
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Оптимизация установки получения МТБЭ на основе изобутиленсодержащей фракции

Работа №	119077
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	химия
Объем работы	62
Год сдачи	2017
Стоимость	4750 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	116

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Аннотация 4
Реферат 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1.1 Обзор по физико-химическим основам получения МТБЭ, характеристика сырья и продуктов 9
1.2 Сравнительная характеристика различных катализаторов синтеза МТБЭ на основе изобутилена 16
1.3 Сравнительный анализ технологических решений синтеза МТБЭ 21
1.3.1 Процесс ОАО НИИ «Ярсинтез» 21
1.3.2 Процесс фирмы «Chemische Werke Huels» 24
1.3.3 Процесс фирмы «Erdolchemies» 26
1.3.4 Процесс IFP 28
1.3.5 Процесс фирмы «Devi Macky» 29
1.3.6 Процесс по НИИМСК 31
1.3.7 Способ управления процессом получения МТБЭ 34
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 37
2.1 Выбор и описание технологической схемы получения МТБЭ 37
2.2 Выбор катализатора процесса 39
2.3 Выбор конструкции реактора синтеза МТБЭ 41
2.4 Материальный баланс реактора синтеза МТБЭ 46
2.5 Тепловой баланс реактора 49
2.6 Расчет размеров реактора 53
3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 59

Введение

Проблемы с экологией заставляют нас заботиться об окружающей среде. Переходить на более экономичное и безопасное топливо. В связи с этим и производство моторных топлив подверглось значительным изменениям.
Правительства многих стран на законодательном уровне борются за улучшение экологии. В мировой практике появляется понятие «экологически чистого моторного топлива», устанавливаются новые жесткие требования к качеству топлив. Например, в странах Евросоюза вводятся ограничения на высокотоксичный тетраэтилсвинец, который используют в качестве высокооктановой присадки автомобильных бензинов.
Детонационная стойкость бензинов, измеряющаяся октановым числом очень важна. Высокая детонационная стойкость позволяет нормально работать двигателю на всех стадиях эксплуатации. Если несгоревшая часть топлива будет обладать недостаточной стойкостью, то будет происходить накопление перекисных соединений, что в дальнейшем может привести к взрывному распаду. Тепловой взрыв вызывает самовоспламенение топлива, что приводит к взрывному горению или так называемому «детонационному сгоранию». Детонация приводит к перегреву, износу и разрушениям двигателя. Поэтому состав топлива очень важен.
Чтобы российские НПЗ могли быть конкурентоспособны, необходимо доводить эксплуатационные и экологические свойства автомобильных бензинов до требований мирового рынка. При этом производство неэтилированных бензинов не говорит, о том, что создана технология получения экологических бензинов мирового уровня. Для того чтобы достичь мировых стандартов не достаточно исключить использование тетраэтилсвинца, необходимо уменьшить также количество ароматики, а именно бензола, заменить ароматику на изопарафиновые углеводороды. Прирост октанового числа можно достичь, добавлением в бензин кислородсодержащие добавки (МТБЭ, МТАЭ, ДИПЭ и др.), которые также снижают в выхлопных газах содержания окиси углерода и углеводородов
Метил-трет-бутиловый эфир (2-метил-2-метоксипропан) (CH3)3COCH3 наиболее эффективное вещество. Как добавка автомобильных бензинов оно просто уникально. Если все низшие кислород содержащие соединения имеют октановое число равное до 100 ИОЧ (октановое число по исследовательскому методу), то у МТБЭ в зависимости от УВ состава бензина, доходит до 135 ИОЧ.
МТБЭ значительно сокращает расход нефти, при производстве товарного бензина, также сокращение идет за счет более низких требований к октановой характеристике традиционных углеводородных компонентов бензина.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В представленной работе было затронуто и обозначено несколько направлений по совершенствованию технологии синтеза МТБЭ. В данной работе поставлена задача, основные результаты и подходы к решению которой состоят в следующем:
1. Исследован процесс синтеза МТБЭ: физико-химические основы процесса, химизм и механизм каталитической реакции, существующие технология и оборудование для осуществления процесса, катализаторы;
2. Выявлены недостатки существующей технологии синтеза МТБЭ, в том числе: конструкция реактора, используемый катализатор, технологическое оформление процесса;
3. Отмечены недостатки конструкции реактора синтеза МТБЭ, а именно отсутствие фильтрующих элементов, наличие которых позволит очищать реакционную массу от катализаторной пыли на выходе из реактора, тем самым продлить срок службы катализатора и снизить его потери. Предложено несколько вариантов установки фильтрующих элементов внутри реактора;
4. Предложено и обосновано использование в качестве катализатора сульфокатионит Amberlyst 36, что позволит повысить конверсию изобутилена, увеличить производительность реактора, снизить рабочую температуру процесса;
5. Предложено и обосновано устранение из технологической схемы отдельного экстрактора. Вместо этого экстракция метанола из дистиллята проводится путем подачи водяного пара или воды в выходящий после ректификации поток паров дистиллята. После конденсации водный слой направляют на выделение метанола, а органический - на орошение ректификационной колонны. Предлагаемое решение позволит значительно снизить металлоемкость и энергозатраты процесса;
6. Произведены расчеты материального и теплового балансов реактора. Произведен расчет основных размеров реактора;
7. Предлагаемые в работе решения позволяют увеличить селективность процесса и снизить количество побочных продуктов.

Литература

1. Адельсон С.В., Вишняков Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1985. - 608 с.
2. Данилов А.М. Присадки и добавки. - М.: Химия, 1996. - 232 с.
3. ОАО НИИ «Ярсинтез» Технология получения метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ) Ярославль, 14с.
4. ГОСТ 2222-95 Метанол технический- введ. 10.10.1995г.- М.: ИПК. Издательство стандартов, 2001г.
5. Голубева И.А., Толстых Л.И. Основы технологии нефтехимического синтеза и производство присадок. Учебное пособие, М. ГАНГ им. И.М Губкина, 1996.- 116 с.
6. ТУ 2174-011-05766801-93. (Титова Н.А. и др. Социально-экономические проблемы НТО. - Ярославль. 1990.- С. -28).
7. ТУ 38-10226-71.
8. ГОСТ 2124-87 Кислота хлорсульфоновая техническая 01.01.1988г. М.: ИПК. Издательство стандартов 1987г.
9. Давидянц А.А., Первушин Н.И. Производство катализаторов крекинга и высокоактивных силикагелей. - М.: Химия, 1972. - 168 с.
10. Патент №2174048 Галимов Ж.Ф., Насырова Л.А., Гибадуллина Х.М., Квитко В.Ж., Амирханов К.Ш. Способ приготовления катализатора для синтеза метил-трет- бутилового эфира. 27.09.2001г.
11. Патент № 2039594 Чернышкова Ф.А. Катализатор для получения метил- трет-бутилового эфира. 20.07.1995г.
12. Патент US 5157162 A. One step synthesis of methyl t-butyl ether from t- butanol using fluorosulfonic acid-modified clay catalysts. John F. Knifton. Texaco Chemical Company. Опубл. 20.10.1992.
13. Патент US 5220078 A. One step synthesis of methyl t-butyl ether from t- butanol using fluorophosphoric acid-modified zeolite catalysts. John F. Knifton, John R. Sanderson. Texaco Chemical Company. Опубл. 15.06.1993
14. Патент US 5300697 Лю One step synthesis of methyl t-butyl ether from t- butanol using hydrogen fluoride-modified zeolite catalysts. John F. Knifton, John R. Sanderson. Texaco Chemical Company. Опубл. 05.04.1994
15. Патент US 6500992 B1. Synthesis of methyl tertiary butyl ether from methanol and isobutene using aluminum-fluoride-modified zeolite catalysts. Mohammad Ashraf Ali. King Fahd University Of Petroleum & Minerals. Опубл. 31.12.2002.
...