Совершенствование технологии дегидрирования изопентана
ВВЕДЕНИЕ
Одним из основных направлений развития химической промышленности яв-ляется создание мощного современного производства пластических масс и каучу-ков.
Быстрый рост производства синтетического каучука в основном связан с большой потребностью в этом полимере. Наличие дешевого и широко распространенного сырья, возможность организации производства практически в любом промышленно развитом районе, новые прогрессивные технологические процессы и безграничность применения определяют перспективность этих технически ценных материалов.
Особо важное значение приобретают мономеры, одним из которых является изопрен, применение которого непрерывно растет.
Целью выпускной квалификационной работы является совершенствование технологии дегидрирования изопентана в изопрен путем замены процесса двухста-дийного дегидрирования изопентана на одностадийное дегидрирование на платинооловянном катализаторе.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Литературный обзор 6
1.1 Общие сведения о процессах дегидрирования 6
1.2. Катализаторы процессов дегидрирования 7
1.3. Методы получения изопрена 8
1.3.1 Получение изопрена из 2-метилпропена и формальдегида 8
1.3.2 Дегидрирование изопентана и изопентенов 9
1.3.3 Получение изопрена из пропилена 11
1.3.4 Одностадийное дегидрирование изопентана 12
1.4 Патентный обзор 13
2. Технология производства 16
2.1 Выбор метода производства 16
2.2 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов, готовой продукции 16
2.3 Физико-химические основы технологического процесса 18
2.4 Описание технологического процесса 19
2.5 Устройство и принцип действия основного аппарата 22
3. Технологический расчет 23
3.1. Расчет материального баланса 23
3.2. Расчет теплового баланса 31
3.3 Технологический расчет основного аппарата 34
4. Безопасность и экологичность проекта 37
4.1 Общая характеристика опасностей проекта 37
4.2 Безопасность производственной деятельности и мероприятия по ее обеспечению 38
4.3 Санитарно-технические условия 42
4.4.1 Причины чрезвычайных ситуаций, мероприятия по защите окружающей природной среды при чрезвычайных ситуациях 43
4.4.2 Оповещение о чрезвычайных ситуациях 46
4.4.3 Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций 46
4.4.4 Восстановительные работы 47
4.4.5 Технические расчеты 48
5. Экономическая часть 50
5.1 Расчет производственной себестоимости 51
5.2 Расчет капитальных вложений 52
5.3 Расчёт расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и общепроизводственных расходов 57
5.4 Расчет себестоимости продукции 61
5.5 Обоснование экономической эффективности проектного решения 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
Список литературы не найден
Наряду с промышленной реализацией трех вышеперечисленных способов получения изопрена рядом научных организаций активно разрабатываются и другие способы. Большое внимание заслуживает способ получения изопрена одностадийным дегидрирование изопентана.
Одностадийный способ отличается от двухстадийного тем, что дегидрирова-ние изопентана и изопентан-изоамиленовых смесей проводят на одном катализаторе без промежуточного разделения изопентана и изоамиленов. Важным преимуществом двухстадийного метода является возможность использования высокоселективных катализаторов на каждой стадии. Однако необходимость разделения продуктов после каждой стадии и высокая энергоемкость существенно подрывают конкурентоспособность двухстадийного способа по сравнению с одностадийным. Одностадийное дегидрирование предельных углеводородов в диены выгодно отличается от двухстадийного упрощенной технологической схемой, что обусловлено отсутствием необходимости разделения продуктов после стадий и, как следствие, меньшими капитальными затратами на тонну продукции и низкой энергоемкостью.
Доля энергетических затрат составляет до 30 % от себестоимости изопрена. Логичным продолжением развития этого направления является разработка катализатора одностадийного синтеза изопрена из изопентана. Выбор данного типа катализатора обусловлен тем, что процесс можно проводить на имеющемся оборудовании второй стадии дегидрирования и потребует меньших капиталовложений.