Получение бензола методом деалкилирования алкилароматических углеводородов - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение «Тюменский государственный нефтегазовый университет» Курсовой проект по дисциплине «Первичная переработка нефти и газа»Ароматические углеводороды и их производные находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Возможность получения из ароматических соединений разнообразных веществ и материалов делает их особенно ценными для промышленности органического синтеза. Ароматические углеводороды С9 используются для получения поликарбоновых кислот, их ангидридов и других продуктов. Ароматические углеводороды С9, находящиеся в составе риформатов и бензинов пиролиза, используются в качестве высокооктановых компонентов бензина.В зависимости от атома, с которым была связана алкильная группа, различают С-, О-, N-и S-деалкилирование. К деалкилированию иногда также относят замещение на атом водорода органических радикалов, например, гидрокси-и цианалкилов. Легко протекает О-и S-деалкилирование, труднее N-деалкилирование аминов; С-деалкилирование обычно осуществляют в жестких условиях - при высокой температуре, давлении, в присутствии катализаторов. Как правило, легко происходит замещение третичных алкилов, например деалкилирование трет-бутильной группы в аминах осуществляют действием CF3COOH при комнатной температуре.Деалкилирование применяют, в основном, для получения бензола из толуола и высших алкилбензолов, а также для получения нафталина из его гомологов. Деалкилирование может быть осуществлено при взаимодействии с водородом (гидродеалкилирование).Сырьем для гидродеалкилирования служат толуол, его смеси с ксилолами, фракции бензинов пиролиза (после гидроочистки) и каталитического риформинга.Скорость гидродеалкилирования толуола описывается уравнением первого порядка по сырью, порядок по водороду 0,5. Сырье совместно со свежим и рециркулируемым водородом подогревают до требуемой температуры в теплообменниках и печи и направляют в реактор или систему реакторов гидродеалкилирования. Температура в реакторах повышается за счет тепла реакции и при необходимости регулируется подачей холодного водорода. При свободных ресурсах водорода на предприятии процесс осуществляют с подпиткой свежего водорода без очистки рециркулирующего водородсодержащего газа. При отсутствии водорода установку гидродеалкилирования комбинируют с установкой получения водорода конверсией с водяным паром метана, образующегося в процессе.В верхнюю зону аппарата подают абсорбент - дистиллят гидродеалкилирования после дегазации его в газосепараторе низкого давления 6. Из газосепаратора высокого давления водородсодержащий газ поступает на прием циркуляционного компрессора 4. Выделяющийся в газосепараторе низкого давления 6 сбрасываемый газ выводят с установки, а рециркулирующую часть катализата вновь направляют в газосепаратор 5.гидродеалкилирование толуол каталитический газРассчитать материальный баланс установки термического гидродеалкилирования толуола мощностью - 80 000тонн в год бензола. Время работы установки - 8000 часов в году. Определить: 1 - годовой и часовой расход сырья, 2 - годовую и часовую производительность по всем продуктам, 3 - норму расхода водорода на 1 тонну бензола. Решение: Найдем Gрасхода по бензолу Найдем Gприх толуола и водорода в %масс.Бензол является важнейшим сырьем для химической промышленности, поскольку, он используется и как исходный реагент для синтеза самых разнообразных соединений, и как растворитель для других реакций (бензол растворяет практически все органические соединения, это своего рода «органическая вода»). Для увеличения ресурсов бензола широкое применение нашли процессы гидродеалкилирования его гомологов, осуществляемые при температурах 650~750°С.

План

Введение

Глава 1. Теоретическая часть

1.1 Назначение процесса

1.2 Сырье и продукция

1.3 Процессы гидро- и термодеалкилирования

1.4 Принципиальная схема промышленной установки каталитического гидродеалкилирования толуола

Глава 2. Практическая часть

2.1 Расчет материального баланса установки термического гидродеалкилирования толуола

Заключение

Список литературы

Ароматические углеводороды и их производные находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Возможность получения из ароматических соединений разнообразных веществ и материалов делает их особенно ценными для промышленности органического синтеза. Низкомолекулярные ароматические углеводороды - бензол, толуол и ксилолы являются одним из основных видов сырья для промышленности органического синтеза.

Ароматические углеводороды С9 используются для получения поликарбоновых кислот, их ангидридов и других продуктов. Однако объем их химического применения несоизмеримо мал по сравнению с использованием бензола, толуола и ксилолов. Ароматические углеводороды С9, находящиеся в составе риформатов и бензинов пиролиза, используются в качестве высокооктановых компонентов бензина. Фракции ароматических углеводородов С9 применяются также в качестве растворителей.

Для увеличения ресурсов бензола широкое применение нашли процессы гидродеалкилирования его гомологов, осуществляемые при температурах 650~750°С. В качестве сырья гидродеалкилироваиия обычно используют толуол, фракции бензинов риформинга и пиролиза, содержащие низкомолекулярные ароматические и неароматические углеводороды. В некоторых случаях к этому сырью могут быть добавлены ароматические углеводороды С9.

Потребность в бензоле значительно превышает потребность в толуоле, а толуол получается в избыточном количестве как при каталитическом риформинге, так и при пиролизе. Поэтому часть бензола получают из толуола деалкилированием или диспропорционированием. В последнем случае наряду с бензолом получаются ксилолы. Процесс деалкилирования используется также для получения нафталина из алкилнафталин

Бензол является важнейшим сырьем для химической промышленности, поскольку, он используется и как исходный реагент для синтеза самых разнообразных соединений, и как растворитель для других реакций (бензол растворяет практически все органические соединения, это своего рода «органическая вода»).

Для увеличения ресурсов бензола широкое применение нашли процессы гидродеалкилирования его гомологов, осуществляемые при температурах 650~750°С. В качестве сырья гидродеалкилироваиия обычно используют толуол, фракции бензинов риформинга и пиролиза, содержащие низкомолекулярные ароматические и неароматические углеводороды.

В курсовом проекте: Рассмотрена технология процесса деалкилирования толуола

Представлена принципиальная схема промышленной установки каталитического гидродеалкилирования толуола

Рассчитан материальный баланс установки термического гидродеалкилирования толуола.

1. Богданов Н. Ф., Переверзев А. Н. Депарафинизация нефтяных продуктов. М., Гостоптехиздат, 1961. 248 с.

2. Технология переработки нефти и газа. Ч. 3-я

3. Черножуков Н. И. Очистка и разделение нефтяного сырья, производство товарных нефтепродуктов. Под ред. А. А. Гуреева и Б. И. Бондаренко. - 6-е изд., пер. и доп. - М.: Химия, 1978 г. -424 с.

4. Ахметов С. А. Технология глубокой переработки нефти и газа: учебное пособие для вузов. Уфа: Гилем, 2002. - 672 с.

5. Ривкина Т. В. Обзор технологических процессов переработки нефти и газа: Учебное пособие. - Тюмень: ТЮМГНГУ, 2005. - 84с.

6. Банов П.Г. Процессы переработки нефти. М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 2003, Ч3, 504 с.

Размещено на .ru