1、“.....检测方法，主要技术和经济 指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对 中试研究的建议。 随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越 成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。在进行概念设计时，采用流程系统 模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软 件进行整体优化业越来越普遍。本文采用国际上最成功和最流行的过程 模拟软件之作为辅助设计的主要工具。与过程有关的物 料和能量的衡算基本上由该软件给出，并从设计流程计算的收敛与否以 及和现实操作的符合程度来检验该流程是否可行。 本文通过概念设计，目标是寻找最佳工艺流程即选择过程单元以 及这些单元之间的相互连接和估算最佳设计条件。采用分层次决策的 方法和简捷设计消去大量无效益的方案。本文按照以下基本步骤进行设 计计算 间歇对连续 流程图的输入输出结构 分离系统的总体结构 二设计任务书 硝基苯液相加氢合成苯胺概念设计 制作人蒋新元郭清泉 设计项目硝基苯液相加氢合成苯胺。 产品名称苯胺......”。

2、“..... 年生产能力折算为苯胺为万吨年。 产品用途重要的有机合成原料精细化工中间体，可以用于合成医药 染料农药橡胶助剂等多种化工产品和聚氨脂合成材料。 进行设计的依据苯胺的生产有三种主要方法硝基苯铁粉还原法 苯酚氨化法硝基苯加氢法。我国目前苯胺生产能力为万吨，产量 不足万吨，当前我国市场需求为万吨，年预计为万吨。 工艺设计内容工艺流程设计物料计算能量计算工艺设备的设计 和选型等。 三废治理要求达标排放。 我国目前主要采用硝基苯催化加氢法，这也是当前比较先进的生产方法。 由于本设计为假定的设计，因此有关设计任务书中的其他项目如技术 经济指标原料的供应与技术规格燃料种类水电汽的主要来源设 计进度设计阶段的规定车间布置设计化工管路设计非工艺设计 项目的考虑材料汇总表等均从略。 三苯胺生产方法概述 苯胺，俗称阿基林油，无色油状液体，有强烈气味，有毒，沸点， 密度，暴露在空气中或日光下变为棕色，稍溶于 水，能与乙醇乙醚苯混溶，有碱性，能起卤化酰化反应......”。

3、“.....广泛应用于染料农药 医药橡胶助剂和异氰酸酯生产上，以苯胺为原料可制成多 种产品和中间体，用途十分广泛。年代中期以来，随着全球经济的快 速发展，在世界上消费量急剧增加，从而使苯胺供求矛盾十分突出， 市场紧俏，世界上对苯胺的年消费量在万左右。我国目前苯胺 生产能力万，主要生产厂家有余家，其中有吉化公司染料厂 南京化工厂兰化公司有机化工厂河南化工厂等，当前市场需求量约 为万，预测年我国苯胺市场需求量将超过万。我 国苯胺市场使用占有比例为生产橡胶助剂染料 行业医药其它行业。 苯胺生产方法介绍 目前，世界上苯胺的生产方法有条生产工艺路线，即硝基苯还原 法硝基苯催化加氢法苯酚氨化法，前种方法均要从苯出发制取硝 基苯，然后在经过化学反应制取苯胺。 硝基苯的制取 目前，世界上苯胺的生产主要采用釜式硝化法，该法反应平稳，技术 成熟，且产品质量稳定，反应装置造价低。反应工序由混酸配制苯硝 化硝基苯分离和硝基苯蒸馏等工序组成......”。

4、“.....以硝基苯为原料在电解质氯化铵的存 在下用铁粉还原，反应液用消石灰中和，然后再分离得到粗苯胺，经洗 涤后得到成品苯胺。硝基苯铁粉还原法，铁粉易得，价格便宜，副产的 氧化铁可作无机颜料但是工艺落后，苯胺收率低，而且污染严重，故 该法已逐渐淘汰。 硝基苯催化加氢法 硝基苯在铜催化剂的作用下加氢还原成苯胺，再经过减压蒸馏即可 获得成品苯胺。反应工序为催化剂升温活化硝基苯还原苯胺水蒸馏 等工序，其反应式如下 催化剂。 硝基苯催化加氢法，根据反应特点它分为气相加氢和液相加氢两种。液 相加氢产率高，生产能 四设计的基本情况 采用方法 硝基苯合成苯胺采用液相加氢法，合成过程由模拟软 件进行模拟。 工艺流程概述 氢气由压缩机压缩后进入固定床反应器，固定床反应器装填 催化剂，而硝基苯用加料泵送往反应器，中间通过换热器与从反应器底 流出的反应产物进行换热，从而使得硝基苯得到预热，氢气与硝基苯在 反应器中通过催化剂进行催化反应，控制反应温度在左右 ，反应器压力为左右，由于该反应为放热反应......”。

5、“.....通过控制冷却水的流量来控制反应器内反应温度。 含苯胺的水蒸气和过量的氢气的气相反应物从反应器的顶部析出，进入 闪蒸罐进行冷却分离，分离出来的气体部分由循环压缩机返回反应器， 液相部分则进入粗苯胺贮罐。由反应器底部流出的液体先通过换热器与 进料硝基苯进行换热，降温后再进入粗苯胺贮罐，与从闪蒸罐排出的液 相部分进行混合，然后用泵送往蒸馏塔减压蒸馏，塔顶真空度为 左右，进行苯胺与水的分离。从蒸馏塔顶排出的含微量苯胺的水蒸气经 冷却后送往苯胺废水贮槽，进行废水处理。从蒸馏塔底排出的液相部分 即为产品苯胺，进入成品贮槽，再根据产品所需纯度，决定是否由精馏 塔进行进步精制。 工艺流程图 反应器闪蒸罐换热器泵 压缩机混合器蒸馏塔 设计主要内容 蒸馏塔的计算 经济效益分析 设计主要参数 反应物流量为，相当于，流量为 ，相当于。且假设反应物均为纯组分，回收 的纯度为，收率为。合成产生的废水经过处理后，最终满 足生化处理的要求......”。

6、“.....操作费用和物流费用以年为基准，年按 天计，则操作时数为。 流程图的输入输出结构 本过程中的原料均为纯的原料，合成过程中发生只硝基苯与氢气反应 生成苯胺的化学反应，无副反应发生，且转化效率高，反应产物经级 蒸馏即可分离完全，分离所得水中含苯胺极少，可满足生化处理的要求， 苯胺产品中含微量水，苯胺纯度为，可作为产品使用。 模拟输出结果 反应器 闪蒸罐 热交换器 泵 压缩机 混合器 蒸馏塔 设备基本要求 反应器 的反应器单元操作模型采用二相化学平衡反应器 。实际采用列管式固定床反应器，催化剂为，在列管 间埋设换热管，外通冷凝水，根据反应器要求温度，决定冷凝水的流量。 蒸馏塔 理论塔板数 进料位置 塔板效率 实际塔板数 回流比 提馏比 冷凝类型部分冷凝 塔顶压力， 塔底压力......”。

7、“.....两端共加上，则塔的高度为 塔高 塔的横截面积可由下式计算 按塔顶处计算，有 代入公式可以算出 根据 可以计算出塔径 取塔径为 六经济效益分析 硝基苯的价格优质散装元吨 元吨以此价为标准 元吨 苯胺的价格级元吨 元吨以此价为标准 假设工厂产品苯胺无库存，则 销售收入元年 参考文献 美道格拉斯著，化工过程的概念设计，化学工业出版社，年 李松连,苯胺生产技术经济分析，化工设计，年第期 皮现玉等,苯胺的合成方法与应用，氯碱工业，年第期 王静康主编，化工设计，化学工业出版社......”。

8、“.....在根据开发基础研究成果文献的数据 现有类似的操作数据和工作经验，按照所开发的新技术工业化规模而作 出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进步的要 求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键 的个步骤。 概念设计不同于工程设计，因而不能作为施工的依据，但是成功的概 念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且又可以加快新技术的开发 速度，提高开发的水平和实用价值。即使个很普通的单产品的生产 过程，也可能有百多个方案可供选择。如何从技术经济的角度把最 有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是种系 统化的分级决策过程......”。

9、“..... 概念设计是设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究 之后。对开发项目作出种设想的方案，其主要内容包括原料和成品 的规格，生产规模的估计，工艺流程图和简要说明，物料衡算和热量衡 算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济 指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对 中试研究的建议。 随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越 成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。在进行概念设计时，采用流程系统 模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软 件进行整体优化业越来越普遍。本文采用国际上最成功和最流行的过程 模拟软件之作为辅助设计的主要工具。与过程有关的物 料和能量的衡算基本上由该软件给出，并从设计流程计算的收敛与否以 及和现实操作的符合程度来检验该流程是否可行。 本文通过概念设计，目标是寻找最佳工艺流程即选择过程单元以 及这些单元之间的相互连接和估算最佳设计条件。采用分层次决策的 方法和简捷设计消去大量无效益的方案......”。