Введение 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Физико-химические основы процесса
1.2 Характеристика сырья и продуктов процесса 7
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 16
2.1 Описание технологической схемы процесса 16
2.2 Аналитический контроль процесса 23
2.3 Безопасность и экологичность проекта 23
3.3 Возможность модернизации процесса 25
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 26
3.1 Материальный баланс процесса 26
3.2 Энергетический баланс процесса 32
3.3 Материальный баланс абсорбера 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
На сегодняшний день наиболее востребованными в химической промышленности являются полимерные материалы. С каждым годом синтезируется все больше новых полимерных соединений с различными свойствами.
На ПАО «КуйбышевАзот» капролактам получают через циклогексанон. Получение циклогексанона осуществляется окислением циклогексана кислородом воздуха до циклогексанона и циклогексанола, с последующей ректификацией продуктов окисления циклогексана и дегидрирования с получением циклогексанона и циклогексанола, который дегидрируется в циклогексанон.
Проектная мощность по циклогексанону ректификату составляет 120000 тонн при 8000 часов работы в год. В 2009 году мощность по циклогексанону составляла 157000 тонн.
Циклогексанон, являясь крупнотоннажным продуктом органического и нефтехимического синтеза, широко применяется в производстве полиамидных пластмасс, синтетических волокон, биологически активных препаратов. В связи с этим масштабы его производства ежегодно возрастают.
Целью работы является модернизация технологической схемы окисления циклогексана.
Задачи:
- Изучение физико-химических основ процесса (в т. ч. механизм, кинетику процесса);
- Привести описание технологической схемы процесса;
- Проанализировать возможности модернизации и выбрать оптимальный вариант;
- Произвести расчеты для оценки эффективности предлагаемого способа моденизации.
1. Рассмотрен процесс окисления циклогексана; изучены основы процесса, механизм и кинетика;
2. Проанализирована существующая технология окисления циклогексана производства капролактама ПАО «КуйбышевАзот»;
3. Предложена возможность модернизации процесса;
4. В качестве способа модернизации технологической схемы предложена установка барботажного абсорбера после сборника органической фазы, газовая фаза которого является коррозионноактивной в отношении материалов трубепроводов;
5. Предложенный экстрактор предназначен для тонкой осушки газовой фазы от одержащихся в нем килот.
6. Произведены технологические расчеты, подтверждающие
[1] Н.Н. Лебедев, Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Химия, Москва, 1988. 522 с.;
[2] Производство капролактама/ Под ред. В.И. Овчинникова, В,Р. Ручинского.-М.: Химия, 1977
[3] Производство циклогексанона и адипиновой кислоты окислением циклогексана / М.С. Фурман, А.С. Бадриан, А.М. Голдман и др. - М. : Хи¬мия, 1967. - 240 с.
[4] С.В. Пучков, Ю.В.Непомнящих, Е.С. Козлова, А.Л. Перкель,
Проблемы повышения селективности и конверсии в промышленном процессе окисления циклогексана // Журн. Ползуновский Вестник. - 2013.
№1
[5] Технологический регламент химического цеха №22 Тольяттинского ПАО «КуйбышевАзот», 2010 г
[6] Deno N. C., Berkheimer H. E., Evans W. Z., Peterson K. J., J. Am. Chem. Soc., 81, №10, 2344 (1959)
[7] Van Asselt W. J., van Krevelen D. W., Rec. trav. Chim., 82, 429 (1965)
[8] Н a m b I е t С. H„ C h a n c e F. S. Oxidation of petroleum cyclohexane, USA. pat. 2557581, 19. VI 1951. Cbem. Abstrs., 45, 9255h, 1951.
[9] Татевский В.М., ред. Сб. «Физико-химические свойства индивидуальных углеводородов». Гостоптехиздат, М., 1960, стр. 22
[10] Чулановский В. М. Введение в молекулярный спектральный анализ. Гостехиздат, Л.—М., 1950.
[11] Иогансен А. В. Инфракрасные спектры поглощения некоторых
углеводородов и характеристические полосы структурных групп углеводородов.«Физико-химические свойства индивидуальных
углеводородов», вып. 6. Гостоптехиздат, М., 1957, стр. 481.
[12] Березин И.В., Денисов Е.Т., Эмануэль Н.М. Окисление циклогексана. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1962. 9-20 с.
[13] ГОСТ 24615-81 Циклогексанон технический
[14] ТУ-2423-030-00205311-05 Циклогексанол технический
[15] ГОСТ 14198-78 Циклогексан технический
[16] Общая химическая технология : метод. указания к выполнению курсовой работы./ сост. : Т.И. Эпова, Н.Н. Пономарева. - Тольятти : ТГУ, 2007. - 47 с.
[17] Методические указания по курсовому проектированию по дисциплинам «Химия и технология органических веществ» и «Химия и технология синтетического каучука» для студентов специальности 240401 всех форм обучения / сост.: В.Е, Стацюк, И.В. Цветкова. - Тольятти: ТГУ, 2007. - 27 с.
[18] Гутник С.П,, Сосонко В.Е., Гутман В.Д. /Расчеты по технологии органического синтеза: Учеб. Пособие для техникумов. - М.:Химия, 1988. - 272 с.: ил.
[19] Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / под ред. Дытнерского Ю.И. М.: Химия, 1991. 496 с.
[20] А.Г. Сарданашвили, А.И. Львова / Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа. - 2-е изд., пер. и доп. - М., Химия, 1980. - 256 с. ил.