间甲苯胺化工过程设计.docVIP

化工过程设计作业 姓 名： 学 号 ： 专 业： 题 目： 指导老师： 年 月 目录 1.产品概述.....................................................................................................................1 1.1间甲苯胺理化性质............................................................................................1 1.2间甲苯胺概述 1..3间甲苯胺合成工艺介绍3.1化学还原法3.2电解还原法3.3 CO／H2O还原 1.3. 4.催化加氢法 1.4设计工艺选择 1.5.国内外生产现状6.项目设计及意义设计基础 2.1气相催化加氢反应机理 2.2主要物料理化性质 3.工艺设计.....................................................................................................................5 3.1间甲苯胺制备反应工艺条件 3.2生产规模 3.3工艺过程原理 3.4工艺流程说明及流程简图 3.4.1催化剂制备及填装 3.4.2原料计量系统 4..物料衡算及热量衡算 4.1.物料衡算2热量衡算 5.设备计算1反应器类型2.汽化器选型 5.3预热器选型4精馏塔设计5高压泵设计 5.6产品储罐 6.平面布置 6.1平面布置原则 6.2车间设备布置 总结...............................................................................................................................19 产品概述 1.1间甲苯胺理化性质： 间甲苯胺：本品（m-Toluidine）又名3-甲基苯胺，分子量107.15。本品为活性黄X-R，阳离子紫2RL的中间体，另外还用于农药及医药等。本品性质如下：外观为无色油状液体，沸点203.3℃ 0.1Mpa ，熔点-50.5℃。相对密度（水 1）0.99 20℃ 。分子式为CH3C6H4NH2。蒸汽压0.13kPa/41℃ 闪点：85℃。微溶于水，溶于醇、醚、稀酸。危害标记：14（毒害品）。 间甲苯胺结构式如下： 1.2 间甲苯胺概述 间甲苯胺是重要的有机化工原料和中间体，不仅是合成活性黄X-R、阳离子紫2RL的中间体，而且还是合成间甲酚、间羟基苯甲醛等其它重要有机中间体的原材料，用途非常广泛，具有非常好的市场前景。由于间甲苯胺具有较强的偶氮化能力，因此染料工业中广泛用作偶氮染料，毛皮染料和硫化染料的重要中间体。间甲苯胺经重氮化、置换可生产高纯度的间氯甲苯，间氯甲苯即可应用于有机合成，也可作溶剂；间氯甲苯在含有Co OAc 2和NaBr的醋酸中，在95℃经液相催化氧化得间氯苯甲酸，它是医重要中间体。间甲苯胺经亚硝酸钠重氮化，再在稀硫酸中酸水解、分离精制可制得高纯度得间甲酚。间甲酚可以主要用于农药、医药、染料、香料、树脂、增塑剂、电影胶片、抗氧剂和试剂等一切需使用间甲酚的化工行业。 间甲苯胺烷基化可得N-乙基间甲苯胺，国外主要采用常压气相催化法用。N-乙基间甲苯胺是彩色胶卷显影剂的重要原料；并且可以作有机颜料，可生产2501耐晒淡红色淀等合成染料，用途十分广泛。 1.3间甲苯胺的合成工艺介绍: 1.3.1 化学还原法 用化学物质作为还原剂的还原反应。还原剂一般有金属铁、锌等，金属硫化物、金属氢化物。在还原剂的作用下，有机物分子中增加氢原子或减少氧原子，或两者兼而有之。 1 金属还原法 ①铁粉还原法。工业上硝基化合物用价格低廉的铁还原具有相当的重要性，此法具有工业简单、使用面广、副反应少、对设备要求低等优点。但是铁屑还原法的最大缺点是生成大量的含芳胺的铁泥和废水，并且体力劳动繁重。如2，4-二甲基苯胺的还原过程会产生大量含DMA废水，给环境带来了很大污染。 ②锌粉还原法。锌粉的还原能力与反应的介质的酸碱性有关。它在酸性条件下可以将硝基化合物还原为胺基化合物，产率很高，但由于锌粉价格昂贵，限制了其工业上的用途，并且含酸的废水处理也是一大问题。 2 硫化物还原法 含硫还原剂为相当缓和的还原剂，其多用于硝基化合物的还原，反应缓和。当反应物为多硝基化合物，可选择性的进行部分还原。但此法生产成本较高，收率低， 且产生的废液量较多。 3 金属氢化物还原法 金属氢化物应用最广泛的为LiAlH4和NaBH4，使用这类还原剂的还原反