ВВЕДЕНИЕ 7
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1 Методы получения изопрена 9
1.1.1 Дегидрирование изопентана и изоамиленов 9
1.1.2 Выделение изопрена из фракции С5 пиролиза нефти 11
1.1.3 Получение изопрена конденсацией изобутилена и формальдегида.
Кинетика и механизм образования 4,4-диметилдиоксана-1,3 11
1.2 Физико-химические основы процесса 18
1.3 Описание схемы аппарата синтеза ДМД 23
1.4 Патентная часть 24
1.5 Предлагаемое техническое решение 27
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 31
2.1 Характеристика сырья и готовой продукции 31
2.2 Описание аппаратурно-технологической схемы синтеза ДМД 38
2.3 Аналитический контроль технологического процесса синтеза ДМД 39
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 48
3.1 Расчет материального баланса 48
3.2 Расчет энергетического баланса 53
3.3 Расчет количества и объема слоя катионита в модернизированном 58
реакторе синтеза ДМД
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 61
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Нефтехимическая промышленность занимает лидирующую позицию в мире по объемам выпускаемой продукции, которая пользуется спросом повсеместно.
Одной из ведущих отраслей нефтехимической промышленности является производство синтетического каучука (СК) - сырья для изготовления резиновых изделий (велосипедные, авиационные и автомобильные шины, изоляция для проводов и др.). [1]
Среди синтетических каучуков, изопреновый каучук является самым востребованным и занимает господствующее положение в общем объеме производства каучуков.
Молекула изопрена CH2 = C(CH3) - СН =CH2 является структурным
мономером в производстве стереорегулярного цис-1,4-полиизопренового каучука, по строению близкого к натуральному каучуку.
Предприятия, производящие СК стремятся использовать мономеры на основе дешевого и доступного нефтяного сырья.
Крупнейшими в России нефтеперерабатывающими и газодобывающими компания, производящих изопреновый каучук, являются ООО «СИБУР Тольятти» и ПАО «Нижнекамскнефтехим».
Кроме изопренового каучука ООО «СИБУР Тольятти» выпускает бутилкаучук, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), присадки к автомобильным бензинам.
Основной продукцией ПАО «Нижнекамскнефтехим» является изопреновый, бутадиен-стирольный, бутадиеновый каучуки, пластики, ПАВы, смолы и прочие продукты органического синтеза.
На сегодняшний момент выпускается порядка 300 марок СК, благодаря тому, что каждый год происходит усовершенствование и введение новых технологических процессов. [3]
Цель бакалаврской работы: модернизация установки процесса синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3.
Задачи бакалаврской работы:
1. Замена последнего (третьего) кожухотрубного реактора синтеза ДМД на адиабатический реактор;
2. Замена катализатора процесса синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3 на катионит;
3. Выполнить расчет материального и теплового баланса установки синтеза ДМД;
4. Выполнить расчет количества и объема слоя катионита в модернизированном реакторе.
В данной бакалаврской работе был модернизирован последний (третий) кожухотрубный реактор синтеза 4,4-диметилдиоксана-1,3, путем замены его на адиабатический реактор без потери выхода целевого продукта.
Проведена замена катализатора процесса получения ДМД на катионит.
В результате модернизация достигается снижение количества кислоты, кислых сточных вод, теплоносителя, уменьшение коррозии оборудования и коррозионной активности среды, появляется возможность проводить процесс получения ДМД в более мягких условиях.
Выполнены расчеты материального и энергетического балансов, где исходными данными является производительность установки синтеза ДМД по формалиновой шихте.
Выполнены расчеты количества и объема слоя катионита в модернизированном реакторе синтеза ДМД.
Выполнена графическая часть бакалаврской работы.
Цель, поставленная в начале дипломного проекта, достигнута.
