ВВЕДЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1Применение этанола в промышленности
2Промышленные способы получения этанола
3Физико-химические основы процесса
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1Характеристика сырья и готовой продукции
2Описание технологической схемы
3Описание основного аппарата
4Безопасность и экологичность проекта
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1Материальный баланс прямой гидратации этилена
2Тепловой баланс
3Определение средней разности температур теплоносителей
4Загрузка катализатора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
По объемам производства этанол занимает лидирующую позицию среди органических веществ. Синтез этилового спирта в мире составляет около 3 млн. т /год. Серьезная потребность в этиловом спирте объясняется большим количеством областей его промышленного применения. Примерно половина произведенного этанола используется при синтезе уксусного альдегида. В свою очередь, этанол обретает применение как растворитель, в парфюмерии и медицине, является компонентом авиационного и автомобильного топлива. Кроме того, этанол применяется при изготовлении антифризов и тормозной жидкости на базе этиленгликоля.
Этиловый спирт является органическим соединением с характерным специфическим запахом и вкусом. Впервые этанол был синтезирован в результате проведения спиртового брожения, в качестве исходного сырья для которого применялись разные продукты: злаковые культуры, овощи, фрукты, ягоды. Позже, после освоения процессов дистилляции стало возможным получение более концентрированного раствора спирта. Применение этанола под названием «винный спирт» в медицинских целях известно начиная с Х11 века.
На современном этапе существует четыре группы промышленного производства этанола, используя которые, производится четыре сорта спирта:
1.Прямая гидратация этилена применяется для производства синтетического этанола;
2.При гидролизе древесины конечным продуктом является гидролизный этанол;
3.Осахаривание крахмала дает в качестве продукт пищевой или ферментативный этанол;
4.Переработка сульфитных щелоков позволяет получить сульфитный
этанол.
К биохимическим методам производства этанола относятся последние три способа, в основе которых лежит явление брожения углеводсодержащего природного сырья с образованием глюкозы в качестве промежуточного продукта.
«Наибольшего выхода спирта, до 90%, удается добиться при использовании метода гидратации этилена. Выход этанола при получении из крахмалсодержащего сырья (картофеля) составляет всего порядка 10 %, из зерна - около 30 %, при использовании древесины в качестве сырья - до 20 %, при получении из сульфитных щелоков - только 10 %. Однако, при получении этанола с использованием биохимических процессов помимо этанола выделяют также такие важные продукты, как дрожжи, фурфурол, лигнин, гипс»[ Производство этанола [Электронный ресурс]]
Целью выпускной квалификационной работы является оптимизации процесса прямой гидратации этилена с получением синтетического этанола.
В связи с поставленной целью требовалось решить следующие задачи:
1.Изучить активность различных катализаторов использующихся при проведении прямой гидратации этилена.
2.Произвести расчет материального и теплового баланса установки получения этанола прямой гидратацией этилена.
3.Представить принципиальную технологическую схему в присутствии предлагаемого катализатора
В данной работе представлена оптимизированная технологическая схема прямой гидратации этилена с получением этанола в присутствии гетерополикислотного катализатора.
Представлены сравнительные характеристики применяемых и предлагаемых катализаторов прямой гидратации.
Приведен полный расчет материального и теплового баланса процесса гидратации этилена.
Выполнен технологический расчет гидрататора.
Приведены характеристики исходного сырья, готовой продукции, а также вспомогательных материалов.
Представлена характеристика производства по взрыво- и пожароопасности.
