На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 94114


Наименование:


Курсовик Технология процессов гидрирования. Катализаторы гидрирования.Гидрирование кислородсодержащих соединений

Информация:

Тип работы: Курсовик. Предмет: Химия. Добавлен: 24.1.2016. Сдан: 2013. Страниц: 30. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):




Содержание
Введение ………………………………………………………. 3
1. Технология процессов гидрирования……………………….. 4
1.1 Технология жидкофазного гидрирования………………………... 4
1.2 Технология газофазного гидрирования…………………………… 8
2. Катализаторы гидрирования………………………………….. 11
3. Гидрирование кислородсодержащих соединений…………… 13
3.1 Гидрирование карбонильной группы алифатических альдегидов и кетонов …………………………………………………………………….. 13
3.2 Гидрирование карбоновых кислот и сложных эфиров………… 17
3.3 Гидрирование ароматических кислородсодержащих соединений …21
3.4 Гидрирование ароматических аминов……………………………… 23
3.5 Гидрирование полифункциональных кислородсодержащих соединений ………………………………………………………………….. 24
4. Производство циклогексанола гидрированием фенола
4.1 Описание технологической схемы гидрирования ароматических кислородсодержащих соединений………………………………………… 25
4.2 Технологическая схема гидрирования ароматических кислородсодержащих соединений…………........................ ……………. 27
Заключение …………………………………………………….. 28
Список литератур………………………………………………… 29



Введение
В промышленности основного органического и нефтехимического синтеза широко используют процессы гидрирования углеводородов, кислородсодержащих и азотистых соединений с целью получения главным образом насыщенных углеводородов, кетонов, карбоновых кислот, спиртов и аминов. Гидрированием называются реакции, в результате которых происходит присоединение водорода к молекуле или замещение водородом одного или нескольких атомов в молекуле. Водород легко присоединяется к ненасыщенным связям: олефиновым, ацетиленовым, ароматическим, связям -N=N-, -N=C , -C = N.
Гидрирование широко применяется как способ очистки углеводородного сырья и некоторых нефтепродуктов прямой гонки нефти от сернистых, кислородных, азотистых и других соединений, содержащих гетероатомы. При глубоком гидрировании можно превратить значительную часть ароматических соединений в нафтеновые, что широко используется в настоящее время при производстве реактивных топлив. При гидрировании продуктов вторичного происхождения (крекинг, пиролиз) возникают трудности селективного удаления ацетиленовых и диеновых углеводородов без вовлечения в реакцию олефинов или глубокого гидрирования непредельных углеводородов без участия в реакции ароматических углеводородов . Система, в которой производят гидрирование может быть газовой, жидкой или смешанной, что зависит от летучести и термической стабильности сырья, а также от влияния температуры на скорость его гидрировании. В газовой фазе можно достичь очень большого соотношения между водородом и сырьем, в жидкой - величина соотношения ограничена растворимостью водорода. Основными целевыми продуктами при гидрировании кислородсодержащих соединений являются спирты.
Цель данного курсового проекта изучение процесса гидрирования кислородсодержащих соединений, для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1) Раскрыть общие сведения о процессе гидрирования: рассмотреть технологию процессов гидрирования, применяемые катализаторы;
2) Рассмотреть механизм основных реакций гидрирования кислородсодержащих соединений;
3) Рассмотреть процесс гидрирования на примере производства;
4) Изучить технологическую схему производства.


1. Технология процессов гидрирования
1.1 Технология жидкофазного гидрирования.
Жидкофазное гидрирование проводят путем барботирования водорода через жидкую реакционную массу. Этим способом всегда гидрируют высококипящие вещества (жиры, высшие карбоновые кислоты и их эфиры, динитрилы , динитросоединения), поскольку для их перевода в состояние насыщенного пара потребовались бы чрезмерный избыток водорода и излишние экономические затраты. Однако при высоком давлении в жидкой фазе можно гидрировать и более летучие вещества. Процессы жидкофазного гидрирования классифицируют по нескольким основным признакам. По составу жидкой фазы их можно разделить на следующие группы.
1. Гидрирование в среде гидрируемого соединения без посторонних добавок. В этом случае жидкая реакционная масса состоит из исходного органического вещества, в котором постепенно накапливаются образующиеся продукты. Такой способ применяется наиболее часто.
2. Гидрирование в растворе веществ , инертных в условиях реакции. Этот способ используется при восстановлении соединений, твердых при рабочей температуре (получение сорбита и маннита из углеводов в водном растворе, гидрирование полимеров) или склонных к повышенному образованию побочных продуктов. Так альдегиды гидрируют в виде их растворов в соответствующих спиртах, чтобы избежать развития процессов альдольной конденсации.
3. Гидрирование в эмульсиях, например восстановление ароматических динитросоединений в водной эмульсии. При этом улучшаются условия отвода реакционного тепла, облегчается выделение растворимого в воде диамина, предотвращается разложение термически нестабильных соединений.
В зависимости от того, в какой форме применяется катализатор, жидкофазные процессы можно разделить на три группы.
1. С тонкодиспергированным катализатором, нередко получаемым непосредственно в массе гидрируемого вещества. Такой катализатор очень активен, но его очень трудно отделять от гидрогенизата при последующей переработке.
2. С суспендированным в реакционной массе катализатором, измельченным до определённого размера. Он легче отделяется от гидрогенизата при последующем фильтровании, но постепенно истирается при работе что ведёт к износу стенок аппаратов и трубопроводов. 3. С неподвижным катализатором, используемым в виде гранул разной форм, достаточно крупных, чтобы их не уносили потоки жидкости и газа. Этот вариант наиболее удачен, так как исключается стадия последующего фильтрования гидрогенизата.
Процессы жидкофазного гидрирования можно осуществлять как периодические или как непрерывные. Реакционная масса в процессах жидкофазного гидрирования является, как правило, трёхфазной (жидкий реагент, твердый катализатор, и газообразный водород). Реакция протекает на поверхности катализатора, причем её скорость при прочих равных условиях зависит от концентрации водорода в жидкости, скорости его растворения в реакционной массе и скорости диффузии водорода к поверхности катализатора. Повышению скорости благоприятствуют высокое давление водорода и перемешивание реакционной массы, что характерно для всех процессов жидкофазного гидрирования .
Оформление реакционного узла для жидкофазного гидрирования сильно зависит от экзотермичности реакции и способа отвода тепла. Только в редких случаях тепловыделение настолько мало, что реакцию можно осуществить без охлаждения (гидрирование карбоновых кислот и их эфиров). В случае гидрирования летучих веществ (превращение бензола в циклогексан) иногда отводят тепло за счет испарения компонентов смеси, которые конденсируют и возвращают в реактор. Наиболее часто для процессов с диспергированным и суспендированным слоем катализатора осуществляют принудительное охлаждение при помощи внутренних или выносных холодильников, когда при подходящей температуре используют тепло реакции для получения пара. Теплоотвод затруднен для процессов со стационарным катализатором; тогда чаще всего ведут ступенчатое охлаждение смеси. На рисунке «1-а» показан реакционный узел периодического действия для работы с суспендированным катализатором. Реакционная колонна рассчитанная, на соответствующее давление, примерно на 3 /4 заполнена жидкой реакционной массой, через которую барботирует водород, подаваемый снизу через распределительное устройство. Верхняя часть колонны расширена и играет роль каплеуловителя (там имеются полки или слой насадки из колец Рашига). Отвод реакционного тепла осуществляют путем принудительной циркуляции жидкости через выносной холодильник. Водород подают в колонну в значительном избытке, чтобы турбулизовать движение жидкости и поддержать катализатор в суспендированном состоянии. Непрореагировавший водород выходит из колонны сверху и обычно захватывает с собой пары реагентов и воды, выделяющейся при гидрировании. Его охлаждают , отделяют от конденсата и возвращают циркуляционным компрессором в колонну гидрирования. По окончании операции заполняют реактор новой порцией реагента с катализатором, нагревают жидкость паром до требуемой температуры и начинают циркуляцию водорода. О завершении процесса судят по данным анализа реакционной массы.
Рассмотренный на рисунке «1-а» реактор не пригоден для непрерывного процесса, поскольку он работает в режиме полного смешения . При непрерывных подводе исходного вещества и отводе образующегося продукта производительность аппарата и полнота завершения реакции окажутся неудовлетворительными. По этой причине для непрерывного процесса с суспендированным катализатором приходится использовать каскад из двух или более последовательных колонн(рисунок «1-б»). В этой схеме исходный реагент подают только в первую колонну, и жидкость перетекает из одного аппарата в другой. Чтобы избежать излишнего перемешивания реакционной массы, здесь лучше применить внутреннее охлаждение и прямоток жидкости и газа, подаваемых в нижнюю часть колонн и выводимых сверху. В зависимости от рабочекй температуры хладоагентом может вода или водный конденсат. В последнем случае на установке генерируется пар, используемый для производственных нужд. При работе со стационарным слоем катализатора только в редких случаях малоэкзотермических реакций можно использовать адиабатические аппараты с одним сплошным слоем катализатора . Чаще катализатор укладывают в специальные корзины с перфорированным дном; в пространстве между корзинами находятся охлаждающие змеевики(рисунок «1-в») или вводится холодный водород (рисунок «1-г»), аккумулирующий реакционное тепло. Во втором случае, изображенном на рисунке «1-в» реактор работает с затоплением слоя катализатора, что ведет к значительному увеличению его гидравлического сопротивления. Если оба реагента подают с верха колонны, насадка катализатора только орошается жидкостью(рисунок «1-г») и гидравлическое сопротивление становится небольшим.


В последнее время для жидкофазного гидрирования стали применять комбинирование двух реакторов с суспендированным и стационарным катализатором (рисунок «2»). В первом осуществляется основная часть реакции и тепло отводят одним из описанных выше методов. Во втором реакторе происходит только небольшая доля превращений, причем охлаждения не требуется совсем. Благодаря комбинированию аппаратов, близких соответственно к моделям полного смешения и идеального вытеснения, достигаются высокая производительность и степень превращения сырья. В ряде случаев можно выполнять колонны гидрирования из обычной стали. Если процесс проводится при высоком давлении, способствующем водородной коррозии, ........

Список литературы

1. Лебедев Н.Н. «Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза» - М.:Химия, 1981г. - 608с.
2. Вынту В. « Технология нефтехимических производств» - М.:Химия, 1968г. - 352с.
3. Огородников С.К. «Справочник нефтехимика», Л.:Химия, 1978г - 592с.
4. Ахметов С.А. «Технология глубокой переработки нефти и газа» - У.:Гилем, 2002г. - 672с.
5. Смидович Е.В. «Технология переработки нефти и газа» - М.:Химия, 1980г - 328с.
6. Мухленов И.П. «Технология катализаторов» - Л.:Химия, 1989г - 272с.
7. Сайкс П. «Механизмы реакций в органической химии» - М.:Химия, 1977г - 320с.
8. Нейланд О.Я. «Органическая химия» - М.: Высшая школа, 1990г - 751с.




Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.