Вовлечение каталитического комплекса и модернизация колонны очистки этилена в производство полиэтилена высокой плотности низкого давления
ВВЕДЕНИЕ
Из всех существующих в настоящее время полимеров полиэтилен - самый используемый материал. Если говорить о конкретных цифрах, то в общем числе выпускаемых в мире полимеров на долю полиэтилена приходится 31,5%. Востребованность полиэтилена объясняется его универсальностью и простотой технологии изготовления изделий (будь это разнообразные сорта полиэтиленовой пленки или? трубы). Для переработки полиэтилена можно применить любой из известных методов.
Сваривать этот вид полимера можно с помощью горячего газа, присадочного прутка, трения, контактной сварки.
За десятилетия использования полиэтилена в промышленных целях выработаны технологии выпуска сотен марок добавок и красителей для придания продукции из него всевозможных потребительских качеств. Для того чтобы получить товары бытового назначения, канцтовары, игрушки, применяют литье под давлением [3].
В строительстве сегодня широко используются полимерные материалы и полиэтилен в частности. Речь идет о таких его вида
СОДЕРЖАНИЕ
Введение...................................................................................................................... 5
1 Литературный обзор............................................................................................... 7
1.1 Место полиэтилена в мировой экономике.................................................. 7
1.2 Основные принципы катализа...................................................................... 8
1.3 Катализатор Циглера-Натта.......................................................................... 11
1.4 Влияние примесей на каталитическую систему полимеризации.............. 15
1.5 Сравнительный анализ испытанных катализаторов................................... 15
1.6 Методы очистки газов от примесей............................................................. 19
1.7 Очистка от углекислого газа......................................................................... 20
1.8 Очистка этилена от примесей кислорода.................................................... 21
1.9 Совместная очистка от кислорода и воды................................................... 21
1.10 Сравнительный анализ колонн очистки этилена...................................... 22
1.11 Влияние примесей на каталитическую систему полимеризации............ 23
1.12 Описание технологической схемы очистки этилена................................ 24
2 Исследовательская часть........................................................................................ 28
2.1 Математическое моделирование реактора полимеризации, выявление оптимального количества подачи сырья и получение при этом требуемого качества суспензии..................................................................................................28
2.2 Математическое моделирование колонны очистки этилена, выявление оптимального выхода сырья и получения при этом требуемого качества этилена......................................................................................................................40
3 Технологическая часть 47
3.1 Обоснование метода и технологии Hostalen............................................... 47
3.2 Технологическая схема производства ПНД................................................ 47
3.3 Целевые показатели процесса полимеризации........................................... 49
3.3 Характеристика сырья и готовой продукции.............................................. 52
3.5 Материальный баланс установки Полимеризация..................................... 54
3.6 Расчет реактора полимеризации................................................................... 59
3.7 Расчет мешалки реактора полимеризации.................................................. 60
3.8 Расчет теплообменника................................................................................. 62
3.9 Расчет адсорбера............................................................................................ 66
4 Экономическая часть.............................................................................................. 69
4.1 Материальный баланс установки Полимеризация................................... 70
4.2 Расчёт себестоимости продукции............................................................... 70
4.3 Расчет основных технико-экономических показателей................................ 71
Заключение.................................................................................................................. 73
Список использованных источников........................................................................ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Голобятников В. А. Автоматизация процессов в химической промышленности, - М. – Л.: Химия, 1972г. – 248с.
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971г. – 753с.
3. Уайт Дж.Л., Чой Д.Д. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолифины: Перевод с англ.яз. под редакцией д-ра тех. наук, проф. Е.С. Цобкалло. – С-П, 2006 г. – 249 с.
4. Кирпичников П.А., Береснев В.В. Альбом технологических схем основных производств в промышленности. - М. - Л.: Химия, 1986г. – 224 с.
5. Кацнельсон М.Ю., Балаев Г.А. Пластические массы: Справочник. - Л.: Химия, 1978. 384 с.
6. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехи-мического синтеза. - М.: Химия, 1981 г. – 608с.
7. Огородников С.К. Справочник нефтехимика, т.1 - Л.: Хи¬мия, 1978 г. – 496с.
8. Огородников С.К. Справочник нефтехимика, т.2 - Л.: Хи¬мия, 1978 г. – 592с.
9. Миндлин С.С. Технология производства полимеров и пластических масс на их основе. - Л.: Химия, 1973г . С. 94-131.
10. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К. Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1982г. – 584 с.
11. Соколов А.Р., Хармалипович Г.Д. Исследование технологического процесса. – Л.: Химия, 1980 г. – 336 с.
12. Шувалов В.В., Потапов Е.С. Производство и исследование ароматических углеводородов. – Л.: Химия, 1981 г. – 394 с.
13. Регламент производства полиэтилена низкого давления, ОАО «Газпром нефтехим салават», завод «Мономер», цех №20.
14. Томас Ч. Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы: Перевод с английского / Под ред. А.М. Рубинштейна. – М.: Мир, 1973. – 388 с.
15. Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. – М.: Наука, 1986 – 305 с.
16. Золин П.П., Лебедев В.М., Конвай В.Д. Математическое моделирование биохимических процессов с применением регрессионного анализа, ОмГУ – 2009г. – 344 с.
17. Пытьев Ю.П. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных систем
Целых два десятилетия, что следовали за 1954 г., можно было назвать «золотым веком» науки полимеров. Не только потому, что многие новые полимеры оказалось возможным синтезировать при помощи катализатора Циглера–Натты, но использование катализаторов привело к созданию альтернативных путей синтеза полимеров.
Сейчас, наверное, трудно найти отрасль химии, не испытавшую в теоретическом и практическом аспектах большее или меньшее влияние металлокомплексного катализа. Далеко не последнюю роль он сыграл в развитии биотехнологических процессов, огромное значение которых в последние годы сильно возрастает. Металлокомплексный катализ смог оказать огромное влияние на развитие и совершенствование приоритетных областей теоретической и прикладной химии, таких как полимеризация диенов и создание стереорегулярных каучуков, высокоэффективные и селективные процессы гидрирования непредельных соединений, активация алканов, гидроформилирование и многие другие. И, несомненно, самой важной областью его применения в промышленности была и остается полимеризация непредельных углеводородов – -олефинов, диенов, ацетиленов и пока в меньшей степени алленов [14].
Ионно-координационная полимеризация