
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Оптимизация процесса получения формальдегида дегидрированием метанола

Работа №	114411
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	химия
Объем работы	57
Год сдачи	2019
Стоимость	4050 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	89

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
1ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1Физико-химические свойства
1.1.1Катализаторы процесса
1.1.2Механизм и кинетика процесса
2ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1Описание технологической схемы процесса
2.1.1Система подачи метанола
2.1.2Описание схемы циркуляции технологического газа
2.1.3Система циркуляции КФК и подачи сырья в процесс
2.1.4Узел циркуляции жидкого теплоносителя HTF
3.2 Возможности модернизации существующей технологии
3.2.1Модернизация конструкции реактора
3.2.2Замена теплоносителя
3.2.3Применение новых каталитических систем
3РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1Материальный баланс существующей установки
3.2Тепловой баланс существующего реактора
3.3Материальный баланс проектируемой установки
3.4Тепловой баланс проектируемой установки
3.5Конструктивный расчет реактора синтеза метанола
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУР

Введение

В 1859г. 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.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

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 железо-
молибденовый 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.

Литература

1. Розанов В. Н. Формальдегид // Химическая энциклопедия: в 5 т
/ Зефиров Н. С. (гл. ред.). — М.: Большая Российская энциклопедия,
1998. — Т. 5: Триптофан—Ятрохимия. — С. 115–116. — 783 с.
2. Hydroprossesing catalysts utilization and regeneration and regeneration
Schemes: Revue de Tinstitut Francis du Petrol. France, 1989. – p. 337-
355.
3. Формальдегид/ [Электронный ресурс]: https:/ru.wikipedia.org/wiki/
4. Чернышев, А. К. Метанол: свойства, производство, применение: Т. 2
/ А. К. Чернышев, В. А. Даут, А. К. Сурба, А. В. Сиротин, В. Я.
Куницкий, В. Н. Махлай, М. В. Тарарышкин, К. А. Чернышев. – М.:
Инфохим, 2011. – 410 с.
5. Слинько М.Г. Моделирование и оптимизация каталитических
процессов/ Издательство «Наука»- Москва 1965 г.
6. Просвирин, И. П Изучение медного катализатора окисления
метанола в формальдегид / И. П. Просвирин, Е. П. Тихомиров, А. М.
Сорокин [и др] // Кинетика и катализ. – 2003. – Т. 44. – №5. – с. 724-
730.
7. Абаджиева, Н. Окисление метанола в формальдегид на Sb2O4 / Н.
Абаджиева, Д. Г. Клиссурски // Кинетика и катализ. – 1987. – Т. 3. –
№ 3. – с. 735-736.
8. Мирзабекова, С. Р. О кинетике и механизме окислительного
дегидрирования метанола в формальдегид диоксидом углерода на
катализаторе Cr–Mo–Mn/SiO2 / С. Р. Мирзабекова, А. Х. Мамедов,
В. С. Алиев // Кинетика и катализ. – 1993. – Т. 34. – №6. – с. 1043-
1048.
9. Коловертнов, Г. Д. Изучение окисного железомолибденового
катализатора окисления метанола в формальдегид / Г. Д.
Коловертнов, Г. К. Боресков, В. А. Дзисько, Б. И. Попов, Д. В.Тарасова, Г. Г. Белугина // Кинетика и катализ. – 1965. – Т. 6. – № 6.
– с. 1052-1056.
10.Дзисько, В. А. Физико-химические основы синтеза оксидных
катализаторов / В. А. Дзисько, А. П. Карнаухов, Д. В. Тарасова. –
Новосибирск: Наука, 1978. – 384 с.
11.Регламент установки КФК ОАО «Тольяттиазот». 13.05.2013
12.Tae Hwan Kim Selective oxidation of methanol to formaldehyde using
modified iron-molybdate catalysts / Tae Hwan Kim, B. Ramachandra,
Jung Sik Choi, M. B. Saidutta, Ko Yeon Choo, Sun-Dal Song, Young-
Woo Rhee // Catalysis Letters. – 2004. – Vol. 98. – №. 2-3. – p. 161-165.
13.ГОСТ 2222-95
14.ГОСТ 1625-2016 Формалин технический. Технические условия
15.Афанасьев С.В., Рощенко О.С. Промышленные аппараты для
получения карбамидоформальдегидного концентрата/ Химическая
техника № 12, 2015.