Міністерство освіти Республіки Білорусь
Установа освіти
В«Білоруський державний технологічний університет В»
Кафедра технології нафтохімічного синтезу та переробки полімерних матеріалів
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з курсу В«Технологія основного органічного та нафтохімічного синтезу В»
на тему: В«Виробництво циклогексану з бензолу потужністю 65000 т/рік В»
Виконала студентка 3 к. 1 гр. ЕУПХП
Мороз О.С.
Керівник ст. преп.
Юсевіч А.І..
Мінськ 2006
ЗМІСТ
Введення
1. Аналітичний огляд
1.1 Огляд каталізаторів
1.1.1 Нікелеві каталізатори
1.1.2 Платинові каталізатори
1.1.3 Сульфідні каталізатори
1.2 Апаратурне оформлення процесу
1.3 Способи отримання циклогексану
1.3.1 Процес, розроблений Французьким інститутом нафти
1.3.2 Процес, розроблений фірмою Atlantic Richfield
1.3.3 Процес В«ХайдрарВ», розроблений фірмою Universal Oil Products Co
1.3.4 Процес, розроблений фірмою Haines Associates
1.3.5 Процес В«АросатВ», розроблений фірмою Lummus Co
1.3.6 Принципова схема промислової установки по вітчизняному проекту гідрування
1.3.7 Гідрування бензолу по бесціркуляціонной схемою
1.3.8 Гідрування в ректифікаційної колоні
1.4 Обгрунтування вибору технологічної схеми гідрування
2.Технологіческая частина
2.1 Хімізм процесу
2.2 Характеристика сировини
2.3 Вплив температури на процес гідрування
2.4 Опис технологічної схеми
2.5 Техніко-технологічні розрахунки
2.5.1 Склад газової суміші на вході в реактор першої ступені
2.5.2 Уточнення ступеня конверсії бензолу в циклогексан
2.5.3 Визначення зміни складу газу в реактор першої і другого ступеня
2.5.4 Склад продувних газів, циркуляційного газу, витрата свіжого газу
2.5.5 Розрахунок основних видаткових коефіцієнтів
2.5.6 Складання матеріального балансу отримання циклогексану
Висновок
Список використаних джерел
Додаток 1. Спосіб гідрування ненасичених циклічних
Принципова технологічна схема 1 лист формат А1
РЕФЕРАТ
Курсовий проект 32 с., 1 табл., 8 джерел, 1 прилож.
бензол, циклогексан, гідрування, ПОТУЖНІСТЬ
Метою даного курсового проекту є виробництво циклогексану з бензолу.
Курсовий проект містить огляд каталізаторів процесу, апаратурне оформлення і опис основних методів виробництва циклогексану.
Розглянуто характеристики сировини і вплив температури на процес гідрування. Описано хімізм процесу.
Дано докладний опис технологічної схеми гідрування бензолу на нікель-хромовому каталізаторі.
Проект містить розрахунок матеріального балансу отримання циклогексану з бензолу потужністю 65000 т/рік.
Графічна частина включає технологічну схему виробництва циклогексану - один аркуш формату А1.
ВСТУП
Продукція нафтохімічних виробництв необхідна кожній сучасній людині, тисячам підприємств у різних галузях промисловості. Це лаки, фарби, розчинники, полімери, миючі та косметичні засоби, лікарські препарати і багато іншого.
Число способів, якими нафтохімічні продукти проникають у наше повсякденне життя, нескінченно. Ми їх носимо, вмивалися ними, упаковуємо в них їжу, ізолюємо ними наші будинки. І хоча нафтопродукти не можна вживати в їжу, хірурги вже вміють замінювати життєво важливі частини людського тіла виготовленими на їхній основі виробами. А коли це не допомагає, приходить черга рідини для бальзамування, яку також отримують з нафтохімічних продуктів.
Інтерес до циклогексане виник в 1938 р. у зв'язку з розробкою нейлону фірмою DuPont, яка запропонувала використовувати циклогексан як переважне сировину. Після Другої світової війни виробництво нейлону деякий час зростала на 100% на рік, так що циклогексану, що міститься в сирій нафті, незабаром стало недостатньо. Стандартна сира нафта, яка надходила в той час на нафтопереробні заводи в США, містила 1% циклогексану. Більше того, тому в результаті перегонки сирої нафти циклогексан опинявся в нафте, його відправляли на каталітичний риформінг, де переробляли в бензол. І згодом, при тому, що безліч інших речовин також перетворювалося на бензол в результаті каталітичного риформінгу, бензол став хорошим джерелом циклогексану.
Циклогексан (С6H12 ЦЅ ) - це цикл з шести атомів вуглецю, у кожного знаходиться по 2 атома водню. Він схожий з бензолом, але в ньому немає подвійних зв'язків.
Це безбарвна нерозчинна у воді і некорозійного рідина, що має гострий запах. Він горючий, як і будь-який продукт, одержуваний з нафти; його транспортують у цистернах, автоцистернах, баржах і металевих бочках, на яких повинна бути червона мітка, прийнята для горючих рідин. Промисловість випускає циклогексан марки технічний (чистота 95% або 99%) і циклогексан-розчинник (чистота не менше 85%).
Властивості циклогексану/1/
Температура замерзання 6,5 В° З
Температура кипіння 80,7 В° С
Відносна щільність 0,7786
По суті, весь циклогексан використовується для виробництва 3-х проміжних продуктів: капролактаму, адипінової кислоти і гексаметилендиамина - сировини для отримання синтетичних волокон нейлон-6 і нейлон-66, а також смол. Ринок нейлонових волокон включає добре знайомі нам речі - панчішні вироби, оббивні матеріали, килими та корди шин. Нейлонові смоли - це технічні пластмаси, які використовуються у виробництві шестірень, шайб. Інші області застосування циклогексану - промислові процеси, що вимагають участі розчинника, такі як розчинення жирів, масел, гуми. Крім того, він використовується для видалення фарби.
1.АНАЛІТІЧЕСКІЙ ОГЛЯД
1.1 Огляд каталізаторів
Циклогексан отримують гідруванням бензолу. Це складний каталітичний процес. Ще на початку нашого століття Сабатьє і Сандеран знайшли, що бензол легко гідруван в циклогексан у присутності мелкораздробленного нікелю. Пізніше було показано, що для цієї ж мети можна з успіхом застосувати скелетний нікель, нікель на носіях і змішані нікелеві контакти. Хороші результати дає застосування мелкораздробленной платини. Можна використовувати також паладій, молібден, вольфрам, реній і їх з'єднання.
Особливу групу складають так звані сульфідні каталізатори, що представляють собою змішані сульфіди нікелю, молібдену, вольфраму та інших металів. На відміну від металевих і окисних каталізаторів, вони нечутливі до домішок сірчистих з'єднань у вихідному бензолі, тому останній не вимагає спеціального очищення.
1.1.1 Нікелеві каталізатори
Гідрування бензолу на нікелевих каталізаторах проводять при низьких і середніх тисках (до 3 МПа). Так, при температурі 150-200 В° С досягається майже повне перетворення бензолу в циклогексан, причому в таких умовах побічні продукти не утворюються. Однак через високу чутливості нікелевих каталізаторів до домішок сірки (особливо тіофеновом), зміст останньої у вихідному бензолі не повинно перевищує десятитисячних часток відсотка; крім того, передбачається спеціальна форконтактная очищення бензолу. Найбільш часто застосовуються нікелеві каталізатори на носіях: кізельгур, окису алюмінію, окису хрому та ін
Використовуваний для гідрування бензолу нікель-хромовий каталізатор складається з металевого нікелю або нікелевої черні (не менше 48%), нанесеного на окис хрому (27%). Каталізатор являє собою чорні блискучі таблетки (4X4 мм) з насипною щільністю 1,1-1,3 г/мл. Нікель-хромовий каталізатор пірофорен: при контакті з горючими газами в присутності повітря каталізатор може викликати займання; тому його випускають в пасивувати вигляді, тобто з частково ок...
