ВВЕДЕНИЕ 4
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1. Назначение технологического процесса 5
1.2. Химизм и механизм реакций 6
1.3. Кинетика и термодинамика процесса 7
1.4. Катализаторы процесса 8
2. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 12
3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО СЫРЬЯ, ПРОДУКТОВ, КАТАЛИЗАТОРОВ 16
4. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА ПРОЦЕССА 23
5. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС 35
6. РАСЧЕТ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 39
6.1 Расчет емкости Е-3 39
6.2 Расчет насоса Н-4 39
6.3 Расчет теплообменника Т-8 41
7.КОНСТРУКТИВНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 45
7.1 Расчет толщины обечайки корпуса реактора Р-10 45
7.2. Расчет толщины стенки днища 46
8. АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА 48
9. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВОМ 58
9.1. Выбор контролируемых и регулируемых параметров 58
9.2. Описание контуров регулирования 58
9.2.1. Контроль температуры 58
9.2.2. Контроль давления 59
9.2.3. Регулирование уровня 59
9.2.4. Контроль расхода 60
10. УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 61
10.1 Экологическое обоснование района 61
10.2 Охрана атмосферы от выбросов 61
10.3 Образование отходов 62
10.4 Сточные воды 64
11. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 67
11.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов, возникающих при введении технологического процесса 67
11.2 Мероприятия, обеспечивающие безопасное ведение технологического процесса 68
12. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ 71
12.1 Расчет режима работы производства 71
12.2 Смета затрат на производство 72
12.3 Расчет себестоимости и технико-экономических показателей 72
12.4 Расчет основных технико-экономических показателей 74
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 76
ПРИЛОЖЕНИЯ 77
Начиная с 2000-х годов экология многочисленных городов была одной из самых главных проблем нашей страны. Продолжительное время пригодность атмосферного воздуха в России опускалась в связи с увеличением количества автомобилей, и к 2005 году, по информации Росстата, объем неблагоприятных выбросов от автомобилей достиг наивысшего значения в 15,4 млн. тонн. В США для устранения аналогичной проблемы в 1990 году пересмотрели Закон о чистом воздухе, который оговаривал использование реформулированных бензинов в районах с проблемной чистотой воздушной среды. Реформулированный бензин – топливо, в котором внесены правки в состав и характеристики с целью снизить выделение токсичных веществ в процессе работы двигателя. Данный бензин должен иметь в составе кислородсодержащие октаноповышающие добавки (оксигенаты), помимо этого, его состав должен быть регламентирован по содержанию бензола и ароматических соединений. Реформулированный бензин имеет более низкое давление насыщенных паров, что способствует уменьшению выбросов при испарении, а также более низкое содержание сернистых соединений. Так же бензин должен исключить содержание металлсодержащих антидетонаторов. [1]
Метил-трет-амиловый эфир (МТАЭ) – эффективный, нетоксичный высокооктановый компонент, добавляемый к бензину. МТАЭ позволяет производить высокооктановый бензин, не содержащий тетраэтилсвинец. Метил-трет-амиловый эфир представляет собой новый продукт, который прежде практически отсутствовал на рынке России, и по характеристикам выигрывает альтернативу - метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), наиболее распространенный оксигенат на сегодняшний день в России.
Кислородсодержащие соединения имеют как антидетонационные, так и моющие свойства, их наличие уменьшает эмиссию монооксида углерода, зарождение твердых (сажи) и несгоревших углеводородов, снижает расход топлива. Использование оксигенатов позволяет так же улучшить равномерность распределения детонационной стойкости бензинов по фракциям, понизить склонность к нагарообразованию и значительно улучшить режим работы двигателя.[2]
В процессе выполнения дипломной работы был изучен процесс производства метил-трет-амилового эфира.
На этапах работы были рассмотрены теоретические основы синтеза метил-трет-амилового эфира, ознакомились с оптимальными условиями ведения химического процесса, требования к исходному сырью и готовой продукции. Рассмотрена технология процесса синтеза метил-трет-амилового эфира на предприятии «АО Новокуйбышевская нефтехимическая компания», которая выпускает товарный МТАЭ. Были изучены основы аналитического контроля, автоматизация ведения процесса.
Проведен расчет материального и теплового баланса процесса для производительности 190 тыс. т/год по товарному метил-трет-амиловому эфиру, выполнен подбор основного и вспомогательного оборудования.
Произведен анализ вредных и опасных производственных факторов на установке синтеза МТАЭ и ознакомились с комплексом мероприятий, позволяющих безопасно вести технологический режим.
Также, ознакомились с источниками и нормами выбросов в атмосферу, химическими стоками, твердыми отходами производства и определили их способы утилизации при производстве МТАЭ.
По итогам технико-экономического анализа рентабельность производства составила 10%.
