摘要：介紹了氯化苯生產(chǎn)的反應(yīng)機(jī)理、工藝流程、廢水的產(chǎn)生及環(huán)保回收工藝。

關(guān)鍵詞：氯化苯工藝；廢水；環(huán)保

0 概述

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的氯化苯75%是作為生產(chǎn)對(duì)（鄰）硝基氯化苯的原料，而對(duì)（鄰）硝基氯化苯的一次衍生產(chǎn)品是橡膠、染料、顏料、農(nóng)化、醫(yī)藥生產(chǎn)的重要中間體。

染料、醫(yī)藥工業(yè)用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有機(jī)中間體。橡膠工業(yè)用于制造橡膠助劑。農(nóng)藥工業(yè)用于制造DDT，涂料工業(yè)用于制造油漆。輕工工業(yè)用于制造干洗劑和快干油墨。化工生產(chǎn)中用作溶劑和傳熱介質(zhì)，因氯苯不與光氣反應(yīng)，所以在MDI和TDI制造中是受歡迎的溶劑。氯苯還可以用于生產(chǎn)二苯醚，該產(chǎn)品是液體載熱體的主要成份，它還可用于熱塑性工程塑料（特別是ABS樹(shù)脂）的阻燃劑中間體。

氯化苯的生產(chǎn)工藝近年來(lái)無(wú)較大改進(jìn)變化，仍延續(xù)傳統(tǒng)反應(yīng)機(jī)理和工藝流程，國(guó)內(nèi)幾家較大的氯化苯生產(chǎn)廠家大體工藝基本一致。隨著國(guó)家對(duì)化工產(chǎn)業(yè)的環(huán)保要求逐年嚴(yán)格，氯化苯裝置的環(huán)保問(wèn)題也日益突顯出來(lái)，其中主要為尾氣和廢水的治理。

1 反應(yīng)機(jī)理和生產(chǎn)方法

1.1 氯化苯的合成方法

氯化苯的合成方法有多種，例如：苯和氯氣在紫外光線(xiàn)的照射下直接反應(yīng)生成氯化苯等，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)，上述方法有的能應(yīng)用于生產(chǎn)，有的在生產(chǎn)中沒(méi)有實(shí)用的價(jià)值，目前國(guó)內(nèi)外幾乎所有的氯化苯生產(chǎn)廠家均采用液相催化氯化法制取氯化苯。

1.2 生產(chǎn)中的催化劑作用及影響催化劑使用壽命的因素

催化劑三氯化鐵能促使氯氣分子極化而離解生成的Cl+ 進(jìn)攻苯環(huán)，生產(chǎn)C6H5Cl。取代出的H+和FeCl4-結(jié)合，生成HCl和FeCl3。而影響催化劑使用壽命的因素主要有：干苯和氯氣中的含水量；氯化液的產(chǎn)量；氯化槽底部的積酸量；酸苯分離小罐回流苯的含酸量；苯中噻吩、硫化物的含量。

1.3 生產(chǎn)原理

液相催化氯化法的反應(yīng)原理是用三氯化鐵為催化劑，在避光及苯沸騰狀態(tài)下進(jìn)行氯化，反應(yīng)生成熱借過(guò)量苯汽化外移，反應(yīng)在生成氯化苯的同時(shí)伴有多氯苯生成。因催化劑FeCl3的作用，氯氣極化理解為Cl+和Cl-離子。Cl+對(duì)芳核發(fā)生親電攻擊形成“Л”鍵絡(luò)合物，“Л”鍵絡(luò)合物中的Cl+進(jìn)一步與苯環(huán)上的一個(gè)碳原子直接連接形成σ鍵絡(luò)合物，σ鍵絡(luò)合物迅速脫去質(zhì)子，得到核上取代的氯化物。通過(guò)控制反應(yīng)混合物的密度使苯輕度氯化，可產(chǎn)生最小量的多氯苯，未反應(yīng)的苯循環(huán)回反應(yīng)器。

2 氯化苯初步生產(chǎn)工藝

2.1苯的氯化

反應(yīng)物苯經(jīng)加料泵送至經(jīng)串聯(lián)的兩段食鹽干燥器內(nèi)，一段氯化鈣干燥器再到苯高位槽進(jìn)行緩沖，高位槽內(nèi)的苯自流入苯分配器，經(jīng)遠(yuǎn)傳流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥從各氯化槽底部進(jìn)入。純度在90%以上的氯經(jīng)調(diào)節(jié)閥穩(wěn)壓后進(jìn)入到氯氣緩沖罐穩(wěn)壓，罐內(nèi)氯氣經(jīng)氯氣分配臺(tái)、遠(yuǎn)傳流量計(jì)、氯氣切斷閥氯氣手操閥也從底部分兩路進(jìn)入氯化槽中，槽內(nèi)花板上鐵環(huán)亂堆，與氯氣反應(yīng)生成三氯化鐵，作為苯與氯氣反應(yīng)的催化劑。苯和氯氣在氯化槽底部自下而上并流流動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，生成的粗氯化液由槽的上側(cè)部經(jīng)氯化液氣液分離器流出，經(jīng)兩段串聯(lián)的粗氯化液冷卻器用循環(huán)水冷卻后，從底部自流入粗氯化液罐。苯脫水罐底部沉積的廢水定期排出苯水混合物排入氯化液罐。

反應(yīng)生成的氯化氫氣體及被反應(yīng)熱汽化的苯汽從槽頂先進(jìn)入一段冷凝器用循環(huán)水冷卻脫苯，然后進(jìn)入二段冷凝器用來(lái)自三段冷凝器的5℃水回水冷卻脫苯，最后進(jìn)入三段冷凝器用5℃水冷卻脫苯。一、二、三段冷凝器冷凝下來(lái)的苯及少量氯苯分別進(jìn)入酸苯分離小罐，脫酸后，苯由酸苯分離小罐的側(cè)上部自流回氯化槽底部循環(huán)使用，而自三段冷凝器出來(lái)的氯化氫氣體去噴淋、副產(chǎn)吸收工序。

2.2 粗氯化液的精制

反應(yīng)器氯化槽生成的氯化苯隨著未反應(yīng)的原料苯一同與送至泵入口管線(xiàn)，經(jīng)過(guò)泵的送出攪拌過(guò)程使其混合，利用水對(duì)氯化氫的高吸收性吸收氯化液中夾帶的大部分水然后送至水洗罐下部，經(jīng)靜止分離后，由1#水洗罐側(cè)上部溢流入2#水洗罐下部。2#水洗罐中上部流出的粗氯化液與液堿混合用堿洗泵經(jīng)管路混合器混合后送達(dá)到堿洗罐靜止、分離后成為微堿性的精氯化液，自堿洗罐側(cè)上部溢流經(jīng)PH計(jì)進(jìn)入1#精氯化液罐底部，再由1#精氯化液罐上部溢流入2#精氯化液罐底部。1#水洗罐分離出來(lái)的廢酸水靠液位差連續(xù)自流排入廢酸中間槽，堿洗罐分離出來(lái)的廢堿水進(jìn)入廢水分離罐分離后排放至污水處理裝置。2#水洗罐分離出來(lái)的廢液及1#、2#精氯化液罐內(nèi)廢水定期抽至水洗泵入口。

粗氯化液罐、1#水洗罐、2#水洗罐的呼吸共同排入酸性呼吸冷凝器，用5℃水冷卻脫苯，冷凝下來(lái)的苯回到粗氯化液罐，剩余的酸性氣體進(jìn)入尾氣絕熱塔，與廢酸循環(huán)泵送來(lái)的廢酸中間槽內(nèi)的廢酸逆流吸收，吸收液回到廢酸中間槽循環(huán)使用，無(wú)法吸收的氣體排空。廢酸中間槽內(nèi)的廢酸用廢酸循環(huán)泵送至其他裝置使用。

3 廢水的產(chǎn)生及環(huán)?；厥?/p>

上述2.2粗氯化液精致的過(guò)程中，主要是利用水與HCL的溶解性高于氯化液與HCL的溶解性的萃取原理，使氯化液在生產(chǎn)過(guò)程中夾帶的大量HCL被水吸收后脫除，屬于萃取過(guò)程。后續(xù)堿洗過(guò)程是經(jīng)配比后的NaOH溶液在繼續(xù)萃取的同時(shí)增加酸與堿的中和反應(yīng)使氯化液中的酸性徹底被去除。

由堿洗罐排出的堿性廢水全部改為與水洗所用的清水混合然后送至氯化液中參與一次水洗，混合后的清水與氯化液中的酸離子中和反應(yīng)更加完全，使堿洗水洗同時(shí)進(jìn)行，水洗后的氯化液再進(jìn)入堿洗罐時(shí)只做堿性調(diào)整保證PH值即可，此操作較為成功，試運(yùn)行2年期間未發(fā)現(xiàn)異常，且在有效利用廢堿水減少?gòu)U水排放的同時(shí)也減少了NaOH液堿的使用量，折百液堿消耗定額由13kg/t下降至6kg/t。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)新舊工藝對(duì)比以及實(shí)際生產(chǎn)效果來(lái)看，此方法減少?gòu)U水排放是一種低投資、無(wú)運(yùn)行費(fèi)用且產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的方法，在氯化苯行生產(chǎn)工藝中具有較高實(shí)用價(jià)值和推廣前景，通過(guò)裝置內(nèi)廢水的二次利用即可降低成本又能達(dá)到節(jié)能減排的環(huán)保目的，符合我國(guó)現(xiàn)階段化工行業(yè)的發(fā)展方向。