Аннотация 4
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О БУТИЛКАУЧУКЕ 8
1.1. Бутилкаучук и его получение 8
1.2 Сущность процесса ректификации 11
1.3 Протекание реакции сополимеризации бутилкаучука 16
1.4 Обзор патентных работ 22
ГЛАВА 2. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И СЫРЬЕ 38
2.1 Характеристика используемого сырья и получаемой продукции 38
2.2 Описание технологической установки ректификации 39
ГЛАВА 3. РАСЧЕТЫ АППАРАТОВ И ИХ ПАРАМЕТРОВ 45
3.1 Материальный баланс колонны ректификации 45
3.2 Тепловой баланс теплообменника кубового остатка 55
3.3 Поверочный расчёт кипятильника 59
ГЛАВА 4. НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РЕШЕНИЕ 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
ПРИЛОЖЕНИЕ 71
Самое важное преимущество процесса получения бутилкаучука относительно других разновидностей каучука является то, что в качестве основного мономера применяется не диеновый, а олефиновый углеводород.
Благодаря своим ценным техническим свойствам бутилкаучук применяется как в общем, так и в специальном назначении. Они применятся для большого круга самых разнообразных резинотехнических изделий.
На ООО «Сибур Тольятти» проходят следующие этапы производства бутилкаучука:
1. Установка ПиО:
• установка перегонки и очистки углеводородного сырья, выделения возвратной фракции, очистки от метанола - яда;
• отделение хранения промежуточного продукта;
2. Установка ПО:
• установка сополимеризации изобутилена с изопреном;
3. Установка ДП:
• установка дегазация готовой смеси полимера и возврат на вторичное использование непрореагировавшего полимера;
• отделения приготовления раствора стеарата кальция и калия;
• установка выделения и сушки каучука.
Установка ректификации изобутан-изобутиленовой фракции от тяжелых углеводородов входит в большое производство бутилкаучука.
В промышленном непрерывном производстве целесообразен рост объемов производства для сокращения всех затрат и снижения себестоимости продукции, что безусловно не может проходить без увеличения производственной нагрузки. Как следствие происходит увеличение рабочей нагрузки на вспомогательные узлы, участвующие в процессе, такие как насосы и кипятильники и теплообменные аппараты.
Цель данной работы изучить установку ректификации и очистки, выделить узлы, которые необходимо модернизировать, и предложить возможные целесообразные варианты модернизации и улучшений, повышающие производительность производства.
Задачи:
1. Рассчитать материальный баланс колонны ректификации и рассчитать ее на увеличенную производительность.
2. Посчитать тепловой баланс кипятильника кубового остатка, узнать нужную площадь теплообмена.
3. Проверить, подходит ли стандартный кипятильник под полученные параметры и соответствует ли необходимой нагрузке.
По итогу работы можно сделать следующие заключения.
Были определены возможности для повышения общей производительности установки очистки и ректификации изобутилена, а так же модернизации ее вспомогательных единиц
В процессе написания данной работы были предложены улучшения производственной технологии, а именно замена кипятильника кубового остатка колонны ректификации на модернизированный, с увеличенной площадью теплообмена, что прямым образом приводит к увеличению производственной нагрузки по выпуску сырья.
Также предложена замена используемого ингибитора Dusantox IPPD на ингибитор Irganox 1010, который обладает большей способностью предотвращать образование нарастающего слоя термополимера, снижающего теплосъем и нарушающего ведение технологического режима. Этим же самым способом увеличивается время между проведением дорогостоящей чистки данных кипятильников, а это несомненная экономия рабочего времени и финансов.
Выполнен тепловой расчет теплообменника, а также материальный расчет колонны ректификации на увеличенную нагрузку производства.
Выполнен материальный расчет ректификационной колонны Кт - 140 с учетом повышения производственной нагрузки.
Произведены расчеты нужной рабочей поверхности теплообмена кипятильника.
Выполнена проверка пригодности и соответствия необходимой предлагаемого к установке кипятильника к данной производственной технологии.
В итоге данной работы предложена замена кипятильника кубового остатка колонны ректификации с целью увеличения общей производственной нагрузки по выпуску бутилкаучука.
