论文总字数：28972字

摘 要

本文以乙炔法和丁二烯法为主，总结了国内外学者对氯丁二烯生产工艺以及生产装置设计方案的研究现状。从物料、生产工艺、生产装置三个方面分析了氯丁二烯生产过程中的危险性，通过比较选出乙炔法中的氯丁二烯-二氯丁烯精馏塔进行安全设计。最后，本文对该精馏塔的日常维护以及异常情况的处理提出安全对策，并对该精馏塔的火灾爆炸事故提出应急处置措施。

关键词：氯丁二烯 危险性 安全设计 精馏塔

Chloroprene production risk analysis and safety design of key devices

Abstract

This article focuses on the acetylene method and the butadiene method, and summarizes the research results of scholars on the production process of chloroprene and the design scheme of production equipment. The hazards in the production process of chloroprene were analyzed from three aspects: materials, production process and production equipment. The chloroprene-dichlorobutene rectification tower in the acetylene method was selected for safety design by comparison. Finally, this article proposes safety countermeasures for the daily maintenance of the rectification tower and the handling of abnormal conditions, and proposes emergency measures for the fire and explosion accidents of the rectification tower.

Key words: chloroprene; hazard; safety design; rectification tow

目 录

摘 要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 2

1.2.1 乙炔法研究现状 2

1.2.2 丁二烯法研究现状 4

1.3 研究内容 6

1.4 研究思路 6

第二章 氯丁二烯生产危险性分析及关键装置的选择 8

2.1 乙炔法生产危险性分析 8

2.1.1 物料危险性分析 8

2.1.2 工艺过程危险性分析 10

2.2 丁二烯法生产危险性分析 10

2.2.1 物料危险性分析 10

2.2.2 工艺危险性分析 10

2.3 装置危险性分析 11

2.4 关键装置的选择 13

第三章 精馏塔的设计 14

3.1 精馏塔概况 14

3.2 精馏塔的选型与选材 15

3.2.1 选型 15

3.2.2 塔板选择 15

3.2.3 精馏塔选材 15

3.3 精馏塔的工艺设计计算 16

3.3.1 物料衡算 16

3.3.2 塔板数及塔板效率 16

3.3.3 塔板流体力学计算 17

3.4 精馏塔的结构设计 18

3.4.1 塔板设计 18

3.4.2 塔板间距与板上清液层高度 18

3.4.3 塔径 18

3.4.4 溢流堰装置设计 19

3.4.5 降液管底隙 19

3.4.6 除沫装置 19

3.4.7 裙座 20

3.4.8 进出口管装置 20

3.4.9 人孔与手孔 20

3.4.10 再沸器 20

3.4.11 塔高 20

3.5 精馏塔的机械设计计算 21

3.5.1 壁厚的计算 21

3.5.2 许用外压力 23

3.5.3 质量载荷 23

3.5.4 风载荷 25

3.5.5 地震载荷与地震弯矩计算 26

3.6 安全设施设计 26

3.6.1 安全密封设施 26

3.6.2 安全泄放设施 28

3.6.3 安全控制系统 29

第四章 安全对策以及应急处置措施的制定 30

4.1 日常维护 30

4.2 异常现象的处理 30

4.3 火灾爆炸事故应急处置措施 31

4.3.1事故报警 32

4.3.2 应急救援 32

4.3.3 现场控制疏散 32

4.3.4 现场指挥 33

4.3.5 现场救生与救护 33

4.3.6 火场控制 33

4.3.7 火灾扑救 34

4.3.8 事故后期处理 34

第五章 结论 35

参考文献 36

致谢 39

第一章 绪论

1.1 研究背景

氯丁二烯，即2-氯-1,3丁二烯（2-chloro-1,3-butadiene），常温下是无色、有辛辣气味的液体，具有毒性、易挥发性。氯丁二烯气体易与氧气反应生成爆炸性化合物。氯丁二烯单体可用于生产合成多种橡胶。其中工业生产中最常见的橡胶是通过氯丁二烯单体加聚反应生成的氯丁橡胶。氯丁橡胶的优异性突出，与天然橡胶相比，氯丁橡胶具有更好的热稳定性，可抵抗各种更为恶劣的环境气候条件，弯曲寿命优异，耐油性更好，以及具有合理的电性能，独特而出色的性能组合使氯丁橡胶在实际应用中具有极大的价值^[1-3]。但目前由于我国氯丁橡胶的产量较少，不能满足国内实际生产的需求，每年都需从国外引进，因此，我们需要积极开发、改进氯丁二烯生产技术，提高其产量^[1]。

氯丁二烯的生产历史悠久，发展至今，已研究出并投入使用的氯丁二烯单体制备方法有四种，即乙炔法、丁二烯法、丁二烯氧氯化法、丁烯氯化法，目前工业上最常用的是乙炔法和丁二烯法^[4]。由美国杜邦公司开发的乙炔法，是第一个生产氯丁二烯单体的方法，即以乙炔为原料，经过二聚反应得到乙烯基乙炔，随后加入氯化氢与之反应得到氯丁二烯单体^[2]。1932年，此方法在美国开始投产使用。不过，乙炔法虽然历史悠久，技术比较成熟，但乙炔成本高，生产过程中产生的副产品二乙烯基乙炔危险性大^[2]。到了20世纪70年代，英国Distillers公司成功研发出利用聚合级的丁二烯氯化、异构化、脱氯化氢的工艺制备氯丁二烯，该方法也称为丁二烯法 ^[1]。

前人通过研究、分析氯丁二烯单体的生产过程，以及通过对比乙炔法和丁二烯法的优劣，得出了氯丁二烯生产过程中存在的危险性和局限性：

请支付后下载全文，论文总字数：28972字