论文总字数：36833字

摘 要

本毕业设计，在参考一些文献的基础上对国外生产无水三氯化铝的工艺进行概述，对国内生产无水三氯化铝的情况进行描述，确定国内比较成熟的工艺——金属铝氯化法生产三氯化铝。在参照一些企业生产工艺的基础上，对金属铝氯法制备三氯化铝工艺进行详细研究，采用一些定性定量的方法剖析了介质、设备、生产过程中的危险性，并针对性提出安全对策措施和应急救援处置，重点设计了工艺中涉及的主要危险性设备液氯储罐，并对反应炉进项简要安全性设计。并对今后生产三氯化铝工艺发展形势个人预测分析。

关键字：无水三氯化铝 生产工艺 危险性分析 安全设计 安全对策措施

Anhydrous aluminium trichloride risk analysis and

safety countermeasures

ABSTRACT

This graduation design, on the basis of reference some literature on foreign production of anhydrous aluminium trichloride process are summarized, the domestic production of anhydrous aluminium trichloride, confirming the country's more mature technology, metal aluminum chlorination process in the production of aluminium trichloride. In reference to some enterprises on the basis of the production process, the metal aluminium chloride preparation of aluminium chloride process detailed research, some qualitative quantitative methods analyze the medium, the equipment, the risk in the process of production, and put forward safety measures and emergency rescue preparedness, design the process involved in the key dangerous equipment liquid chlorine tank, and the reactor income security design briefly. And production of aluminium trichloride technology development in the future for individuals and forecast analysis.

The keyword：Anhydrous aluminum chloride ;Production process ;Hazard analysis safety; Design safety; Countermeasures

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 4

1.1 国内生产无水三氯化铝概况 4

1.1.1 国内三氯化铝的用途和发展前景 4

1.1.2 国内生产无水三氯化铝工艺 5

1.2 国外生产无水三氯化铝工艺概况 5

1.3 设计背景 7

1.4 毕业设计研究内容 7

1.4.1 主要研究内容 7

1.4.2 研究方法 8

1）查阅相关资料和法律规范； 8

2）采取定性或定量方法来对介质、设备和工艺过程安全性分 8

第2章 金属铝氯化法制备无水三氯化铝工艺 9

2.1 原料产品信息 9

2.2.1 原料及产品质量标准 9

2.2.2 消耗定额 10

2.3 主要设备 10

2.4 工艺流程 11

2.4.1 工艺流程详述 11

2.4.2 反应过程发生的变化 12

第3章 介质、设备及生产过程危险性分析 14

3.1 介质危险性分析 14

3.1.1 物化性质及毒性 14

3.1.2 危险化学品辨识 16

3.1.3 火灾爆炸危险性 16

3.2 设备危险性分析 17

3.2.1 设备危险性辨识 17

3.2.2 主要设备介绍 19

3.2.3 主要设备危险性分析 20

3.3 生产过程中危险性分析 21

3.3.1 过程中危险性辨识 21

3.3.2 对危险性进行简要介绍 28

3.3.3 生产工艺中危险性分析 31

第4章 液氯储罐安全性设计 35

4.1 液氯储罐设计参数的确定 35

4.2 选型和材质的选取 38

4.2.1 液氯储罐选型 38

4.2.2 材质选取 38

4.3 液氯储罐容积和个数确定 39

4.3.1 储罐总储量确定 39

4.3.2 储罐型号和个数确定 40

4.4 液氯储罐结构设计 40

4.4.1 筒体壁厚计算 40

4.4.2 封头设计 42

4.4.3 筒体长度和储罐实际总容积计算 44

4.4.4 保温措施 45

4.4.5 支座设计 45

4.4.6 试验检验校核 48

4.5 人孔选择及补强计算 50

4.5.1 人孔设计 50

4.6 接口管设计 51

4.7 安全附件的选用和设计 52

第5章 反应炉安全性设计 56

5.1 反应炉概述 56

5.2 反应炉安全性设计 57

5.1.1 结构设计 57

5.1.2 安全性设计 57

第6章 液氯泄漏模型 59

6.1 泄漏原因 59

6.2 泄漏扩散造成的伤害范围 59

6.2.1 泄漏体积计算 59

6.2.2 有毒气体扩散半径计算 60

6.3 小结 61

第7章 安全对策措施 62

7.1 安全技术对策措施 63

7.1.1 预防液氯储罐泄漏 63

7.1.2 反化炉物料外泄 63

7.1.3 厂区防火防爆措施 64

7.1.4 中毒窒息 65

7.1.5 高温灼烫和化学品腐蚀灼伤 65

7.2 安全管理对策措施 66

7.2.1 安全管理制度的建立 66

7.2.2 配备安全管理机构和安全管理人员 67

7.2.3 安全教育培训 68

7.2.4 安全投入和安全设施 69

7.2.5 安全生产监督检查 69

7.2.6 安全生产过程控制 70

7.3 事故应急对策措施 70

7.3.1 构成 70

7.3.2 事故发生应急处置 71

7.4 小结 73

结语 74

参考文献 75

第1章 绪论

1.1 国内生产无水三氯化铝概况

1.1.1 国内三氯化铝的用途和发展前景

无水三氯化铝（以下简称三氯化铝），国内市场发展空间大，发展前景广阔，这与其用途广泛不无关系。三氯化铝主要用作石油裂解、染料、橡胶、洗涤剂、医药、香料、农药、润滑油合成等有机化学工业的催化剂及塑料的聚合触媒，同时三氯化铝也是一种十分重要的催化剂，例如在氟乙烯反应中作为催化剂来使用^[1]，特别是作FriedelCrafits傅克反应的催化剂而得以广泛应用，是重要的无机化工产品之一^[2]。近来三氯化铝电解制铝也有了一定的发展，用电解三氯化铝的方法制备铝，可以降低能耗。

在参阅了沾化立诚精细化工公司的《无水三氯化铝项目环境影响报告书》基础上知道，国内对三氯化铝需求挺大，年产量可达30万吨，国内产量居世界首位。目前，三氯化铝的生产厂家210余家，年总产量在25万吨左右，在全球占绝对优势及世界贸易市场上占有重要地位。近年来我国三氯化铝工业通过技术改革和工艺革新，逐渐从传统中的工艺路线走向高科技轨道上发展，生产规模逐渐向大型化和集约化发展，比如，漯河远建精细化工有限公司拟在舞阳县产业集聚区建设年产1万吨三氯化铝项目；江苏多伦化工有限公司常州开展年产7.5万吨三氯化铝项目，拟在1月份竣工。国内主要生产企业的生产能力及产量基本覆盖了国际市场。山东、上海、江苏、浙江、四川几家企业三氯化铝产量约占世界市场需求量的31%，我国每年为染料配套生产的催化剂约210种，产量约60万吨，其中包括三氯化铝产品。除满足国内市场需求，还大量出口到世界上十几个国家，每年出口三氯化铝约15万吨，并且需求量逐年增长，目前已成为世界上三氯化铝的主要生产大国。随着三氯化铝的用途越来越广泛，市场前景非常广阔，在国内及国际市场上具有专长强劲的发展劲头，染料、制药

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