Тема: Оптимизация технологии подготовки изопрен-изопентановой шихты производства изопренового каучука

ООО «Тольяттикаучук» - один из крупнейших производителей синтетического каучука в России. На данном предприятии идет выпуск трех видов каучуков: бутилкаучуки, сополимерные и изопреновые каучуки, - а также мономеры, фракции и высокооктановые компоненты для моторных топлив.
Изопреновый каучук - более однородный, чистый, прозрачный каучук. Используется в технических изделиях, одним из главных потребителей изопренового каучука являются производители автомобильных шин.
В 2020 году «Тольяттикаучук», входящий в Группу «Татнефть», побил свой рекорд по выпуску каучука - 208 тысяч тонн. Для повышения производительности был проведен ряд мероприятий, например, сокращение сроков остановочного ремонта, сокращение часов потерь от внеплановых остановов по СКИ. Так же отмечается, что имеет место быть и снижение затрат по сырью.
Стадия азеотропной осушки изопентан-изопреновой шихты - ключевая стадия производства изопренового каучука. Так как с этой стадии начинается производство синтетического каучука.
На предприятии «Тольяттикаучук» в качестве растворителя применяют изопентан, так как наблюдается высокая степень превращения, а в качестве мономера - изопрен. Растворитель циркулирует в процессе и после содержит некоторое количество изопрена (2-3 вес. %), но это не мешает повторному его использованию.
«К изопентану и изопрену предъявляются очень серьезные требования по чистоте продукта. Ведь примеси, сопутствующие изопрену, оказывают негативное влияние на кинетику полимеризации и микроструктуру полимера.
Например, димеры изопрена влияют главным образом на микроструктуру полимера, а изобутилен снижает скорость полимеризации. ЦПД в количестве 0,01% снижает скорость процесса и молекулярный вес полимера «сухой остаток», при содержании 0,1% происходит полное отравление каталитического комплекса.
Ацетиленистые и диеновые углеводороды приводят к увеличению индукционного периода и существенному снижению скорости полимеризации, аналогично влияют серу- и кислородсодержащие примеси. В присутствии диэтилового эфира или спирта наблюдается снижение молекулярного веса полимера» [1].
Рост спроса на синтетический изопреновый каучук формирует необходимость повышения мощности производств по его выпуску. Технология, положенная в основу производства многостадийна, поэтому требуется интенсификация процессов лимитирующих стадий, к которым относится, в частности, подготовка сырья.
Целью работы является увеличение производительности установки азеотропной осушки изопентан-изопреновой шихты путем замены теплообменника на примере ООО «Тольяттикаучук».
Для достижения данной цели ставятся следующие задачи:
- изучить назначение процесса, физико-химических
закономерностей протекания процесса;
- выявить технологическую проблему и предложить способ ее решения;
- рассчитать материальный и тепловой баланс;
- выполнить конструктивный расчет ректификационной колонны и теплообменников.

Купить

Данная бакалаврская работа включила в себя организационные мероприятия: сбор и обработку информации по теме выпускной квалификационной работы, анализ существующих технологий газоразделения, азеотропной осушки, анализ теплообменного оборудования.
В первом разделе приведены: история развития процесса газоразделения, анализ технологии азеотропной осушки изопентан-изопреновой шихты, краткие теоретические основы процесса, обоснование выбранной технологии производства, физико-химические закономерности процесса, а также вариант оптимизации установки, с описанием преимуществ заменяемого теплообменного аппарата.
Во втором разделе приведена технологическая часть выпускной квалификационной работы, в которую входят: характеристика сырья и продуктов, описание технологической схемы, а также обоснование выбора модернизации теплообменного оборудования.
В третьем разделе представлены технологические расчеты основного оборудования - ректификационной колонны №4 и вспомогательного оборудования - теплообменника №3. Расчет теплообменного оборудования проводился на производственную мощность и на проектируемую.
Был произведен технический сравнительный анализ проектного теплообменного аппарата с базовым. Замена кожухотрубчатого
теплообменника на пластинчатый в будущем дает возможность увеличивать производственную мощность без демонтажа теплообменника.
Таким образом, в данной выпускной квалификационной работе была обоснована необходимость замены теплообменного оборудования.

Купить