📄Работа №202723
Тема: Математическое моделирование процесса дегидрирования пропана
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Химия
Объем:
106 листов
Год:
2022
Просмотров:
71
4980
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 13
1. Теоретические основы процесса дегидрирования пропана 14
1.1 Основные реакции 14
1.2 Термодинамика процесса 15
1.3 Тепловой баланс 15
1.4 Степень конверсии пропана и ее зависимость от температуры и
давления, селективность процесса 16
1.5 Побочные продукты 17
2. Современные катализаторы процесса дегидрирования пропана 19
3. Современные промышленные технологии дегидрирования пропана 21
3.1 Технологические схемы 22
3.2 Используемые катализаторы и вспомогательные материалы 24
3.3 Расходы энергоносителей 26
3.4 Конструкция реакторов 27
3.5 Сравнение промышленных технологий дегидрирования пропана 29
4. Математические модели дегидрирования пропана 33
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
6.1 Предпроектный анализ 57
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 57
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
6.1.3 SWOT-анализ 59
6.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 60
6.1.5 Методы коммерциализации результатов научно -технического
исследования 62
6.2 Инициация проекта 63
6.3 Планирование управления научно-техническим проектом 65
6.3.1 Иерархическая структура работ проекта 65
6.3.2 План проект 66
6.4 Бюджет научного исследования 68
6.4.1 Организационная структура проекта 75
6.4.2 План управления коммуникациями проекта 75
6.4.3 Реестр рисков проекта 75
6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности 76
6.5.1 Оценка абсолютной эффективности исследования 76
6.5.2 Оценка сравнительной эффективности исследования 81
7. Социальная ответственность 84
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 85
7.2 Эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны 86
7.3 Производственная безопасность 87
7.4 Экологическая безопасность 89
7.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
Заключение 99
Список использованных источников 100
Приложение А 103
1. Теоретические основы процесса дегидрирования пропана 14
1.1 Основные реакции 14
1.2 Термодинамика процесса 15
1.3 Тепловой баланс 15
1.4 Степень конверсии пропана и ее зависимость от температуры и
давления, селективность процесса 16
1.5 Побочные продукты 17
2. Современные катализаторы процесса дегидрирования пропана 19
3. Современные промышленные технологии дегидрирования пропана 21
3.1 Технологические схемы 22
3.2 Используемые катализаторы и вспомогательные материалы 24
3.3 Расходы энергоносителей 26
3.4 Конструкция реакторов 27
3.5 Сравнение промышленных технологий дегидрирования пропана 29
4. Математические модели дегидрирования пропана 33
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 56
6.1 Предпроектный анализ 57
6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования 57
6.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 57
6.1.3 SWOT-анализ 59
6.1.4 Оценка готовности проекта к коммерциализации 60
6.1.5 Методы коммерциализации результатов научно -технического
исследования 62
6.2 Инициация проекта 63
6.3 Планирование управления научно-техническим проектом 65
6.3.1 Иерархическая структура работ проекта 65
6.3.2 План проект 66
6.4 Бюджет научного исследования 68
6.4.1 Организационная структура проекта 75
6.4.2 План управления коммуникациями проекта 75
6.4.3 Реестр рисков проекта 75
6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной, социальной и экономической эффективности 76
6.5.1 Оценка абсолютной эффективности исследования 76
6.5.2 Оценка сравнительной эффективности исследования 81
7. Социальная ответственность 84
7.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 85
7.2 Эргономические требования к правильному расположению и
компоновке рабочей зоны 86
7.3 Производственная безопасность 87
7.4 Экологическая безопасность 89
7.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 91
Заключение 99
Список использованных источников 100
Приложение А 103
📖 Аннотация
В данной работе представлено математическое моделирование процесса каталитического дегидрирования пропана в пропилен с фокусом на промышленную технологию CATOFIN. Исследование актуально ввиду растущего мирового спроса на пропилен, ключевой олефин для нефтехимии, и необходимости оптимизации существующих производственных процессов для повышения их эффективности и экономической целесообразности. Основные результаты включают разработку и анализ математической модели, описывающей кинетику и термодинамику процесса в реакторе с неподвижным слоем катализатора, а также оценку влияния ключевых технологических параметров, таких как температура, давление и цикл регенерации, на конверсию сырья и селективность целевого продукта. Выводы работы подтверждают технико-экономические преимущества технологии CATOFIN, включая высокую однократную конверсию и селективность, хотя и отмечают эксплуатационные сложности, связанные с цикличностью работы и использованием хромсодержащего катализатора. Научная значимость заключается в углублении понимания механизмов дегидрирования на уровне математического описания, а практическая – в предоставлении инструмента для оптимизации режимов работы промышленных установок. Теоретическая часть исследования опирается на работы таких авторов, как Макарян И.А. и Савченко В.И., изучавших каталитическое дегидрирование, Беренблюма А.С. по селективным процессам, а также Пахомова Н.А. и соавторов, исследовавших катализаторы на основе оксида хрома.
📖 Введение
Газ пропан относится к наиболее распространенным видам топлива благодаря высоким эксплуатационным показателям и полному отсутствию цвета и запаха. Для него характерны отличные показатели высвобождения тепловой энергии в процессе сгорания. Мировое потребление пропилена составляет 106млн.т. Объем производственных мощностей достигает 118млн.т.
Более половины производства пропилена в мире приходится на страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР). В этой области основным процессом для получения олефинов является пиролиз, затем идут каткрекинг, дегидрирование.
Около 14% мировых мощностей по производству пропилена сосредоточено в США. В стране пропилен получают в основном с помощью каткрекинга. Пиролиз и дегидрирование имеют меньшую долю в структуре производства. В Западной Европе производится около 13% мирового объема пропилена, а 60% приходится на пиролиз. [12]
Процесс «CATOFIN» проводят при низком давлении в неподвижном слое алюмохромового катализатора с частой заменой реактора в процессе регенерации реакции. В этом случае тепло, накопленное катализатором в фазе регенерации, используется в фазе дегидрирования. У процесса Catofin есть множество особенностей, в том числе работа реактора в цикле реакция- регенерация, полная длительность которого составляет 24 минуты. Накопление кокса играет большую роль в выборе технологического режима работы установки. Повышение мощности установки должно быть согласовано с работой существующих реакторов и с работой системы разделения продуктов и рецикла непревращенного пропана.
Более половины производства пропилена в мире приходится на страны Азиатско-Тихоокеанского региона (АТР). В этой области основным процессом для получения олефинов является пиролиз, затем идут каткрекинг, дегидрирование.
Около 14% мировых мощностей по производству пропилена сосредоточено в США. В стране пропилен получают в основном с помощью каткрекинга. Пиролиз и дегидрирование имеют меньшую долю в структуре производства. В Западной Европе производится около 13% мирового объема пропилена, а 60% приходится на пиролиз. [12]
Процесс «CATOFIN» проводят при низком давлении в неподвижном слое алюмохромового катализатора с частой заменой реактора в процессе регенерации реакции. В этом случае тепло, накопленное катализатором в фазе регенерации, используется в фазе дегидрирования. У процесса Catofin есть множество особенностей, в том числе работа реактора в цикле реакция- регенерация, полная длительность которого составляет 24 минуты. Накопление кокса играет большую роль в выборе технологического режима работы установки. Повышение мощности установки должно быть согласовано с работой существующих реакторов и с работой системы разделения продуктов и рецикла непревращенного пропана.
✅ Заключение
Производительность установки дегидрирования пропана CATOFIN составляет 503 тыс. тонн/год по пропилену. Как и было сказано преимущества данной технологии в высокой однократной конверсии за проход и высокой селективностью, использовании относительно дешевого катализатора и большой срок его службы. Так же имеются недостатки, это необходимость дополнительных усилий для обеспечения непрерывной работы данной установки, ну и в состав катализатора входят токсичные соединения хрома.
Сравнительный анализ процессов дегидрирования пропана, их технико - экономических показателей, а также анализ информации о промышленном внедрении процесса каталитического дегидрирования пропана, выполненный при разработке технико-экономического обоснования строительства интегрированного газохимического комплекса, показал, что, как по техническим характеристикам, так и по экономической эффективности процесса наиболее предпочтительной является технология получения пропилена методом каталитического дегидрирования пропана по технологии CATOFIN ® компании "ABB Lummus Global".
Сравнительный анализ процессов дегидрирования пропана, их технико - экономических показателей, а также анализ информации о промышленном внедрении процесса каталитического дегидрирования пропана, выполненный при разработке технико-экономического обоснования строительства интегрированного газохимического комплекса, показал, что, как по техническим характеристикам, так и по экономической эффективности процесса наиболее предпочтительной является технология получения пропилена методом каталитического дегидрирования пропана по технологии CATOFIN ® компании "ABB Lummus Global".
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.