Курсовая работа: Технология производства акролеина

Название: Технология производства акролеина Раздел: Промышленность, производство |
|||||||||||||
Министерство Образования и Науки РФ Казанский Государственный Технологический Университет Кафедра: «Общей химической технологии»Курсовая работаНа тему: «Технология производства акролеина» КАЗАНЬ2008ПЛАН 1. Технологическая схема производства акролеина 2. Материальный баланс сложной параллельной необратимой реакции 3. Технологические и технико-экономические показатели Реклама Список литературы 1. Технологическая схема производства акролеина Из ненасыщенных алифатических альдегидов широкое применение в промышленности получил акролеин. Физические свойства: акролеин Акролеин является сырьем для промышленного синтеза аллилового спирта, акрилонитрила и его производных. Значительное количество акролеина расходуется на производство метионина (аминокислота, добавка которой в корм домашней птицы ускоряет ее рост). Акролеин и его производные применяются в синтезе полиуретанов, полиэфиров, различных пластификаторов и химикатов для текстильной промышленности. Из способов получения акролеина практическое значение имеют два: 1) конденсация формальдегида с ацетальдегидом HCOH + CH3 2) прямое окисление пропилена. Метод прямого окисления пропилена является более перспективным ввиду большей доступности и дешевизны сырья. Формально кинетическую схему этого процесса можно представить следующим образом: Технологическая схема одностадийного окисления пропилена в реакторе с восходящим потоком катализатора представлена на рисунке 1. Реактор 2 изготовлен в виде трубы (высота 25 м, диаметр 0,75 м), соединенной непосредственно с дозатором 1, где находится катализатор — молибдат висмута на силикагеле. Температура в дозаторе около 420 °С, в реакторе 435 °С; давление 0,7—3 МПа. Температуру регулируют, охлаждая стенки реактора испаряющейся водой и подавая воду с паром в дозатор 1. Кислород подают в нижнюю часть реактора и дополнительно в несколько точек по его высоте. Пропилен вместе с рециркулирующим газом тоже поступает в нижнюю часть реактора 2 и проходит снизу вверх вместе с паром, кислородом и суспензированным катализатором. Реакционная смесь, поступающая в реактор, имеет следующий состав [в % (мол.)]: кислорода—7,5, пропилена — 21,5, водяного пара — 38; остальное — азот и незначительное количество оксидов углерода. Скорость движения смеси в реакторе составляет 6,1—7,6 м/с. Парогазовый поток из реактора поступает в сепаратор 3 циклонного типа, куда подают воду для «закалки» продуктов реакции (их температура снижается до 290 °С). Катализатор в сепараторе 3 отделяют от продуктов реакции и в горячем состоянии возвращают в дозатор 1. Часть пара, образующегося за счет отвода выделяющегося тепла, по мере необходимости подают из паросборника 4 в сепаратор 3, а основное количество пара вводят в нижнюю часть дозатора 1. Газовый поток из сепаратора 3 после охлаждения в холодильнике (на схеме не показан) поступает в сепаратор 5, где отделяются сконденсировавшиеся вода и высококипящие продукты, а также катализатор, возвращаемый на окисление. Несконденсировавшиеся продукты реакции из сепаратора 5 после холодильника 6 поступают в газосепаратор 7, из которого парогазовый поток направляется в орошаемый водой абсорбер 8. Газ из абсорбера возвращают на окисление (часть его периодически сбрасывают в атмосферу во избежание накопления инертных примесей). Жидкие продукты из сепаратора 7 и раствор из абсорбера 8 смешивают и подают в отпарную колонну 9, с верха которой отбирают акролеин-сырец, направляемый на ректификацию, а снизу — воду, подаваемую в дозатор 1 или сбрасываемую из системы. Выход акролеина составляет 71% в расчете на пропилен, при 50%-ной степени конверсии пропилена и 91%-ной степени конверсии кислорода. При двухстадийном окислении пропилена выход акролеина составляет 69—70%; степень превращения пропилена — 95%. Рисунок 1. Технологическая схема одностадийного окисления пропилена: 1 —дозатор; 2 — реактор; 3, 5 — сепараторы циклонного типа; 4— паросборник; 6 — холодильник; 7 — газосепаратор; 9 — абсорбер; 9 — отпарная колонна. 2. Материальный баланс сложной параллельной необратимой реакции Задача: Исходные данные: 1. Производительность установки 80 т/сутки. 2. Состав безводной реакционной смеси (% мольных): Акролеин 80 Ацетон 15 Масляный альдегид 5 3. Молярное соотношение « 4. Концентрация 5. Потери пропилена % масс. От производительности установки 1,0 6. Концентрация технического 7. Концентрация технического 8. Конверсия пропилена (%) 100 Решение: Материальный баланс:
|