三氯化磷生产工艺的改进

第3期 182001年3月 中国氯碱 ChinaChlor——Alkall No．3 Mar．，2001 三氯化磷生产工艺的改进 舒军迎 (山东郯化集团有限责任公司 276100) 摘要介绍了连续生产高质量的三氯化磷的工艺方法的改进。 关键词 三氯化磷 生产 自动控制 三氯化磷是一种常用的有机磷化合物的原料，也是 一种较好的氯化剂，广泛用于农药等有机合成领域。三 氯化磷生产工艺简单，因此大多数厂家的生产装置落 后，自动化程度低，产品质量较差，不能满足高质量的三 氯化磷市场的需要。三氯化磷改进后的生产工艺自动化 程度较高，产品质量达到部颁优级品。 1 生产工艺 1．1 工艺原理 工业三氯化磷的生产原理非常简单，是由熔融 的黄磷与氯气反应制取。为了防止在生产过程中生 成五氯化磷，反应釜内黄磷必须过量。同时黄磷与氯 气的反应非常剧烈。为获得较温和的反应条件，反应 一般是在三氯化磷母液中进行。 1．2 工艺流程(见图1) 图1 工艺流程示意图 从液氯贮槽来的液氯经工艺热水预热气化后， 经调节阀PICl调节压力后进入反应釜。黄磷从黄 磷计量槽经FIC2调节加入量后进入反应釜。反应 生成的三氯化磷在填料塔内与回流的液态三氯化 磷进行传质传热后进入冷凝器冷凝，冷凝后的三氯 化磷一部分进入填料塔回流，回流量由调节阀FICl 控制。其余的三氯化磷流人成品槽。液氯气化的温 度由调节阀TICl控制，反应釜的釜温由调节阀 TIC2调节冷却水的流量来控制。 1．3 工艺指标的确定 1．3．1 釜温 三氯化磷的反应釜温度既不能太低，也不能太 高。温度太低产量受影响；太高夹带的游离磷较多， 同时也影响安全生产。一般控制在80～85℃。 1．3．2塔顶温度 填料塔的塔顶温度是决定三氯化磷的质量和 消耗的关键因素。因为三氯化磷在常压下的沸点为 78℃。塔顶温度较高，三氯化磷冷凝不下来，消耗 较高；温度太低，三氯化磷夹带的杂质较多。正常情 况下控制在75～77℃。 1．3．3 回流比 填料塔的回流主要是洗涤三氯化磷气体中的 游离磷及其它杂质，为了获得较高的生产能力同时 兼顾产品质量，回流比一般控制在1～1．3：1。 1．3．4 釜的液位 反应釜的液位既影响釜温也影响生产速率，在 兼顾这两项因素情况下，又保证获得较温和的反应 速度，反应釜的液位控制在40％左右。 万方数据 2001年第3期 中国氯碱 19 2设备的选择 2．1 反应釜的选择 由于三氯化磷对碳钢的腐蚀较轻，一般使用碳 钢制作反应釜，但在使用过程中易出现孔蚀。同时兼 顾从釜底清磷渣的需要，反应釜最好选用非标搪玻 璃反应釜。 2．2 填料塔的确定 由于反应产生的气体中，夹带的雾沫较多，雾沫 中带有游离磷等杂质，如果不使用精馏塔，冷凝后的 三氯化磷只能是较低质量的产品，因此精馏塔的运 行正常与否，决定了三氯化磷的产品质量。为了精馏 塔有较高的操作弹性和耐腐蚀性，必须选择填料塔。 填料塔使用搪玻璃塔节，内径一般为彩800～1000 mm，内装125x轻质陶瓷规整填料，由于雾沫中夹 带的游离磷会粘附在填料上，一般不宜选择比表面 积较大的规整填料。在生产过程中，停车清理磷渣的 时候，要对填料塔进行热洗，以洗去填料上的积磷， 保持填料的良好性能。 2．3 分布器 2．3．1 气体分布器 为丫使氯气与黄磷均匀的进行反应，减少雾沫 夹带，氯气进口必须使用气体分布器。气体分布器的 形式较多，一般选用十字形孔管式气体分布器。 2．3．2 液体分布器 液体分布器决定了填料塔眭能的好坏，三氯化磷生 产用的液体分布器，既要考虑液体的分布性能，又要防 止游离磷堵塞，最好选用盘式孔流型液体分布器。 2．3．3 升气帽 为了减少上升气流中的雾沫带至填料塔中，必 须住填料塔的下部没置升气帽。以挡住大部分雾沫。 3 自动控制 3．1 压力 大多数企业是用衡器称量液氯来控制反应釜的压 力，在生产中压力波动较大。使用调节阀调节气化后的 氯气加入量来控制反应釜的压力，同时用热水代替蒸 汽对液氯进行气化，可以达到平稳的反应压力。 3．2 温度 在装置中，液氯的气化温度、釜温、塔顶温度等需 要经常调节，如果使用人工调节，很难达到系统的稳 定，使用调节阀自动调节可以使温度波动小于1cc。 3．3 回流比的控制 回流比的控制首先要测量冷凝的和回流的三氯 化磷量，然后在可变程控制器内利用比值调节控制 回流调节阀来完成对回流比的控制。 3．4 液位 液氯贮槽、反应釜及成品槽的液位使用双法兰 液位变送器测量，反应釜内黄磷的液位和黄磷计量 槽的液位使用远传式浮球液位计测量。 3．5 计量 在生产中，原料和成品的计量是比较重要的。液 氯用量使用涡街流量计进行累加计量，黄磷和成品 的计量是利用测量的位差来计算。 4 结语 改进后连续生产的三氯化磷工艺，单塔的生产 能力有了较大的提高，生产装置的自动化程度较高， 运行平稳，操作容易，操作人员大大减少，消耗也降 低很多。产品质量达到了部颁优级品的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，可以满 足高质量的三氯化磷市场的需要。同时生产装置杜 绝了污染，安全性能也达到国家有关部门的要求。 (2001年1月收稿) e墨·’a‘窜“，、t；t}to -·一·一}o，·ji。‘：等t。ota。·、二7i寸—i寸二孙一；o；口。，亡；!”i、’‘、I百!二“v-。0t；●≮!矗!茚}i墒。荦·，。‘一．-·一‘写●，^罩二i一毓喇-。譬谢{怿；o；、：皋坷～二；、嗡四兰；、j蛤 非营利性科研机构政策出台 为深化科研机构管理体制改革，加强社会公益 科研工作，增强为经济建没服务和社会发展服务的 活力，最近国务院办公厅转发的科技部、财政部、中 编办、国家税务总局联合制定了《关于非营利性科 研机构管理的若下意见(试行J》。 《意见》要求，非营利性科研机构以推进科技进 步为宗旨，不以营利为目的，主要从事社会公益为 主的科学研究、技术咨洵与服务活动。这类机构经 科技部、财政部、中编办、国家税务总局审核批准， 在国家机构编制管理部门进行 事业单位 事业单位结构化面试题事业单位专业技术岗位财务人员各岗位职责公文事业单位考试事业单位管理基础知识 法人登记。 这类机构将采取政府资助和面向社会开展有偿服 务等方式发展，有偿服务所取得的收入按国家规定留给 单位的部分，全部用于自身发展，任何机构和个人不得 以任何方式认非营利性科研机构获取投资回报。 国家作为出资方，通过参加理事会参与科研机构决 策，赋予科研机构自主权，并根据其业务方向和运行绩 效予以资金支持，除对非营利科研机构承担的国家委托 任务按照 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 支付费用外，不定期给予基本建议和设备 购置方面的资金支持，同时对其技术服务活动给予税收 减免政策。非营利性科研机构最终将实现经营管理的社 会化。 《意见》鼓励社会力量资助非营利性科研机构的研 究开发活动，资助经费可在其当年度应纳税所得额中 扣除。 (华 超) 万方数据 三氯化磷生产工艺的改进 作者： 舒军迎， Shu Junying 作者单位： 山东郯化集团有限责任公司,276100 刊名： 中国氯碱 英文刊名： CHINA CHLOR-ALKALI 年，卷(期)： 2001，""(3) 被引用次数： 1次 相似文献(10条) 1.期刊 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 李法耿.高诗珍.LI Fa -geng.GAO Shi -zhen 三氯化磷生产操作与优化 -氯碱工业2008,44(6) 介绍了黄磷氯化生产三氯化磷过程中设备选择与工艺控制的优化方法. 2.学位论文 徐伟福 三氯化磷冷凝冷却装置的强化传热研究 2003 该文针对三氯化磷的特性,对其冷凝冷却装置的技术改造 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 进行了研究,以替代现有的套管式装置,达到提高传热效率,安全高效生产之目的.一.根 据工艺参数,确定可能的换热器型式,对在各种形式的换热器中各种尺寸组合进行了反复的传热计算、并对计算结果进行比较分析.二.根据计算分析结果 ,结合工程实际,提出较佳的冷凝器及冷却器型式和结构参数,推荐采用双管板式低翅片管换热器用作三氯化磷冷凝器.三.该文论述了低翅换热管的结构特 点,并在三氯化磷冷凝方面与其它型式的换热器相比较,阐述其优点.四.该文论述了各种防泄漏措施,并根据三氯化磷的特性论证了采用双管板结构的可行 性和适宜性. 3.会议论文 隋裕民 PMK可编程调节器在三氯化磷生产过程中的应用 1987 4.学位论文 季诚建 亚磷酸二甲酯反应动力学及合成工艺研究 2005 论文在文献阅译和工艺原理分析的基础上，结合浙江新安化工集团股份有限公司原亚磷酸二甲酯生产装置的实际，研究了以甲醇、三氯化磷为原料 的无溶剂的连续化生产新工艺。通过对亚磷酸二甲酯反应过程的热力学和动力学研究，建立了反应过程动力学和合成反应器的数学模型。实验考察了工 艺配比、反应温度、压力、反应时间等工艺参数及工艺设备结构等因素对产品收率和质量的影响。 　　论文根据热力学和动力学研究和合成试验的研究结果，对现有的生产装置进行了系统的分析，确定了合理的工艺改造方案，完善了反应器及搅拌、 分离系统、换热系统等的工程设计。 5.期刊论文 王永山.WANF Yong-shan 三氯化磷生产装置的技术改造及运行总结 -安徽化工2008,34(3) 介绍了三氯化磷产品的运行状况.采用黄磷与氯气直接氯化法生产三氯化磷,对不合理工艺过程进行技术改造,总结了日常生产的控制措施. 6.期刊论文 王志勇.WANG Zhi-yong 三氯化磷生产工艺的优化 -氯碱工业2009,45(8) 对三氯化磷生产工艺进行了改进:在不停车的情况下,依据黄磷与氯气反应和黄磷与五氯化磷反应时温度与压力的不同变化判断氯化釜内的底磷量;液 氯汽化设备由用热水加热的汽化罐改为用蒸汽加热的套管式汽化器;精馏塔中的列管式换热器改为布液器,夹套式冷却器改为喷淋式冷凝器;压磷泵投磷改 为水压式投磷等.进行这些工艺优化后,三氯化磷的生产能力由250 t/月提高到350 t/月以上,产品质量等级由合格品提升到优等品,设备的使用寿命延长 ,液氯汽化速度加快,换热效率提高,消除了三氯化氮富集爆炸的隐患,提高了生产系统的安全系数,改善了生产环境,节约了动力电和维修费. 7.学位论文 范军花 草甘膦生产工艺的改进 2002 该文对于草甘膦的合成工艺过程进行了研究,该工艺主要分两步进行:三氯化磷滴加合成双甘膦和双氧水催化氧化制草甘膦.在三氯化磷滴加合成双膦 部分,原IDA法工艺采用的是在酸性条件下高温时将甲醛滴加到亚磷酸与IDA混合溶液中进行反应,考虑到工业上亚磷酸的合成一般采用三氯化磷水解制得 ,直接滴加三氯化磷对于降低生产成本和能耗,简化操作过程有重要意义.大双氧水催化氧化制草甘膦部分,因双氧水催化法合成草甘膦具有后处理简单、 草甘膦收率高的特点,使该法成为一种重要的草甘膦合成工艺.但该法的影响因素众多,且因素间的交互作用复杂.我们通过单因素实验考察了反应温度、 反应时间及双氧水与双甘膦配比等对反应结果的影响,并通过正交实验考察了因素之间的交互作用对草甘膦配比等对反应结果的影响,并通过正交实验考 察了因素之间的交互作用对草甘膦收率和选择性的影响,并通过正交实验考察了因素之间的交互作用对草甘膦收率和选择性的影响. 8.期刊论文 戴旭昶 三氯化磷生产中氯化釜冲料事故的定性安全分析 -杭州化工2003,33(3) 三氯化磷生产过程中,氯化釜压力过高,进一步发展会造成冲料外溢事故,对安全生产构成严重威胁,对环境产生极大的负面影响.以此类事故作为研究 对象,运用安全系统工程中系统安全分析的事故树分析(FTA)进行定性分析,找出导致事故发生的基本原因事件,并通过求解FT的最小割集和最小径集,排列 出基本事件的结构重要度序列,从而采取有效的安全措施,达到减少事故的发生,防止恶性事故的发生. 9.学位论文 曹炜 杀线虫剂噻唑磷的合成研究 2005 近年来，国外大公司致力于研究新的有机磷农药，从结构变化看三元不对称硫代磷酸酯类农药值得注意，所谓三元不对称结构，是指有机磷酸酯分 子中，在磷原子上分别连有三个结构不同的基团，含有这样结构的有机磷杀虫剂，有一个非常突出的优点，就是与传统的有机磷杀虫剂没有交互抗性。 噻唑磷就是一个有杂环基团的三元不对称有机磷酸酯类化合物，其对多种线虫，具有优异的杀灭活性。 本文重点对噻唑磷及其中间体进行了合成研究，以尿素和半光胺盐酸盐合成出中间体杂环化合物2-噻唑烷酮，收率为73％．以溴代仲丁烷和二硫化 钠合成出仲丁基二硫化物，收率为81％．并对其结构进行了表征，在对这两个化合物的合成工艺深入研究的基础上，筛选出较佳的合成工艺条件。 本文采用三氯化磷路线，经S-仲丁基硫代磷酰二氯合成出O-乙基-S-仲丁基硫代磷酰氯，对该化合物进行了定性分析，本合成路线国内外至今未见有 文献报道，本文对该路线进行了较深入的研究，并筛选出较佳的合成工艺条件，此外还对亚磷酸三乙酯法合成O-乙基-S-仲丁基硫代磷酰氯进行了试探性 研究。 在此基础上，对噻唑磷进行了合成研究，采用2-噻唑烷酮与O-乙基-S-仲丁基硫代磷酰氯反应成功合成出噻唑磷，合成收率达到91．2％并对其进行 了表征，为工业化生产奠定了基础。 10.期刊论文 张进.张玉亨.薛勇江 三氯化磷法合成三甲基乙酰氯的研究 -沈阳化工学院学报2001,15(1) 以三甲基乙酸、三氯化磷为原料,通过正交实验对影响反应的因素进行考察,确定最佳反应工艺条件为:三氯化磷与三甲基醋酸摩尔比为0.4:1,反应温 度为50℃,加料时间15～30min,反应时间1～1.5 h,合成收率达到90%以上该反应工艺条件温和,具有工业化生产价值.产品纯度接近法国SNPE公司标准. 引证文献(1条) 1.王志勇 三氯化磷生产工艺的优化[期刊论文]-氯碱工业 2009(8) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zglj200103007.aspx 授权使用：邯郸市图书馆(hdstsg)，授权号：62ed89af-5c0e-4d8e-ab7d-9daf01663290 下载时间：2010年7月10日