Помощь студентам в учебе
Оптимизация работы ректификационной колонны установки И-6 производства изопрена ООО «СИБУР Тольятти»
|
Аннотация 2
Введение 4
1 Производственная технология получения изопрена 8
1.1 Общие сведения о предприятии ООО «СИБУР Тольятти»... 8
1.2 Общая характеристика производства изопрена 13
1.3 Свойства изопрена и основные методы его получения 13
2 Технологическая схема производства изопрена 23
2.1 Описание процесса получение изопрена 23
2.2 Описание процесса укрепления формальдегидной воды 34
3 Модернизация действующего производства 40
3.1 Краткое описание существующей технологии производства.. 40
3.2 Основные условия технологического процесса 41
3.3 Основные опасности производства 44
3.4 Модернизация технологической схемы 47
4 Расчет эффективности проекта 49
4.1 Расчет экономии энергопотребления и экономического эффекта 49
4.2 Материальный баланс 52
Заключение 57
Список используемых источников 59
Приложение А 65
Приложение Б 66
Приложение В 67
Приложение Г 68
Приложение Д 69
Введение 4
1 Производственная технология получения изопрена 8
1.1 Общие сведения о предприятии ООО «СИБУР Тольятти»... 8
1.2 Общая характеристика производства изопрена 13
1.3 Свойства изопрена и основные методы его получения 13
2 Технологическая схема производства изопрена 23
2.1 Описание процесса получение изопрена 23
2.2 Описание процесса укрепления формальдегидной воды 34
3 Модернизация действующего производства 40
3.1 Краткое описание существующей технологии производства.. 40
3.2 Основные условия технологического процесса 41
3.3 Основные опасности производства 44
3.4 Модернизация технологической схемы 47
4 Расчет эффективности проекта 49
4.1 Расчет экономии энергопотребления и экономического эффекта 49
4.2 Материальный баланс 52
Заключение 57
Список используемых источников 59
Приложение А 65
Приложение Б 66
Приложение В 67
Приложение Г 68
Приложение Д 69
Каучуки изопреновой группы являются каучуками общего назначения. Благодаря высоким потребительским свойствам и стабильности физико-механических показателей, изопреновые каучуки являются хорошими заменителями натуральных каучуков. Физические и химические свойства материалов на основе синтетических изопреновых каучуков близки к натуральным. Кроме того, изопреновые каучуки имеют ряд преимуществ перед натуральными каучуками. У них нет неприятного запаха, они биологически инертны, у них гораздо лучше водостойкость.
Природный (натуральный) каучук так же является изопреновым каучуком. Он представляет из себя, высокомолекулярный непредельный углеводород, с большим количеством двойных связей. Состав натурального каучука выражается формулой (С 5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000) и он является полимером изопрена.
Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных деревьев, лиан и трав. Основной источник природного каучука - это тропические деревья. Еще одним природным полимером изопрена, нос другой конфигурацией молекул, является - гуттаперча. После получения каучука из млечного сока растений он подвергается вулканизации. Это процесс обрабатывания каучука серой или хлористой серой. При вулканизации каучук поглощает некоторое количество серы, и это улучшает его качества. Каучук становится эластичнее и стабильным в плане сохранения своих свойств. Как при значительных колебаниях температуры, так при химических воздействиях. Из каучука методом вулканизации, так же получают твердый материал - эбонит. Это весьма ценный продукт, с хорошими изоляционными свойствами. Для получения эбонита, каучук вулканизируют с содержанием серы до 40%. Эбонит используют в промышленности и производстве.
Изопрен - бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость. Это диеновый углеводород обладающий высокой реакционной способностью. Изопрен легко окисляется, образуя взрывоопасные пероксиды. Нижний предел взрываемости (НПВ) изопрена, 1,66% об. Верхний предел взрываемости (ВПВ) 11,5 % об. Изопрен токсичен, при высоких концентрациях способен действовать как наркотик (ПДК 40 мг/м3). При высоких концентрациях действует угнетающе на нервную систему, при низких концентрациях раздражает слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. При острых отравлениях появляется боль, шум в ушах, рвота, учащенный пульс.
Основная особенность изопрена, заключается в том, что при полимеризации он образует транс- и цис-полиизопреновые, изопреновые каучуки. Природный каучук является полимером изопрена, и так же является изопреновым каучуком.
Осенью 1953 года были открыты и запатентованы катализаторы виниловой полимеризации Циглера-Натта. Благодаря этому открытию стало возможным получать синтетические каучуки, равноценные или даже превосходящие по потребительским свойствам натуральным каучукам. За это открытие Карлу Циглеру и Джулио Натте в 1963 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Контролируемая полимеризации углеводородов открыло пить для новых и очень полезных производственных процессов.
Изопрен используется в производстве синтетического изопренового каучука, бутилкаучука, новых видов сополимерных каучуков и т.д. В нашей стране в химической промышленности изопрен получают в основном двумя способами. Двухстадийным дегидрированием изопентана, взаимодействием изобутилена и формальдегида, и переработкой пиролизной фракции углеводородов С 5 совместно с продуктами дегидрирования изопентана.
Россия входит в пятерку стран лидеров по производству синтетических каучуков. Лидеры в мировом производстве синтетических каучуков, уделяют большое внимание внедрению новых технологий в производстве. На мировых рынках спрос на эту продукцию очень высокий и по прогнозам специалистов будет расти. Изопреновые каучуки применяют при производстве автомобильных шин и других резинотехнических изделий. Развитию производству синтетических каучуков в России уделяется больше внимание.
Увеличение количества и качества каучуков; удовлетворенность потребителей, может быть достигнуто за счёт модернизации отрасли. Все ведущие мировые производители синтетических каучуков уделяют большое внимание модернизации производства. Повышение производительности труда, снижение энергозатрат и энергопотерь, развитие новых технологий будет способствовать улучшению конкурентоспособности. Достигается это, изучением научной литературы, разработкой и внедрением новых технологических процессов. Ввиду сложности процессов идущих в химической промышленности, применяется методы моделирования процессов. Для этого используются компьютеры и программное обеспечении позволяющие смоделировать и проанализировать происходящие технологические процессы.
На протяжении всей истории производства синтетических каучуков идет поиск новых методов и технологий синтеза изопрена. Успехи в этом деле главным образом обусловлены совершенствованием существующих технологий.
Значительную часть (около 70%) себестоимости синтетических изопреновых каучуков составляет себестоимость изопрена. И снижение себестоимости изопрена, позволяет существенно снизить себестоимость искусственных изопреновых каучуков. Тем самым повышая конкурентоспособность предприятия.
ООО «СИБУР Тольятти» в своем производстве получает изопрен из изобутилена и формальдегида.
В этой связи модернизация процесса получения изопрена, направленная на снижение энергетических затрат, сокращение сточных вод и снижение себестоимости изопрена является наиболее перспективным направлением.
Задачи работы:
1. Изучить возможность оптимизации работы ректификационной колонны установки И-6.
2. Разработать модернизированную технологическую схему укрепления формальдегидной воды.
3. Оценить экономическую эффективность модернизации.
Природный (натуральный) каучук так же является изопреновым каучуком. Он представляет из себя, высокомолекулярный непредельный углеводород, с большим количеством двойных связей. Состав натурального каучука выражается формулой (С 5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000) и он является полимером изопрена.
Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных деревьев, лиан и трав. Основной источник природного каучука - это тропические деревья. Еще одним природным полимером изопрена, нос другой конфигурацией молекул, является - гуттаперча. После получения каучука из млечного сока растений он подвергается вулканизации. Это процесс обрабатывания каучука серой или хлористой серой. При вулканизации каучук поглощает некоторое количество серы, и это улучшает его качества. Каучук становится эластичнее и стабильным в плане сохранения своих свойств. Как при значительных колебаниях температуры, так при химических воздействиях. Из каучука методом вулканизации, так же получают твердый материал - эбонит. Это весьма ценный продукт, с хорошими изоляционными свойствами. Для получения эбонита, каучук вулканизируют с содержанием серы до 40%. Эбонит используют в промышленности и производстве.
Изопрен - бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость. Это диеновый углеводород обладающий высокой реакционной способностью. Изопрен легко окисляется, образуя взрывоопасные пероксиды. Нижний предел взрываемости (НПВ) изопрена, 1,66% об. Верхний предел взрываемости (ВПВ) 11,5 % об. Изопрен токсичен, при высоких концентрациях способен действовать как наркотик (ПДК 40 мг/м3). При высоких концентрациях действует угнетающе на нервную систему, при низких концентрациях раздражает слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. При острых отравлениях появляется боль, шум в ушах, рвота, учащенный пульс.
Основная особенность изопрена, заключается в том, что при полимеризации он образует транс- и цис-полиизопреновые, изопреновые каучуки. Природный каучук является полимером изопрена, и так же является изопреновым каучуком.
Осенью 1953 года были открыты и запатентованы катализаторы виниловой полимеризации Циглера-Натта. Благодаря этому открытию стало возможным получать синтетические каучуки, равноценные или даже превосходящие по потребительским свойствам натуральным каучукам. За это открытие Карлу Циглеру и Джулио Натте в 1963 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Контролируемая полимеризации углеводородов открыло пить для новых и очень полезных производственных процессов.
Изопрен используется в производстве синтетического изопренового каучука, бутилкаучука, новых видов сополимерных каучуков и т.д. В нашей стране в химической промышленности изопрен получают в основном двумя способами. Двухстадийным дегидрированием изопентана, взаимодействием изобутилена и формальдегида, и переработкой пиролизной фракции углеводородов С 5 совместно с продуктами дегидрирования изопентана.
Россия входит в пятерку стран лидеров по производству синтетических каучуков. Лидеры в мировом производстве синтетических каучуков, уделяют большое внимание внедрению новых технологий в производстве. На мировых рынках спрос на эту продукцию очень высокий и по прогнозам специалистов будет расти. Изопреновые каучуки применяют при производстве автомобильных шин и других резинотехнических изделий. Развитию производству синтетических каучуков в России уделяется больше внимание.
Увеличение количества и качества каучуков; удовлетворенность потребителей, может быть достигнуто за счёт модернизации отрасли. Все ведущие мировые производители синтетических каучуков уделяют большое внимание модернизации производства. Повышение производительности труда, снижение энергозатрат и энергопотерь, развитие новых технологий будет способствовать улучшению конкурентоспособности. Достигается это, изучением научной литературы, разработкой и внедрением новых технологических процессов. Ввиду сложности процессов идущих в химической промышленности, применяется методы моделирования процессов. Для этого используются компьютеры и программное обеспечении позволяющие смоделировать и проанализировать происходящие технологические процессы.
На протяжении всей истории производства синтетических каучуков идет поиск новых методов и технологий синтеза изопрена. Успехи в этом деле главным образом обусловлены совершенствованием существующих технологий.
Значительную часть (около 70%) себестоимости синтетических изопреновых каучуков составляет себестоимость изопрена. И снижение себестоимости изопрена, позволяет существенно снизить себестоимость искусственных изопреновых каучуков. Тем самым повышая конкурентоспособность предприятия.
ООО «СИБУР Тольятти» в своем производстве получает изопрен из изобутилена и формальдегида.
В этой связи модернизация процесса получения изопрена, направленная на снижение энергетических затрат, сокращение сточных вод и снижение себестоимости изопрена является наиболее перспективным направлением.
Задачи работы:
1. Изучить возможность оптимизации работы ректификационной колонны установки И-6.
2. Разработать модернизированную технологическую схему укрепления формальдегидной воды.
3. Оценить экономическую эффективность модернизации.
По итогу работы можно сделать следующие заключения.
Был сделан литературный обзор и анализ процесса производства изопрена.
Был проведен анализ существующей схемы укрепления формальдегидной воды. Описаны условия в которых проходит процесс укрепления формальдегидной воды.
Описаны опасные производственные факторы в процессе укрепления формальдегидной воды.
Была определена возможность повышения общей энергоэффективности установки по укреплению формальдегидной воды, а так же модернизации существующей технологической схемы.
В процессе написания данной работы были предложены модернизации существующей производственной технологии, а именно замена действующих насосов марки Х80-50-200 на насосы АХО-Е-65-40-200-Е-55- У2 позволяющие перекачивать флегмовую жидкость с температурой 160°С. Монтаж флегмовой емкости с регулировкой уровня дистиллята в ней, что повысит кавитационный запас системы и стабилизирует работу насосов.
Этим способом сокращается потребление пара и электроэнергии, а это несомненная экономия финансов.
Выполнен расчет экономического эффекта от внедрения изменения в технологической схеме.
Изменения в существующей технологической схеме позволит снизить себестоимость производства изопрена и сделать его более экономическим выгодным.
Снижается потребление электроэнергии и пара при процессе укрепления формальдегидной воды, что снижает себестоимость продукции и повышает конкурентоспособность предприятия.
На основании выше изложенного можно сделать вывод, что работа «Оптимизация работы ректификационной колонны установки И-6 производства изопрена ООО «СИБУР Тольятти»» является актуальной и имеет практическое применение.
Был сделан литературный обзор и анализ процесса производства изопрена.
Был проведен анализ существующей схемы укрепления формальдегидной воды. Описаны условия в которых проходит процесс укрепления формальдегидной воды.
Описаны опасные производственные факторы в процессе укрепления формальдегидной воды.
Была определена возможность повышения общей энергоэффективности установки по укреплению формальдегидной воды, а так же модернизации существующей технологической схемы.
В процессе написания данной работы были предложены модернизации существующей производственной технологии, а именно замена действующих насосов марки Х80-50-200 на насосы АХО-Е-65-40-200-Е-55- У2 позволяющие перекачивать флегмовую жидкость с температурой 160°С. Монтаж флегмовой емкости с регулировкой уровня дистиллята в ней, что повысит кавитационный запас системы и стабилизирует работу насосов.
Этим способом сокращается потребление пара и электроэнергии, а это несомненная экономия финансов.
Выполнен расчет экономического эффекта от внедрения изменения в технологической схеме.
Изменения в существующей технологической схеме позволит снизить себестоимость производства изопрена и сделать его более экономическим выгодным.
Снижается потребление электроэнергии и пара при процессе укрепления формальдегидной воды, что снижает себестоимость продукции и повышает конкурентоспособность предприятия.
На основании выше изложенного можно сделать вывод, что работа «Оптимизация работы ректификационной колонны установки И-6 производства изопрена ООО «СИБУР Тольятти»» является актуальной и имеет практическое применение.
Подобные работы
- Оптимизация технологии получения изобутан-изобутиленовой фракции БК-3 ООО «СИБУР Тольятти»
Бакалаврская работа, химия. Язык работы: Русский. Цена: 4650 р. Год сдачи: 2018