摘要：介紹了氯化苯生產的反應機理、工藝流程、廢水的產生及環?；厥展に?。

關鍵詞：氯化苯工藝；廢水；環保

0 概述

國內生產的氯化苯75%是作為生產對（鄰）硝基氯化苯的原料，而對（鄰）硝基氯化苯的一次衍生產品是橡膠、染料、顏料、農化、醫藥生產的重要中間體。

染料、醫藥工業用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有機中間體。橡膠工業用于制造橡膠助劑。農藥工業用于制造DDT，涂料工業用于制造油漆。輕工工業用于制造干洗劑和快干油墨。化工生產中用作溶劑和傳熱介質，因氯苯不與光氣反應，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二苯醚，該產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樹脂）的阻燃劑中間體。

氯化苯的生產工藝近年來無較大改進變化，仍延續傳統反應機理和工藝流程，國內幾家較大的氯化苯生產廠家大體工藝基本一致。隨著國家對化工產業的環保要求逐年嚴格，氯化苯裝置的環保問題也日益突顯出來，其中主要為尾氣和廢水的治理。

1 反應機理和生產方法

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的照射下直接反應生成氯化苯等，經過生產實踐的檢驗，上述方法有的能應用于生產，有的在生產中沒有實用的價值，目前國內外幾乎所有的氯化苯生產廠家均采用液相催化氯化法制取氯化苯。

1.2 生產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+ 進攻苯環，生產C6H5Cl。取代出的H+和FeCl4-結合，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 生產原理

液相催化氯化法的反應原理是用三氯化鐵為催化劑，在避光及苯沸騰狀態下進行氯化，反應生成熱借過量苯汽化外移，反應在生成氯化苯的同時伴有多氯苯生成。因催化劑FeCl3的作用，氯氣極化理解為Cl+和Cl-離子。Cl+對芳核發生親電攻擊形成“Л”鍵絡合物，“Л”鍵絡合物中的Cl+進一步與苯環上的一個碳原子直接連接形成σ鍵絡合物，σ鍵絡合物迅速脫去質子，得到核上取代的氯化物。通過控制反應混合物的密度使苯輕度氯化，可產生最小量的多氯苯，未反應的苯循環回反應器。

2 氯化苯初步生產工藝

2.1苯的氯化

反應物苯經加料泵送至經串聯的兩段食鹽干燥器內，一段氯化鈣干燥器再到苯高位槽進行緩沖，高位槽內的苯自流入苯分配器，經遠傳流量計、調節閥從各氯化槽底部進入。純度在90%以上的氯經調節閥穩壓后進入到氯氣緩沖罐穩壓，罐內氯氣經氯氣分配臺、遠傳流量計、氯氣切斷閥氯氣手操閥也從底部分兩路進入氯化槽中，槽內花板上鐵環亂堆，與氯氣反應生成三氯化鐵，作為苯與氯氣反應的催化劑。苯和氯氣在氯化槽底部自下而上并流流動，同時進行反應，生成的粗氯化液由槽的上側部經氯化液氣液分離器流出，經兩段串聯的粗氯化液冷卻器用循環水冷卻后，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。

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

2.2 粗氯化液的精制

反應器氯化槽生成的氯化苯隨著未反應的原料苯一同與送至泵入口管線，經過泵的送出攪拌過程使其混合，利用水對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，經靜止分離后，由1#水洗罐側上部溢流入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管路混合器混合后送達到堿洗罐靜止、分離后成為微堿性的精氯化液，自堿洗罐側上部溢流經PH計進入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#水洗罐分離出來的廢酸水靠液位差連續自流排入廢酸中間槽，堿洗罐分離出來的廢堿水進入廢水分離罐分離后排放至污水處理裝置。2#水洗罐分離出來的廢液及1#、2#精氯化液罐內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，冷凝下來的苯回到粗氯化液罐，剩余的酸性氣體進入尾氣絕熱塔，與廢酸循環泵送來的廢酸中間槽內的廢酸逆流吸收，吸收液回到廢酸中間槽循環使用，無法吸收的氣體排空。廢酸中間槽內的廢酸用廢酸循環泵送至其他裝置使用。

3 廢水的產生及環保回收

上述2.2粗氯化液精致的過程中，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，使氯化液在生產過程中夾帶的大量HCL被水吸收后脫除，屬于萃取過程。后續堿洗過程是經配比后的NaOH溶液在繼續萃取的同時增加酸與堿的中和反應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更加完全，使堿洗水洗同時進行，水洗后的氯化液再進入堿洗罐時只做堿性調整保證PH值即可，此操作較為成功，試運行2年期間未發現異常，且在有效利用廢堿水減少廢水排放的同時也減少了NaOH液堿的使用量，折百液堿消耗定額由13kg/t下降至6kg/t。

4 結語

通過新舊工藝對比以及實際生產效果來看，此方法減少廢水排放是一種低投資、無運行費用且產生經濟效益的方法，在氯化苯行生產工藝中具有較高實用價值和推廣前景，通過裝置內廢水的二次利用即可降低成本又能達到節能減排的環保目的，符合我國現階段化工行業的發展方向。