Введение
1Общие сведения об ионитах
1.1Иониты с точки зрения химии полимеров
1.2Применение и использование ионитов как катализаторов
2Стехиометрия, химизм и механизм процесса получения МТБЭ
2.1Промышленные процессы получения МТБЭ
2.2Катализаторы
3Исследование физико-химических свойств сульфокатионитов в Н+ форме
3 1 Методика проведения синтеза МТБЭ
3.2Исследование кинетических закономерностей реакции синтеза МТБЭ
3.3Обработка экспериментальных данных
3.4Разработка математического уравнения скорости реакции синтеза
МТБЭ
3.5Расчёт константы скорости реакции синтеза МТБЭ
3.6Расчёт активационных параметров
4Технологический расчет реакторного блока синтеза МТБЭ
4.1Описание процесса получения МТБЭ ООО «Тольяттикаучук»
4.2Материальный баланс установки
4.3Расчет реакторного блока
Заключение
Список используемых источников
Приложение А Г рафики зависимости
Приложение Б Установка синтеза МТБЭ на ИП % ООО «Тольяттикаучук»
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].
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.
