Характеристика методов производства карбинола. Обоснование выбранного метода в месте строительства. Физико-химические данные процесса производства карбинола. Технико-технологические расчеты. Строительные и економические расчеты проекта. Безопасность.
Аннотация к работе
Описание технологической схемы производстваТепловой расчет Теплота, поступающая с исходной реакционной смесью и теплота, уносимая продуктами реакций Потери тепла в окружающую среду Тепло, поступающее в реактор с электрообогревом Расчет штуцеров реактора и подбор фланцев к нимОпределение потребителей электроэнергии и их мощности Выбор рода тока и напряжения питанияОписание САР температуры подачи синтез-газа "холодного" байпасаХарактеристика потенциальных опасностей и вредностей, которые могут возникнуть при реализации разрабатываемого проектаКлассификация и категорирование производства Безопасность технологического процесса и оборудования. Защита окружающей средыВыбор места строительства9.4. Отопление, водопровод, канализацияОпределение производственной мощности цеха Определение стоимости строительства зданий Определение стоимости оборудования Расчет численности рабочих Расчет амортизационных отчислений от стоимости основных производственных фондов цехаКарбинол (метиловый спирт) является одним из важнейших по значению и масштабам производства органическим продуктом, выпускаемым химической промышленностью. Карбинол выпускаемый в нашей стране применяется повсеместно, расходуется не только на внутреннем рынке, но и идет на экспорт в страны ближнего и дальнего зарубежья: Китай, Тайвань, Словакию, Венгрию, Финляндию, Украину, Белоруссию, Эстонию. Бурный рост производства карбинола обусловлен постоянно возрастающим многообразием сфер его применения. В большом количестве карбинол потребляют для получения различных химикатов, например хлорофоса, карбофоса, хлористого и бромистого метила и различных ацеталей. История развития отечественного промышленного синтеза карбинола началась в 1934 году выпуском 30 т/сут карбинола на двух небольших агрегатах Новомосковского химического комбината.Данный дипломный проект основан на производстве карбинола из "синтез-газа" при температуре 260-280 °С и давление 4,5 МПА на медьсодержащем катализаторе. Цех по производству карбинола-сырца будет построен на территории уже существующего химического предприятия в городе Щекино Тульской области. Сырьем будет служить конвертированный газ термического окисления метана, получаемый на этом же предприятии, что снижает затраты на транспортную доставку сырья. Данный проект модно считать безотходным, так как отработанный катализатор используется как сырье для производства цветных металлов, продувочные газы используются на этом же предприятии для производства аммиака, танковые газы сбрасываются на факел, жидких отходов нет.Синтез карбинола из оксида углерода с водородом на катализатор СНМ-1 под давлением не более 5,3 МПА и температуре не более 300°С протекает по следующим реакциям [4]: СО 2Н2 СН3ОН 90,73 КДЖ (3.1) Наряду с этими в реакторе синтеза карбинола протекают ряд побочных реакций, свойственных для синтеза карбинола на катализаторе [4]: 4СО 8Н2 С4Н9ОН ЗН2О 568,60 КДЖ (3.4) Катализатор СНМ-1 работает стабильно только в присутствии определенного количества оксида углерода (IV), который участвует в формировании активной поверхности катализатора. При отсутствии оксида углерода (IV) в газе, катализатор быстро теряет свою активность, которая затем полностью не восстанавливается даже при стабилизации СО2 в газе. Срок пробега катализатора СНМ-1 определен в один год, при средней за кампанию, производительности - 6,5т/сутки 100% карбинола с 1м3 катализатора.Кроме того, в карбиноле сырце имеются примеси - продукты побочных реакций синтеза: вода, диметиловый эфир (СН3)2О, высшие спирты (С3Н7ОН), a также другие примеси [4]. Сжатый в компрессоре до избыточного давления не более 4,51 МПА газ после концевого сепаратора С5 поступает в угольные адсорберы АД, которые предназначены для очистки свежего газа от N - метилпирролидона, поступающего с синтез - газом цеха ацетилена, до массовой концентрации N - метилпирролидона не более 1 мг/м3. Более высокая массовая доля N - метилпирролидона в газе, поступающем на синтез карбинола, приводит к ухудшению качества карбинола - сырца. В компрессоре К2 свежий газ смешивается с циркуляционным газом, дожимается до избыточного давления не более 5,3 МПА и поступает в межтрубное пространство рекуперационного теплообменника Т5 - 6, где за счет тепла газа, отходящего из реактора синтеза РК, нагревается до температуры Т=180 - 230ОС. Из реактора газ выходит с температурой не более 3000С и объемной долей карбинола в этом газе 2,5 - 3,0%.Q2-теплота, поступающая с электрообогревом, Q2-теплота, уносимая с продуктами реакций; Теплота, поступающая с исходной реакционной смесью и теплота, уносимая продуктами реакций Тепловые потоки поступающего сырья и продуктов реакций определяют по формулам: Qi=Gi•Ci•T (4.2) По формуле (4.3) найдем теплоту, поступающую с исходной реакционной смесью: Qi=453 • (170,02•103 •44,074 2099,35•103•30,043 11752,82•103•29,00 530,52•103•44,564 1927,88•103•29,814) /3600=61974,92•103 КВТ По формуле (4.
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 .ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАДОВ ПРОИЗВОДСТВА КАРБИНОЛА
Трехфазный синтез карбинола
Синтез карбинола непосредственным окислением природного газа
Жидкофазное окисление попутных газов
2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО МЕТОДА ПРОИЗВОДСТВА И РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА
3. ЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1.Физико-химические основы процесса
Требования, предъявляемые к свежему газу
Температура процесса
Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов