或烧碱）。
甘油的主要来源是西欧（60~70万吨/年）、南美（50~60万吨/年）、东南亚（25~30万吨/年）、美国（40~50万吨/年，国内消费）、中国（约10万吨/年）。
环氧氯丙烷生产情况：全世界ECH总产能约200万吨/年，基本上是丙烯法，其中约10万吨/年来自甘油法。
目前国内ECH产能达到75万吨/年，基本上是丙烯法。
主要厂家为山东海力（32万吨）、江苏扬农（9万吨，甘油法）、天津化工（6万吨）、齐鲁石化（3.5万吨）、山东鑫岳（6万吨）、巴陵石化（3.4万吨）、山东中海精化（4万吨）、山东华祥（3.5万吨）、河北珈奥（1万吨，甘油法）。
（主要在山东）环氧氯丙烷主要（约90%）用于生产环氧树脂。
生产一吨环氧树脂消耗0.4吨ECH。
国内年ECH消费量60万吨左右。
主要用户在江苏、安徽、广东、辽宁、上海、河北，尤其是江苏。
主要环氧树脂生产商：南亚(昆山)有限公司（35万吨树脂/年）、江苏三木集团(泰州) （30万吨树脂/年）、蓝星新材料无锡树脂厂、南通星辰合成材料有限公司、国都化工(昆山)有限公司、江苏昆宝集团、中石化巴陵分公司、江苏扬农锦湖化工有限公司、建滔(江苏)有限公司、广州宏昌电子材料有限公司、建滔(番禺南沙)石化有限公司、大连齐化化工有限公司、安徽恒远化工有限公司、黄山市善孚化工有限公司、廊坊诺尔信化工有限公司。
二、常州大学技术特征常州大学2005年开始进行技术开发，经过催化剂(catalyst)研制、工艺(process)优化、材料(materials of construction)考察，形成技术特色：（1）创新的工艺（CN200710019466）（2009-7-8授权）：管式连续氯化反应工艺(continuous tubular chlorination process)，及相关专利技术（CN201110105190、CN201210060543、CN201210052714、CN201210028470）。
环氧氯丙烷
生产企业总平面设计图生产场所（车间）布局及生产用房使用面积平面图课设题目年产10吨环氧氯丙烷工艺设计一般内容一．工艺设计说明书1.概述1.1.项目来源化学工艺学自选课题1.2项目的国内外生产技术工艺现状国外生产和消费情况20世纪80年代以来，环氧树脂的应用开发日新月异，需求快速增长，促进了环氧氯丙烷的发展。
目前世界上环氧氯丙烷的总生产能力约为1 050 kt/a，产量约为850 kt/a，1990－2000年世界环氧氯丙烷产量增加了70%，年均增长率为6%，高于经济平均发展速度。
美国、西欧和日本是世界上生产环氧氯丙烷的主要国家和地区，其生产能力占世界环氧氯丙烷总生产能力的80%。
其中美国的生产能力为315 kt/a，日本为137 kt/a，西欧252 kt/a，东欧为121 kt/a。
目前，国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况见表2。
目前，国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国，亚洲和东欧各国为主要进口国，西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。
2001年前，美国、西欧和日本等国因环保问题将不再新建环氧氯丙烷生产装置，而是利用其现有的生产装置，通过提高开工率来维持其供需平衡，只不过其出口量将大大减少。
今后几年发达国家对环氧氯丙烷的消费增长率约为3%，亚洲国家的消费增长率约为5%，市场仍有较大的缺口。
国外环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂和合成甘油，广泛应用于涂料、粘合剂、电子、制药、烟草、橡胶和化妆品等。
美国、西欧、日本是环氧氯丙烷的主要消费国家和地区，其主要消费构成情况如表3所示。
我国环氧氯丙烷的生产始于20世纪60年代，1965年广州助剂厂率先采用甘油法生产环氧氯丙烷，1968年之后，无锡树脂厂、沈阳化工厂等采用丙烯高温氯化法生产装置相继建成投产，但产量均不高。
直到1988年齐鲁石化公司氯碱厂引进日本旭硝子、旭电化株式会社鹿岛化学公司技术建成的32 kt/a生产装置投产后，我国环氧氯丙烷的生产能力才初具规模。
(整理)环氧氯丙烷建议书
河南神马氯碱化工股份有限公司年产3万吨环氧氯丙烷项目建议书2012年1月1日一总论1.1项目名称：3万吨/年环氧氯丙烷1.2承办单位：河南神马氯碱化工股份有限公司1.3拟建地点：平顶山市叶县产业集聚区1.4建设内容与规模：甘油法生产3万吨/年环氧氯丙烷1.5建设期：一年二项目建设的必要性和资源条件2.1项目建设的必要性2010年以来，公司主要产品聚氯乙烯树脂连续亏损。
2012年以来，公司的液氯、盐酸也出现了倒贴运费才能出货的情况，传统的三大氯产品均亏损严重。
平顶山市盐田3/4面积分布在叶县境内，因此公司盐卤资源丰富，生产烧碱占有优势，但每生产1吨烧碱，同时要产生887公斤氯气，必需解决好“氯”的平衡。
调整产品结构，发展市场潜力好的氯产品是公司的必然选择。
公司的相关技术人员到山东、江苏等发展市场潜力好的氯产品地区和企业进行了调研和考查，结合我公司正在实施搬迁的30万吨/年聚氯乙烯树脂配套25万吨/年离子膜烧碱项目的实际情况。
河南神马氯碱化工股份有限公司拟开发生产环氧氯丙烷产品。
环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。
以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。
进入21世纪后环氧树脂的应用领域不断扩大，产量迅猛提高，我国目前是世界上环氧树脂最大生产基地，对环氧氯丙烷的需求将愈来愈大。
2.2建设条件及资源条件该项目拟建厂址位于平顶山市所辖的叶县境内，叶廉公路的南侧，毗邻叶县蓝光环保电厂。
厂区地势开阔、交通便利、水电充足，工程的原料及产品运输均十分方便；项目拟建厂址符合当地规划的要求；与周围的生活居住区、文教区、水源保护区、名胜古迹游览区、自然保护区等均符合环保卫生防护距离的要求；因此地理位置十分理想。
平顶山市有得天独厚的岩生物柴油资源优势，采购成本比同类型企业远途采购甘油价格较低。
环氧氯丙烷项目建议书
环氧氯丙烷项目建议书22 年环氧氯丙烷项目1.1 概述1.1.1 产品简介环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇，分子量92.85，是一种易挥发、不稳定的无色油状液体，有与氯仿、醚相似的刺激性气味，密度1.1806 g/cm3，沸点115.2 ℃，凝固点-57.2 ℃，折射率1.4382(20℃)，闪点(开杯)40.6 ℃，自燃点415 ℃，微溶于水,能与多种有机溶剂混溶，可与多种有机液体形成共沸物。
环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途十分广泛。
以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。
此外，环氧氯丙烷还可用于合成硝化甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、(缩)水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。
1.1.2 项目建设意义目前，国际市场上环氧氯丙烷的主要出口国为日本和美国，亚洲和东欧各国为主要进口国，西欧的环氧氯丙烷供需基本平衡。
2001年前，美国、西欧和日本等国因环保问题将不再新建环氧氯丙烷生产装置，而是利用其现有的生产装置，通过提高开工率来维持其供需平衡，只不过其出口量将大大减少。
今后几年发达国家对环氧氯丙烷的消费增长率约为3%，亚洲国家的消费增长率约为5%，市场仍有较大的缺口。
我国环氧氯丙烷主要消费于环氧树脂，晨光工业园区内现有装置生产过程中的附产HCl和次氯酸钠以及乙炔生产装置产生的电石渣，生产环氧氯丙烷，并为规划中环氧树脂项目提供原料，具有比较优势。
1.2 国内外市场需求现状及预测1.2.1 国外市场分析及预测2004年世界环氧氯丙烷的总生产能力约为130万吨/年左右，产量约100万吨。
美国环氧氯丙烷的生产能力为48万吨/年，约占世界总产能的38.7%；西欧地区的生产能力为26.7万吨/年，约占21.5%；东欧地区的生产能力为10.3万吨/年，约占世界总能力的8.3%；亚洲地区的生产能力为39.9万吨/年，约占世界总产能的32.2%。
甘油法年产3万吨环氧氯丙烷项目建议书
甘油法年产3万吨环氧氯丙烷项目建议书前言环氧氯丙烷（Epichlorohydrin）又名表氯醇，1-氯-2、3-环氧丙烷，氯甲代氧丙环。
简称ECH。
分子式C3H5ClO。
外观为无色、易燃、挥发性液体，具有与氯仿相似的刺激性气味。
环氧氯丙烷分子结构中具有不对称碳原子，一般以含有等量右旋和左旋结构的外消旋化合物的形式存在。
能与乙醇、乙醚、氯仿、三氧乙烯、四氯化碳混溶。
微溶于水，能与多种有机溶剂混溶，并可与多种有机液体形成共沸物。
环氧氯丙烷是有机化工领域重要的原料及中间体，除了大量应用在环氧树脂制造中之外，在合成甘油、氯醇橡胶、阻燃不饱和树脂、离子交换树脂、环氧活性稀释剂、水质凝聚剂、木材防腐剂、纸基增强剂、电镀液等制备过程中也需要使用。
环氧氯丙烷是1854年由Berthelot以盐酸处理粗甘油然后再用液碱水解时首先发现的。
1856年他与Luca等又自甘油与三氧化磷的反应产品中分离得到这一化合物。
Reboul由二氯丙醇以苛性碱水解直接合成环氧氯丙烷后，1948年美国壳牌公司建成第一座合成甘油生产工厂，环氧氯丙烷作为壳牌法合成甘油过程的中间体，开始大规模工业生产。
20世纪60年代后，由于环氧树脂的生产发展需要，开始以氯丙烯为原料经二氯丙醇皂化的方法作为主要产品在美国、日本、中国、欧洲相继建造了生产装置。
目前，国内环氧氯丙烷的生产能力有60多万吨/年，其中大部分是以丙烯为原料的。
甘油法除扬农集团6万吨/年外，其余小规模的间歇法小厂的总产能不足万吨，国外也未见上规模的甘油法生产环氧氯丙烷的报道。
另外，由于所用甘油来自生物柴油的副产，和传统的丙烯高温氯化法及乙酸丙烯酯法比，具有技术可靠、产品质量好、技术经济指标好、产品竞争力强、安全性强、环境友好。
是一个值得投资的项目。
1工艺描述1.1 总论该工厂旨在使用宁波和盛自有革新技术ECH-EF来生产环氧氯丙烷，工厂规模为3万吨/年。
传统的ECH工艺由壳牌发展的，当时是作为合成甘油的中间体。
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三、主要设计技术指标与参数：
主要的指标包括
1、环氧氯丙烷含量≥99.99.8％
3、 排空的气体
苯含量≤0.15％wt
四、分阶段指导性进度计划：
第一阶段（3.1-3.16）：查找环氧氯丙烷的生产资料，包括环氧氯丙烷的合成方法的进展，环氧氯丙烷生产过程的研究进展。
环氧树脂是目前环氧氯丙烷最主要的消费领域，产品主要用于生产涂料、复合材料、电子电器以及胶粘剂等。目前，国内环氧树脂的生产厂家已经超过150多家，2007年生产能力达到约95.0万t，产量约为55.0万t，对环氧氯丙烷的需求量约为30.0万t。目前，国内环氧树脂需求仍保持较快增长。尽管近年来国内产能迅猛增长，但仍无法满足需求，每年需要进口大量环氧树脂。2005-2007年，环氧树脂的净进口量分别为18.2万t、18.2万t和17.5万t。从国内环氧树脂市场缺口来看，未来国内环氧氯丙烷市场需求仍将保持较高速度增长。
本课题的目的是使用ASPEN PLUS软件，设计出年产6万吨环氧氯丙烷生产流程。要求根据环氧氯丙烷的反应，生产特点，设计出合理的环氧氯丙烷生产流程，其中包括反应器，精馏塔和换热器。
二、主要设计内容：
主要的设计内容包括
1、反应器，精馏塔，换热器工艺参数的计算，
2、环氧氯丙烷生产流程的设计，
3、分离塔的详细设计。
学生姓名
宋键
学号
12110802125
专业
化学工程与工艺
一、课题的目的意义：
环氧氯丙烷的主要用途是用于制造双酚A缩水甘油醚。即环氧氯丙烷在烧碱存在下与双酚A缩合成为双酚A氯醇醚，然后以烧碱脱去其氯化氢，即制得双酚A缩水甘油醚。环氧氯丙烷主要用于合成甘油和环氧树脂，也可用于制造环氧树脂、氯醇橡胶、硝化甘油炸药、玻璃钢、农药、医药、表面活性剂、涂料、胶粘剂、增塑剂、增强塑料及电绝缘制品等。还可用作油漆、纤维素酯、纤维素醚和树脂等的溶剂。环氧丙烷化学性质活泼，易开环聚合，可与水、氨、醇、二氧化碳等反应，生成相应的化合物或聚合物。在含有两个以上活泼氢的化合物上聚合，生成的聚合物通称聚醚多元醇。
图1.1丙烯高温氯化法反应过程
丙烯高温氯化法具体工艺流程：
图1.2丙烯高温氯化法流程图
1-氯醇化反应器；2-二氯丙醇循环槽；3-洗涤塔；4-预反应器；
5-汽提塔；6-闪蒸塔；7-粗馏塔；8-回收塔；9-精制塔；10-回收塔
丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，除了生产环氧氯丙烷外，还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体，副产D-D混剂（1，3-二氯丙烯和1，2-二氯丙烷）也是合成农药的重要中间体。缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对丙烯纯度和反应器的材质要求高，能耗大，氯耗量高，副产物多，产品收率低。生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大，处理费用高，清焦周期短。
五、主要参考文献资料：
1、ASPEN PLUS 入门教程
2、化工过程数值模拟及软件
3、ASPEN 塔设计案例
4、大庆金桥－aspen自学软件
指导教师（签字）：
20年月日
系主任（签字）：
20年月日
注：本表由指导教师填写，经系主任审定后下发学生。
毕业设计开题报告（理工类）
设计题目
年产6万吨环氧氯丙烷生产工艺设计
山东理工大学
毕业设计（论文）手册
学院系
专业班级
学生姓名学号
指导教师职称
职称
山东理工大学教务处编印
二〇〇年月
毕业设计（论文）自二〇一六年三月至二〇一六年六月共16周
毕业设计任务书（理工）
学院
化学工程学院
学生姓名
宋键
专业
化学工程
班级
化工1204
学号
12110802125
指导教师
宋峰
职称
讲师
课题名称
年产6万吨环氧氯丙烷生产工艺设计
二、资料调研分析：
环氧氯丙烷的制备方法
（一）丙烯高温氯化法
目前，世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯次氯酸化合成二氯丙醇，二氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4～5:1混合进入高温氯化反应器进行反应，得氯丙烯产品。氯气在水中生成次氯酸，次氯酸与氯丙烯反应生成二氯丙醇，二氯丙醇水溶液再与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。反应过程如下：
环氧氯丙烷作为世界重要的原料，现今发展非常迅速，由于它综合性能优异，广泛应用于农业、工业、国防、制造业等许多领域。当前高速发展的建筑行业的旺盛需求，也推动着中国环氧氯丙烷的蓬勃发展。中国今天这样拥有一个广阔的应用市场和高速发展态势的局面展现于世人面前。原料和能源圆满解决之际，将是迎来巨头争霸之时。届时中国的环氧氯丙烷无论是产量还是市场消费都会跃居世界前列，中国的环氧氯丙烷有着璀璨的前景。
起止日期
自2016年2月29日起至2016年6月20日
一、课题来源、目的与要求：
课题来源：B
环氧氯丙烷(ECH)别名表氯醇，是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途广泛。Aspen化工计算软件是生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。它为用户提供了一套完整的单元操作模型，可对各种操作过程，从单个操作单元到整个工艺流程进行设计，模拟和优化。
（二）醋酸丙烯酯法
醋酸丙烯酯法工艺过程主要包括合成醋酸丙烯酯，醋酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成二氯丙醇以及二氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。在钯和助催化剂作用下，丙烯与氧在温度160-180℃、压力0.5—1.0MPa，醋酸存在下反应生成醋酸丙烯酯；在温度60-80℃、压力0.1-1.0MPa下，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，醋酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇；在温度0—10℃，压力0.1—0.3MPa条件下，烯丙醇与氯通过加成反应生成二氯丙醇；二氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。反应过程如下：
图1.3醋酸丙烯酯法反应过程
第二阶段（3.17-4.13）：学习ASPEN PLUS 软件，包括软件的基本操作，基本概念，各个模块的设计和优化，流程的绘制的计算。
第三阶段（4.14-5.4）：绘制流程图，确定生产流程，并进行计算
第四阶段（5.5-5.30）：对分离塔和换热器进行详细设计
第五阶段（5.31-6.20）：数据整理，论文写作，准备答辩。