АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Физико-химические основы процесса 10
1.1.1 Параметры процесса 10
1.1.2 Химизм процесса 13
1.1.3 Механизм процесса 14
1.2 Характеристика сырья и готовой продукции 17
1.3 Технология оксимирования циклогексанона 18
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Описание технологии оксимирования циклогексанона на ПАО
«КуйбышевАзот» 22
2.1.1 Материальный баланс процесса 28
2.1.2 Тепловой баланс реактора 31
2.1.3 Аналитический контроль процесса 35
2.2 Патентный поиск 36
2.3 Выбор способа модернизации 45
2.3.1 Описание предлагаемой технологии осушки циклогексаноноксима 45
3 РАССЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 47
3.1 Материальный баланс колонны осушки 47
3.2 Т епловой баланс 50
3.3 Определение основных размеров колонны осушки с
упорядоченной насадкой 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 62
АННОТАЦИЯ
Выпускная квалификационная работа выполнена на 64 с., содержит 19 рисунков, 14 таблиц, 6л. графического материала, использовано 30 источника литературы.
ОКСИМИРОВАНИЕ, ОКСИМИРОВАНИЕ ЦИКЛОГЕКСАНОНА, ЦИКЛОГЕКСАНОНОСКИМ, ОСУШКА ЦИКЛОГЕКСАНОНОКСИМА, ОКСИМ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
Объектом исследования является технология оксимирования циклогексанона на установке ПАО «КуйбышевАзот».
Цель работы: модернизация блока осушки циклогексаноноксима с целью снижения в нем количества воды и, следовательно, повышения качества целевого продукта - капролактама.
Бакалаврская работа включает в себя следующие разделы: литературный обзор, технологическая часть, расчетная часть.
В теоретической части рассмотрены физико-химические основы процесса оксимирования циклогексанона : параметры и механизм процесса, характеристики сырья и продуктов процесса и технологическое оформление процесса.
В технологической части рассмотрена технологическая схема процесса ПАО «Куйбышевазот», материальный и тепловой балансы реакторного блока, аналитический контроль производства, предложен способ модернизации.
В расчетной части произведен расчет материального и теплового баланса колонны осушки оксима, определены основные размеры аппарата.
В 1899 г. было осуществлен первый синтез капролактама, который получил свое широкое применение в получении полиамидных материалов. Производство полиамидных волокон было налажено в 40 -х годах 20-го века. Первоначально страной, выпускающей данный продукт, стали США, где впервые был получен нейлон 66. Одновременно с США исследования в области капролактама и полиамидных волокон проводились в Германии.
В Тольятти промышленный процесс получения капролактама был налажен в 1974 г. на предприятии «КуйбышевАзот».
Синтез капролактама на «КуйбышевАзоте» создавалось в две очереди. В основе обеих очередей лежит совместная проектная работа российских проектировщиков из ГИАП и исследователей восточно-германской фирмы «Хемиа Анлагенбау». В 1995 году на первой и второй очередях производства были построены и включены в технологическую схему установки ионообменной очистки, гарантирующие высокое качество кристаллического капролактама.
Капролактам, произведенный в Российской Федерации, составляет конкуренцию известным европейским фирмам, лидирующим в его производстве. Производительность установки получения капролактама на ПАО «КуйбышевАзот» неуклонно растет, а регулярно повышающиеся требования к качество целевого продукта требуют постоянной модернизации и совершенствования технологии производства.
Целью выпускной квалификационной работы является модернизация блока осушки циклогексаноноксима установки получения капролактама ПАО «КуйбышевАзот».
В работе решались следующие задачи:
1. Анализ теоретических основ процесса оксимирования: физико-
химические основы процесса, механизм процесса оксимирования циклогексанона, существующие варианты технологического оформления процесса.
2. Рассмотрение технологии оксимирования циклогексанона на ПАО «КуйбышевАзот»;
3. Проведение патентного поиска на тему способов получения циклогексаноноксима, возможного аппаратурного оформления процесса, способов осушки циклогексаноноксима;
4. Предложение способа модернизации технологии осушки циклогексаноноксима;
5. Расчет материального и теплового баланса, а также
конструкционных особенностей предлагаемого аппарата.
Результатами данной бакалаврской работы можно считать:
1. Рассмотрены теоретические основы процесса оксимирования
циклогексанона, в т.ч. физико-химические основы процесса, механизм оксимирования, существующие технологии получения
циклогексаноноксима;
2. Проведен анализ существующей технологии оксимирования ПАО «КуйбышевАзот» и проведен патентный поиск на тему способов и аппаратурного оформления процесса оксимирования. В результате был выбран способ модернизации существующей технологии, заключающийся в совершенствовании стадии осушки получаемого в процессе оксима.
3. В качество модернизации процесса осушки циклогексаноноксима предложено включение в технологическую схему дополнительного аппарата - колонны. Осушка оксима осуществляется азотом.
4. Проведен расчет материального баланса процесса осушки оксима в колонне. Оксим на выходе из аппарата содержит не более 3% воды.
5. Проведен тепловой баланс процесса осушки. Выяснена температура оксима на выходе из аппарата, которая составляет 82оС, и сделан вывод о том, что дополнительного охлаждения колонны не требуется.
6. Определены основные размеры колонны.
Приведенные результаты позволяют сделать вывод о том, что предлагаемое в работе решение является эффективным и в дальнейшем положительно влияет на качество целевого продукта - капролактама.
