«Проект установки получения ацетальдегида окислением этилена» - Курсовая работа

Содержание

Введение 3

1. Пояснительная записка

1.1.Обоснование места строительства установки 5

1.2.Характеристика сырья и получаемых продуктов процесса 7

1.3.Применения области получаемых продуктов 10

1.4.Методы осуществления процесса 11

1.5.Катализаторы процесса 12

1.6.Физико-химические основы процесса 14

1.7.Конструкционное оформление процесса 19

1.8.Описание технологической схемы 21

2. Расчетно-технологическая часть

2.1.Материальный расчет 25

2.2.Технологический расчет 37

2.2.1.Технологический расчет реактора РТ1 37

2.2.1.1. Назначение, устройство, основные размеры. 37

Определение числа реакторов

2.2.1.2. Тепловой расчет 38

2.2.2.Технологический расчет реактора РТ2 41

2.2.3.Технологический расчет отпарной колонны КЛ1 42

2.2.3.1. Назначение, устройство, основные размеры. 42

Определение числа колонн

2.2.3.2. Тепловой расчет 44

Заключение 48

Литература 49

---

Введение

В промышленности ацетальдегид получают из трех видов сырья: этилена, этанола, ацетилена. В связи с тем, что ацетилен как химическое сырье за последние 15–20 лет был вытеснен этиленом и пропиленом, а процесс получения ацетальдегида из этанола характеризуется многостадийностью и высокой капиталоемкостью, наиболее перспективным является метод получения ацетальдегида из этилена. В СССР первое производство ацетальдегида прямым окислением этилена в присутствии водного раствора солей меди и палладия введено в эксплуатацию в 1970 г. Процесс включает две стадии:

синтез ацетальдегида (карбонилирование):

CH =CH +2CuCl +H O  CH –CHO+2CuCl+2HCl;

регенерация каталитической системы кислородом воздуха:

2CuCl+2HCl+0,5O  2CuCl +H O

суммарное уравнение:

СН =СН +0,5О  СН –СНО, –∆Н =218,3 кДж/моль

Процесс осуществляют в одну или две стадии: при одностадийном процессе карбонилирование и окисление ведут в одном реакторе, в двухстадийном – в разных.

Двухстадийный процесс проводят при давлении 0,8–1,4 МПа и температуре 104–112°С. В таких условиях степень конверсии этилена достигает 98%, селективность по ацетальдегиду – 93%.

Основными преимуществами двухстадийного процесса является отсутствие циркуляции этилена, менее жесткие требования к чистоте исходного этилена, большая безопасность процесса.

---

Заключение

Всесоюзным научно-исследовательским институтом органического синтеза (ВНИИОС) создан новый катализатор и разработан процесс окисления этилена кислородом. Новый катализатор значительно активнее и дешевле существующих в настоящее время, побочные реакции хлорирования сильно подавлены. Применение нового катализатора и кислорода в процессе окисления этилена в ацетальдегид позволяет значительно увеличить производительность реакционного узла и обеспечить съем ацетальдегида 15–16 г/л катализаторного раствора против 5–7 г/л при существующем методе. Это достигается одновременным проведением реакций образования ацетальдегида и окисления катализаторного раствора в одном трубчатом реакторе, что позволяет несколько раз за проход повторить реакции восстановления и окисления ионов меди и тем самым повысить производительность катализаторного раствора.

С разработкой нового процесса появилась возможность создания установок большой единичной мощности, 200–250 тыс. т/год при одновременном упрощении схемы.

При одинаковых габаритах основного оборудования производительность установки получения ацетальдегида новым методом более чем в два раза превышает производительность установок по двухстадийной схеме.

В последнее время появились сообщения о получении ацетальдегида окислением природного газа и пропана в присутствии гетерогенных каталитических систем.

---

Список литературы

1.Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза, 1981 г.

2.Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчеты по технологии органического синтеза.

3.Справочник по тепло-физическим свойствам газов и жидкостей/Под ред. Варгафтик Н.Б. –М., Наука, 1972г.–720 с.

4.Развитие нефтеперерабатывающей промышленности в СССР за 1917- 1960гг.–М., Наука, 1972г.–410 с.

---

Примечания

К работе прилагаются чертежи, выполненные в программе ArchiCAD10:

1. Технологическая схема двухстадийного процесса окисления этилена в ацетальдегид

2. Змеевиковый реактор для получения ацетальдегида окислением этилена.