Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


«Совершенствование процесса очистки изопентановой фракции от ацетиленовых соединений»

Работа №138890

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

природопользование

Объем работы42
Год сдачи2023
Стоимость4800 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
36
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Физико-химические основы процесса гидрирования ацетиленовых
углеводородов 7
1.2 Технологии получения изопентана гидрированием ацетиленовых
соединений 8
1.3 Катализаторы процесса 9
1.4 Реактор гидрирования ацетиленовых углеводородов 11
1.5 Краткое описание и анализ патентов на изобретение по очистке
изопрена от ацетиленовых углеводородов 12
2 Технологическая часть 17
2.1 Нормы технологического режим, характеристика сырья и готовой
продукции 17
2.2 Гидрирование ацетиленовых соединений в изопентане 20
2.3 Цикл активации катализатора 21
2.4 Цикл регенерации катализатора 24
2.5 Пассивация (окисление) катализатора 24
3 Расчетная часть 26
3.1 Расчет материального баланса 26
3.2 Расчет вентилятора 27
3.3 Расчет экономической выгоды модернизированного узла гидрирования
ацетиленовых углеводородов в изопентане 35
Заключение 38
Список используемой литературы и используемых источников 39

Для каждого производства главной целью является уменьшение затрат и снижение потерь, а также увеличение количества и качества готовой продукции. Однако, для достижения таких результатов немаловажным является рациональное использование ресурсов.
В свою очередь рациональное пользование подразумевает внедрение наилучших технологий. НДТ (наилучшие доступные технологии), в свою очередь, представляют собой технологии производства, которые основываются на новейших достижениях науки с применением современной техники, для достижения максимального результата без причинения вреда окружающей среде.
На предприятии ООО «Тольяттикаучук», производство СКИ, установка ИП-4, получают изопентан-растворитель из изопентановой фракции, которая проходит три стадии очистки.
Процесс гидрирования ацетиленовых углеводородов в промышленности используется с целью более эффективной очистки изопентановой фракции.
Изопентан сам по себе является ценным продуктом, так как представляется собой растворитель, который применяется в промышленности для растворения различных смол, масел, красителей, а также является растворителем для нитроцеллюлозы и других органических соединений. Кроме того, изопентан применяется в качестве увлажнителя для табака, в печатных красках, клее и в тормозной жидкости.
Однако, основным направлением применения изопентана в качестве растворителя является производство полиизопрена и бутилкаучука, а также при производстве каталитического комплекса.
Одним из основных способов получения изопентана-растворителя является очистка изопентановой фракции от циклопентадиена, карбонильных соединений и ацетиленовых углеводородов.
Целью выпускной квалификационной работы является снижение потерь дорогостоящих продуктов - изопентана и электролитического водорода.
В связи с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
• провести обзор существующих технологий процесса гидрирования ацетиленовых соединений в изопентан с учетом физико-химических основ этого процесса;
• проанализировать технологические схемы получения изопентан- растворителя гидрированием изопентановой фракции. Провести патентный поиск;
• изучить существующую технологию гидрирования ацетиленовых соединений на ООО «Тольяттикаучук»;
• выявить проблему и выбрать возможный путь ее решения;
• произвести расчет вентилятора и обосновать выгоду модернизации.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В ходе написания выпускной квалификационной работы была рассмотрена существующая технологическая схема узла каталитического гидрирования ацетиленовых углеводородов на установке ИП-5/1-ИП-4, также был выявлен недостаток изученного процесса и предложен вариант его решения, который может быть применим на производстве.
Кроме того, проведен теоретический анализ существующих технологий по получению изопентана-растворителя, поиск патентной документации по исследуемой теме.
Стоит отметить, что, кроме основного производства, были рассмотрены вспомогательные стадии получения изопентана-растворителя из изопентановой фракции. Также были приведены характеристики катализатора процесса гидрирования - «Никель на кизельгуре», и сама реакция гидрирования с учетом физико-химических свойств.
Основной задачей стала разработка модернизированного блока и его расчет. Для возвращения в систему изопентана, уносимого электролитическим водородом, а не стравливания в атмосферу, было предложено установить вентилятор (газодувку малой производительности) марки Ц1-2070 с мощностью двигателя 0,3 кВт. Итогом данной модернизации будет уменьшение потерь дорогостоящих продуктов, таких как изопентан и электролитический водород, а также снижения их расхода как сырья.
Расчетным методом было установлено, что объем, который занимает водород в аппарате составляет 27,9 м3. При этом количество молей изопентана равно 0,620 кмоль. Соответственно, на 40 м3 электролитического водорода при нормальных условиях теряется 44,733 кг изопентана. Иными словами, на 1 м3 водорода расходуется 1,2 кг изопентана.
Проведенные расчеты доказывают, что потери дорогостоящего сырья большие, и есть смысл проводить их рециркуляцию по системе, что наглядно демонстрирует эффективность предлагаемой модернизации.


1. Афанасьев Б.Н., Акулова Ю.П. Физическая химия. Учебное пособие/ Афанасьев Б.Н., Акулова Ю.П. - Санкт-Петербург: Издательство Лань, 2022.
2. Бадаев Ф.З. Химическая кинетика: учебник и практикум для вузов/ Бадаев Ф.З. - 2-е издание. - Москва: Издательство Юрайт. 2021. - 56 с.
3. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Наука, 1972. - 721 с.
4. ГОСТ 32569-2013 Трубопроводы технологические стальные. Требования к устройству и эксплуатации на взрывопожароопасных и химически опасных производствах.
5. Грин И.И. Катализ в нефтехимическом синтезе: учебное пособие/ И. И. Грин, Л. И. Бажанвальд, Р. В. Капустин. — Нижний Новгород: НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2021. - 120 с.
6. Гулиянц С.Т. Инновационные технологии в нефтехимии и решение экологических проблем: монография/ С.Т. Гулиянц. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. - 157 с.
7. Гумеров Ф.М. Сверхкритические флюидные технологии/ Ф.М. Гумеров. — 2-е изд., стер. — Санкт-Петербург: Лань, 2023. - 441 с.
8. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. - 400 с.
9. Журавлева М.В., Климентова Г.Ю., Зиннурова О.В. Каталитические процессы нефтехимии и нефтепереработки: учебное пособие/ М.В. Журавлева, Г.Ю. Климентова, О.В. Зиннурова [и др.]. — Казань: КНИТУ, 2018. - 316 с.
10. Захаров В.П., Берлин А.А., Дьяконов Г.С., Дебердеев Р.Я. Быстрые химические реакции в турбулентных потоках: монография/ В.П. Захаров, А.А. Берлин, Г.С. Дьяконов, Р.Я. Дебердеев. — Казань: КНИТУ, 2016. - 395 с.
11. Игнатов Е.В. Массообменные процессы с подвижной и неподвижной границей раздела фаз: лаб. практикум/ Игнатов Е.В. - СибГУ им. М.Ф. Решетнева. - Красноярск, 2019.
12. Иозеп А.А., Пассет Б.В., Самаренко В.Я., Щенникова О.Б. Химическая технология лекарственных веществ. Основные процессы химического синтеза биологически активных веществ: учебное пособие / А.А. Иозеп, Б.В. Пассет, В.Я. Самаренко, О.Б. Щенникова. — 3-е изд., стер. — Санкт-Петербург: Лань, 2020. - 207 с.
13. Кербера М.Л. Технология переработки полимеров. Физические и химические процессы/ Кербера М.Л. - Москва: Издательство Юрайт, 2019. - 205 с.
14. Кузнецова И.М., Харлампиди Х.Э., Иванов В.Г., Чиркунов Э.В. Общая химическая технология. Методология проектирования химико­технологических процессов/ Под ред. Харлампиди Х.Э. - Санкт-Петербург: Издательство Лань, 2022.
15. Кузнецов Ю.В. Насосы, вентиляторы, компрессоры. Учебное пособие для вузов/ Кузнецов Ю.В., Никифоров А.Г. - Санкт-Петербург: Издательство Лань, 2022.
... всего 35 источников


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ