ВВЕДЕНИЕ
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Области применения стирола
1.2 Способы получения стирола
1.2.1 Термическое декарбоксилирование коричной кислоты
1.2.2 Дегидратация фенилэтилового спирта
1.2.3 Получение стирола из галогенэтилбензола
1.2.4 Производство стирола из этилбензола посредством гидропероксид этилбензола с одновременным получением пропиленоксида (халкон-процесс)
1.2.5 Дегидрирование этилбензола в присутствии катализатора
1.3 Сравнение технологий производства стирола
1.4 Физико-химические основы процесса
1.4.1 Целевая реакция процесса
1.4.2 Теоретические основы процесса
1.4.2.1 Термодинамика процесса
1.4.2.2 Выбор условий процесса
1.4.2.3 Катализаторы процесса
1.4.2.4 Механизм реакции
1.4.3 Кинетика реакции
1.4.4 Селективность реакции
1.5 Побочные реакции процесса. Подбор оптимальных параметров
1.6 Патентная часть
1.7 Выбор типа реактора и исполнения технологической схемы
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.2 Описание технологической схемы процесса
2.3 Аналитический контроль производства стирола
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Материальный баланс действующей установки
3.2Теловой баланс действующей установки
3.3 Материальный баланс проектной установки
3.4 Тепловой баланс проектной установки
3.5 Технологический расчёт реактора
3.6 Технологический расчёт кожухотрубчатого теплообменника
4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА
4.1 Классификация опасности производства
4.2 Экологичность производства
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Основным методом получения стирола в мире является технология каталитического дегидрирования этилбензола, что обусловлено относительно небольшой стоимостью производства, простотой исполнения процесса и высоким и стабильным спросом на стирол в качестве промежуточного сырья для переработки его в полистирол и смолы АБС и другие виды полимеров. К минусам производства относятся: большое количество побочных реакций, обусловленных чистотой сырья и закоксованностью катализатора, сложность хранения и транспортировки мономера.
В виду недавнего, так называемого «каучукового кризиса», который случился из-за резкого роста объема производства натурального, более дешевого, каучука, спрос на синтетический стирол в период с 2012 по 2014 года значительно упал, что повлекло за собой закрытие некоторых крупных предприятий в Европе и России. К счастью, на сегодняшний день, искусственному мономеру удалось вновь закрепиться на мировом рынке. По данным последних исследований рынка крупнотоннажных полимеров, института «Центр развития» объемы потребления стирола в России неуклонно растут и в период с 2012 по 2015 год увеличились с 378 до 536 тысяч тонн в год, вместе с тем количество импортируемого стирола снизилось за тот же период с 238 до 120 тысяч тонн в год, что явно говорит о востребованности данного мономера на рынке и увеличении его производственных мощностей в России.
На сегодняшний день первое место по производительности стирола, методом каталитического дегидрирования этилбензола в России, занимает площадка дегидрирования на заводе ОАО «Нижнекамскнефтехим» и составляет большую часть объема производимого стирола в России, порядка 70% от общего объема Российского рынка. На втором месте находится ОАО «Сибур-Химпром», который выпускает около 130 тысяч тонн стирола в год, а третье место по производству занимает ОАО «АНК», его доля на рынке составляет порядка 10%.
Основную долю мирового рынка занимают европейские предприятия и компании США. К примеру европейский концерн «Dow Chemicla» производит более миллиона тонн стирола ежегодно, доля США от общего мирового рынка составляет порядка 4 миллионов тонн в год.
В данной бакалаврской работе рассмотрен процесс двустадийного дегидрирования этилбензола до стирола-мономера.
Представлены сравнительные характеристики катализаторов.
Приведен полный расчет материального и теплового баланса процесса двустадийного дегидрирования.
Приведены характеристики исходного сырья и готовой продукции, а также аналитический контроль производства.
Выполнен расчет кожухотрубчатого теплообменного аппарата.
Представлена характеристика производства по взрыво- и пожароопасности.
