Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
Курсовик Моделирование реактора дегидрирования бутилена в дивинил
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Химия.
Добавлен: 19.12.2013.
Год: 2012.
Страниц: 41.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
1 Литературный обзор………... 1.1 Способы получения дивинила. Химические реакции получения дивинила. Хронология освоения производства дивинила в промышленности……….. 1.2 Химия, механизм, кинетика и катализ реакций дегидрирования углеводородов на примере дегидрирования бутилена в дивинил………. 2 Алгоритм расчета на ЭВМ реактора дегидрирования бутилена в дивинил……….. 2.1 Возможности программы DEHOLE при анализе работы и оптимизации реактора дегидрирования бутилена в дивинил……… 2.2 Исходные данные, необходимые для работы программы DEHOLE……… 2.3 Технико-технологичес ие расчеты, необходимые для подготовки исходных данных для расчета по программе………... 2.4 Бланк исходных данных для работы на ЭВМ………. 3 Результаты и их обсуждение………. 3.1 Распечатка результатов расчета на ЭВМ………. 3.2 Графики зависимостей, построенные по результатам расчетов………... 3.3 Анализ полученных графических зависимостей, для характеристики работы изучаемого реактора дегидрирования……….. 4 Технико-технологичес ие расчеты реактора дегидрирования смоделированного на ЭВМ. Вариант типа реактора. Определение основных параметров реактора. Предложения по оптимизации работы реактора……… Выводы……….. Список использованных источников………
1. Литературный обзор
Бутадиен является основным мономером, применяемым в современном промышленном производстве синтетических каучуков. На бутадиене базируется производство подавляющего большинства синтетических каучуков общего назначения: стереорегулярные 1,4,-цис-бутадиеновы , бутадиен-стирольные, бутадиен-метилстирол ные, ряд синтетических каучуков специального назначения - бутадиен-нитрильные, бутадиен- метилвинилпиридиновы и др. Помимо производства синтетических каучуков, бутадиен применяется в промышленном масштабе для производства синтетических смол, адиподинитрила (в производстве полиамидов) и себациновой кислоты. Впервые процесс получения бутадиена из этилового спирта был разработан С.В. Лебедевым (СССР). Впоследствии он получил развитие в США. Процесс производства бутадиена по реакции ацетилена с формальдегидом (способ Реппе) впервые был реализован в Германии. Затем были разработаны процессы получения бутадиена через альдольную конденсацию ацетальдегида (Германия) и дегидратацией и дегидрированием этанола (Советский Союз, США). В настоящее время бутадиен получают из нефтяного сырья выделением из фракции С4 парового крекинга и дегидрированием бутана и частично бутена, также содержащихся во фракции С4 парового крекинга. Рассмотрим способы получения дивинила.
1.1 Способы получения дивинила. Химические реакции получения дивинила. Хронология освоения производства дивинила в промышленности. 1.1.1. Синтезы на основе этилового спирта На первых заводах синтетического каучука, построенных в СССР еще в начале тридцатых годов, бутадиен производился путем каталитического разложения этилового спирта по способу С. В. Лебедева. Процесс разложения, осуществляемый в одну стадию, выражается следующим суммарным уравнением:
Теоретический выход бутадиена по этому способу составляет 58,7% (или 50 мол.%), однако из-за протекания побочных реакций он обычно бывает несколько ниже. Тем не менее в промышленных условиях благодаря использованию избирательного катализатора достигается высокий выход, близкий к теоретическому. Необходимыми условиями превращения спирта в дивинил являются: 1) активность катализатора; 2) температура проведения реакции; 3) давление в ретортах; 4) состав шихты и скорость ее подачи. В качестве основных компонентов катализатора используются окись алюминия (дегидратирующий агент) и окись цинка (дегидрирующий). Перед загрузкой катализатор подвергается активации для удаления связанной воды и превращения гидратов в окислы металлов. Другой способ получения бутадиена из этилового спирта, предложенный еще И. И. Остромысленским, был реализован в США в годы второй мировой войны (три завода мощностью 362 000 т/год). Процесс получения бутадиена по этому способу протекает в две стадии: сначала дегидрированием этанола получают ацетальдегид, затем смесь спирта и ацетальдегида (в молярном отношении 3:1) пропускают над катализатором (окись тантала на силикагеле) при температуре 350°С и объемной скорости (по жидкой смеси) 0,47 ч-1.
Избирательность процесса - 63,9% от теоретически возможной. В послевоенные годы все заводы в США, использовавшие этот процесс, были законсервированы из-за их нерентабельности. [5, С.5] 1.1.2. Синтезы на основе ацетилена В ГДР и ФРГ часть бутадиена все еще производится из ацетилена. Процесс производства многостадийный и осуществляется двумя путями: ацетилен ?ацетальдегид ?альдоль ?1,3-бутиленгликоль ?бутадиен; ацетилен + формальдегид? 2-бутиндиол-1,4 ?1,4-бутиленгликоль? утадиен. Вследствие высокой стоимости ацетилена и многостадийности процессов синтеза оба эти способа по экономическим показателям уступают всем другим промышленным способам.[5, С.6] Для осуществления реакций по первому пути ацетилен пропускают противотоком к движущемуся раствору сернокислой ртути, содержащему в 1 л 200 г SО4-2, 40г Fe3+, 0,5г Hg2+ и 10 г NO3-. Температура реакции 97°С. От следов ртути газообразные продукты очищаются в циклоне, охлаждаются до 60°С, а затем промываются жидкостью, вытекающей из скруббера. Таким образом получают 7%-ный водный раствор ацетальдегида. Водный раствор последнего, содержащий примеси ацетона, уксусной кислоты и кротонового альдегида, очищают ректификацией. Выход ацетальдегида составлял 93%, считая на ацетилен. Гидратация ацетилена в присутствии сернокислой ртути была открыта М. Г. Кучеровым и носит название «Реакции Кучерова». В промышленном масштабе ацетальдоль получают прибавлением к ацетальдегиду небольшого количества щелочи. Смесь выдерживают при 20°С в течение нескольких часов. Полученный альдоль подвергают гидрированию. В Германии гидрирование альдоля в 1,3-бутандиол проводят в жидкой фазе при 50-150°С и 300 ат. В качестве катализатора применяют медный катализатор, промотированный окисью хрома. Альдоль и водород поступают прямотоком. Полученный бутандиол очищают ректификацией и подвергают дегидратированию в присутствии фосфата натрия на коксе, как катализатора, при температуре 280°С и давлении 1 ат. Реакция протекает с поглощением 28 ккал/моль тепла.[4, С.140] 1.1.3. Получение дивинила из бутиндиола-1,4 В основу этого способа получения положена открытая Реппе реакция взаимодействия ацетилена с формальдегидом:
Реакция взаимодействия ацетилена с формальдегидом проводится в присутствия ацетиленида меди, нанесенного на силикагель, с добавлением окиси висмута под давлением. Ацетилен и водный раствор формальдегида пропускаются прямотоком сверху вниз. Реакция сопровождается выделением тепла. Процесс проводится в двух реакторах, работающих последовательно, при температуре 105-120°С и 5 ати. Полученный таким образом бутиндиол находится в виде 35-40%-ного водного раствора. Выход бутиндиола составляет 90% на формальдегид и 80%- на ацетилен. Дегидратация проводится следующим образом: 35-40%-ный водный раствор концентрируют до 50% с отделением примесей (бутанол). Дегидратация проводится в жидкой среде при температуре 260-275°С и давлении 90 ат, в присутствии катализатора. В результате дегидратации получается смесь, состоящая из тетрагидрофурана и раствора катализатора. После нейтрализации смеси раствором едкого натра тетрагидрофуран отгоняется на колонне. Из колонны выходит смесь, состоящая из 94% тетрагидрофурана, 5,9% воды и небольшого количества ацетальдегида. После ректификации получается 99,6% тетрагидрофурана, который подвергается дегидратации в дивинил. Дегидратация проводится при температуре 280°С и давлении 1 ат, в присутствии 0,3% фосфорной кислоты.[4, С.142] 1.1.4. Извлечение бутадиена из газов пиролиза Во всех случаях при пиролизе углеводородных газов, а особенно легких бензинов, в качестве побочного продукта получается бутадиен, количество которого зависит от целей и условий процесса. Выход бутадиена больше в тех случаях, когда пиролиз применяется для получения не только этилена, но и пропилена и бутилена. При таком режиме выход бутадиена на пропущенное сырье может достигать 5 вес. %, а содержание его во фракции С4 колеблется от 20 до 60 вес.%. [5, С.7] В процессе производства этилена пиролизом бензина, более тяжелых нефтепродуктов и сырой нефти образуется 4-8% бутенов и 3-5% бутадиена. Фракция С4 пиролиза является, таким образом, одним из источников получения изобутилена, н-бутенов и бутадиена. Для получения бутадиена достаточно извлечь его и подвергнуть очистке, благодаря чему стоимость мономера оказывается ниже, чем при дегидрировании бутанов. Одновременно снижается стоимость этилена. Если же н-бутены газа пиролиза направить на дегидрирование, можно получить, кроме того, дополнительное количество сравнительно дешевого бутадиена. При проведении пиролиза по специальному бутадиеновому режиму содержание бутадиена-1,3 в фракции С4 может быть повышено до 40-50 об. % против обычных 36,6 об. %. Наряду со значительным количеством бутадиена-1,3, н-бутенов и 2-метилпропена фракция С4 содержит примеси бутадиена-1,2, пропадиена и ацетиленовых углеводородов, присутствие которых в бутадиене-1,3 недопустимо. Следовательно, при выделении бутадиена и бутенов из этой фракции возникает задача специальной очистки от примесей. Извлечение бутадиена из фракции С4 газа пиролиза осуществляется в промышленности методами экстрактивной дистилляции или экстракции. 1.1.5 . Промышленные способы получения бутадиена из бутана или бутена-1
Производство бутадиена из углеводородов С4 (н-бутан и н-бутены) методами кат...
Список использованной литературы
1. Лебедев, Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: учебник для вузов/ Н.Н. Лебедев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1988. 2. Платэ Н.А. Основы химии и технологии мономеров/ Платэ Н.А., Сливинский Е.В..- уч.пособие - М.: Наука: МАИК Наука/Интерпериодика 2002. 3. Равдель, А. А. Краткий справочник физико-химических величин/ А. А. Равдель, К. П. Мищенко. - 5-е изд. перераб. и доп. - Л.: Химия, 1983. 4. Садых-Заде, С. И. Дивинил/ C. И. Садых-Заде, С.Д. Юльчевская. - Баку: Азербайджанское государственное издательство, 1966. 5. Тюряев, И. Я. Теоретические основы получения бутадиена и изопрена методами дегидрирования/ И. Я. Тюряев. - Киев: Наукова думка, 1973.
