Скипидар является одним из ценнейших проектов лесохимической промышленности и представляет собой многокомпонентную смесь терпеновых углеводородов, отличающихся высокой реакционной способностью. Уникальность скипидара заключается в том, что его получают путем переработки возобновляемых, а значит неисчерпаемых природных ресурсов. К сожалению, долгое время скипидар использовался преимущественно в качестве растворителя для лакокрасочных материалов.Скипидар представляет собой смесь терпеновых углеводородов, которые обладают высокими реакционными свойствами и могут служить для синтеза многих ценных продуктов. Сульфатный скипидар легковоспламеняющаяся жидкость; температура кипения 140 - 160 °С; в воде не растворим; температура вспышки плюс 34 °С; температурные пределы воспламенения: нижний - плюс 32 °С, верхний - плюс 53 °С; предельно - допустимая концентрация паров скипидара в воздухе рабочей зоне производственных помещений - 300 мг/м3 Физико-химические показатели сульфатного скипидара представлены в таблице 1. Как самостоятельный продукт скипидар используется в основном в качестве растворителя, но из него можно получать камфен, камфору, окситерпеновую смолу, сосновое масло, душистые вещества и полимеры терпенов. Особый интерес представляют полимеры терпенов или политерпеновые смолы, которые благодаря своим уникальным свойствам нашли широкое применение в различных отраслях промышленности. Цеолит «Сахаптин» представлен цеолитизированными туфогенными породами с массовой долей цеолита 40 - 45 %.Через конденатор-холодильник и вакуум-приемник мономеры направляются на повторную полимеризацию, а полученные в результате отгонки политерпены из куба-испарителя поступают в приемный сборник для розлива в качестве готового продукта [4]. Получают политерпены непрерывной полимеризацией терпеновых углеводородов в присутствии катализатора, путем подачи исходных углеводородов в верхнюю часть реактора через перфорированный патрон, с последующим поступлением паров мономера в заполненную катализатором реакционную зону, при скорости движения паров мономера в полном сечении реактора 0,3 - 0,4 м/с, непрерывной дефлегмацией непрореагировавшей части мономера и возвращением последнего в зону реакции. Установка для получения политерпенов показана на рисунке 2.2 Она включает в себя подогреватель (1), патрон с катализатором (2), установленный в верхней части реактора - полимеризатора (3), сборник полимеризата (4) и холодильник-конденсатор (51 В реакционной зоне реактора-полимеризатора (3) поддерживается постоянная температура 160-170 °С, пары скипидара со скоростью 0,3 - 0,4 м/с непрерывно в течение 7 - 9 ч проходят через слой катализатора (2), где идет реакция изомеризации, и изомеризат в виде флегмы возвращается в реактор (3) (об окончании реакции полимеризации судят по плотности и показателю. На основании имеющихся в научно-технической литературе данных по склонности к полимеризации терпеновые углеводороды следует расположить в ряд: р-пинен > дипентен > а-пинен > Д-карен > камфен [3], Структура р-пинена является наиболее «благоприятной» для полимеризации. Политерпены могут быть получены при воздействии на терпеновые углеводороды титанового катализатора, применяющегося в промышленности для изомеризации а-пинена в камфен, Катализатор - титановую кислоту получают гидратацией каталитически неактивной двуокиси титана водными растворами едкого натра при нагревании под давлением с последующим разложением образовавшегося титаната разведенными кислотами на холоду.Получение полимеров терпенов складывается из двух основных операций:-полимеризация скипидара; Полимеризация скипидара на цеолитовом катализаторе происходит в реакторе-полимеризаторе (3), куда скипидар подается насосом (1) через подогреватель (2). Во время процесса часть скипидара испаряется, пары поступают в конденсатор (4), откуда возвращаются в реактор (3). В перегонном кубе (7) происходит отгонка мономеров от полимеров под вакуумом при температуре 80 °С.В году 365 дней, 35 дней отводится на капитальный и планово-предупредительный ремонты. Число рабочих дней в году составит 365 - 35 = 330 дней. Готовая производительность по сырью Gt, при непрерывном технологическом процессе составит 2500000/330*24=315,7 кг/ч. В полимеризатор на одну загрузку приходится 505,050 кг/ч скипидара и 50% цеолита от массы загруженного скипидара. Выход полимеров терпенов составляет 69,8%, а мономеров-30,2 %.Состав мономерной фракции: ?-пинен-1,32 %, камфен-47,35 %, карен n-цимол-48,03 %, дипентен-3,3 %.В результате выполнения проекта были рассмотрены основные характеристики, физико-химические свойства исходных и конечных продуктов. Описаны теоретические основы процесса получения политерпенов, лабораторный контроль; приведены технико-экономические показатели.
План
Содержание
Введение
1 Стандартизация производства
2 Технологические решения
2.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства
2.2 Технологические основы процесса
2.3 Технологическая схема и ее описание
2.4 Расчет материального баланса
Заключение
Библиографический список
Введение
Скипидар является одним из ценнейших проектов лесохимической промышленности и представляет собой многокомпонентную смесь терпеновых углеводородов, отличающихся высокой реакционной способностью. Уникальность скипидара заключается в том, что его получают путем переработки возобновляемых, а значит неисчерпаемых природных ресурсов. В последнее время этот факт является особенно актуальным. К сожалению, долгое время скипидар использовался преимущественно в качестве растворителя для лакокрасочных материалов. В связи с этим необходимы такие технологические разработки, которые позволяют более полно и квалифицированно его переработки. В последнее время особый интерес вызывает производство вторичных продуктов на его основе. Одной из таких технологий является получение таких продуктов как политерпена.
Политерпены представляют собой нейтральные углеводородные соединения, и я являются продуктом полимеризации изомеризованного скипидара в присутствии катализатора. В качестве исходного сырья для их производства используется живичный и сульфатный скипидар. Они используются в качестве замасливателя стекловолокна и стеклоткани, для приготовления твердых и жидких лыжных мазей, пластификатора, повышающего прочность, свето- и водостойкость пленкообразующих веществ, сиккатина, ускоряющего высыхание масленых лаков и красок, а также компонента в производстве иммерсионных масел.
В химической промышленности политерпены синтезируют по технологии, включающей изомеризацию скипидара, полимеризацию мономеров и их отгонку от полимеризата [ 1]. скипидар переработка политерпен полимеризация
Вывод
Целью выполнения данного курсового проекта являлось проектирование отделения по получению политерпенов на основе переработки скипидара.
В результате выполнения проекта были рассмотрены основные характеристики, физико-химические свойства исходных и конечных продуктов. На основании литературных данных выбрана и обоснована технологическая схема производства. Описаны теоретические основы процесса получения политерпенов, лабораторный контроль; приведены технико-экономические показатели.
Осуществлен расчет материального баланса получения политерпенов и на основании расчетов подобрано оборудование. Также был рассмотрен раздел безопасности и экологичности проекта, в котором освещены вопросы пожаро- и взрывоопасности технологического процесса, безопасности труда работающих, воздействия проектируемого производства на окружающую среду.
Список литературы
1 Радбмдк А.Б Разработка научно - прикладных основ технологических процессов глубокой переработки скипидара и внедрение их в производство (Текст]: автореф. дне, докт техн. наук; 05.2 КОЗ А Б. Радбилъ, - Красноярск, 2009, - 25 с, •2 Рязанова, Т.В. Технология лесохимических производств. Технологи* экстрактивных веществ дерева [Текст]: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению 655000 Химическая технология органических веществ и топлива по специальности 260300 Технология химической переработки древесины всех форм обучения T.B. Рязанова, С.М Репях, Б.А. Золин. - Красноярск: СИБГТУ. 2004, 4,1, - 276 с.
3 Журавлев, П.И. Канифоль, скипидар и продукты их переработки [Текст] / П.И. Журавлев. - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 72 с.
4 Журавлев, П.И. Получение производных скипидара [Текст] / П.И. Журавлев. - М.: ВНИПИЭИЛЕСПРОМ, 1983, - 36 с.
5 Соболева, С.В. Получение политерпенов на основе скипидара с использованием природного цеолита «Сахаптин» [Текст]: дис. ... канд.техн.наук: 05.21.03: защищена 18.05.2001 / С.В.Соболева. - Красноярск, 2001. - 135 с.
6 Рязанова, Т.В. Новые технологии лесохимических производств [Текст]: учеб. пособие для студентов специальности 260300 (240406.65) очной формы обучения/Т.В. Рязанова.- Красноярск: СИБГТУ, 2006. - 235 с.
7 ГОСТ 12.0.004-90. ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 32 с.
8 ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. 1 переиздание (сентябрь 1988 г) с изм. № 1 от 1987 г. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 16 с.
9 Вредные вещества в промышленности. Справочник. В 3 т./ Под ред. Н.В.Лазарева, Э.Н.Левиной. - Л.: Химия, 1976. - 288 с.
10 ГОСТ 12.1.005-88*. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. С изменением № I от 06.2000. -32с
11 Ефимова, В.Н. Пожаровзрывоопасность сырья, материалов и продуктов лесохимических производств. Справочник. [Текст] / В.Н.Ефимова, В.В.Заводчикова - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром - сть, 1990. - 88 с.
12САНПИН 2.2.1/2.1.1.1031-2003 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. - М.: Минздрав России, 2001. - 43 с.
13НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: ГУГПС, 2003.-25 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
