Производство поливинилхлорида - Курсовая работа

Винилхлорид является основным продуктом хлорорганического синтеза, на его получение в различных странах расходуется до 20-35% хлора. В начале 1990-х годов ежегодные темпы роста его производства в мире составляли 5%. Поливинилхлорид находит применение в различных отраслях промышленности, в том числе в строительстве, электротехнике и электронике, в производствах целлюлозы и бумаги, эластомеров и волокнообразующих полимеров, настилов для пола, одежды, обуви.Существует четыре промышленных способа получения винилхлорида: 1.Сбалансированный двухстадийный метод, включающий стадии прямого хлорирования этилена[1]: или его окислительного хлорирования [1]: до 1,2-дихлорэтана с последующим пиролизом до винилхлорида и хлорида водорода [1]: Образовавшийся хлорид водорода направляется на окислительное хлорирование этилена. 2.Комбинированный метод на основе этилена и ацетилена, состоящий из стадий прямого хлорирования этилена до дихлорэтана с последующим его пиролизом до винилхлорида и хлорида водорода [1]: (1) Комбинированный метод на основе легкого бензина, включающий стадии пиролиза бензина с получением смеси этилена и ацетилена примерно в стехиометрическом соотношении с последующим гидрохлорированием смеси до винилхлорида и хлорированием оставшегося этилена до дихлорэтана. Дихлорэтан затем подвергают пиролизу до винилхлорида с рециклом образовавшегося хлорида водорода. Реакция прямого хлорирования этилена, катализируемая кислотами Льюиса, протекает по механизму электрофильного присоединения согласно уравнению[1]: Взаимодействие хлора и этилена происходит в среде кипящего дихлорэтана при 363-383 К.Посчитаем производительность в день: ПВП=500000/335=1492,53 т/сутки= 1492537,3134кг/сутки ПСП=1492537,3134/(1-1,035/100)=1508146,6310кг/сутки общий расход винилхлорида постадийно: П= ПСП-ПВП =1508146,6310-1492537,3134=15609,3176 кг/сутки При пересчете производительности в сутки: П=500000/335=1492537,3 кг/сутки Суточный выход сырья [5]: Ацетилен Хлороводород Сулема Едкий каллий Активированный уголь 40,5 масс. доля 43,5 масс. доля 1,2 масс. доля 11,3 масс. доля 13,5 масс. доля Суточный выход каждого сырья, начиная с гидрохлорирования: Ацетилен 1433753,4*40,5/110=527881 кг/суткиРассчет объема аппарата: Vp= ??t Обьем данного аппарата мы принимаем по обьему данных рядов аппаратов (ГОСТ 13372-78) Аппарат такого обьема считается удобным для проведения процесса. Высота аппарата: Высоту Н аппарата берем по стандарту 5 метров. Q2 - Тепло требуемое для подогрева аппарата Потери тепла в окружающую среду: Q3=?a·F/(top - тп) a - коэффициент потери в ОС а(крышка) = 7,063 Вт/м2 град а(обечайка) = 5,276 Вт/м2 град а(днище) = 7,642 Вт/м2 градАппарат рассчитывается с внутренним давлением под вакуумом. р=0,1мк/м2 (кольцевое) Допускаемое напряжение [2] do= hdg* h - условия эксплуатации. h = 1 dg* - номинальное допускаемое напряжение ГОСТ 18410,для стали при 180ОС. dg* = 135 мк/м2 dg= 135 мк/м2 Проверка: условие выполняетсяОпределить толщину стенки обечайки работающей под внутренним давлением вертикального аппарата по следующим данным: материал - сталь0Х18Н12Т; Определить допускаемое напряжение по формуле: ?0=?·?* . где ? - поправочный коэффициент, учитывающий условия аппарата. Величина поправочного коэффициента (согласно колеблется в пределах 0,9-1,0) определяется при проектировании в зависимости от условий эксплуатации, опасности и вредности обрабатываемых сред. Значение ? рекомендуется выбрать исходя из следующих соображений: - для узлов и деталей аппаратов, предназначенных для обработки или хранения под давлением или без него, взрыво-и пожароопасных продуктов, а также продуктов высокой токсичности - с обогревом этих узлов и деталей открытым пламенем, точными газами или открытыми электронагревателями ?=0,9; то же, но для необогреваемых узлов и деталей или при обогреве, но с надежной изоляцией их от источников нагрева, а также для узлов и деталей аппаратов, предназначенных для обработки или хранения под давлением или без него всех прочих продуктов с обогревом этих узлов и деталей открытым пламенем, топочными газами или открытыми электронагревателями ?=0,95;Винилхлорид - органическое вещество ; бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, имеющий формулу C2H3Cl и представляющий собой простейшее хлорпроизводное этилена . Винилхлорид - сильный яд, оказывающий на человека канцерогенное , мутагенное и тератогенное действие. Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку крупнейших многотоннажных продуктов основного органического синтеза; при этом почти весь производимый объем используется для дальнейшего синтеза полихлорвинила (ПВХ), мономером которого и является винилхлорид.

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Промышленные методы получения винилхлорида

2. Технологическая часть

2.1 Материальный баланс

2.2 Технологический расчет

3. Механический расчет

3.1 Расчет на прочность корпуса

Заключение

Винилхлорид (хлористый винил, хлорэтен, монохлорэтилен) СН2=СН-CI - бесцветный газ с эфирным запахом; т. пл. 114,6 К, т. кип. 259,2 К, хорошо растворим в обычных органических растворителях.

Винилхлорид является основным продуктом хлорорганического синтеза, на его получение в различных странах расходуется до 20-35% хлора.

Основным потребителем винилхлорида является производство поливинилхлорида, который по объему выпуска занимает второе место после полиэтилена. В начале 1990-х годов ежегодные темпы роста его производства в мире составляли 5%. Общий объем его мирового производства в 2000 г. достиг 25 млн т [1].

Поливинилхлорид находит применение в различных отраслях промышленности, в том числе в строительстве, электротехнике и электронике, в производствах целлюлозы и бумаги, эластомеров и волокнообразующих полимеров, настилов для пола, одежды, обуви. Самым крупным потребителем поливинилхлорида является производство труб для газо- и водопроводов, на которое расходуется до 20-55% полимера. Интенсивно увеличивается использование поливинилхлорида в качестве заменителя дерева. Суммарный объем производства поливинилхлорида в России составляет -550 тыс. т/год, или 2% мирового промышленного производства.

Винилхлорид - органическое вещество ; бесцветный газ со слабым сладковатым запахом, имеющий формулу C2H3Cl и представляющий собой простейшее хлорпроизводное этилена . Вещество является чрезвычайно огне- и взрывоопасным, выделяя при горении токсичные вещества. Винилхлорид - сильный яд, оказывающий на человека канцерогенное , мутагенное и тератогенное действие. Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку крупнейших многотоннажных продуктов основного органического синтеза; при этом почти весь производимый объем используется для дальнейшего синтеза полихлорвинила (ПВХ), мономером которого и является винилхлорид. По мнению издания «The 100 MOSTIMPORTANTCHEMICALCOMPOUNDS» (GREENWOODPRESS, 2007), винилхлорид входит в сотню самых важных химических соединений.

Винилхлорид очень ценное вещество. Его используют для производства поливинилхлорида, а также для производства 1,1,1-трихлорэтана, винилиденхлорида, хлорацетальдегид а и др.

До середины 70-х годов 20-го века винилхлорид использовался как хладагент, пропеллант для аэрозольных баллонов и компонент для некоторых видов косметики. В этом курсовом проекте был проведен расчет геометрических размеров реактора для получения винилхлорида, его механический расчет, технологический расчет и расчет на ветровую нагрузку.

Размещено на