Получение стирола из этилбензола
Анализ технологии получения стирола дегидрированием этилбензола как основного метода получения рассматриваемого мономера. Основные характеристики, получение и применение стирола. Технология получения стирола из этилбензола. Химизм процесса получения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.09.2018 |
| Размер файла | 901,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Аналитический обзор получения стирола из этилбензола
- 1.1 Основные характеристики, получение и применение стирола
- 1.2 Основные характеристики, получение и применение этилбензола
- 1.3 Реакция дегидрирования. Основные характеристики процесса
- 1.4 Процесс получения стирола дегидрированием этилбензола
- 1.5 Оборудование, используемое для дегидрирования этилбензола
- 2. Технология получения стирола из этилбензола
- 2.1 Химизм процесса получения стирола
- 2.2 Технологическая схема дегидрирования этилбензола
- 2.3 Расчет материального баланса при производительности 320 000 т/год
- Заключение
- Список использованной литературы
Введение
Стирол относится к числу важнейших мономеров в мире. Из мономеров для производства каучука общего назначения стирол как сомономер по объему производства находится на третьем месте, уступая изопрену и бутадиену. Этот факт обуславливается тем, что стирол является одним из основных мономеров для производства полимерных материалов, без которых в настоящее время не может обойтись ни одна отрасль промышленности, как в Беларуси, так и за рубежом. Он производится в крупных масштабах и является сырьем для производства самых разнообразных материалов: полистирольных пластмасс, бутадиенстирольных каучуков, лакокрасочных материалов, клеев, АБС-пластиков, термоэластопластов, является растворителем полиэфиров и полиэфирных смол. В основном стирол расходуется на производство полистирола, обладающего высокой химической и водостойкостью, низкой стоимостью, является диэлектриком. Конечные варианты применения стирола: одноразовая посуда, упаковка для электронного оборудования, компоненты автомобильных салонов.
Отечественная промышленность выпускает стирол двух основных марок: СДЭБ, СДМФК.
Существует большое количество способов получения стирола, однако основным является процесс дегидрирования этилбензола.
Целью работы является рассмотрение технологии получения стирола дегидрированием этилбензола, как основного метода получения рассматриваемого мономера.
Для достижения цели необходимо выполнить следующие задачи:
классифицировать способы получения стирола;
обосновать оптимальные технологические параметры, описать технологическую схему, рассчитать материальный баланс производства метанола.
В данной работе описаны свойства стирола, его применение, методы получения и основной технологический процесс.
стирол этилбензол мономер технология
1. Аналитический обзор получения стирола из этилбензола
1.1 Основные характеристики, получение и применение стирола
Основными промышленными методами получения стирола являются каталитические процессы газофазного дегидрирования этилбензола и эпоксидирования пропилена гидропероксидом этилбензола, в последнем стирол получают совместно с пропиленоксидом (так называемый "Халкон-процесс").
По технико-экономическим показателям производство стирола каталитическим газофазным дегидрированием этилбензола наиболее выгодно, и этот процесс остается в настоящее время определяющим. Получение стирола по принятой для расчета наиболее современной энерготехлогической схеме в агрегате повышенной единичной мощности состоит из двух стадий: дегидрирование этилбензола с получением стирола-сырца; сертификации стирол-сырца с выделением стирола-ректификата, этил-бензола, толуола, бензола. [1]
Стирол (C8H8) - бесцветная жидкость со специфическим запахом; практически нерастворима в воде, хорошо растворима в органических растворителях, хороший растворитель полимеров. Температура кипения 145,2 С, температура плавления - 30,6 С и плотность 0,906 т/м3. [2]
Стирол относится к числу важнейших мономеров. Из мономеров для производства каучука общего назначения стирол как сомономер по объему производства находится на третьем месте, уступая изопрену и бутадиену. Он производится в крупных масштабах и используется для получения разнообразных материалов: полистирола, синтетических каучуков, латексов и др. [1]
Стирол легко окисляется, присоединяет галогены, полимеризуется (образуя твердую стекловидную массу - полистирол) и сополимеризуется с различными мономерами. Полимеризация происходит уже при комнатной температуре (иногда со взрывом), поэтому при хранении стирол стабилизируют антиоксидантами (например, третбутилпирокатехином, гидрохиноном). Стирол практически нерастворим в воде, хорошо растворим в органических растворителях, хороший растворитель полимеров. Стирол относится ко второму (ГН 2.1.6.1338-033) классу опасности.
Отечественная промышленность выпускает стирол двух основных марок: СДЭБ, СДМФК. Стирол легко полимеризуется даже при хранении на холоде. В темноте и при отсутствии катализаторов он постепенно превращается в твердую, прозрачную и бесцветную массу. Стирол хорошо растворяется в ароматических углеводородах и ограниченно в этиленгликоле, пропиленгликоле, диэтиленгликоле, глицерине, пентаэритрите. [3]
Стирол - яд общетоксического действия, он обладает раздражающим, мутагенным и канцерогенным эффектом и имеет очень неприятный запах (порог ощущения запаха - 0.07мг/мі). При хронической интоксикации у рабочих бывают поражены центральная и периферическая нервная система, система кроветворения, пищеварительный тракт, нарушается азотисто-белковый, холестериновый и липидный обмен, у женщин происходят нарушения репродуктивной функции. Стирол проникает в организм в основном ингаляционным путём. При подании на слизистые оболочки носа, глаз и глотки паров и аэрозоля стирол вызывает их раздражение. Содержание метаболитов бензола в моче - миндальной, фенилглиоксиновой, гинуриновой и бензойной кислот - используют в качестве экспозиционного теста.
При работе со стиролом следует защищать кожу рук резиновыми перчатками, а в случае больших концентраций пользоваться противогазом. [4]
При перевозке продукт заливают в цистерны или бочки, перевозят железнодорожным или автомобильным транспортом в крытых транспортных средствах, хранят в емкостях из нержавеющей стали или алюминия, в биметаллических емкостях с внутренним алюминиевым покрытием или из углеродистой стали с внутренним специальным покрытием под азотной подушкой. Хранят при температуре не выше 200?С.
В Таблице 1 приведены физико-химические показатели стирола как товарного продукта по ГОСТ 10003-90. [5]
Таблица 1 - Техническая характеристика стирола (согласно ГОСТ 10003-90)
|
Показатель |
Значение |
Метод испытаний |
||
|
СДЭБ |
СДМФК |
|||
|
Внешний вид |
Прозрачная однородная жидкость без нерастворенной влаги и механических примесей |
п.3.2 ГОСТ |
||
|
Массовая доля стирола, % не менее |
99,80 |
99,80 |
п.3.3 ГОСТ |
|
|
Массовая доля фенилацетилена, % не более |
0,01 |
- |
п.3.3 ГОСТ |
|
|
Массовая доля метилэтилакролеина, % не более |
- |
0,006 |
п.3.3 ГОСТ |
|
|
Массовая доля дивинилбензола, % не более |
0,0005 |
- |
п.3.3 ГОСТ |
|
|
Массовая доля ацетофенона, % не более |
- |
0,006 |
п.3.3 ГОСТ |
|
|
Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на бензальдегид, % не более |
0,01 |
0,01 |
п.3.4 ГОСТ |
|
|
Массовая доля перекисных соединений в перерасчете на активный кислород, % не более |
0,0005 |
0,0005 |
п.3.5 ГОСТ |
|
|
Массовая доля полимера, % не более |
0,001 |
0,001 |
п.3.6 ГОСТ |
|
|
Цветность поплатиново-кобальтовой шкале, ед. Хазена, не более |
10 |
10 |
п.3.7 ГОСТ |
|
|
Массовая доля стабилизатора паратретбутиллирокатехина, % |
0,0005-0,0010 |
0,0005-0,0010 |
п.3.8 ГОСТ |
Большую часть стирола (около 85 %) в промышленности получают дегидрированием этилбензола при температуре 600-650°С, атмосферном давлении и разбавлении перегретым водяным паром в 3 - 10 раз. Используются оксидные железо-хромовые катализаторы с добавкой карбоната калия. Другой промышленный способ, которым получают оставшиеся 15 %, заключается в дегидратации метилфенилкарбинола, образующегося в процессе получения оксида пропилена из гидропероксида этилбензола.
Гидропероксид этилбензола получают из этилбензола некаталитическим окислением воздухом.
Разрабатываются альтернативные способы получения стирола. Каталитическая циклодимеризация бутадиена в винилциклогексен, с его последующим дегидрированием. Окислительное сочетание толуола с образованием стильбена; метатезис стильбена с этиленом приводит к стиролу. Взаимодействием толуола с метанолом также может быть получен стирол. Кроме того, активно разрабатывались способы выделения стирола из жидких продуктов пиролиза. На сегодняшний день, ни один из этих процессов не является экономически выгодным и в промышленном масштабе не реализован.
В лабораторных условиях может быть получен нагреванием до 320°С полистирола с его моментальным отведением. [4]
Стирол является сырьем для производства самых разнообразных материалов: полистирольных пластмасс, бутадиенстирольных каучуков, лакокрасочных материалов, клеев, АБС-пластиков, термоэластопластов, является растворителем полиэфиров и полиэфирных смол. В основном стирол расходуется на производство полистирола, обладающего высокой химической и водостойкостью, низкой стоимостью, является диэлектриком. Конечные варианты применения стирола: одноразовая посуда, упаковка для электронного оборудования, компоненты автомобильных салонов. [3]
1.2 Основные характеристики, получение и применение этилбензола
Этилбензол (C6H5CH2CH3) - органическое вещество класса углеводородов. Представляет собой бесцветную жидкость с запахом бензола. Температура плавления - 94,97°С, температура кипения 136, 19°С. Этилбензол практически нерастворим в воде, однако хорошо растворяется в спирте, бензоле, эфире и четыреххлористом углероде. [9]
Этилбензол обладает свойствами ароматических соединений. При действии Cl2 или Вr2 на этилбензол в газовой фазе в отсутствиекатализатора на свету или при температуре кипения этилбензола происходит замещение в боковой цепи с образованием (1-галогенэтил) - и (2-галогенэтил) бензолов. [6]
Галогенирование в жидкой фазе при низких температурах в присутствии катализаторов (А1С13, FeBr3, I2 и др.) приводит к о - и n-галогенпроизводным. Нитрование HNO3 (d= 1,5) и сульфирование идет в бензольное кольцо с образованием соответствующих моно-, ди - и тринитропроизводных. При окислении СrО3 или разбавлении HNO3 этилбензол превращается в бензойную к-ту и ацетофенон, при окислении р-ром Na2Cr2O7 в автоклаве при температуре 250°С в течение 1 часа - в натриевую соль фенилуксусной кислоты (выход 89%). [4]
Жидкофазное окисление этилбензола в присутствии ацетата Мn приводит к
-фенилэтиловому спирту, который при 300°С в присутствии TiO2превращается в стирол. [10]
Данные о конверсси водяного пара представлены в Таблице 2.
Таблица 2 - Конверсия этилбензола (при разбавлении его водяным паром в мольном соотношении n:
|
Температура, С |
Константа равновесия К, моль |
Конверсия этилбензола, |
|||||
|
n=0 |
n=16 |
n=18 |
n=19 |
n=20 |
|||
|
520 |
0,034 |
18 |
54 |
55 |
56 |
57 |
|
|
540 |
0,056 |
23 |
62 |
68 |
68 |
69 |
|
|
560 |
0,089 |
29 |
70 |
71 |
72 |
73 |
|
|
580 |
0,135 |
35 |
76 |
77 |
78 |
79 |
|
|
600 |
0, 199 |
41 |
82 |
83 |
84 |
85 |
|
|
620 |
0,295 |
48 |
86 |
87 |
88 |
89 |
|
|
640 |
0,432 |
55 |
90 |
90 |
91 |
91 |
Этилбензол содержится в сырой нефти, продуктах каталитического риформинга, нефтяных фракций и легких фракциях смолы коксования угля, откуда он может быть легко выделен.
Предельно допустимая концентрация паров этилбензола в атмосферном воздухе ПДКм. р. = 0,02 мг/мі, максимально разовая ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений ПДКм. р. =150,0 мг/мі; среднесменная ПДКс. см. =50,0 мг/мі [11]
В процессе испарения этилбензол легко взаимодействуют с воздухом и попадают в атмосферу. В случае случайного разлива данного химического компонента или нефтепродуктов, токсичные вещества проникают в подземные воды и водоемы.
Стоит заметить, что, несмотря на свои токсичные свойства, этилбензол очень быстро испаряется в воде. Также он не остается в почве, так как перерабатываются многочисленными микроорганизмами. Ситуация в корне меняется, если жидкость попадает в подземные воды или на открытый воздух. Дело в том, что в таких местах отсутствует необходимое количество микроорганизмов, поэтому вещества просто не успевают перерабатываться естественным путем. В этом случае человек может запросто получить отравление. Жидкие вещества легко проникают через кожу и быстро попадают в кровь. Если же человек вдыхал вредные испарения, то этилбензол попадает в организм через дыхательные пути, а затем в кровь.
При вдыхании паров этилбензола человек начинает чувствовать сонливость, усталость, головную боль. Появляются неприятные ощущения в носу, горле и животе, слезятся глаза, затрудняется дыхание. Этилбензол пагубно воздействует на работу и координацию мышц. При длительном воздействии на организм человека этилбензол провоцирует хронические заболевания крови и печени.
В ежедневной жизни мы постоянно сталкиваемся с результатами химического производства, в состав которых входит этилбензол. Это может быть бензин, керосин, печное топливо, красители, растворители, очистители и даже косметика.
В промышленности этилбензол получают главным образом алкилированием бензола и этилена в присутствии А1С13 при температуре 400-450°С (по реакции Фриделя - Крафтса). Второй по значимости метод - выделение из С8-фракции продуктов риформинга на НПЗ топливно-нефтехимического профиля.
При пропускании паров этилбензола над катализаторами образуется стирол, являющийся сырьём при производстве важных промышленных продуктов - некоторых видов пластмасс и синтетических каучуков. Этилбензол используют также в органическом синтезе, например для получения ацетофенона жидкофазным каталитическим окислением, как растворитель и компонент высокооктановых бензинов.
1.3 Реакция дегидрирования. Основные характеристики процесса
Дегидрирование - реакция отщепления водорода от молекулы органического соединения. Является обратимой, обратная реакция - гидрирование.
Смещению равновесия в сторону дегидрирования способствует повышение температуры и понижение давления, в том числе разбавление реакционной смеси.
Катализаторами реакции гидрирование - дегидрирование являются металлы 8Б и 1Б подгрупп (никель, платина, палладий, медь, серебро) и полупроводниковые оксиды (Fe2O3, Cr2O3, ZnO, MoO3). [12]
Процессы дегидрирования широко используются в промышленном органическом синтезе:
- дегидрированием спиртов получают: формальдегид, ацетон, метилэтил-кетон, циклогексанон.
- Дегидрированием алкилароматических соединений получают: стирол, б-метилстирол, винилтолуол, дивинилбензол.
- Дегидрированием парафинов получают: олефины (пропилен, бутилен и изобутилен, изопентен, высшие олефины) и диены (бутадиен и изопрен).
Процессы дегидрирования характеризуются следующими свойствами:
- Реакция обратима и протекает с увеличением объема. Для того чтобы максимально сместить равновесие в сторону образования продуктов реакции, необходимо снижать давление и увеличивать температуру.
- Реакция эндотермическая, то есть сопровождается поглощением тепла, ввиду чего процессы дегидрирования так же проводят при высоких температурах (до 800°С).
- В промышленности процессы дегидрирования протекают в адиабатических реакторах при высоком разбавлении паром. Роль пара так же сводится и к снижению парциальных давлений компонентов.
- В качестве катализаторов используются такие металлы как серебро, медь, платина, никель, палладий, а так же оксиды железа, хрома, цинка и молибдена. [11]
Основная проблема процессов дегидрирования заключается в наличии жестких термодинамических ограничений, связанных с установлением термодинамического равновесия. Это связано с тем, что реакции протекают с увеличением числа молей, а также в ходе процесса происходит поглощение тепла, что в конечном итоге приводит к нехватке свободной энергии, сопровождающей реакцию. На основании этого процессы дегидрирования проводят при таких температурах, при которых активизируются следующие побочные реакции:
- Коксообразование - дезактивируют катализатор;
- Скелетная изомеризация;
- Крекинг - наряду со скелетной изомеризацией снижает избирательность процесса.
В качестве альтернативы был разработан метод окислительного дегидрирования, в котором реакция дегидрирования осуществляется в присутствии кислорода. Данный процесс характеризуется необратимостью, экзотермичностью, а так же отсутствием термодинамических ограничений. Это позволяет проводить процесс при более низких температурах в условиях отсутствия вышеописанных побочных реакций.
Например, благодаря отсутствию коксообразования отпадает потребность в проведении периодической регенерации катализатора. Несмотря на все плюсы, процесс обладает низкой избирательностью по целевым продуктам и характеризуется побочным образованием кислородосодержащих соединений. [4]
Процесс дегидрирования относится к типу гомолитических превращений, в которых важную роль играет хемосорбция реагентов на активных центрах (за счет электронных переходов с участием катализатора ослабляются или полностью разрываются химические связи в адсорбированной молекуле). В равновесном процессе гидрирования - дегидрирования каждая элементарная стадия обратима. [3]
1.4 Процесс получения стирола дегидрированием этилбензола
Дегидрирование этилбензола осуществляют в адиабатическом двухступенчатом реакторе (со встроенным промежуточным теплообменником) на железохромкалиевом катализаторе по реакции:
C6H5-CH5-CH3 C6H5-CH=CH2+H2 - H0298=-117,57 кДж/моль
Процесс ведут под давлением до 0,5 Мпа при температуре 580-610С, массовом отношении водяной пар: этилбензол, равном (1,7-2,1): 1, и объемной скорости по жидкому этилбензолу 0,5 ч-1. В этих условиях степень конверсии этилбензола составляет 55-60, селективность по стиролу 88-90.
Процесс дегидрирования относится к типу гомолитических превращений, в которых важную роль играет хемосорбция реагентов на активных центрах (за счет электронных переходов с участием катализатора ослабляются или полностью разрываются химические связи в адсорбированной молекуле). В равновесном процессе гидрирования - дегидрирования каждая элементарная стадия обратима. [3]
Реакция дегидрирования - эндотермичная, поэтому высокая температура способствует ее протеканию.
Кажущаяся энергия энергия активации процесса дегидрирования этилбензола довольно высокая и равна 152 кДж/моль.
Это определяет сильную зависимость скорости реакции от температуры. Равновесие реакции определяется уравнением изменения свободной энергии:
G=29720-31,1Т
Согласно принципу Ле-Шателье-Брауна, повышению конверсии способствует снижение исходного парциального давления этилбензола. Этого можно добиться, проводя процесс при пониженом общем давлении или разбавляя этилбензол инертным веществом, например водяным паром, азотом или диоксидом углерода, при сохранении общего давления, близкого к атмосферному. [5]
Процесс дегидрирования этилбензола необходимо проводить при достаточно высокой температуре (600-630 С) при разбавлении водяным паром в массовом соотношении (2,5-3): 1 и общем атмосферном давлении. При дегидрировании этилбензола происходит отщепление водорода. Таким образом, при протекании реакции объем системы возрастает. Следовательно, можно отметить, что повышению степени конверсии благоприятствует низкое давление. Так, при 595С и Р=0,01 Мпа - 80. [3]
В качестве катализаторов дегидрирования применяют сложные композиции на основе оксидов цинка или железа. Раньше наиболее распространенным был катализатор стирол-контакт на основе ZnO. В последнее время используют, главным образом, железооксидные катализаторы, содержащие 55-80 Fe2O3.2-28Cr2O3 и некоторые оксидные добавки.
Содержание К2СО3 в катализаторе обусловлено тем, что данное химическое соединение способствует дополнительной самогенерации катализатора за счет конверсии углеродистых отложений водяным паром. Катализатор работает непрерывно в течении двух месяцев, после чего он подвергается регенирации, предусматривающей выжигание кокса воздухом. При этом общий срок работы катализатора составляет два года. [6]
При дегидрировании этилбензола наряду со стиролом происходит образование ряда побочных продуктов. В частности, в соответствии со схемой химических превращений, привиденной ниже, в наибольших количествах получают бензол и толуон:
С6Н5С2Н5 С6Н6 + С2Н4 (бензол)
С6Н5С2Н5 С6Н5СН3 + СН4 (толуол)
С6Н5С2Н5 С6Н6 + С2Н6 (бензол)
С6Н5С2Н5 7С + СН4 + 3Н2
Поэтому в образующемся газе кроме водорода содержатся метан, этилен, этан и оксиды углерода (за счет конверсии кокса). Таким образом, селективность дегидрирования этилбензола зависит от катализатора, температуры, степени разбавления водяным паром и конверсии этилбензола.
Дифференциальная селективность по стиролу выражается следующим уравнением:
ст = d [Стирол] /d [Этилбензол] = [1- (r4 + r5) / (r1 - r-1)] / [1 + (r2 + r3) / (r1-r-1)]
Видно, что селективность сильно падает, если фактическая степень конверсии приближается к равновесной (r-1r1). Следовательно разбавление паром, которое увеличивает равновесную степень конверсии, способствует росту селективности. [7]
1.5 Оборудование, используемое для дегидрирования этилбензола
В настоящее время существует несколько реакторов дегидрирования, которые приведены на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Реакторы дегидрирования этилбензола.
На рисунке под буквой "а" представлен диабетический реактор, под буквой "б" - изотермический с промежуточным подогревом реакционной смеси, под буквой "в" - трехсекционный блок адиабатических реаторов с промежуточным подогревом реакционной смеси
Наибольшее распространение получил адиабатический вариант реакторного узла, отличающийся простотой конструкции, легкостью управления и практически не имеющий ограничений по мощности единичных агрегатов. С целью получения более высокой степени превращения этилбензола в стироле повышают температуру реакционной смеси. Для этого используют реакторы, как правило, с двумя или иногда тремя промежуточными нагревателями. Перегретый пар подается с этилбензолом. На современных адиабатических установках дегидрирования, работающих при давлении 41кПа, на выходе со второго реактора селективность достигает 97 при конверсии этилбензола 60-70.
На современном этапе в большинстве стран СНГ из всех возможных схем применяется реактор с коаксиальным слоем катализатора и промежуточным подогревом.
Достоинством такой конструкции является возможность создания агрегата практически любой производительности, определяемой высотой слоя катализатора.
Также стоит отметить, что учеными был предложен ряд технологий, позволяющих интенсифицировать процесс дегидрирования этилбензола:
- дегидрирование в мембранных реакторах: на реакторах, оснащенных Pd мембранами, конверсия этилбензола выше на 10-15 по сравнению с реакторами со стационарным слоем катализатора. Это достигается за счет мгновенного отвода водорода через стенки Pd-мембраны. Однако из-за чрезмерно высокой цены Pd мембраны не могут быть использованы в промышленных масштабах;
- окисление образующегося водорда: технология разработана UniversalOilProduct, осуществлена в демонстративном масштабе в подразделении MitsubishiChemical в Японии. Особенностью технологии является наличие междуреакторами дополнительного малого реактора с палладиевым цеолитным катализатором гидрирования кислорода, специально подаваемого в реактор. Взаимодействие кислорода с водородом, образовавшимся в процессе дегидрирования, является экзотермической реакцией и сопровождается выделением тепла.
Таким образом, во-первых, вводится дополнительное тепло, необходимое для проведения реакции, путем промежуточного подогрева контактного газа, во-вторых, выводится водород из зоны рекции, сдвигая ее равновесие вправо.
Также, одним из успешных этапов развития процессов дегидрирования можно считать успешный пуск производства стирола мощностью 200 тыс. т/г вакуумным дегидрирование. Технология была разработана российскими учеными под руководством Г.Р. Котельникова. Низкое соотношение [водяной пар]: [этилбензол] (менее 2,0: 1 по массе) и высокий уровень конверсии этилбензола (до 70 ) обеспечивают низкие эксплуатационные затраты энергосредств, а высокие показатели селективности по стиролу (до 95 в промышленных условиях), обеспечивают низкий расход исходного сырья на производимый стирол.
Однако расчет равновесных выходов стирола при дегидрировании этилбензола при разных температурах и степенях разбавления водяным паром показывает, что теоретически возможно достижение 80-90 выхода стирола. Во всех вышеизложенных методах не был достигнут термодинамический максимум. Резерв составляет около 10 .
Успешное внедрение вакуумного дегидрирования в промышленности означает начало перехода процессов нефтехимии на новый уровень, так как основные процессы, такие как пиролиз, каталитический крекинг, дегидрирование парафиновых углеводородов, протекают с увеличением объема, и проведение этих проццессов под вакуумом позволит значительно увеличить выход целевых продуктов. Единственная проблема подобных технологий - высокая стоимость компрессоров и сложности, связанные с их эксплуатацией.
Однако существуют попытки и другого решения этой проблемы, заключающиеся в использовании внешних физических полей в качестве дополнительного источника энергии.
Таким образом, основной задачей в будущем является исследование степени конверсии и селективности в зависимости от температуры и глубокого вакуума. Дегидрирование пол вакуумом снизит необходимую температуру, что приведет к снижению деструкции углеводородов и уменьшению энергозатрат. При соответствующих степенях разбавления водяным паром и температурах существует своя оптимальная фактическая степень конверсии. Следовательно, при надлежащем подборе катализатора и оптимальных условиях проведения процесса можно проводить дегидрирование этилбензола в стирол под вакуумом с селективностью приближенной к 90.
2. Технология получения стирола из этилбензола
2.1 Химизм процесса получения стирола
Стирол является дополнительным мономером для производства синтетических каучуков общего назначения. Наибольшее количество стирола идет на производство полистирола.
Основным промышленным методом производства стирола является дегидрирование этилбензола. Некоторое значение имеют процессы производства стирола хлорирование этилбензола с последующим дегидрохлорированием, а также через стадию окисления этилбензола до гидропероксида.
Сырье для производства стирола - этилбензол - получается алкилированием бензола этиленом и пропиленом. Наряду с этим этилбензол может выделяться из ксилольной фракции бензина каталитического риформинга.
Дегидрирование этилбензола в стирол протекает по следующей реакции:
Реакция идет с увеличением объема и поглощением тепла. Соответственно, с повышением температуры и снижением парциального давления углеводородов увеличивается степень превращения алкилбензола в алкенилбензол. Это иллюстрируется следующими данными по равновесной степени превращения алкилбензолов при 0,01 МПа (Таблица 2.1).
Таблица 2.1 - Равновесная степень превращения алкилбензолов при 0,01 Мпа
|
Показатель |
Равновесная степень дегидрирования, % |
|||||
|
10 |
30 |
50 |
70 |
80 |
||
|
Температура дегидрирования, С |
465 |
565 |
620 |
765 |
710 |
Таким образом, при дегидрировании изопропилбензола для достижения той же степени превращения можно применять более низкие температуры.
Для повышения глубины превращения сырье разбавляют водяным паром, что эквивалентно снижению парциального давления. Так, при 580 С равновесная степень дегидрирования этилбензола в стирол в зависимости от разбавления водяным паром возрастает следующим образом:
|
Мольное отношение Н2О: С6Н5С2Н5 |
0 |
16 |
19 |
20 |
|
|
Равновесная степень дегидрирования, % |
35 |
47 |
78 |
79 |
При дегидрировании протекают побочные реакции распада и уплотнения. В результате распада этилбензола образуются бензол и этилен:
При распаде изопропилбензола образуются следующие побочные продукты:
Основные условия и показатели процесса дегидрирования этилбензола представлены в Таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Основные условия и показатели процесса дегидрирования этилбензола
|
Показатель |
Условие |
|
|
Целевой продукт |
Стирол |
|
|
Катализатор |
К-24 |
|
|
Температура, С |
600-615 |
|
|
Объемная скорость, ч-1 |
0,3-0,5 |
|
|
Мольное соотношение пар: углеводороды |
15-17: 1 |
|
|
Конверсия, % |
50 |
|
|
Селективность, % (масс.) |
87-88 |
|
|
Выход на пропущенный алкилбензол, % (масс.) |
43,8 |
Разрабатываются альтернативные способы получения стирола.
Каталитическая циклодимеризация бутадиена в винилциклогексен, с его последующим дегидрированием. Окислительное сочетание толуола с образованием стильбена; метатезис стильбена с этиленом приводит к стиролу. Взаимодействием толуола с метанолом также может быть получен стирол. Кроме того, активно разрабатывались способы выделения стирола из жидких продуктов пиролиза. На сегодняшний день, ни один из этих процессов не является экономически выгодным и в промышленном масштабе не реализован.
В лабораторных условиях может быть получен нагреванием до 320°С полистирола с его моментальным отведением.
1) Термическое декарбоксилирование коричной кислоты проводится при температуре 120-130 С и атмосферном давлении. Выход стирола составляет около 40%
C6H5CH C6H5CH=C6H5CH=CH2 + CO2
2) Дегидратация фенилэтилового спирта. Реакция может быть реализована как в газовой, так и в жидкой фазе. Жидкофазная дегидратация фенилэтилового спирта осуществляется в присутствии фосфорной кислоты или бисульфита калия. Дегидратация в паровой фазе проводится над катализаторами: оксидами алюминия, тория или вольфрама. При использовании оксида алюминия выход стирола составляет до 90% от теории.
C6H5CH2CH2OH C6H5CH=CH2
3) Синтез из ацетофенона. Стирол можно получить по реакции ацетофенона с этиловым спиртом над силикагелем:
C6H5COCH3+ CH3CH2OH C6H5CH=CH2
Выход составляет около 30%.
4) Получение стирола из галогенэтилбензола: C6H5CHXCH3 C6H5CH2CH2X
C6H5CH=CH2
5) Получение стирола дегидрированием этилбензола.
C6H5C2H5 C6H5CH=CH2 + H2
6) Метод производства из этилбензола через гидропероксид этилбензола с одновременным получением оксида пропилена (халкон-процесс):
C6H5-OH-CH3 C6H5CH=CH2 + H2O
7) Получение стирола метатезисом этилена со стильбеном, полученным окислением толуола:
C6H5-CH3 + O2 C6H5-CH=CH-C6H5 + 2H2O
C6H5-CH=CH-C6H5 + C2H4 2C6H5CH=CH2
8) Получение стирола каталитической циклодимеризацией бутадиена:
2 CH2=CH-CH=CH2 CH=CH2 C6H5CH=CH2 + H2O
Все приведенные методы получения стирола (за исключением дегидрирования) многостадийны, используют повышенное давление и высокую температуру, что приводит к усложнению и удорожанию производства. Для некоторых методов используется не очень доступное сырье. Небольшие выходы.
2.2 Технологическая схема дегидрирования этилбензола
Общая технологическая схема получения стирола представлена на Рисунке 2.1.
1 - колонна окисления; 2 - конденсатор; 3,7-10,18 - ректификационные колонны; 4 - скруббер щелочной очистки; 5,12,14 - теплообменники; 6 - колонна эпоксидирования; 11 - испаритель смешения; 13,15 - реакторы дегидратации; 16 - холодильник; 17 - флорентийский сосуд; I - воздух; II - этилбензол; III - пропилен; IV - раствор щелочи; V - газы; VI - катализатор - ный раствор; VII - оксид пропилена; VIII - смолы; IX - водный слой; X - стирол; XI - на дегидрирование; XII-пар
Рисунок 2.1 - Технологическая схема получения стирола
В данной технологии окисление этилбензола проводится в тарельчатой колонне 1. При этом как подогретый этилбензол, так и воздух подаются в низ колонны. Колонна снабжена змеевиками, расположенными на тарелках. Тепло отводится водой, подаваемой в эти змеевики. Если для интенсификации процесса использовать катализатор, то процесс необходимо проводить в ряде последовательно соединенных барботажных реакторов, в которые подают противотоком к воздуху этилбензольную шихту (смесь свежего и возвратного этилбензола с катализаторным раствором). При этом продукты окисления проходят последовательно через реакторы, в каждый из которых подают воздух.
Парогазовая смесь из верхней части реактора поступает в конденсатор 2, в котором конденсируется главным образом унесённый этилбензол, а также примеси бензойной и муравьиной кислот. После отделения конденсата от тазов он направляется в скруббер 4 х\я нейтрализации кислот щелочью. После нейтрализации этилбензол возвращается в реактор С 1. Туда же подается этилбензол из колонны 10. Газы выводятся из системы. Оксидат из нижней части колонны 1, содержащий около 10% гидропероксида, направляют в ректификационную колонну 3 для концентрирования. Концентрирование гидропероксида проводят при глубоком вакууме. Несмотря на большие затраты энергии, этот процесс лучше проводить на установке двойной ректификации. При этом на первой колонне отгоняется часть этилбензола при более низком вакууме, а во второй колонне при более глубоком вакууме отгоняется остальная часть этилбензола с примесями. Дистиллят этой колонны возвращается в первую колонну, а в кубе получается концентрированный (до 90 %) гидропероксид, который направляется на эпоксидирование. Предварительно оксидат охлаждается в теплообменнике 5 исходным этилбензолом.
В колонне 3 отгоняется этилбензол с примесями кислот, поэтому верхний продукт также направляется в скруббер 4. Из куба колонны 3 сконцентрированный гидропероксид поступает в колонну эпоксидирования 6. (Эпоксидирование можно также проводить в каскаде реакторов.) В нижнюю часть колонны подается катали - заторный раствор из куба колонны 9. Туда же проводится подпитка свежим катализатором. Свежий и возвратный (из колонны 7) пропилен также подается в нижнюю часть колонны. Продукты реакции вместе с катализаторным раствором выводят из верхней части колонны и направляют в ректификационную колонну 7 для отгонки пропилена. Газы выводят из верхней части колонны и из системы для утилизации или сжигания. Кубовый продукт колонны 7 поступает в ректификационную колонну 8 для выделения в качестве дистиллята продуктового оксида пропилена. Кубовая жидкость колонны поступает в колонну 9 для отделения продуктов синтеза от катализаторного раствора.
Катализаторный раствор из куба колонны возвращается в колонну эпоксидирования 6, а верхний продукт поступает в ректификационную колонну Юлля отделения этилбензола от метилфенилкарбинола и ацетофенона.
Смесь метилфенилкарбинола (МФК) и ацетофенона подается в испаритель 11, в котором с помощью перегретого пара испаряются и отделяются от смол метилфенилкарбинол и ацетофенон. Смесь паров, перегретая до 300°С, поступает в реактор 13 для дегидратации метилфенилкарбинола.
В этом реакторе частично проходит дегидратация. Так как реакция дегидратации является эндотермической, то прежде чем продукты дегидратации поступают в другой реактор (реактор 15), продукты дегидратации перегреваются в теплообменнике 14.
Конверсия метилфенилкарбинола после двух реакторов достигает 90%. Продукты дегидратации охлаждаются водой в холодильнике 76 и поступают во флорентийский сосуд 17, в котором органический слой отделяется от водного. Верхний углеводородный слой поступает в ректификационную колонну 18 для отделения стирола от ацетофенона. Ацетофенон затем гидрируется на отдельной установке в метилфенилкарбинол, который поступает в отделение дегидратации.
Селективность процесса по оксиду пропилена составляет 95 - 97 %, а выход стирола достигает 90 % по этилбензолу. При этом из 1 т пропиленоксида получается 2,6-2,7 т стирола.
Таким образом, рассмотренная технология представляет сложную систему, включающую множество рециклов по этилбензолу, пропилену и катализатору. Эти рециклы приводят, с одной стороны, к увеличению затрат энергии, а с другой, позволяют вести процесс в безопасных условиях (при низкой концентрации гидропероксида - 10-13%) и достигать полной конверсии этилбензола.
2.3 Расчет материального баланса при производительности 320 000 т/год
Последовательность расчета:
а). определение расхода этилбензола на процесс, состав свежего и возвратного (циркуляционного) этилбензола;
б). расчет расхода водяного пара в испаритель и в узел смешения;
в). определение изменения состава парогазовой смеси на первой и второй ступенях катализа, состав газа после первой ступени и на выходе из реактора дегидрирования.
Часовая производительность установки:
по стиролу-ректификату: 320 000*1000/7920=40 404 кг/ч
по 100-% стиролу: 40 404*0,9985=40 343 кг/ч.
С учетом потерь на стадии ректификации в реакторе дегидрирования необходимо получить стирола:
40 343*100,00/ (100,00-1,25) =40 853 кг/г или 40 853/104=392,823 кмоль/ч.
С целью упрощения расхода примем, что в процессе дегидрирования этилбензола протекают следующие реакции:
C6H5-C2H5 C6H5-CH=CH2+H2
C6H5-C2H5+H2 C6H5-CH3+CH4
C6H5-C2H5 C6H5-CH=CH2
2C6H5-C2H5 C6H5-CH=CH-C6H5+2CH4
По основной реакции 1 расходуется этилбензола: 392,823 кмоль/ч или 41 639 кг/ч, по реакциям 1-4 расходуется этилбензола: 392,823/0,89=441,374 кмоль/ч или 46 785 кг/ч
Необходимо подать этилбензола с учетом его степени конверсии: 441,374/0,56=788,168 кмоль/ч или 83 545 кг/ч
С учетом потерь на стадии ректификации в реактор дегидрирования подают этилбензола: 788,168100,00/ (100,00-0,08) =788,800 кмоль/ч или 83 612 кг/ч
Потери этилбензола на стадии ректификации: 788,800-788,168=0,632 кмоль/ч или 66, 992 кг/ч
Остается непревращенного этилбензола в контактном газе: 788,800-441,374=347,426 кмоль/ч или 36 827 кг/ч
В реактор дегидрирования поступает:
свежего этилбензола: 441,374-0,611=440,763 кмоль/ч ил 46 720 кг/ч
возвратного (циркуляционного) этилбензола: 347,426-0,611=346,815 кмоль/ч или 36 762 кг/ч
Рассчитаем состав свежего этилбензола (поток 1):
|
C6H5-C2H5 |
C6H6 |
? |
||
|
щi, % |
99,965 |
0,035 |
100,00 |
|
|
mi, кг/ч |
46 720 |
16 |
46 736 |
|
|
ni, кмоль/ч |
440,763 |
0, 205 |
440,968 |
|
|
хi, % |
99,952 |
0,048 |
100,000 |
Рассчитаем состав возвратного (циркуляционного) этилбензола (поток 2):
|
С6Н5-С2Н5 |
С6Н5-С2Н3 |
С6Н5-СН3 |
? |
||
|
щi, % |
93,94 |
2,76 |
3,30 |
100,00 |
|
|
mi, кг/ч |
36 762 |
1046 |
1251 |
39 059 |
|
|
М, г/моль |
106 |
104 |
92 |
- |
|
|
ni, кмоль/ч |
346,815 |
10,058 |
13,598 |
370,471 |
|
|
хi, % |
93,42 |
2,80 |
3,78 |
100 |
Для снижения температуры кипения в жидкую этилбензольную фракцию в испарителе добавляем водяной пар.
Массовую долю водяного пара в образующейся парогазовой смеси находим по формуле:
= [/ ()] 100
Так как этилбензольная фракция состоит в основном из этилбензола, молярную массу фракции принимаем равной молярной массе этилбензола.
Парциальное давление паров воды при температуре кипения 155 С составляет 0,5579 МПа, парциальное давление этилбензольной фракции при общем давлении в испарителе 1, 2000 МПа равно 1,
2000-0,05579=0,6421 МПа., wН2О= [0,557918/ (0,557918 + 0,6421106)] 100 = 12,86
Общее количество подаваемого в ректор этилбензола:
46 736+39 059=85 795
Расход водяного пара в испаритель (поток 3):
83 313 12,86/ (100,00-12,86) = 12 295 кг/ч
Рассчитаем по суммарному содержанию компонентов в потоках 1, 2, 3 состав парогазовой смеси после испарителя (поток 4):
|
С6Н5-С2Н5 |
С6Н5-С2Н3 |
С6Н5-СН3 |
С6Н6 |
Н2О |
? |
||
|
mi, кг/ч |
81 000 |
1046 |
1251 |
16 |
12 295 |
95 608 |
|
|
щi, % |
84,72 |
1,09 |
1,31 |
0,02 |
12,86 |
100,00 |
|
|
ni, кмоль/ч |
788,800 |
10,058 |
13,589 |
0, 205 |
683,056 |
1 471,067 |
|
|
хi, % |
51,95 |
0,68 |
0,93 |
0,01 |
46,43 |
100,00 |
В сырьевой поток на входе в реактор дегидрированию введем водяной пар для снижения парциального этилбензола, повышая его степени конверсии и подавления побочных реакций. Расход водяного пара определяют из уравнения теплового баланса узла смешения:
mп (hп-hп) = mг (hг-hг)
Примем следующие значения температуры, С: парогазовой смеси после перегревателя - 550; водяного пара; поступающего из промежуточного теплообменника - 655; парогазовой смеси на входе в реактор - 610.
Рассчитаем среднюю энтальпию парогазовой смеси в Таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Средняя энтальпия парогазовой смеси
|
Компонент |
wi, |
Т=550+273=823 К |
Т=610+273=883 К |
|||
|
hiкДж/кг |
wihi/100 кДж/кг |
hi, кДж/кг |
wihi/100 кДж/кг |
|||
|
С6Н5-С2Н5 |
84,72 |
1294,2 |
1096,4 |
1458,0 |
1235,2 |
|
|
С6Н5-С2Н3 |
1,09 |
1223,3 |
13,3 |
1357,8 |
15,0 |
|
|
С6Н5-СН3 |
1,31 |
1224,3 |
16,0 |
1381,2 |
18,1 |
|
|
С6Н6 |
0,02 |
- |
- |
- |
- |
|
|
Н2О |
12,86 |
3594,5 |
462,3 |
3725,8 |
479,1 |
|
|
? |
100,00 |
- |
1588,0 |
- |
1747,4 |
Определим парциальное давление парок воды в парогазовой смеси:
рН2О=0,450,4643=0,2 МПа
Энтальпия водяного пара (р=0,9 МПа):
до смешения (t=655 С): hп=3821,0 кДж/кг;
после смешения (t=610С): hп=3720,4 кДж/кг.
Определим расход водяного пара в узел смешения (поток 5):
mп (3821,0-3720,4) = 95 608 (1747,4-1588,0), mп= 151 490 кг/ч.
Количество водяного пара на входе в реактор дегидрирования:
151 490+12 295=163 785 кг/ч
Массовое отношение водяной пар: этилбензол:
163 785/81 00=2,02, что соответствует оптимальному технологическому режиму.
Суммируя содержание компонентов в потоках 4 и 5, определим состав парогазовой смеси на входе в реактор дегидрирования (поток 6):
|
С6Н5-С2Н5 |
С6Н5-С2Н3 |
С6Н5-СН3 |
С6Н6 |
Н2О |
? |
||
|
mi, кг/ч |
81 000 |
1046 |
1251 |
16 |
163 785 |
247 098 |
|
|
щi, % |
32,78 |
0,42 |
0,51 |
0,01 |
66,28 |
100,00 |
|
|
ni, кмоль/ч |
764,150 |
10,058 |
13,598 |
0, 205 |
9099,167 |
9887,178 |
|
|
хi, % |
7,73 |
0,10 |
0,14 |
- |
92,03 |
100,00 |
Для упрощения расчета примем, что на первой ступени протекает только основная (целевая) реакция конверсии этилбензола, при этом расходуется этилбензола:
788,1500,31=244,327 кмоль/ч или 244,327106=25 898 кг/ч,
где 0,31 - степень конверсии этилбензола в стирол на первой ступени дегидрирования.
Образуется:
стирола: 244,327 кмоль/ч или 25 410 кг/ч;
водорода: 244,327 кмоль/ч или 489 кг/ч.
В парогазовой смеси после первой ступени содержится:
стирола: 10,058+244,327=254,385кмоль/ч или 26 456 кг/ч
непрореагировавшего этилбензола: 788,150-244,327=543,823 кмоль/ч или 57 645 кг/ч
|
mi, кг/ч |
щi, % |
ni, кмоль/ч |
хi, % |
||
|
С6Н5-С2Н5 |
57 645 |
22,62 |
543,823 |
5,21 |
|
|
С6Н5-С2Н3 |
25 456 |
10,39 |
254,385 |
2,44 |
|
|
С6Н5-СН3 |
1251 |
0,51 |
13,598 |
0,13 |
|
|
С6Н6 |
16 |
0,01 |
0, 205 |
- |
|
|
Н2О |
163 785 |
66,28 |
9099,167 |
89,88 |
|
|
Н2 |
474 |
0, 19 |
244,327 |
2,34 |
|
|
? |
248 627 |
100 |
10 155,505 |
100 |
Массовая доля стирола в контактном газе (в расчете на органического соединения):
23 456100/ (57 645+23 456+1251+16) =30, что соответствует нормам оптимального технологического режима.
На второй ступени дегидрирования по реакции 1 реагирует этилбензола:
380,548-244,327=136, 221 кмоль/ч или 14 439 кг/ч.
Образуется:
стирола: 136, 221 кмоль/ч или 14 166 кг/ч;
водорода: 136, 221 кмоль/ч или 272 кг/ч.
Количество стирола на выходе из ректора дегидрирования:
254, 385+136, 221=390,606 кмоль/ч или 40 623 кг/ч.
Расход этилбензола по реакциям 1-4 составляет 427,582 кмоль/ч, следовательно, по реакциям 2-4 расходуется этилбензола:
427,582-380,548=47,034 кмоль/ч или 4986 кг/ч.
По реакции 2 реагирует 60 этилбензола, что составляет:
47,0340,6=28,220 кмоль/ч или 2992 кг/ч;
расходуется водорода: 28,220 кмоль/ч или 56 кг/ч;
образуется:
толуола: 28,220 кмоль/ч или 2596 кг/ч;
метана: 28,220 кмоль/ч ил 452 кг/ч.
Всего содержится толуола в контактном газе:
28,220+13,598=41,818 кмоль/ч или 3847 кг/ч.
По реакции 3 реагирует 37% этилбензола, что составляет:
47,0340,37=17,403 кмоль/ч или 1844 кг/ч;
образуется:
бензола: 17,403 кмоль/ч или 1357 кг/ч;
этилена: 17,403 кмоль/ч или 487 кг/ч.
Всего содержится бензола в контактном газе:
17,403+0, 205=17,608 кмоль/ч или 1373 кг/ч.
По реакции 4 реагирует 3% этилбензола, что сотавляет:
17,0340,03=1,411кмоль/ч или 150 кг/ч.
Образуется:
дибензилидена: 1,411/2=0,705 кмоль/ч или 127 кг/ч;
метана: 1,411 кмоль/ч или 23 кг/ч.
Образовавшийся при дегидрировании этилен разлагается по реакции:
С2Н4 СН4+С
При степени разложения этилена 0,95 его расход составит:
17,4030,95=16,533 кмоль/ч или 463 кг/ч.
Остается этилена в контактном газе:
17, 403-16,533=0,870 кмоль/ч или 24 кг/ч;
Образуется:
метана: 16,533 кмоль/ч или 265 кг/ч;
углерода: 16,533 кмоль/ч или 198 кг/ч.
Образовавшийся углерод конвертирует водяным паром по реакции:
С+Н2О СО+Н2.
Расходуется водяного пара: 16, 533 кмоль/ч или 296 кг/ч;
образуется:
оксида углерода: 16,533 кмоль/ч или 463 кг/ч;
водорода: 16,533 кмоль/ч или 31 кг/ч.
Всего образуется метана по реакциям 2, 4, 5:
28,220+1,411+16,533=46,164 кмоль/ч или 740 кг/ч.
Метан конвертирует водяным паром п...
Подобные документы
Ознакомление с основами процесса получения стирола, свойствами целевого продукта, современным состоянием производства, термодинамикой и кинетикой процесса. Описание реактора и технологической схемы производства стирола дегидрированием этилбензола.
контрольная работа [3,0 M], добавлен 16.01.2012Суть технологии производства стирола и его стадии. Показатели дегидрирования этилбензола, необходимость модернизации системы. Разработка и описание функциональной схемы технологического объекта автоматизации, сборочных чертежей и капитальных вложений.
дипломная работа [970,5 K], добавлен 11.06.2011Производство стирола, назначение колонны К-302, схемы регулирования. Критерии выбора контроллеров: функциональные возможности, объем его постоянной и оперативной памяти. Анализ программируемого контроллера CENTUM 3000, сущность его основных задач.
курсовая работа [835,9 K], добавлен 06.05.2012Требования, предъявляемые к каучукам. Свойства и применение бутадиен-стирольных каучуков. Способы получения бутадиен-стирольного каучука полимеризацией в растворе и в эмульсии, их стадии и схемы процесса. Расчёт материального баланса производства.
курсовая работа [811,5 K], добавлен 16.09.2013Анализ колонны К-302 как объекта управления. Общие требования к микропроцессорной системе. Разработка автоматизированной система управления технологическим процессом колонны К-302 установки "Стирола". Привязка информационных сигналов к клеммам модулей.
курсовая работа [608,5 K], добавлен 17.03.2012Разработка системы блокировки подачи пара Т-303 при превышении давления в кубе колонны более 24,2 кПа и ее программная реализация. Расчет срока окупаемости затрат на внедрение системы управления процессом отделения ректификации производства стирола.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 07.09.2013Свойства и применение молибдена, характеристика сырья для его получения. Окислительный обжиг молибденитовых концентратов. Разложение азотной кислотой. Выбор и технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии получения триоксида молибдена.
курсовая работа [148,8 K], добавлен 04.08.2012Получение циклогексанона из циклогексанола окислением кислородом воздуха (окислительное дегидрирование) или каталитическим дегидрированием. Технологическая схема получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола. Материальный баланс процесса.
реферат [343,6 K], добавлен 25.08.2010Проектирование двух методов получения заготовки для последующего изготовления из нее детали. Получение заготовки литьем в песчаные формы отверждаемые в контакте с оснасткой. Получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах.
курсовая работа [36,6 K], добавлен 19.07.2009Основные направления использования окиси этилена, оптимизация условий его получения. Физико-химические основы процесса. Материальный баланс установки получения оксида этилена. Расчет конструктивных размеров аппаратов, выбор материалов для изготовления.
отчет по практике [1,2 M], добавлен 07.06.2014Получение, переработка и применение термоэластопластов. Виды и особенности свойств термопластичных полимеров. Основы создания фрикционных изделий. Определение показателя текучести расплава. Разработка твердофазного метода получения ТЭП при экструзии.
дипломная работа [763,1 K], добавлен 03.07.2015Материалы с малой плотностью (легкие материалы), получение и способы их обработки. Химический состав стекла, его свойства и типы. Основы современной технологии получения стекла. Применение стекломатериалов в авиастроении, автомобилестроении, судостроении.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.05.2013Изучение способов получения экстрактов из плодово-ягодного и лекарственно-технического сырья, их достоинства и недостатки. Описание технологии получения сока из замороженных плодов и ягод клюквы и черноплодной рябины в аппарате с вибрационной тарелкой.
статья [62,9 K], добавлен 23.08.2013Способ получения хитозана, предусматривающий последовательное экстрагирование водой. Получение патента. Использование изобретения - устройство для получения полимерных гранул. Сущность изобретения. Анализ патентной и научно-технической документации.
дипломная работа [21,3 K], добавлен 24.02.2009Материальный и тепловой расчет процесса получения осахаривателя крахмалсодержащего сырья. Технологическая схема, план и разрезы цеха по производству глюкаваморина. Оборудование для получения и подготовки питательных сред. Получение посевного материала.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 08.12.2011Свойства винилацетата и его применение. Общие методы получения винилацетата. Технология получения винилацетата окислением этилена в присутствии уксусной кислоты. Характеристика сырья технологии. Сравнение различных методов получения винилацетата.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 25.12.2009Методы получения заготовки и их сравнение с экономической точки зрения. Сущность метода литья по выплавляемым моделям и получение заготовки штамповкой на кривошипных горячештамповочных прессах. Выбор оптимального метода с минимальной себестоимостью.
курсовая работа [52,3 K], добавлен 13.10.2009Процесс получения лимонной кислоты при ферментации сахара, стадии процесса. Технология получения молочной кислоты путем ферментации углеводсодержащего сырья молочнокислыми бактериями. Получение уксуса при окислении этанола уксуснокислыми бактериями.
реферат [504,8 K], добавлен 15.05.2014Разработка технологического процесса получения биметаллического инструмента с экономией дорогостоящих штамповых сталей до 80%. Установление схемы нагружения, обеспечивающей получение формообразующей полости с формированием биметаллического соединения.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 06.11.2015Гидрометаллургические способы получения цветных металлов в металлургической промышленности. Процесс получения металла высокой чистоты с помощью растворов. Сведения об алюминии, сырьё для глинозёма, получение алюминатно-щелочного раствора из бокситов.
реферат [34,7 K], добавлен 14.09.2012
