Разработка установки для производства тетрахлорэтилена мощностью 2000 т/г - Курсовая работа

Тетрахлорэтилен в силу в своей растворяющей способности, относительно слабой токсичности получил наибольшее распространение среди хлорорганических растворителей, таких, как четыреххлористый углерод, метилхлороформ, трихлорэтилен и др. Способ сложен в осуществлении. Наиболее близким к авторскому свидетельству №713860 по технической сущности и достигаемому результату является способ получения тетрахлорэтилена путем термической обработки четыреххлористого углерода в присутствии катализатора-расплава солей хлоридов щелочноземельных металлов. Он состоит в том, что четыреххлористый углерод подвергают термической обработке при 300 - 390 °С в присутствии каталитической системы, содержащей вес, %: 3-8 хлорида меди, 3-8 хлорида калия, 0,1-2 гидроокиси рубидия, - окись алюминия остальное.Тетрахлорэтилен в силу своей растворяющей способности, относительно слабой токсичности получил наибольшее распространение среди хлорорганических растворителей, таких как четыреххлористый углерод, метилхлороформ, трихлорэтилен и др. Высокотемпературное хлорирование любого углеводорода С1-С3, их хлорпроизводных или их смеси в объеме или на катализаторе (одновременно получается четыреххлористый углерод либо трихлорэтилен) [3, с.190-191]: Авторское свидетельство №50533 Отщепление хлористого водорода от тетра-и соответственно пентахлорэтана, отличающийся тем, что означенные хлорпроизводные этана обрабатывают избытком безводного жидкого или газообразного аммиака при температуре ниже или равной 0 °С, после чего смесь хлорпроизводного этилена, аммиака и хлористого аммония разделяют известными методами. Способ получения тетрахлорэтилена из хлорорганических отходов С1-С3 и возвратного тетрахлорметана газофазной конверсией при температуре 450-600 °С в присутствии акцептора хлора и избытке хлора в реакционных газах 10-15 масс., отличающийся тем, что процесс газофазной конверсии совмещают с экзотермической реакцией исчерпывающего хлорирования метана и/или хлорметана. Хлорирование тетрахлорэтана хлором при повышенной температуре в присутствии катализатора - активированного угля, отличающиеся тем, что, с целью увеличения выхода целевого продукта, упрощение процесса и снижения отходов производства, хлорирование ведут в присутствии рециркулируемых побочных продуктов процесса, содержащих трихлорэтилен, пентахлорэтан и гексахлорэтан, в количестве 1-80 мол.В промышленном масштабе перхлорэтилен получают (совместно с четыреххлористым углеродом) исчерпывающим хлорированием углеводородов С1-С3 или их хлорпроизводных. Процесс получения перхлоруглеродов С1-С3 состоит из следующих основных стадий: 1. хлорирование, 2. закалка и конденсация продуктов реакции, 3. абсорбция хлористого водорода и очистка соляной кислоты, 4. выделение товарных перхлорэтилена и четыреххлористого углерода. Тепло реакции снимают рециркуляцией жидких продуктов (четыреххлористый углерод-сырец и тетрахлорэтилен) из испарителя 4. Из куба колонны выводят тяжелые продукты и в этой же колонне отделяют хлористый водород, хлор, четыреххлористый углерод от тетрахлорэтилена, отбираемого с одной из промежуточных тарелок. Отогнанные тетрахлорэтилен и четыреххлористый углерод возвращают в реактор 2, а кубовые остатки из испарителя 4 передают на стадию термического обезвреживания.Процесс состоит из следующих стадий: 1. хлорирование, 2. закалка реакционных газов, 3. абсорбция хлористого водорода с получением товарной соляной кислоты, 4. нейтрализация и осушка смеси тетрахлорэтилена и четыреххлористого углерода, 5. ректификация смеси тетрахлорэтилена и четыреххлористого углерода с получением товарных продуктов. 2 Принципиальная схема получения четыреххлористого углерода и перхлорэтилена из хлорпроизводных пропана и пропилена: 1, 12, 13, 14 - ректификационные колонны; 2, 6 - испарители; 3 - реактор; 4 - циклон; 5 - закалочная колонна; 7 - конденсатор; 8-аппарат для нейтрализации; 9, 10 - отпарные колонны; 11 - колонна азеоторопной осушки. Для отделения от высококипящих продуктов дихлорпропановая смесь и монохлорпропены подвергаются ректификации в колонне 1. После ректификации и осушки продукты проходят испаритель 2, смешиваются с хлором и поступают в реактор 3. Реакция осуществляется адиабатически при 500-540 °С в псевдоожиженном слое кварцевого песка; для съема тепла реакции часть реакционной смеси рециркулирует.ПДК паров в воздухе рабочей зоны производственных помещений составляет 10 мг/м3. Содержание хлора в воздухе 0,006 мг/л оказывает раздражающее действие на дыхательные пути, 0,012 мг/л переносится с трудом, концентрация выше 0,1 мг/л опасна для жизни: дыхание становится частым, судорожным, паузы продолжительными, остановка дыхания наступает через 5-25 мин. Из емкости Е25 четыреххлористый углерод подают в испаритель Т1, затем подают в испаренном виде в реактор Р2 при температуре 77 °С. Отходный четыреххлористый углерод со стадии 6 испаряется в испарителе Т4 и так же подается в реактор Р2 при температуре 77 °С. Отключение реактора производится по распоряжению мастера смены в следующем порядке: закры

Содержание

Введение

1. Методы синтеза тетрахлорэтилена

2. Промышленное производство тетрахлорэтилена

2.1 Исчерпывающее хлорирование углеводородов С1-С3

2.2 Высокотемпературное хлорирование пропана и пропилена

3. Физико-химические свойства исходных реагентов, конечных продуктов и отходов

4. Блок-схема и принципиальная схема производства тетрахлорэтилена по авторскому свидетельству №713 860

5. Материальный баланс

6. Тепловой баланс

6.1 Тепловой эффект реакции

6.2 Входящий поток (потоки 1, 5 8)

6.3 Выходящий поток (поток 2)

7. Конструктивный расчет основного аппарата

7.1 Общие сведения

7.2 Конструктивный расчет аппарата

8. Технологический контроль производства

9. Утилизация и обезвреживание отходов

Заключение

Литература

Приложение

Тетрахлорэтилен в силу в своей растворяющей способности, относительно слабой токсичности получил наибольшее распространение среди хлорорганических растворителей, таких, как четыреххлористый углерод, метилхлороформ, трихлорэтилен и др.

Известен способ получения тетрахлорэтилена пиролизом хлорметанов - смеси четыреххлористого углерода и хлороформа при 600 - 750 °С. Способ сложен в осуществлении. Наиболее близким к авторскому свидетельству №713860 по технической сущности и достигаемому результату является способ получения тетрахлорэтилена путем термической обработки четыреххлористого углерода в присутствии катализатора-расплава солей хлоридов щелочноземельных металлов. Выход продукта 99%. Недостатком способа является сложность технологии (высокая температура, катализатор в виде расплава). Целью авторского свидетельства № 713860 является упрощение технологии процесса. Он состоит в том, что четыреххлористый углерод подвергают термической обработке при 300 - 390 °С в присутствии каталитической системы, содержащей вес, %: 3-8 хлорида меди, 3-8 хлорида калия, 0,1-2 гидроокиси рубидия, - окись алюминия остальное.

Основными областями применения перхлорэтилена являются текстильная промышленность и обезжиривание металлов, сухая чистка одежды. Его применяют так же как полупродукт для производства фторуглеводородов, в частности фреона - 113.

Целью проекта является проектирование установки для производства тетрахлорэтилена мощностью 2000 т/год по технологии данного авторского свидетельства. В проекте выполнены расчеты материального и теплового балансов, конструктивный расчет основного аппарата, разработана схема технологического контроля главной стадии производства, а так же рассмотрены вопросы утилизации и обезвреживания отходов производства.