📄Работа №113183
Тема: Влияние физико-химических свойств сульфокатионитов на их каталитическую активность в процессе получения метил-третбутилового эфира
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
химия
Объем:
82 листов
Год:
2021
Просмотров:
53
4700
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 5
1 Общие сведения об ионитах 6
1.1 Иониты с точки зрения химии полимеров 9
1.2 Применение и использование ионитов как катализаторов 12
2 Стехиометрия, химизм и механизм процесса получения МТБЭ 16
2.1 Промышленные процессы получения МТБЭ 20
2.2 Катализаторы 21
3 Исследование физико-химических свойств сульфокатионитов в Н+ форме 24
3 1 Методика проведения синтеза МТБЭ 27
3.2 Исследование кинетических закономерностей реакции синтеза МТБЭ 27
3.3 Обработка экспериментальных данных 29
3.4 Разработка математического уравнения скорости реакции синтеза МТБЭ 34
3.5 Расчёт константы скорости реакции синтеза МТБЭ 38
3.6 Расчёт активационных параметров 48
4 Технологический расчет реакторного блока синтеза МТБЭ 52
4.1 Описание процесса получения МТБЭ ООО «Тольяттикаучук» 52
4.2 Материальный баланс установки 54
4.3 Расчет реакторного блока 63
Заключение 76
Список используемых источников 78
Приложение А Г рафики зависимости 80
Приложение Б Установка синтеза МТБЭ на ИП ¾ ООО «Тольяттикаучук» 83
Введение 5
1 Общие сведения об ионитах 6
1.1 Иониты с точки зрения химии полимеров 9
1.2 Применение и использование ионитов как катализаторов 12
2 Стехиометрия, химизм и механизм процесса получения МТБЭ 16
2.1 Промышленные процессы получения МТБЭ 20
2.2 Катализаторы 21
3 Исследование физико-химических свойств сульфокатионитов в Н+ форме 24
3 1 Методика проведения синтеза МТБЭ 27
3.2 Исследование кинетических закономерностей реакции синтеза МТБЭ 27
3.3 Обработка экспериментальных данных 29
3.4 Разработка математического уравнения скорости реакции синтеза МТБЭ 34
3.5 Расчёт константы скорости реакции синтеза МТБЭ 38
3.6 Расчёт активационных параметров 48
4 Технологический расчет реакторного блока синтеза МТБЭ 52
4.1 Описание процесса получения МТБЭ ООО «Тольяттикаучук» 52
4.2 Материальный баланс установки 54
4.3 Расчет реакторного блока 63
Заключение 76
Список используемых источников 78
Приложение А Г рафики зависимости 80
Приложение Б Установка синтеза МТБЭ на ИП ¾ ООО «Тольяттикаучук» 83
📖 Введение
Метил-третбутиловый эфир является простым эфиром (МТБЭ), высокооктановой добавкой к моторному топливу, повышающей октановое число бензинов. Общемировое потребление, которого больше 20 миллионов тонн в год. Не токсичен. МТБЭ экологически чистый компонент бензинов, улучшает экологичность топлив и выбросов в атмосферу при сгорании. Потребление МТБЭ в России более 1 млн. тонн в год.
С ростом потребления МТБЭ, увеличивается и его спрос, что заставляет химическую промышленность увеличивать объёмы синтеза, различными путями: увеличением производственных мощностей, открытие новых площадок и установок, смена катализаторов процесса на более активные.
МТБЭ - растворяется в этаноле, без цвета, с запахом эфира, плохо растворим в воде до 4,6% при 20°С образует азеотропные смеси с метанолом, водой. При нагреве свыше 460°С, а также при нагревании с катализаторами разлагается на метанол и изобутилен [4].
В основе процесса получения МТБЭ лежит реакция взаимодействия метанола с изобутиленом в присутствии кислотного катализатора [26].
На производстве МТБЭ на ООО «Тольяттикаучук» использовались четыре вида катализаторов [1]:
• мелкозернистый сульфокатионитный КУ-23;
• Амберлист 15WET;
• Тулсион Т- 62 МР WET;
• Тулсион Т- 8052 МР WET;
Относится к малоопасным продуктам. Угнетающе действует на центральную нервную систему, действие обратимое. Попадание в глаза жидкого продукта вызывает легкое раздражение конъюнктивы [4].
С ростом потребления МТБЭ, увеличивается и его спрос, что заставляет химическую промышленность увеличивать объёмы синтеза, различными путями: увеличением производственных мощностей, открытие новых площадок и установок, смена катализаторов процесса на более активные.
МТБЭ - растворяется в этаноле, без цвета, с запахом эфира, плохо растворим в воде до 4,6% при 20°С образует азеотропные смеси с метанолом, водой. При нагреве свыше 460°С, а также при нагревании с катализаторами разлагается на метанол и изобутилен [4].
В основе процесса получения МТБЭ лежит реакция взаимодействия метанола с изобутиленом в присутствии кислотного катализатора [26].
На производстве МТБЭ на ООО «Тольяттикаучук» использовались четыре вида катализаторов [1]:
• мелкозернистый сульфокатионитный КУ-23;
• Амберлист 15WET;
• Тулсион Т- 62 МР WET;
• Тулсион Т- 8052 МР WET;
Относится к малоопасным продуктам. Угнетающе действует на центральную нервную систему, действие обратимое. Попадание в глаза жидкого продукта вызывает легкое раздражение конъюнктивы [4].
✅ Заключение
За время выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра были выявлены, обработаны и рассчитаны следующие выводы:
• Изучена патентная, научно-техническая литература в области ионитов, их использования в качестве катализаторов в процессах органического синтеза.
• Проведены исследования по определению физико-химических свойств сульфокатионитов в Н+ форме и их влияние на каталитическую активность.
• Проведена обработка экспериментальных данных по изучению скорости реакции синтеза МТБЭ в интервале температур от 50°С до 80°С на образцах сульфокатионитов содержащих от 1,915 до 4,61 ммоль/г сульфогрупп на 1 грамм сухого катионита.
• Разработано уравнение скорости реакции гомогенного катализа. Определены активационные параметры уравнения.
• Показано, что константа скорости реакции зависит от содержания сульфогрупп в кислотной форме.
• Влияние предельной статической обменной ёмкости на энергию активации реакции не замечено.
• Проведены расчеты реактора синтеза МТБЭ в изотермическом режиме.
Показано, что производительность с высокой степенью превращения изобутилена достигается с использованием образцов содержащих от 4,28 - до 4,61 ммоль/г сульфогрупп.
Обоснована эффективность принимаемых решений. Тем не менее, требуются дополнительные экспериментальные данные. Используемая технология соответствует правилам техники безопасности.
Работа представляет интерес для широкого круга читателей.
• Изучена патентная, научно-техническая литература в области ионитов, их использования в качестве катализаторов в процессах органического синтеза.
• Проведены исследования по определению физико-химических свойств сульфокатионитов в Н+ форме и их влияние на каталитическую активность.
• Проведена обработка экспериментальных данных по изучению скорости реакции синтеза МТБЭ в интервале температур от 50°С до 80°С на образцах сульфокатионитов содержащих от 1,915 до 4,61 ммоль/г сульфогрупп на 1 грамм сухого катионита.
• Разработано уравнение скорости реакции гомогенного катализа. Определены активационные параметры уравнения.
• Показано, что константа скорости реакции зависит от содержания сульфогрупп в кислотной форме.
• Влияние предельной статической обменной ёмкости на энергию активации реакции не замечено.
• Проведены расчеты реактора синтеза МТБЭ в изотермическом режиме.
Показано, что производительность с высокой степенью превращения изобутилена достигается с использованием образцов содержащих от 4,28 - до 4,61 ммоль/г сульфогрупп.
Обоснована эффективность принимаемых решений. Тем не менее, требуются дополнительные экспериментальные данные. Используемая технология соответствует правилам техники безопасности.
Работа представляет интерес для широкого круга читателей.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.