Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Повышение энергоэффективности установки дегидрирования изобутана на примере цеха ИИФ БК-2 ООО «Тольяттикаучук»

Работа №139777

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биотехнология

Объем работы66
Год сдачи2023
Стоимость4100 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
51
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
Введение 4
1 Теоретическая часть 6
1.1 Процесс каталитического дегидрирования изобутана в изобутан-изобутиленовую фракцию 6
1.2 Обзор разработок повышения эффективности работы катализаторов в
процессе дегидрирования 13
1.3 Предложение по улучшению процесса дегидрирования цеха ИИФ БК-2 ООО
«Тольяттикаучук» за счет замены катализатора 18
1.4 Предложение замены котла-утилизатора для увеличения
энергоэффективности использования вторичных энергоресурсов в процессе дегидрирования цеха ИИФ БК-2 ООО «Тольяттикаучук» 21
1.5 Краткая характеристика технологического процесса 24
2 Расчетная часть 29
2.1 Расчет материального баланса существующего процесса дегидрирования
изобутана в присутствии катализатора ИМ-2201 29
2.2 Расчет материального баланса процесса дегидрирования изобутана в
присутствии катализатора КДИ-М 41
2.3 Расчет котла - утилизатора для процесса охлаждения дымовых газов 46
Заключение 57
Список используемой литературы и используемых источников 58
Приложение А Схема дегидрирования изобутана цеха ИИФ БК-2 63
Приложение А Схема распределения материальных потоков дегидрирования изобутана установки БК-2 64
Приложение В Справочные материалы 65


На промышленной площадке ООО «Тольяттикаучук» расположено производство изобутан-изобутиленовой фракции (ИИФ), оно введено в эксплуатацию в 1980 году.
Проектная мощность составляет сто тысяч тонн изобутилена в год. Фракция изобутан-изобутиленовая — это промежуточный продукт при получении изобутилена. Изобутилен, содержащийся во фракции, используется в производстве бутилкаучука и полиизобутилена как мономер в производстве изопрена, и как сырьё для производства метил-трет-бутилового эфира. Процесс получения фракции разработан МИИМСК г. Ярославль.
Установка БК-2 предназначена для дегидрирования изобутана в изобутилен в «кипящем» слое катализатора. Далее контактный газ с установки БК-2 поступает на выделение ИИФ, получаемый разделением контактного газа способами охлаждения, конденсации, компримирования, абсорбции и ректификации. Процесс дегидрирования в «кипящем» слое алюмохромового катализатора был разработан ОАО «НИИ Ярсинтез» в начале 1960-х годов.
Целью бакалаврской работы является повышение эффективности установки дегидрирования изобутана путем снижения нормы расхода катализатора, а также увеличения использования тепла отходящих газов на примере цеха БК-2 ООО «Тольяттикаучук».
Наилучшими доступными технологиями, направленными на повышение энергоэффективности и оптимизации установки дегидрирования изобутана, а также сокращения ресурс потребления являются:
- увеличение времени работы катализаторов, снижение нормы расхода, обеспечение высокой степени конверсии сырья;
- снижение потребления энергоресурсов (тепла и пара), путем использования тепла отходящих газов.
«Одной из важнейших задач является использование вторичных энергетических ресурсов, как например, тепло отходящих газов в химической промышленности» [10].
Для этого применяются теплообменное оборудование. А наиболее ценными для утилизации тепла являются те теплоносители, которые обладают непрерывностью поступления, высоким температурным потенциалом, большой количественной концентрированностью.
Именно к ним и относится тепло отходящих газов при дегидрировании изобутана цеха БК-2 на предприятии ООО «Тольяттикаучук».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать технологию дегидрирования изобутана в цехе БК-2 ООО «Тольяттикаучук», вывить возможности модернизации установки;
- изучить данные научных разработок в области поставленных целей за последние 20 лет, выбрать возможные способы реализации целей;
- провести соответствующие расчеты, сделать выводы.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Основные выводы проделанной работы:
- изучена технология процесса дегидрирования изобутана цеха ИИФ БК- 2 ООО «Тольяттикаучук»;
- изучены данные разработок по повышению активности катализатора в реакции дегидрирования за последние 20 лет.
Для повышения эффективности установки дегидрирования изобутана, предложены:
- замена используемого катализатора ИМ-2201 на катализатор КДИ-М, которая позволит снизить его норму расхода в 1,45 раза, выход изобутилена в составе контактного газа для дальнейшего его выделения на пропущенное сырье возрастет на 2384,28 кг/ч, затраты на закупку катализатора снизятся на 6,7%;
- замена действующего котла-утилизатора, паропроизводительностью 4,5-5,0 т/ч на котел производящий пар не менее 7,5 т/ч, что позволит дополнительно получить 23348,8 тонн пара в год, тем самым увеличить энергоэффективность использования ВЭР на 50%, а окупаемость затрат на замену котла составит 8,5 месяцев.
Составлены схема дегидрирования изобутана и схема материальных потоков цеха ИИФ БК-2.
Произведены расчеты материального баланса как действующего процесса, так и с предложенными изменениями.
Произведен расчет котла- утилизатора с заданными параметрами, предложен вариант замены аппарата.
Предложенный КУ и смесь катализаторов производятся в Российской Федерации, что дает уверенность в независимости от политической обстановки в мире.
По итогам работы можно сделать вывод, что предложенные технические решения по повышению энергоэффективности процесса дегидрирования изобутана на примере цеха БК-2 ООО «Тольяттикаучук» являются эффективными.



1. Байрамгулова Р.И. Катализаторы дегидрирования легких парафинов URL:http://ogbus.ru/files/ogbus/issues/4_2019/ogbus_4_2019_p 173-196.pdf (дата обращения: 25.01.2023).
2. Буянов А.В. Катализаторы и процессы дегидрирования парафинов и олефинов // Кинетика и катализ. 2001 №1, с. 72-85.
3. Все о кожухотрубных теплообменниках [Электронный ресурс] URL: https://stroy-podskazka.ru/teploobmennik/o-kozhuhotrubnyh/ (дата обращения: 21.03.2023).
4. Выделение изобутан-изобутиленовой фракции из контактного газа
дегидрирования изобутана. [Электронный ресурс] URL:
https: //vuzlit.com/2135159/vydelenie_izobutan_izobutilenovoy_fraktsii_kontaktnogo_gaza_degidrirovaniya_izobutana (дата обращения: 21.01.2023).
5. Гильманов Х.Х., Нестеров О.Н., Ламберов А.А., Бекмухамедов Г.Э.,
Катаев А.Н., Егорова С.Р. Оптимизация технологии носителей для производства промышленных микросферических алюмохромовых катализаторов
дегидрирования парафинов // Катализ в промышленности. 2010. № 1. С. 53—61
6. Дегидрирование изобутана в изобутилен. [Электронный ресурс] URL: https://otherreferats.allbest.ru/manufacture/00150859_0.html (дата обращения: 21.01.2023).
7. Диденко Л.П., Колесникова А.М., Воронецкий М.С., Савченко В.И., Домашнев И.А., Семенцова Л.А. Алюмохромовый катализатор дегидрирования пропана, приготовленный модифицированным методом. // Катализ в промышленности. 2011. № 2. С. 7-14.
8. Егорова С.Р., Ламберов А.А., Гильманов Х.Х., Нестеров О.Н., Катаев А.Н., Бекмухамедов Г.Э. // Катализ в промышленности. 2008. № 6. С. 47 36. Пат. РФ 2325227 (ОАО «Нижнекамскнефтехим»). Опубликовано 27.05.2008г.
9. Ильин В.М., Веклов В.А., Павлова И.Н., Касьянова Л.З., Баженов Ю.П., Сайфуллина А.А. // Катализ в промышленности. 2004. № 4. C. 47
10. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. ИТС 18-2016 Москва Бюро НДТ 2016, стр. 27.
11. Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов и
способ его применения. [Электронный ресурс] URL:
https://yandex.ru/patents/doc/RU2432203C1_20111027 (дата обращения:
21.01.2023).
12. Кирпичников, П. А. Альбом технологических схем производств промышленности синтетического каучука: Учебное пособие для вузов/ П. А. Кирпичников, В. В. Береснев, Л. М. Попова. - Л.: Химия, 2015. - 70 с.
13. Колесников И.М. Катализ и производство катализаторов. М.: Т ехника, 2004. 400 с.
14. Котельников Г.Р., Беспалов В.П., Каталитические процессы и катализаторы ОАО «ЯРСИНТЕЗ», Катализ в промышленности. 2007 № 2 С. 59-63
15. Котлы-утилизаторы [Электронный ресурс] URL:
https://termodynamika.ru/ustrojstvo-otopleniya/kotel-utilizator-princip-raboty.html(дата обращения: 25.01.2023).
...
42 источника


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ