间苯二甲腈

湖南化工职业技术学院

毕业论文设计

题目200t/a间苯二甲腈工艺流程设计专业班级化工0910班

学生姓名李鹏

学号200901021031

指导教师王罗强

2011年12月

前言

间苯二甲腈别名异酞腈，是一种重要的化工产品，它是制备精细有机化合物的中间体，它可以合成杀菌剂百菌清，还可以作为塑料、间苯二胺以及合成纤维聚氨基甲酸酯等产品的原料。

本次项目设计是在南天公司70t/a中试生产装置为依据，并在其基础上所作的设计，是对我们在大学中所学专业理论知识和综合运用能力的一次考试和验收，该设计任务富有挑战性。

在设计过程中我们对几种常用的间二甲腈生产方法进行了比较，其中间苯二甲腈最简单、经济的工业生产方法是间二甲苯在催化剂作用下，经气相氨氧化制得。它具有常压操作，中等反应温度，无需特殊溶剂和污染排放少及投资省等优点，充分体现了现代绿色环保节能减排的环保概念。

在设计的过程中我们组的成员充分发挥了自身的积极性，在自身有优势的方面积极寻找相关的资料和组织资料并对相关设计内容的计算等方面的工作，为本次项目设计任务的顺利完成提供了重要的保障。

本课题设计是以在校学习所学知识为基础，在外实习经验为参考设计完成的。其内容主要有间苯二腈产品简介、工艺流程设计原理与设计依据、间苯二甲腈生产的各物料衡算、关键设备的设计及三废处理。同时查阅了相关文献，解决了其遇到的设计问题。本设计均采用以文献为理论参考，以科学计算为辅及细致绘图为主要设计思路。

本次项目设计的主要目的是对大学几年来所学的知识总结和对相关的实践的初步了解和对以后工作岗位的认识，为更好地能够更快更好地适应以后的实践工作，将我们所学的理论知识与生产实践结合更好地学以致用应用于实际生产中来。

本设计任务是对我们的一次大考验，我也深感肩上责任之重，在本次设计过程中我们团队也采取了行之有效的分工及协作，体验到了团队协作工作的重要性，因而保证了设计工作能有条不紊地进行，并得了一定的成果。

目录

第一章项目简介 (4)

第一节间苯二甲腈产品简介 (4)

第二节间苯二甲腈的生产方法 (5)

一几种间苯甲腈的生产方法 (5)

二主要的反应 (6)

第二章工艺流程设计 (8)

第一节设计依据 (8)

第二节工艺流程描述 (8)

第三节工艺流程示意图 (9)

第四节工艺控制参数 (10)

第五节催化剂 (12)

一催化剂的组成 (12)

二催化剂负荷 (13)

三催化剂的填充 (13)

第六节工艺流程图 (13)

第三章间苯二甲腈生产的各物料衡算 (13)

第一节主物料的衡算 (13)

一、物料参数 (13)

二、氨化氧化过程的衡算基准 (13)

三、氨化氧化过程的物料衡算方框图 (14)

四、氨化氧化过程的物料衡算 (15)

第四章关键设备设计 (17)

第一节流化床简介 (17)

第二节流化床主体尺寸的确定 (17)

一设计依据 (17)

二床直径和高度的确定 (17)

三流化床设计图 (18)

第五章三废处理 (19)

第一节废水处理 (19)

一、废水成份 (19)

二、废水处理流程示意框图 (20)

第二节废气处理 (20)

一氨氧化反应原理 (20)

二氨氧化废气 (20)

总结 (22)

参考文献 (23)

第一章项目简介

第一节产品简介

间苯二甲腈又名异酞腈，是一种重要的化工产品，它是制备有机化合物的中间体，它可合成杀菌剂百菌清，还可作为塑料、间苯二甲胺以及合成纤维聚氨基甲酸酯等产品的原料。分子式为C8H4N2，纯品为白色针状晶体，熔点：161～162℃，沸点：282℃，比重：1.27，易升华，溶于苯、乙醚、热乙醇和氯仿，微溶于水，不溶于轻油和石油醚。分子量为128.13。结构式为：

由于芳腈分子中-CN基团的高反应活性以及它能使其它部位活化，通过加氢、水解、缩合、聚合、卤化等反应，可作为染料、农药、医药、聚酯、建材、纺织助剂、油品及燃料添加剂等化工产品的重要中间体，是用途十分广泛的精细化学品。

间苯二甲腈主要用于生产百菌清。百菌清是一种保护性广谱杀菌剂，它具有高效、低毒、低残留等特点，对多种作物的真菌病害具有良好的防治作用，广泛应用于蔬菜、果树、经济作物和豆类、水稻、小麦等热带作物和森林多种作物病害的防治，并可与多种农药复配；工业上用作涂料、电器、皮革、纸张、布料等物的防霉剂。国内“六五”期间百菌清被列为国家科技攻关项目，1982年湖南农药厂在长沙化工研究所小试基础上，建成20t/a中试装置，1985年改建成100t/工业性装置。随后云南化工研究所与云南化工厂合作，建成国内最大百菌数套装置，总产量近l000t

1963年美国钻石制碱Diamond Shamrock公司开发成功了间苯二甲腈氯化制百菌清的生产技术，促进了世界对IPN需求和间二甲苯氨氧化工艺及催化剂的开发研究，加快了工业化步伐。1969年，美国Diamond Shamrock公司和日本昭和电工公司利用SDK氨氧化技术，在日本横滨建成2000t/a间苯二甲腈生产装置开始正式生产间苯二甲腈。之后日本三菱瓦斯化学公司为充分利用间二甲苯资源与

美国Bagder公司合作，采用细颗粒催化剂的流化床工艺建成了4000t/a间二甲腈工业生产装置。1974年美国Diamond公司5000t/a生产装置问世，意大利、印度、我国台湾省也相继建厂，到1999年世界IPN生产能力约15000t/a左右。20世纪80年代初我国开始研究其合成方法，并进行工业化实验生产，湖南农药厂最先建成70t/a中试规模生产装置。目前国内有8家分别建有各种规装置1 0套以上，年生产能力达8000t/a，实际生产中90％的产品用于以上产品用于生产百菌清，少量生产间苯二甲胺，部分产品出口，价格一般在3.2万元/吨左右。

第二节间苯二甲腈的生产方法

一几种间苯甲腈的生产方法

(1）间二甲苯、氨与空气组成的混合气体在催化剂上通过，在400℃～500 ℃，34.45～206.7kp下进行氨氧化，直接得到间苯二甲腈。

（2）烷基苯和氨用氧化镁、铝矾土或氧化铝作为载体

同在高温下气相反应，不排出羧酸和其他中间体，可以直接得到间苯二甲腈。此方法为Allied Chemical公司和Distillers公司的专利。

（3）间二氯苯和氢氰酸在550℃～580℃，通过NiO-Al2O3催化剂，便得到间苯二甲腈。