Технологические расчеты и подбор оборудования установки производства МТБЭ мощностью 175 тыс. тонн в год
ВВЕДЕНИЕ
Сейчас развитие любой промышленности обуславливает наличие разнообразных ограничений, в том числе доступность сырьевой базы, наличием дорожно-транспортной инфраструктуры, возможностью использовать природные недра. Все эти параметры актуальны и для производства МТБЭ.В наши дни на предприятиях химической и нефтехимической промышленности производятся широкий спектр продукции, существенная часть которого имеет отношение к предметам производственного назначения (>60%). Другая часть (40%) относится к предметам всеобщего потребления.Важную роль в жизни человечества играют экологическое состояние окружающей среды и ее безопасность, вследствие чего правительства большинства стран мира предприняли ряд мер в законодательном порядке.Проблемы с экологией заставляют нас заботиться об окружающей среде, переходить на более экономичное и безопасное топливо. В связи с этим и производство моторных топлив подвергается значительным изменениям.Технологии российских нефтеперерабатывающих заводов должны развиваться, а экологические и эксплуатационные свойства бензинов – становиться конкурентоспособными на мировом уровне.
СОДЕРЖАНИЕ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Литературный обзор 10
1.1 Характеристика и свойства МТБЭ 10
1.2 Методы получения эфиров 12
1.3 Промышленные способы получения МТБЭ 15
1.4 Физико-химические основы процесса 16
1.5 Механизм реакции 17
1.6 Реактор процесса 18
2 Технологическая часть 19
2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства 19
2.2Технология производства МТБЭ 21
2.3 Описание технологической схемы получения МТБЭ 23
2.3.1 Узел синтеза МТБЭ 24
2.3.2 Узел ректификации реакционной смеси, синтеза и концентрирования МТБЭ 25
2.3.3 Узел отмывки изобутановой фракции и отгонки метанола от воды………………………………………………………………………………. 27
2.5 Расчет реактора. 32
2.6 Расчет вспомогательного оборудования 36
3 КИП и автоматизация производства 40
3.1 Общие понятия 40
3.2 Автоматизация производства 41
4. Механическая часть 47
4.1 Исходные данные для расчета 47
4.2 Выбор материала 48
4.4 Толщина стенки цилиндрической части аппарата 49
4.5 Толщина стенки днищ 51
4.6 Расчет фланца цельного 53
4.7 Расчет аппарата на устойчивость 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Кузнецов, Д. Г. Органическая химия : учебное пособие / Д.Г. Кузнецов. – Санкт-Петербург : Лань, 2016. - 556 с. – Текст : непосредственный.
Бардин, Л.Д. Нефтехимия / Д.Л. Бардин, У.Л. Леффлер. – Москва : Олимп – Бизнес, 2008. – 481 с. – Текст : непосредственный.
Рассел, Д. МТБЭ / Д. Рассел – Тюмень: Титул, 2012. – 62 с. – Текст : непосредственный.
Лапидус, А.Л. Газохимия : учебное пособие / А.Л. Лапидус, И.А. Голубев, Ф.Г. Жагфаров. – Москва : ЦентрЛит – НефтеГаз, 2008. – 450 с. – Текст : непосредственный.
Карпов, С.А. Автомобильные топлива : С.А. Карпов, В.М. Капустин, А.К. Старков. – Москва : КолосС, 2008. – 219 с. – Текст : непосредственный.
Кутепов, А.М. Общая химическая технология : учебник для вузов / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. – 2-е изд., испр. и доп. – Москва : Высшая школа, 2010. – 342 с. – Текст : непосредственный.
Ахметов, С.А. Лекции по технологии глубокой переработки нефти в моторные топлива : учебное пособие / С.А. Ахметов.–Санкт-Петербург:Недра,2009. – 312 с. – Текст : непосредственный.
Данилов, А.М. Применение присадок в топливах : учебник для Вузов / А.М.Данилов. – С-Петербург: Химиздат, 2010. – 318 с. – Текст : непосредственный.
Паниди, И.С. Производство МТБЭ: учебное пособие / И.С. Паниди, В.А. Трофимов. – Москва, 2009. – 17 с. – Текст : непосредственный.
Борисов, Г.С. Основные процессы и аппараты химической технологии : учебник / Г.С. Борисов, В.П. Брыков. – М.: 2010г.
Евдокимова, Н. Г. Расчет реакторов тпроцессов получения бензинов : учебник / Н.Г. Евдокимова. – Уфа : УГНТУ, 2011. – 39 с. – Текст : непосредственный.
Технологический регламент синтеза МТБЭ 2015. – 73 с.
Попов, Ю.В. Химические реакторы : учебное пособие / под редакцией Ю.В. Попов, Т.К. Корчагина, В.А. Панчехин. – Волгоград : ВолгГТУ, 2013. – 240 с.
В результате написания выпускной квалификационной работы произведён полный расчёт установки МТБЭ мощностью 175 тыс. тонн в год. В соответствии с заданной мощностью установки рассчитан материальный баланс установлены его габариты; также выполнен расчёт главного и вспомогательного оборудования установки В литературном обзоре представлены способы возможного получения МТБЭ, а также способы и основные направления использования Изложены физико-химические основы процесса, существующие методы получения и применения МТБЭ. В технологической части выполнены расчёты по потокам производственного процесса составлены материальные и тепловые балансы установки. На основе комплексного анализа произведён выбор установки получения МТБЭ, по полученным данным составлен расчётный эскиз колонны и произведены расчёты аппарата как основного так и вспомогательного
В части автоматизации процессов используется схема получения МТБЭ, в которой используются приборы учёта, контроля и регистрации всех заданных параметрах технологичной системы
В части «КИП и автоматизации производства» представлена технологическая схема с описанием автоматизации, спецификация контрольно- измерительных приборов.
В механической описана работа основного аппарата колонного типа выделены основные элементы, которые подлежат проверке на прочность и произведён их расчет, по результатам которой прочность всех элементов обеспечена.
Таким образом, цель достигнута, задачи, сформулированные в работе, выполнены в полном объеме.