📄Работа №113080
Тема: Оптимизация процесса получения формальдегида дегидрированием метанола
Характеристики работы
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
Химия
Объем:
57 листов
Год:
2019
Просмотров:
231
4550
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Физико-химические свойства 8
1.1.1 Катализаторы процесса 11
1.1.2 Механизм и кинетика процесса 15
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Описание технологической схемы процесса 18
2.1.1 Система подачи метанола 18
2.1.2 Описание схемы циркуляции технологического газа 19
2.1.3 Система циркуляции КФК и подачи сырья в процесс 24
2.1.4 Узел циркуляции жидкого теплоносителя HTF 27
2.2 Возможности модернизации существующей технологии 29
2.2.1 Модернизация конструкции реактора 30
2.2.2 Замена теплоносителя 35
2.2.3 Применение новых каталитических систем 37
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Материальный баланс существующей установки 39
3.2 Тепловой баланс существующего реактора 42
3.3 Материальный баланс проектируемой установки 47
3.4 Тепловой баланс проектируемой установки 48
3.5 Конструктивный расчет реактора синтеза метанола 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 55
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Физико-химические свойства 8
1.1.1 Катализаторы процесса 11
1.1.2 Механизм и кинетика процесса 15
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Описание технологической схемы процесса 18
2.1.1 Система подачи метанола 18
2.1.2 Описание схемы циркуляции технологического газа 19
2.1.3 Система циркуляции КФК и подачи сырья в процесс 24
2.1.4 Узел циркуляции жидкого теплоносителя HTF 27
2.2 Возможности модернизации существующей технологии 29
2.2.1 Модернизация конструкции реактора 30
2.2.2 Замена теплоносителя 35
2.2.3 Применение новых каталитических систем 37
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Материальный баланс существующей установки 39
3.2 Тепловой баланс существующего реактора 42
3.3 Материальный баланс проектируемой установки 47
3.4 Тепловой баланс проектируемой установки 48
3.5 Конструктивный расчет реактора синтеза метанола 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 55
📖 Введение
В 1859 г. А. М. Бутлеровым был получен формальдегид при попытке синтеза метиленгликоля путем гидролиза метиленацетата, предварительно синтезированного в результате реакции йодистого метилена с уксуснокислым серебром. Он заметил запах полученного раствора формальдегида, но выделить неустойчивый гликоль, ему, к сожалению, не удалось из-за разложения его с выделением формальдегида и воды. Бутлеровым был получен твердый полимер формальдегида, взаимодействием йодистого метилена на щавелевокислое серебро. Он установил, что соединение является полимером оксиметилена, Также им был получен новый полимер взаимодействием иодистого метилена с окисью серебра, что так же подтверждало структуру полимера.
А. Гофман получил формальдегид в 1868 г. пропусканием смеси паров метанола с воздухом через накаленную платиновую спираль. В основу современных методов положен именно этот прием получения формальдегида.
В настоящий момент практически весь товарный формальдегид выпускается в виде водно-метанольных растворов. Наибольшее распространение получил формалин, состоящий из формальдегида 35-37% и метанола 6-11%.
Также он находит применение при получении синтетических смол, искусственных волокон, каучука, пластмасс (таких, как фенопласты и аминопласты), органических красителей, из него получают пентаэритрит (сырьё для производства взрывчатых веществ и пластификаторов), триметилолпропан. Формальдегид используют в металлургии, в нефтяной и нефтехимической промышленности, в кожевенном и меховом производстве, в сельском хозяйстве и в бумажной промышленности. Основная часть формальдегида идет на изготовление карбамидной смолы.
На производственной площадке ПАО «Тольяттиазот» формальдегид используется для получения карбамидоформальдегидного концентрата (КФК). Сегодня на одном и том же технологическом оборудовании налажен выпуск двух марок КФК. Одна из них предназначена для обработки гранулируемых азотных удобрений, а другая используется для изготовления высококачественной смолы на Шекснинском комбинате древесных плит — предприятии, входящем в корпорацию «Тольяттиазот».
Целью работы является модернизация технологии получения формальдегида производства КФК-85 ПАО «Тольяттиазот».
Поставленные в работе задачи:
1. Изучить физико-химические основы процесса синтеза формальдегида, в т.ч. катализаторы, механизм и кинетику процесса.
2. Проанализировать данные регламента существующей установки получения формальдегида на ПАО «Тольяттиазот». Предложить возможности модернизации.
3. Выбрать способ модернизации и осуществить технологические расчеты, подтверждающие эффективность выбранного способа.
А. Гофман получил формальдегид в 1868 г. пропусканием смеси паров метанола с воздухом через накаленную платиновую спираль. В основу современных методов положен именно этот прием получения формальдегида.
В настоящий момент практически весь товарный формальдегид выпускается в виде водно-метанольных растворов. Наибольшее распространение получил формалин, состоящий из формальдегида 35-37% и метанола 6-11%.
Также он находит применение при получении синтетических смол, искусственных волокон, каучука, пластмасс (таких, как фенопласты и аминопласты), органических красителей, из него получают пентаэритрит (сырьё для производства взрывчатых веществ и пластификаторов), триметилолпропан. Формальдегид используют в металлургии, в нефтяной и нефтехимической промышленности, в кожевенном и меховом производстве, в сельском хозяйстве и в бумажной промышленности. Основная часть формальдегида идет на изготовление карбамидной смолы.
На производственной площадке ПАО «Тольяттиазот» формальдегид используется для получения карбамидоформальдегидного концентрата (КФК). Сегодня на одном и том же технологическом оборудовании налажен выпуск двух марок КФК. Одна из них предназначена для обработки гранулируемых азотных удобрений, а другая используется для изготовления высококачественной смолы на Шекснинском комбинате древесных плит — предприятии, входящем в корпорацию «Тольяттиазот».
Целью работы является модернизация технологии получения формальдегида производства КФК-85 ПАО «Тольяттиазот».
Поставленные в работе задачи:
1. Изучить физико-химические основы процесса синтеза формальдегида, в т.ч. катализаторы, механизм и кинетику процесса.
2. Проанализировать данные регламента существующей установки получения формальдегида на ПАО «Тольяттиазот». Предложить возможности модернизации.
3. Выбрать способ модернизации и осуществить технологические расчеты, подтверждающие эффективность выбранного способа.
✅ Заключение
Результатами проделанной работы являются:
1. Рассмотрен процесс окислительного дегидрирования метанола. Изучены физико-химические основы процесс синтеза формальдегида, в т.ч. катализаторы, механизм и кинетика процесса;
2. Приведено описание технологической схемы окислительного дегидрирования метанола в формальдегид производства КФК-85 ПАО «Тольяттиазот»;
3. Предложены возможности модернизации существующей технологии;
4. В качестве модернизации действующей технологии в работе предложена замета катализатора дегидрирования на новый железомолибденовый катализатор с 0,6-2,5 мас.% оксида кальция в качестве промотра. Особенность предлагаемой каталитической системы является длительное время сохранения активности, почти в два раза превышающее время работы существующего катализатора. Также катализатор позволяет повысить производительность реактора на 5% при сохраняющихся показателях конверсии;
5. Рассчитаны материальные и тепловые балансы для действующей и модернизируемой установок. Вычислено количество теплоносителя, необходимого для отвода тепла экзотермической реакции.
Предлагаемое в работе решение позволяет повысить производительность аппарата окислительного дегидрирования метанола на 5%. Следовательно, предлагаемое в работе решение эффективно.
1. Рассмотрен процесс окислительного дегидрирования метанола. Изучены физико-химические основы процесс синтеза формальдегида, в т.ч. катализаторы, механизм и кинетика процесса;
2. Приведено описание технологической схемы окислительного дегидрирования метанола в формальдегид производства КФК-85 ПАО «Тольяттиазот»;
3. Предложены возможности модернизации существующей технологии;
4. В качестве модернизации действующей технологии в работе предложена замета катализатора дегидрирования на новый железомолибденовый катализатор с 0,6-2,5 мас.% оксида кальция в качестве промотра. Особенность предлагаемой каталитической системы является длительное время сохранения активности, почти в два раза превышающее время работы существующего катализатора. Также катализатор позволяет повысить производительность реактора на 5% при сохраняющихся показателях конверсии;
5. Рассчитаны материальные и тепловые балансы для действующей и модернизируемой установок. Вычислено количество теплоносителя, необходимого для отвода тепла экзотермической реакции.
Предлагаемое в работе решение позволяет повысить производительность аппарата окислительного дегидрирования метанола на 5%. Следовательно, предлагаемое в работе решение эффективно.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.