ВВЕДЕНИЕ1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Литературный обзор
1.2. Технология производства капролактама
1.3. Физико-химические основы процесса
1.4. Общая характеристика и свойства
1.5. Патентная часть
1.6. Предлагаемое техническое решение
1.7. Принцип работы колпачковых тарелок
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Описание технологической схемы стадии оксимирования
2.2. Аналитический контроль производства
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ3.1. Материальный баланс
3.2. Тепловой баланс
3.3. Технологический и конструкционный расчет колонны
3.3.1. Расчет числа теоретических тарелок
3.3.2. Определение скорости пара и диаметра колонны
3.3.3. Определение высоты колонны
3.3.4. Определение толщены стенки обечайки
3.3.5. Определение диаметров штуцеров
3.3.6. Расчет гидравлического сопротивления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ
Капролактам является одним из наиболее востребованных и широко
применяемых на мировом рынке химических продуктов. Капролактам
применяют для производства капрона (нейлона-6, полиамид), который, в
свою очередь, используется для изготовления волокон, конструкционных
пластмасс, полиамидных пленок.
Наибольшие мощности производства сосредоточены в США (20 %),
Японии (16 %), Бельгии (9 %) и России (8 %). В России капролактам
выпускают всего три предприятия: ПАО «КуйбышевАзот» (г. Тольятти),
ОАО «Азот» (г. Кемерово) и ОАО «Щекиноазот» (г. Щекино). На 2016 г.
доля ПАО «КуйбышевАзота» в производстве капролактама в Российской
Федерации составляет 55 %. [1] ПАО «КуйбышевАзот» является лидером в
производстве капролактама, полиамида, текстильных и технических нитей в
России, СНГ и странах Восточной Европы. Входит в первую десятку
предприятий отечественной азотной промышленности. Годовая мощность
выпуска капролактама составляет 95000 тонн в год.
На сегодняшний день в промышленности для производства
капролактама в качестве сырья используют фенол, бензол и толуол. Но во
всех методах промежуточной стадией является оксимирование
циклогексанона в циклогексаноноксим, из которого с помощью
перегруппировки Бекмана получают капролактам.
Цель работы – модернизация узла выделения возвратного
циклогексанона стадии оксимирования в производстве капролактама.
Для достижения поставленной цели необходимо:
Заменить клапанные тарелки в существующей колонне на
колпачковые тарелки;
Выполнить расчет колонны отгонки циклогексанона.
В представленной бакалаврской работе предложена модернизация
действующей колонны отгонки циклогексанона стадии оксимирования путем
замены клапанных тарелок на колпачковые тарелки.
В работе подробно рассмотрены существующие способы получения
капролактама в промышленности как в стране, так и за рубежом. Оценены
технологические показатели установок.
Показано, что с целью повышения глубины переработки
циклогексанона, непрореагировавший реагент – циклогексанон отгоняется и
возвращается в процесс. Отгонная колонна снабжена клапанными тарелками,
характеризующимися нестабильной работой.
Показано, что замена клапанных тарелок на колпачковые приводит к
повышению КПД и безопасному использованию оборудования в случае
нестабильных и значительных изменениях нагрузки по газу и жидкости.
Проведены
технологический и конструкционный расчеты (расчет числа теоретических
тарелок, определение скорости пара и диаметра колонны, определение
высоты колонны, определение толщины стенки обечайки, определение
диаметров штуцеров, расчет гидравлического сопротивления).
