рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Производство бутадиена-1,3

Работа сделанна в 2007 году

Производство бутадиена-1,3 - раздел Химия, - 2007 год - «Производство Бутадиена-1,3» 2007 Г. 1. Содержание 1. Содержание 2.задание 3....

«Производство бутадиена-1,3» 2007 г. 1. Содержание 1. Содержание 2.Задание 3.Введение 4.Синтез ХТС 4.1 Обоснование создания эффективной ХТС 4.2 Определение технологической топологии ХТС 4.3 Установление технологических и конструкционных параметров ХТС, технологических параметров режима и потоков 4.4 Изображение графических моделей ХТС (функциональной, структурной, операторной, технологической схемы с описанием) 5 Анализ ХТС. 5.1 Представление изучаемого объекта в виде иерархической структуры ХТС 5.2 Построение математической модели ХТС 5.3 Изучение свойств и эффективности функционирования ХТС 6 Заключение 7 Список использованной литературы 2. Задание Какое количество бутана необходимо для получения 2т бутадиена-1,3, если известно, что бутан содержит 15% примесей, а степень превращения составляет 80%? 3. Введение Производство бутадиена-1,3 очень актуально, т.к. бутадиен является сырьём для производства каучуков.

Бутадиеновые каучуки— продукт полимеризации бутадиена.

При полимеризации молекулы бутадиена могут соединяться с участием любой из двух или обеих двойных связей, образуя полимеры с различной конфигурацией химических звеньев в макромолекуле: Для конфигурации 1, 4 возможны 2 изомера — цис (II) и транс (III) В зависимости от условий полимеризации и природы катализатора получают Б. к различающиеся содержанием в их макромолекулах звеньев конфигурации 1, 4 (как цис так и транс-структуры) и звеньев конфигурации 1, 2. Бутадиен является крупнотоннажным продуктом, который очень широко используется. Бутадиеновые каучуки - каучуки общего назначения. Основная область применения каучуков с высоким содержанием звеньев 1,4-цис- изготовление протекторных и обкладочных (каркас, боковина) шинных резин.

Эти каучуки используют также в производстве РТИ (например, конвейерных лент), низа обуви, изоляции кабеля, ударопрочного полистирола и др. Каучуки с высоким содержанием звеньев 1,2 (СКВ, СКДСР) используют в производстве антифрикционных асбестотехнических изделий, линолеума, абразивного инструмента, изделий бытового назначения и др. По объему мирового производства бутадиеновые каучуки уступают лишь бутадиен-стирольным каучукам; выпуск бутадиеновых каучуков капиталистических странах в 1985 составил приблизительно 1,5 млн. т. 4.Синтез ХТС 4.1 Обоснование эффективной ХТС Производство бутадиена Впервые промышленное производство бутадиена из этилового спирта было осуществлено в СССР в 1933 г. по разработанному С. В. Лебедевым методу. В основе процесса лежат превращения этанола в присутствии бифункционального катализатора, обеспечивающего одновременное протекание реакций дегидрирования (ZnO) и дегидратации (А12О3, промотированный К2О), при тем¬пературе не выше 400 "С: 2С2Н5ОН → СН2=СН-СН=СН2 + 2Н2О + Н2 В настоящее время этот и другие методы практически полностью вытеснены одно- или двухстадийным дегидрированием насыщенных углеводородов. Каталитическое дегидрирование насыщенных углеводородов стало основным источником производства не только бутадиена, но и таких крупнотоннажных продуктов как изопрен, изобутилен, стирол.

На основе этих мономеров, получаемых в близких условиях, вырабатываются многочисленные виды синтетических каучуков, в том числе хлоропренового, нитрильного, бутадиено¬вого, бутилкаучука, изопренового, бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного и др. Спрос на бутадиен обусловлен также его использованием для производства адипонитрила и получением на его основе найлона.

Двухстадийный процесс Большинство промышленных установок получения дивинила из бутана работает по двухстадийной схеме.

Первая стадия дегидрирования бутана заключается в превращении его В бутилен, а вторая — это процесс получения дивинила из бутилена- Дегидрирование бутана в бутилен на хромооксидном промотированном катализаторе, нанесенном на оксид алюминия, протекает по реакции С3Н10↔С4Н8+Н2; ΔН= 131 кДж В промышленных реакторах протекают и побочные реакции: обратная реакция гидрирования бутилена, крекинг бутана и бутилена, изомеризация бутана и бутилена, реакции углеобразования.

На советских промышленных установках по дегидрированию бутана применяют системы с кипящим слоем мелкозернистого алюмохромового катализатора марки К 5. В процессе дегидрирования бутана катализатор покрывается углеродистыми отложениями и изменяет свой химический состав.

Активность катализатора при этом резко снижается.

С целью реактивации катализатор непрерывно отводят из реактора и обжигают в токе воздуха в регенераторе с кипящим слоем. Углеродистые соединения при этом выгорают, а низшие оксиды хрома окисляются до Сг2О3. Дегидрирование бутилена до дивинила протекает на хром-кальций-фосфатном катализаторе по реакции С4Н8↔С4Н6 + Н2, ΔН= 119 кДж Бутадиен при повышенных температурах разлагается, поэтому для сохранения достаточно высокой селективности по бутадиену на практике приходится прибегать к снижению парциального давления реакционных газов за счет применения перегретого водяного пара или вакуума.

Оптимальная температура сырья на входе в реактор 860—910 К. Степень конверсии регулируется объемной скоростью, которая колеблется для разных катализаторов в пределах 150—600 ч™1. Двухстадийный процесс позволяет создать на каждой стадии оптимальные условия ее протекания, обеспечивающие максимальный выход продуктов и селективность.

Для проведения первой стадии широко используются аппараты кипящего слоя. Такие аппараты отличаются целым рядом преимуществ в сравнении с аппаратами, в которых катализатор неподвижно располагается на нескольких тарелках: 1) изотермичность слоя, которая достигается благодаря активному перемешиванию; 2) текучесть слоя, в результате которой появляется возможность транспортировки закоксованного катализатора из реактора в регенератор и обратно; 3) высокая поверхность межфазного обмена, обусловленная малым размером частиц катализатора, в результате — высокие скорость теплообмена и массопередачи; 4) низкое гидравлическое сопротивление слоя, обеспечивающее уменьшение энергозатрат и повышающее скорость процесса.

Таким образом, в конструкции реактора КС соблюдены все закономерности проведения гетерогенно-каталитических реакций.

Процессы дегидрирования и регенерации осуществляются в разных аппаратах одинаковой конструкции. В отличие от первой, вторая стадия протекает в адиабатических реакторах с неподвижным слоем катализатора. Необходимое для реакции тепло подводится с перегретым паром, смешиваемым с сырьем. Достоинство этих аппаратов — простота конструкции, недостатки — неравномерность распределения температуры в слое, высокое гидравлическое сопротивление аппарата, ухудшение показателей эффективности работы реактора по мере закоксовывания катализатора, периодичность работы аппарата, попеременно работающего то в режиме дегидрирования, то в режиме регенерации.

Стадия осуществляется при более высокой температуре и пониженном парциальном давлении, которое достигается при разбавлении бутенов водяным паром. Температура для разных типов катализатора колеблется от 580 до 677 "С, разбавление паром — в соотношении 20 : 1. Охлаждение контактного газа (закалка) осуществляется впрыскиванием водяного конденсата, дальнейшее охлаждение газа происходит в котле-утилизаторе, затем газ направляется на промывку в скруббер и далее на разделение.

Выход бутадиена от массы исходного бутена составляет 20— 35 %. Селективность колеблется от 73 до 94 %. Одностадийное дегидрирование н-бутана Одностадийный процесс дегидрирования н-бутана до бутадиена-1,3 может быть описан суммарным уравнением: С4Н10 ↔ С4Н6 + 2Н2 + 247 кДж и складывается из двух последовательных реакций дегидрирования н-бутана до н-бутиленов и н-бутиленов до бутадиена-1,3 . В этом процессе н-бутилены не выводятся из сферы, реакции и в реакторе создается система «н-бутан — н-бутилены — бутадиен-1,3 — водород», равновесный состав которой зависит от температуры и давления.

Одностадийный процесс дегидрирования н-бутана осуществляется по регенеративному принципу, при котором затраты тепла на проведение эндотермической реакции дегидрирования в адиабатическом режиме возмещаются за счет тепла, уделяющегося на стадии регенерации катализатора при выжигании отложившегося на нем кокса. В этом процессе разогретый регенерированный катализатор используется как теплоноситель, а для повышения его способности аккумулировать тепло, к нему добавляется в отношении 1 : 3 инертный теплоноситель в виде гранул оксида алюминия, предварительно обожженных.

Жесткие условия чередующихся окислительно-восстановительных циклов дегидрирования и регенерации предъявляют к катализаторам повышенные требования.

В одностадийном процессе используется алюмо-хромовый окисный катализатор ДВ-3М состава Сг2О3∙А12Оз, активный при температуре около 6ОО°С, ускоряющий обе реакции дегидрирования, прочный и устойчивый в эксплуатации и хорошо регенерирующийся. Так как он отравляется парами воды, то понижение парциального давления углеводородного сырья в процессе достигается не

Введение

Введение м в систему водяного пара, а проведением дегидрирования в вакууме.

Технологическая схема производства бутадиена-1,3 одностадийным дегидрированием н-бутана в вакууме включает операции: — очистка сырья (бутановой фракции, попутного газа); — каталитическое дегидрирование н-бутана; — сжатие контактного газа и выделение из него фракции С4; — выделение бутадиена-1,3 из фракции С4; — отдувка углеводородов и регенерация катализатора. Реакторный блок установки, включает два (или больше) аппаратов, работающих попеременно на дегидрирование сырья и регенерацию катализатора.

Сырьем для производства бутадиена методом дегидрирования служит бутановая фракция попутного газа или бутан-бутиленовая фракция газов каталитического крекинга или пиролиза. Реакция дегидрирования бутана относится к классу сложных последовательных сильно эндотермических реакций, протекающих с увеличением объема: Кроме целевой реакции в этой системе протекает большое количество побочных процессов: реакции циклизации, крекинга, изомеризации, ароматизации, коксообразования и др. Вследствие этого в результате дегидрирования образуется сложная смесь углеводородов, разделение которой связано с существенными затратами энергии и вспомогательных материалов.

Процесс дегидрирования осуществляется в присутствии катализатора. Высокие температуры синтеза и повышенная реакционная способность продуктов приводят к его быстрому закоксовыванию. В результате катализатор работает на дегидрирование только 15—20 мин, затем реактор переключается на регенерацию.

Регенерация осуществляется с помощью выжигания кокса воздухом и длится 30 мин. Сравнительная характеристика Сопоставление технико-экономических данных показывает, что одностадийный процесс экономичнее двухстадийного ввиду отсутствия в нем промежуточной подсистемы разделения контактного газа после первой ступени и меньшей величины расход¬ных коэффициентов по сырью и энергии. Таблица 1. ТЭП производства бутадиена-1,3 Методы производства Капитальные затраты Энергоёмкость Себестоимость Одностадийное дегидрирование 47 34 39 Двухстадийное дегидрирование 72 77 53 Достоинствами одностадийного процесса дегидрирования н-бутана до бутадиена-1,3 являются: — значительное сокращение расхода технологического пара; — использование теплоты регенерации катализатора и проведение реакции дегидрирования в адиабатическом режиме и, как следствие, простота конструкции реактора и отсутствие сложного теплообменного оборудования; — исключение второй стадии дегидрирования и операций разделения бутан-бутиленой фракции. За счет этого относительно невысокие выход бутадиена-1,3 (12—14%) и степень конверсии н-бутана (не превышающая 0,2) компенсируются меньшими капитальными затратами и энергоемкостью производства и, как следствие, более низкой, чем в двухстадийном методе, себестоимостью бутадиена-1,3. 4.2

Определение технологической топологии ХТС

4.4 Модель рассматриваемой ХТС Функциональная схема Структурная схема ... 5 . Не растворим в воде, плохо растворим в спиртах, хорошо — в бензоле, ди... Из верхней части абсорбера выходит водородсодержащий топливный газ, а ... Из реактора контактный газ, пройдя для «закалки» аппарат 4, подается в...

Анализ ХТС

Анализ ХТС 5.1

Представление изучаемого объекта в виде иерархической структуры ХТС

Представление изучаемого объекта в виде иерархической структуры ХТС 5.3

Изучение свойств и эффективности функционирования ХТС

Изучение свойств и эффективности функционирования ХТС. Какое количество бутана необходимо для получения 2т бутадиена-1,3, есл... х/58=2/54 откуда х = 2,14 т. Найдём массу бутана с учётом степени превращения (80%) 2,14 т – 80 % y... 2,14/y=80/100 откуда y = 2,675 т Найдём массу бутана с учётом примесей...

– Конец работы –

Используемые теги: производство, бутадиена-10.042

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Производство бутадиена-1,3

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

ЛЕКЦИЯ 4 Заготовительное производство. Литейное производство
ЛЕКЦИЯ... Заготовительное производство Литейное производство Заготовительное производство...

Материальное производство и производство услуг: сущность и различия
Это материальные потребности. Вторичные потребности (высшие) в зрелищах, в искусстве, в получении знаний, в эстетике и т. д. это духовные,… Любые предметы, окружающие нас, это материальные блага, а нематериальные блага… Они подразделяются на экономические и неэкономические. Экономические блага редкие блага, ограниченные относительно…

Кассационное производство. Надзорное производство
Особенностью кассационного обжалования является то, что кто бы ни был кассатор (осужденный, потерпевший или прокурор), кассационная инстанция ни при… Единственно, когда возможен поворот к худшему, это если дело по жалобе… Статья 355. Порядок принесения жалобы и представления. 1. Жалоба и представление приносятся через суд, постановивший…

ЛЕКЦИЯ 4 Заготовительное производство. Литейное производство
Заготовительное производство Литейное... Заготовительное производство Выбор метода и способа получения заготовки...

Исполнительное производство РФ
В древней России исполнением занимались отроки, мечники и детские Русской Правды, приставы и подвойские судных грамот и княжеского Судебника. К XVIII в. практически единственным органом принудительного исполнения… Дальнейшее развитие гражданское процессуальное право получило в принятом в ходе судебной реформы Уставе гражданского…

Структура и производство Барановичского производственного хлопчатобумажного объединения
В состав комбината входили прядильное производство 1 и 2, ткацкое производство, отделочное производство.Прядильное производство 1 выпускало товарную… На производстве была установлена первая в Советском Союзе линия мерсеризации… В целях совершенствования структуры управления и во исполнение Постановления Совета Министров БССР от 11 августа 1980…

Производство азотной кислоты
С увеличением концентрации температура кипения возрастает, достигая максимума 120,7°С при азеотропном составе кислоты 68,4% (масс.), после чего… При растворении оксида азота (IV) в кислоте образуется соединение состава… Области применения азотной кислоты весьма разнообразны.

Производство ацетилена
При более высоком давлении разложение приобретает характер взрыва с детонационной волной, распространяющейся со скоростью свыше 1000 м/с. Однако… При этом максимальное безопасное давление смеси зависит от концентрации… Для предохранения от взрывов чаще всего ограничивают давление при производстве ацетилена и различных синтезах…

Производство по делам о преступлениях несовершеннолетних
Включение в УПК главы об особенностях производства по делам несовершеннолетних соответствует международно-правовым обязательствам России. Это Минимальные стандартные правила ООН, касающиеся отправления правосудия в… В данных правилах заключены следующие принципы они:  направлены на то, чтобы любое дело в отношении…

Бизнес-план "Производство искусственных волокон"
Исходя из вышесказанного, предлагается наладить выпуск синхронных-гистерезисных двигателей(СГД), которые и являются объектом данного… Описание товара. Синхронный гистерезисный электродвигатель (СГД) представляет… Маркетинговые исследования показали, что рынок электрооборудования состоит из различных сегментов.

0.026
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Производство и продажа гипсовой плитки Общая стоимость проэкта 21533 руб. 74 копеек Персонал объединения ориентировочно состоит из двух человек: - Директор (он же бухгалтер сведения о… Реализация проекта позволит решить проблемы занятости населения и повышения… Производимая гипсовая плитка лишь на первый взгляд имеет некоторые минусы, на практике же выигрывает рядом несомненных…
  • Производство и переработка масличного сырья В настоящее время в связи с повышением цен на импортное сырье и материалы открылась возможность для отечественных производителей увеличивать выпуск… По предварительным оценкам выпуск смол и пластмасс в России в 2005г.… Можно выделить несколько основных направлений, по которым идет создание современных новых мощностей в России: 1.…
  • Назначение и производство экспертизы Экспертным путем устанавливаются свойства предметов, требующие для своего выявления специальных познаний и, как правило, сложного оборудования… Экспертиза нередко выступает в качестве эффективного сред¬ства установления… Экспертиза назначается в случаях, когда для установления обстоятельств, имеющих значение для дела, необходимы…
  • Кассационное производство Проверка законности и обоснованности судебных решений вышестоящим судом имеет своей задачей не только выявить ошибки, допущенные при рассмотрении и… Своей деятельностью вышестоящие суды должны предотвращать вступление в… Порядок пересмотра приговоров должен обеспечивать указанные выше цели и вместе с тем предотвращать затягивание…
  • Производство йогурта резервуарным и термостатным способами Работа состоит из следующих разделов: 1. Введение 2. Описание технологической схемы производства йогурта 3. Сравнительная характеристика… Она представляет собой широко разветвленную сеть перерабатывающих предприятий… Каждая из подотраслей имеет свои специфические особенности.На основе мирового опыта предусматривается вывести…