摘 要

本设计针对苯胺生产开展其装置艺危险性分析和安全设计。本设计概述了苯胺生产的现状，在对于苯胺的生产工艺行进行了比较的基础上选择了硝基苯气相加氢流化床生产技术来设计。

首先，对年产10万吨苯胺的工艺流程进行了设计，主要分为两个工段，分别是反应工段和精制工段。接下来，进行物料衡算，再此基础上进行了精馏塔，反应器的设计，并绘制了反应单元工艺流程图等。针对吉林的石化公司双苯厂的典型的爆炸事故进行了介绍，并对其产生的影响和后果进行分析。

关键词：硝基苯 苯胺 加氢 流化床

Analysis on the processing danger and the design about the safety design of yearly production of 100 thousand tons of aniline device

Abstract

The design, based on the production of aniline, carries out its risk analysis and safety design of the device technique. It provides an overview of the status of aniline production. On the basis of comparison of the production technique, the nitrobenzene plus fluidized bed technology is used for design. 

First of all, the process of yearly production of 100 thousand tons of aniline was designed, which is mainly divided into two sections, respectively the reaction section and the refining section. Then followed the material balance, on the basis of which came the rectifying column and the reactor. The process flow chart of the reaction unit was drawn. The typical benzene plant explosion of the Petrochemical Co in Jilin was introduced and the effects and consequences were analyed. 

Key words: nitrobenzene; aniline; hydrogenation; fluidized bed

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 苯胺简介 1

1.1 苯胺概述 1

1.2苯胺生产工业国内外发展现状 1

1.3原料与产品的性质 2

1.3.1 原料硝基苯性质 2

1.3.2 产品苯胺性质 3

1.3.3 主要原料质量标准 3

1.3.4 MDI级苯胺产品的质量标准见表 3

第二章 苯胺生产方案的确定 5

2.1 产品品种、规格、质量指标及拟建规模大小 5

2.2 产品规格、质量指标 5

2.3 苯胺制取方法比较 5

2.3.1苯胺生产方法 5

2.3.2硝基苯加氢方法的比较 7

2.4 工艺路线的选择 8

第三章 生产过程主要危险有害因素分析 10

3.1危险介质的危险性分析 10

3.1.1硝基苯 10

3.1.2苯 10

3.2.1火灾爆炸 11

3.2.2中毒、窒息 11

3.2.3灼烫 12

3.2.4容器爆炸 12

3.2.5高处坠落 12

3.2.6其他危害 13

第四章 物料衡算 14

4.1.物料衡算 14

4.1.1概述 14

4.1.2 原料与产品生产 14

4.1.3 排放空气 15

4.1.4 进出全车间物流物料衡算 16

4.1.5 苯胺精馏塔 17

4.2. 苯胺回收塔 19

4.3.残液蒸馏锅 20

4.4.苯胺脱水塔 21

4.5苯胺水罐 22

4.6 粗苯胺罐 23

4.7 循环氢 24

第五章 苯胺生产的设备设计与选型 26

5.1 反应器设计 26

5.1.1 反应器选型及主要工艺参数 26

5.1.2 结构设计 27

5.2精馏塔 28

5.2.1 精馏塔的物料衡算 28

5.2.3 工艺条件及有关物性数据的计算 29

5.2.2 塔板数的确定 32

5.3章节小结 35

第六章 事故案例 36

6.1事故简介 36

6.2事故原因 36

6.2.1爆炸事故的原因 36

6.2.2.污染事件的原因 37

参考文献 39

第一章 苯胺简介

1.1 苯胺概述

苯胺，又名阿林尼油，是一种无色液体，呈油状。苯胺具有很强的气味，其密度为1021.6kg/m³，沸点为184.4℃，熔点为-6.2℃。苯胺易溶于水，可以和很多有机物质发生反应，如乙醇、乙醚、苯混溶。苯胺呈碱性，能与强酸、强碱反应，如盐酸、硫酸盐等，能起卤化、重氮化等反应。苯胺具有较强的化学性质，如可以与盐酸反应，生成盐酸盐[^[1]]。

在工业领域，苯胺是生产染料的原材料。在农业领域，苯胺也用于农药的生产。在医药方面，苯胺也是一种重要的原料[^[2]]。苯胺在工业领域有很强的应用，特别是可以作为聚氨酯MDI的生产原料。目前，随着工业需求的加大，苯胺的产量也出现了大幅度的增长。该领域工业得到长足发展，1988年世界苯胺的生产水平只有每年150万吨，而截至2002年时间里，生产水平就已经提高至每年380万吨。在生产能力方面，美国最高，欧洲其次[^[3]]。

1857年，苯胺开始进行工业化生产。当时形成了三条工业化生产路线，在最初阶段，技术还不够成熟，硝基苯铁粉还原法是主要的方法[^[4]]。该过程通常会产生大量的废水和铁泥，其中废水中含有苯胺，产生的铁泥也很难进行处理，因而会造成严重的污染。考虑到环境效益，后来这种方法逐渐被其他先进的方式所取代。1950年后，基苯催化加氢法逐渐取代了这种高污染的方式。1962年，随着技术的发展，苯酚氨化法慢慢取代了上述两种方法，在1970年，该方法使得苯胺的产量大幅度提升。目前，世界上生产苯胺的方法，都是采用硝基苯催化加氢法，这种方法生产出的苯胺占世界总产量的85%[^[5]]。

1.2苯胺生产工业国内外发展现状

随着工业化的加快，使得苯胺的需求量大幅度提高。该领域工业得到长足发展，1988年世界苯胺的生产水平只有每年150万吨，而截至2002年的短短十几年时间里，生产水平就已经提高至每年380万吨。目前，苯胺生产较为集中，美国、西欧、日本是主要的生产集中地。其中，美国的苯胺生产能力是世界上最强大的。其次是欧洲。作为世界上最大的苯胺生产装置生产厂家，美国的Rubicon公司，每年的产量高达41万吨，为全球之最；其次，是德国的Bayer公司，其产量到达每年39.5万吨^[[6]]。

1990年以来，我国的苯胺消费一直处于上升状态，1999年，我国MDI消费苯胺占苯胺总消费量的12% , 在2000年时，约占总消费量的18% , 2004年MD I占苯胺消费量的25%。