СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ……………………………………………………….7
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР……………………………………………………10
1.1 Общие сведения о глиоксале……………………………………………………..10
1.2 Способы получения глиоксаля…………………………………………………...12
1.2.1 Окисление ацетальдегида азотной кислото……………………………...14
1.2.2 Озонирование бензола………………………………………………………15
1.2.3 Окисление глицерина хромовой кислотой…………………………………16
1.2.4 Жидкофазное окисление этиленгликоля…………………………………...17
1.2.5 Парофазное каталитическое окисление этиленгликоля………………...17
1.3 Парофазное каталитическое окисление этиленгликоля ……………………….20
1.3.1 Термодинамика процесса…………………………………………………...20
1.3.2 Параметры влияющие на эффективность процесса…………………….22
1.4 Технологические схемы окисления спиртов …………………………………...26
1.4.1 Производство формальдегида на серебряном катализаторе…………...28
1.4.2 Производство формальдегида на оксидном катализаторе……………..32
1.4.3 Сопоставление методов окислительной конверсии метанола………….35
1.5 Моделирование технологической схемы на пакете ХАЙСИС ………………..35
1.5.1 Нysys………………………………………………………………………….35
1.5.2 Моделирование схем………………………………………………………...38
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ…………………………..41
2.1 Моделирование ХТС производства формальдегида на пакете Hysys…………41
2.1.1 Моделирование ХТС производства формальдегида на серебряном катализаторе на пакете Hysys…………………………………………………………41
2.1.2 Моделирование ХТС производства формальдегида на оксидном катализаторе на пакете Hysys…………………………………………………………44
2.2 Модель ХТС парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль……………49
2.2.1 Анализ моделирования ХТС………………………………………………...49
2.2.2 Результаты расчета ХТС………………………………………………….55
2.3 Выводы…………………………………………………………………………….60
3 ОХРАНА ТРУДА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПАРОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ В ГЛИОКСАЛЬ
3.1 Основные химические вещества…………………………………………………61
3.1.1 Химические факторы……………………………………………………….62
3.1.2 Характер воздействия на человека и оказание первой медицинской помощи……………………………………………………………………………………63
3.2 Меры безопасности……………………………………………………………….65
3.2.1 Упаковка, транспортировка и хранение токсичных веществ…………..65
3.2.2 Взрыво- и пожаробезопасность…………………………………………...68
3.2.3 Повышенная температура оборудования………………………………...69
3.2.4 Требования пожарной безопасности……………………………………...70
3.2.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях……………………….70
4 ОРГАНИЗАЦИОННО – ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ…………………...72
4.1 Актуальность темы………………………………………………………………..72
4.2 План научно-исследовательской работы………………………………………..73
4.3 Определение сметной стоимости проведения НИР…………………………….73
4.4 Выводы…………………………………………………………………………….76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….78
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………………79
ПРИЛОЖЕНИЕ А……………………………………………………………….82
ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………………..85




Купить

АННОТАЦИЯ

Проект 87 с., 4 ч., 8 рис., 21 табл., 23 источника, 2 приложения.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ, ОКИСЛЕНИЕ СПИРТОВ, ПАКЕТ HYSYS, АНАЛОГИ, ПРОЦЕССЫ, ПОТОКИ, ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ, ГЛИОКСАЛЬ, КАТАЛИЗАТОР, РАЗРАБОТКА, МОДЕЛЬ.
В данном проекте была разработана модель ХТС синтеза глиоксаля.
В первой части приведен литературный обзор по данной теме. Были проанализированы ХТС окисления спиртов и процессы, протекающие в них.
Во второй части рассмотренные технологические схемы производства формальдегида были смоделированы в программной среде Hysys. Получены такие данные, как условия протекания процессов, свойства и составы исходных, промежуточных и готовых продуктов, материальный баланс. На основании этих схем разработана ХТС парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль на серебряном катализаторе и получены расчетные данные процесса.
В разделе охрана труда рассмотрены химические факторы, негативно влияющие на организм человека и последствия, которые могут возникнуть при длительном действии этих факторов. Предложены меры безопасности для уменьшения действия вредных факторов.
В организационно-экономическом разделе выполнен анализ экономической целесообразности синтеза глиоксаля. Кроме того, определена сметная стоимость проведения научно-исследовательской работы. Установлено, что стоимость внедрения программного комплекса с производством глиоксаля составляет около 60 тыс. руб.
ВВЕДЕНИЕ

Синтез альдегидов и кетонов парофазным каталитическим окислением спиртов осуществляется во всех промышленно-развитых странах. Таким путем получают формальдегид, ацетон, метилэтилкетон, масляный, изовалериановый альдегиды и др. Их производство в мире непрерывно рас¬тет в связи с широким использованием в раз¬личных органических синтезах.
Глиоксаль — простейший диальдегид — является активным химическим веществом, близ¬ким по свойствам к формальдегиду, но менее токсичным и превосходящим формальдегид по реакционной способности. Глиоксаль широко используется в процессах синтеза фармацевтических препаратов, гетероциклических соединений, клеев, смол в кожевенной, бумажной, деревообрабатывающей и текстильной промышленности. В связи с широким практическим использованием глиоксаля, интерес к его синтезу неуклонно растет. Мировое производство глиоксаля составляет свыше 1,5 млн. тонн в год. Основными производителями являются Германия (BASF Co), США (Clariant Co, Fine Chemical Division), FOB Company, International Specialty Chemicals и др. В России производство глиоксаля отсутствует, хотя потребность в нем составляет свыше 10 тыс. тонн в год.
Известен ряд способов синтеза глиоксаля, среди которых наиболее экономически выгодным и экологически безопасным является процесс парофазного окисления этиленгликоля на серебряных катализаторах. Процесс является сравнительно новым, сведения о нем содержатся, главным образом, в патентах и немногочисленных научных публикациях.
Широкое разнообразие промышленного использования глиоксаля и его соединений на его основе обусловлено повышенной химической активностью его молекулы. Глиоксаль — один из наиболее близких по свойствам заменителей формальдегида, являющегося многотоннажным продуктом химической промышленности и основным сырьем синтеза поликонденсационных пластмасс синтетических смол, клеев, лакокрасочных материалов. Мировое производство формалина оценивается в 15 млн. тонн в год [6].
Однако исследования последних лет показа¬ли, что формальдегид является канцерогенным веществом, его аллергенная и мутагенная активность проявляется даже при использовании предметов потребления, изготовленных из материалов, в синтезе которых участвовал формальдегид [3].
Токсикологические характеристики глиоксаля не установлены. Разнообразное промышленное применение глиоксаля вызвано повышен¬ной реакционной способностью его молекулы и способностью образовывать макромолекулы сетчатой структуры. Текстильная промышленность использует это свойство глиоксаля для придания целлюлозным и смесовым тканям несминаемости, повышения их износостойкости. Бисульфитный продукт глиоксаля служит для выравнивания температур при крашении полиамидов кислотными красителями и целлюлозных волокон смешанными красителями.
Бумажная, фотографическая, табачная отрасли промышленности также используют глиоксаль как сшивающий агент полимерных материалов и целлюлозы на стадии образования бумажного листа и для улучшения его водостойкости. Он находит применение при изготовлении офсетной бумаги, обоев, вступая в реакцию с такими веществами, как крахмал, поливиниловый спирт, целлюлоза, полиакриламид.
Водостойкость адгезивов на основе полиакрилатов и винилацетата повышается при взаимодействии их молекул с глиоксалем. Композиции глиоксаля с Na2SiO3 используют для замедления отверждения цемента, гипса, литьевых форм, а также для закрепления почвы при земельных работах.
Очень важные перспективы применения глиоксаля открываются в фармацевтической промышленности. Широкий спектр производных глиоксаля представлен сульфаниламидными, противотуберкулезными и бактерицидными препаратами.



Купить