Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Физико-химические основы процесса 9
1.1.1 Химизм процесса 12
1.1.2 Механизм и кинетика процесса 13
1.2 Характеристика сырья и продукта 16
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 20
2.1 Описание технологической схемы 20
2.2 Аналитический контроль производства 22
2.3 Возможность модернизации процесса 25
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 26
3.1 Материальный баланс существующей установки 26
3.2 Энергетический баланс существующей установки 39
3.3 Материальный баланс проектируемой установки 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
Список использованной литературы 48
Циклогексанон является одним из востребованных продуктов нефтехимии; более 95% его используется для получения е-капролактама (циклический амид е-аминокапроновой кислоты), который в свою очередь применяется для производства полиамида и широкого спектра химических продуктов: синтетических волокон, инженерных пластиков и плёнок.
Производство капролактама в России является экспортно-ориентированным: поставки на внешний рынок составляют порядка 60% от общего объема производства.
Отечественная технология капролактама базируется, в основном (около 83%), на схеме, включающей стадию окисления циклогексана с последующим выделением циклогексанона и циклогексанола, стадию оксимирования циклогексанона и стадию его перегруппировки в капролактам. Многообразие химических превращений и низкая селективность процесса окисления (70-85%) приводят к образованию большого количества побочных кислородсодержащих примесей (омыляемых и неомыляемых), которые, попадая в конечный продукт, отрицательно влияют на качество полиамида.
Из-за постоянного возрастания требований, предъявляемых к качеству капролактама, очистке сырья и промежуточных продуктов, в первую очередь циклогексанона уделяется огромное внимание.
С целью удаления омыляемых примесей из циклогексанона современной технологией предусмотрены: стадия щелочного гидролиза сложных эфиров (омыления) и стадия ректификации циклогексанона в присутствии щелочи.
В данной бакалаврской работе рассматривается процесс омыления продуктов окисления циклогексана.
Целью работы является модернизация стадии щелочного гидролиза производства капролактама.
В работе были поставлены следующие задачи:
1. Изучить процесс омыления сложных эфиров производства капролактама, в т.ч. физико-химические основы процесса, механизм и кинетику.
2. Проанализировать существующую технологическую схему омыления, представленную на промышленной площадке ПАО «Куйбышевазот». Предложить возможности модернизации процесса.
3. Произвести расчеты, доказывающие эффективность предлагаемого способа модернизации.
Основные результаты проделанной работы:
1. Изучены физико-химические основы процесса щелочного гидролиза эфиров производства капролактама, в т.ч. механизм кинетика процесса.
2. Рассмотрена технология действующей установки омыления производства капролактама ПАО «Куйбышевазот». Предложены варианты модернизации существующей технологии.
3. В качестве оптимизации стадии синтеза капролактама предложена организация подави водяного пара во вторую емкость омыления, аналогично первой.
4. Предлагаемое решение позволит сократить сырьевую нагрузку на последующие стадии и вернуть уносимый циклогексан на стадию окисления.
5. Получено, что подача водяного пара с расходом 1200 м3/ч позволяет уменьшить содержание циклогексана в продукте окисления на 3,5 процента. Однако, предполагается, что варьирование расхода водяного пара позволит добиться оптимального количества циклогексана в жидкой фазе.
6. Выводы сделаны на основании проведенных технологических расчетов, в частности, материальных балансов каждой стадии омыления.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
