Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 128101
Наименование:
Курсовик Установка получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Химия.
Добавлен: 25.11.2021.
Год: 2021.
Страниц: 42.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Нижнекамский химико-технологическ й институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (НХТИ ФГБОУ ВО «КНИТУ»)
по дисциплине «Теория химико-технологическ х процессов»
Тема: Установка получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола.
Нижнекамск, 2020 г. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ СТУДЕНТУ
1.Группа: 1801 2. Тема курсовой работы «Процесс получения стирола дегидратацией метилфенилкарбинола» утверждена распоряжением по кафедре № ___ от ___ .2020 г. 3. Исходные данные для расчета материального баланса Производительность стирола 136 т.т. в год. Конверсия МФК – 71%. Селективность процесса 83,3%, Массовое соотношение МФК к водяному пару равно 1:4. Целевая реакция - дегидратация МФК в стирол; побочные реакции: - образование ацетофенона (дегидрирования МФК); - образование эфира (внутреняя дегидратация). Соотношение превращенного МФК в реакции дегидрирования в 10 раз больше, чем в реакции внутренней дегидратации. 4. Срок сдачи студентом курсовой работы: 31 декабря 2020г. 5. Содержание и структура пояснительной записки курсовой работы: введение; теоретические основы производства продукта; кинетический анализ процесса; материальный баланс процесса; выбор реактора; выводы; список литературы. Содержание Введение 4 1 Теоретические основы производства продукта 6 1.1 Сведения об отечественных и зарубежных производителях 6 1.2 Химические и физико-химические основы производства 12 1.2.1 Химизм процесса 12 1.2.2 Механизм процесса 18 1.2.3 Влияние температуры и давления на процесс 19 1.3 Физико-химически и теплофизические свойства исходных веществ, промежуточных, целевых и побочных продуктов 20 1.4 Выбор катализатора 24 2 Кинетический анализ процесса 27 3 Материальный баланс процесса 28 4 Выбор реактора 30 Вывод 33 Список литературы 34
? Введение Стирол - важнейший мономер химии полимерных материалов, используется для получения полистирола, термоэластопластов, синтетического каучука, различных лакокрасочных композиций, красок, лаков, клеев, пластиков АБС, растворителей смол полиэфирных и самого полиэфира, эластичной пены, высококачественной технической пластмассы. В основном, из стирола производят полистирол, обладающий низкой ценой. Конечной продукцией, получаемой из стирола, является: одноразовая посуда, упаковка для электронного оборудования, элементы салона автомобиля. Основными марками стирола, производимыми в России, являются СДЭБ, СДМФК. Производство стирола занимает важное место в современном мире, как в России, так и за рубежом. Так как стирол является основным мономером для производства полистирола, полимера, который имеет широкий спектр применения, в промышленности, для получения различных пластмасс на его основе и строительстве (например, пенополистирол активно используется в качестве утеплителя и теплоизоляции). Впервые стирол был выделен из смолы растения Ликвидамбар в Берлине в результате ряда экспериментов Эдуарда Саймона с экстрактами растений [1]. Одним из промышленных способов синтеза стирола является каталитическая дегидратация метилфенилкарбинола (МФК), что обусловлено относительно небольшой стоимостью производства, простотой исполнения процесса и высоким и стабильным спросом на стирол в качестве промежуточного сырья для переработки его в полистирол и смолы АБС и другие виды полимеров. К минусам производства относятся: большое количество побочных реакций, обусловленных чистотой сырья и закоксованностью катализатора, сложность хранения и транспортировки мономера. Промышленная реализация процесса осуществлена на ОАО «Нижнекамскнефтехим» в составе производства оксида пропилена и проводится в присутствии катализатора - активного оксида алюминия (АОА). В виду недавнего, так называемого «каучукового кризиса», который случился из-за резкого роста объема производства натурального, более дешевого, каучука, спрос на синтетический стирол в период с 2012 по 2014 года значительно упал, что повлекло за собой закрытие некоторых крупных предприятий в Европе и России. К счастью, на сегодняшний день, искусственному мономеру удалось вновь закрепиться на мировом рынке. По данным последних исследований рынка крупнотоннажных полимеров, института «Центр развития» объемы потребления стирола в России неуклонно растут и в период с 2012 по 2015 год увеличились с 378 до 536 тысяч тонн в год, вместе с тем количество импортируемого стирола снизилось за тот же период с 238 до 120 тысяч тонн в год, что явно говорит о востребованности данного мономера на рынке и увеличении его производственных мощностей в России. На сегодняшний день первое место по производительности стирола, методом каталитической дегидратацией метилфенилкарбинола в России, занимает площадка дегидратации на заводе ОАО «Нижнекамскнефтехим» и составляет большую часть объема производимого стирола в России, порядка 70% от общего объема Российского рынка. По данным на 2018 г., общий объем производства стирола составил 178 тыс. тонн. На втором месте находится ОАО «Сибур-Химпром», который выпускает около 130 тысяч тонн стирола в год, а третье место по производству занимает ЗАО "СИБУР-Химпром", его доля на рынке составляет порядка 10%. Основную долю мирового рынка занимают европейские предприятия и компании США. К примеру европейский концерн «Dow Chemicla» производит более миллиона тонн стирола ежегодно, доля США от общего мирового рынка составляет порядка 4 миллионов тонн в год [2]. ? 1 Теоретические основы производства продукта 1.1 Сведения об отечественных и зарубежных производителях В России мощности по производству стирола действуют на 5 предприятиях, причем все они расположены в России. Производителями стирола являются: ОАО "Нижнекамскнефтехим" (г. Нижнекамск, Татарстан), ОАО "Салаватнефтеоргсинт з" (г. Салават, республика Башкортостан), ЗАО "СИБУР-Химпром" (г. Пермь), ОАО "Пластик" (г. Узловая, Тульская обл.), ОАО "Ангарский завод полимеров" (г. Ангарск, Иркутская обл.). В остальных городах России стирол-мономер не производится. В таблице 1.1 приведены данные о производителях и методах получения стирола в РФ [2]. Таблица 1.1 – Данные об отечественных производителях стирола Компания-производите ь Объем производства: (за последние 3 года), тыс. тн...
? Вывод Одним из промышленных способов синтеза стирола является каталитическая дегидратация метилфенилкарбинола (МФК), что обусловлено относительно небольшой стоимостью производства, простотой исполнения процесса и высоким и стабильным спросом на стирол в качестве промежуточного сырья для переработки его в полистирол и смолы АБС и другие виды полимеров. К минусам производства относятся: большое количество побочных реакций, обусловленных чистотой сырья и закоксованностью катализатора, сложность хранения и транспортировки мономера. Производство стирола занимает важное место в современном мире, как в России, так и за рубежом. В России производство стирола сосредоточено в 5 промышленных городах: ОАО "Нижнекамскнефтехим" (г. Нижнекамск, Татарстан), ОАО "Салаватнефтеоргсинт з" (г. Салават, республика Башкортостан), ЗАО "СИБУР-Химпром" (г. Пермь), ОАО "Пластик" (г. Узловая, Тульская обл.), ОАО "Ангарский завод полимеров" (г. Ангарск, Иркутская обл.). Крупнейшими производителями стирола в мире являются Dow Chemical и BASF. За ними следует нефтяная компания Shell, TotalFinaElf. Дегидратация метилфенилкарбинола осуществляется в паровой фазе в присутствии катализатора при температуре 270-320 0С или в жидкой фазе при температуре 140-180 0С. Катализатором процесса дегидратации МФК служит активный оксид алюминия и кольцеобразный алюминия оксид (АОК-63-22К). Для процесса парофазной дегидратации МФК в стирол используется двухступенчатый реактор адиабатического типа со стационарным слоем катализатора, а жидкофазная дегидратация осуществляют в реакторе-ректификато е колонного типа Кажущаяся энергия активация процессов дегидратации высока, для превращения метилфенилкарбинола в стирол она составляет 42 кДж / моль. Рассчитанные расходные коэффициенты для метифенилкарбинола: Kт = 122 / 104 = 1,17 Кп = 32 114,06 / 16190,48 = 1,98 Список литературы 1. Тимофеев, В. С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза / В. С. Тимофеев, Л. А. Серафимов. – М. : Высшая школа, 2010. – 408 с. 2. Гайле, А. А. Ароматические углеводороды: Выделение, применение, рынок : Справочник / А. А. Гайле, В. Е. Сомов, О. М. Варшавский. – СПб : Химиздат, 2000. – 544 с. 3. Вержичинская, С. В. Химия и технология нефти и газа : учебное пособие / С. В. Вержичинская, Н. Г. Дигуров, С. А. Синицин. — 2-е изд., испр. и доп. — М. : ФОРУМ, 2012. – 400 с. 4. Ахметов, С. А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа : учебное пособие / С. А. Ахметов, Т. П. Сериков, И. Р. Кузеев, М. И. Баязитов. — СПб. : Недра, 2006. — 868 с. 5. Брагинский, О. Б. Нефтехимический комплекс мира : монографические исследования: экономика / О. Б. Брагинский. — М. : Academia, 2009. — 800 с. 6. Плата, Н. А. Основы химии и технологии мономеров / Н. А. Плата, Е. В. Сливинский. — М. : Наука: МАИ К «Наука/Интерпериодик », 2002. — 696 с. 7. Лапидус, А. Л. Газохимия : учебное пособие / А. Л. Лапидус, И. А. Голубева, Ф. Г. Жагфаров. — М.: ЦентрЛит-НефтеГаз. — 2008. — 450 с. 8. Филимонова, О. Н. Технологические расчеты производственных процессов / О. Н. Филимонова, М. В. Енютина. – Воронеж : гос. технол. акад. Воронеж, 2005. - 120 с. 9. Патент 2132322, Российская Федерация, МКИ6 С07С 15/46. Способ получения стирола. [Текст]. / А. А. Петухов, И. М. Васильев, Р. М. Галимзянов, Г. Н. Мельников, В. А. Белокуров, Беляев, С. П. Б. Р. Серебряков; заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим» — № 98110147/ (011729); заявл. 01.06.98; опубл. 27.06.99, Бюл. № 18. 10. Кирпичников, П. А. Химия и технология синтетического каучука / Л. А. Аверко-Антонович, Ю. О. Аверко-Антонович, П.А. Кирпичников. – Ленинград : Химия, 1970 – 402 с. 11. Патент 2141933, Российская Федерация, МПК 6 C07C1/24, C07C15/46. Способ получения стирола. [Текст]. / А. А. Петухов, И. М. Васильев, Р. М. Галимзянов, Г. Н. Мельников, Р. Г. Галиев, В.А. Белокуров, Н. А. Бозина, В. А. Комаров, Б. Р. Серебряков; заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим» — № 98110993/04; заявл. 09.06. 1998; опубл 27.11.99, Бюл. № 33. 12. Лебедев, Н. Н. Теория химических процессов основного органического и нефтехимического синтеза / Н. Н. Лебедев, М. Н. Манаков, В. Ф. Щвец; под ред. Н. Н. Лебедева. - 2-е изд. перераб. – М.: Химия, 1987. – 376 с. 13. Семенов, П. В. Парофазная и жидкофазная дегидратация метилфенилкарбинола в стирол в присутствии гомогенного катализатора / П. В. Семенов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 8 (112). — С. 102-104. — URL: archive/112/28518/ (дата обращения: 05.11.2020). 14. Кирпичников, П. А. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука / Кирпичников, В. В. Береснев, Л. М. Попова. - 2-е издание, переработанное – Ленинград : Химия, 1986. – 98 с. 15. Ламберов, А. А. Исследование механизма дегидратации альфа-фенилэтанола на поверхности оксида алюминия. Тезисы докладов VI Российской конференции «Механизмы каталитических реакций» / А. А. Ламберов, Р. Г. Романова, И. Г. Шмелев. – Москва, 2002. - 126-128 с. 16. Пат. 35600 U1 Российская Федерация, МПК7 B 01 D 3/14, C 07 C 15/46. Установка для получения стирола жидкофазной дегидратацией метилфенилкарбинола. [Текст]. / А. А. Петухов, В. М. Бусыгин, Х. Х. Гильманов, Н. Р. Гильмутдинов, Р. М. Ахметов, В. А. Белокуров, В. П. Зуев, И. М. Васильев, Р. М. Галимзянов, С. П. Беляев, А. Г. Заляев, Х. В. Гатауллин; заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим» — № 2003125420/20; заявл. 18.08.03; опубл. 27.01.04, Бюл. № 3. — 1 с. 17. Пожаро-взрывоопасност веществ и материалов и средства их тушения [Текст]: в 2 т. / Справочное издание; под ред. А. Н. Баратова и А. Я. Корольченко. – М. : Химия, 1990. 18. Васильев, В. А. Адсорбция катиона натрия на поверхности алюмооксидных катализаторов дегидратации 1-фенилэтанола / В.А. Васильев, Э.А.Каралин, А.Г. Абрамов // Вестник Казан. технол. университета – 2011. - №13. – 73 – 76 с. 19. Патент 23243 U1 Российская Федерация, МПК7 B 01 D 3/14, C 07 C 15/46. Установка для получения стирола жидкофазной дегидратацией метилфенилкарбинола. [Текст]. / Д. А. Кобелев, А. А. Петухов, Х. Э. Харлампиди, В. А. Комаров, В. А. Белокуров, В. П. Зуев, И. М. Васильев, Р. М. Галимзянов, А. Г. Заляев, Д. А. Саляхов; заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим» — № 2001135606/20; заявл. 25.12.2001; опубл. 10.06.2002. 20. Каралин, Э. А. Пути образования побочных продуктов при парофазной дегидратации метилфенилкарбинола на гамма-оксиде алюминия/ Э. А. Каралин, Е. И. Черкасова, Х. Э. Харлампиди, Н. Н. Батыршин //Нефтехи-мия. – 2001. – No 6. – 455-457 с. 21. Каралин, Э. А. Термодинамика дегидратации фенилэтанолов в условиях промышленного процесса парофазной дегидратации метилфенилкарбино-ла в стирол / Э. А. Каралин, Н. Н. Батыршин, Е. И. Черкасова, А. С. Павлов, Х. Э. Харлампиди // Вестник Казанского технологического университета. – 2002. – No 1-2. – 67-74 с. 22. Каралин, Э. А. Пути образования конденсированных соединений исмол при парофазной дегидратации метилфенилкарбинола на гамма-оксидеалюминия / Э. А. Каралин, Е. И. Черкасова, Х. Э. Харлампиди, Н. Н. Батыршин // Химическая промышленность сегодня. – 2003. – No 9. – 14-16 с. 23. Каралин, Э. А. Конверсия ацетофенона в стирол. Термодинамика и те-пловой расчет адиабатического реактора / Э. А. Каралин, Н. Н. Батыршин, Е. И. Черкасова, А. С. Павлов, Х. Э. Харлампиди // Химическая промышленность сегодня. – 2003. – No 9. – 17-21 с. 24. Каралин, Э.А. Реакционная способность ацетофенона в процессе де-гидратации метилфенилкарбинола в стирол / Э. А. Каралин, Н. Н. Батыршин, Е. И. Черкасова, О. Н. Андрецова, Х. Э. Харлампиди // Тезисы докладов XVII Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. – Казань, 2003. 25. Лекаев, В. М. Процессы и аппараты химической промышленности : учебник / В. М. Лекае, А.В.Лекае. - М. : «Высш. Школа» , 1977. – 239 с. 26. Кирпичников, П.А. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука / П.А. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попова. - 2-е издание, перераб. - Ленинград : Химия, 1986. – 109 -110 с. 27. Лаптева, Т.В. Одноэтапная задача проектирования оптимальной системы биологической очистки сточных вод с вероятностными ограничениями / Т. В. Лаптева, Н. Н. Зиятдинов, Д. Д. Первухин // Вестник Казанского технологического университета.- 2013, №7. – 262-267 с. 28. Каюмов, Р.А. Сверхкритическое водное окисление для обезвреживания отхода процесса эпоксидирования пропилена / Р.А. Каюмов, А.А. Сагдеев, А.Т. Галимова, Ф.М. Гумеров, Р.А. Усманов // Вестник Казанского технологического университета. - 2013, №1. –с. 43-47. 29. Кирпичников, П.А. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков / П.А. Кирпичников, А. Г. Лиакумович, Д. Г. Победимский. - Л.: Химия, 1981. - 264 с. 30. Патент 2177467, Российская Федерация, МПК 6 C07C1/24, C07C15/46. Способ получения стирола. [Текст]. / А. А. Петухов, Б. Р. Серебряков, В. А. Комаров, В. М. Бусыгин, В. А. Белокуров, И. М. Васильев, С. П. Беляев, Р. М. Галимзянов, В. П. Зуев, Х. В. Мустафин; заявитель и патентообладатель ОАО «Нижнекамскнефтехим» — № 2000104167/04; заявл. 21.02. 2000; опубл. 27.12.2001. 31. Смирнов, Н. Н. Химические реакторы в примерах и задачах : учебное пособие для вузов / Н. Н. Смирнов, А. И. Волжинский. – 2-е изд., перераб. – Л. : Химия, 1986. – 224 с., ил. 32. Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. – 10-е изд. – Л. : Химия, 1987. – 576 с. 33. Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии : учебник для вузов / Ю. И. Дытнерский. – часть 1. – М. : Химия, 1995. – 400 с. 34. Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии : учебник для вузов / Ю. И. Дытнерский. – часть 2. – М. : Химия, 1995. – 368 с.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
