Гидрирование бензола, типы реакторов, их технологические схемы. Технологический баланс и расходные нормы проектируемого аппарата после реконструкции. Обечайка, днище, штуцеры, конструкционный материал реактора. Мероприятия по охране окружающей среды.
Аннотация к работе
Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Специальность «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий» К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ: Совершенствование технологии гидрирования бензола в производстве капролактама в ОАО «Гродно Азот»В мировом производстве и потреблении конструкционных материалов доля пластмасс постоянно увеличивается. В отраслях, связанных с электричеством и электроникой, огнестойкий полиамид продолжает вытеснять дорогостоящий полипропиленсульфид и полибутилентерефталат. По оценке экспертов, мировой спрос на полиамиды в перспективе будет возрастать на 6-8 % в год. Этот продукт поликонденсации капролактама обладает уникальными свойствами, благодаря которым находят широкое применение в производстве целого ряда материалов и изделий: - мягкие напольные покрытия, текстильные изделия, декоративные и драпировочные ткани; На сегодняшний день прогнозируемый рост мирового потребления капролактама опережает прирост производственных мощностей по выпуску данного продукта.Производство капролактама проводится в несколько стадий, одна из которых ? гидрирование бензола.Основными веществами, используемыми, в процессе производства капролактама являются: бензол и циклогексан. Другой группой процессов синтеза капролактама являются процессы, в которых в качестве исходного сырья используется бензол. Равновесная степень конверсии бензола в циклогексан зависит от: давления, температуры и мольного соотношения бензола к циклогексану. Реакция гидрирования бензола водородом до циклогексана характеризуется уравнением: С6Н6 3Н2 = С6Н12 207 КДЖ/моль (1.1) Степень конверсии бензола в циклогексан меняется в зависимости от высоты слоя катализатора, объемной скорости и от продолжительности гидрирования.Недостатком схемы является необходимость введения серы в бензол, а также высокое давление в системе (3 МПА), что требует применения устойчивых к сульфидной коррозии сталей. Гидрирование проводят в реакторах полочного типа при объемной скорости подачи бензола 0,2-0,4 ч-1. В теплообменнике, куда поступает также циркуляционный водород, сырье испаряется, нагревается до 250-280°С и по центральной трубе попадает в нижнюю часть катализаторной зоны.Проводят в трубчатом реакторе, в котором тепло реакции отводится циркулирующим органическим теплоносителем. Реакция протекает при 220-240°С, 3 МПА и объемной скорости подачи бензола 0,8-0,9 ч-1. Ввиду высокой чувствительности платинового катализатора к примесям воды в бензоле, последний перед подачей в реактор осушают азеотропной ректификацией. Проходя систему теплообменников и испарителей, бензол испаряется и смешивается с циркуляционным газом (мольное отношение газ : бензол равно 8 : 1). Из реактора теплоноситель поступает в испаритель, где отдает часть тепла исходной парогазовой смеси, и далее в котел-утилизатор, откуда, охладившись, возвращается в реактор.Совмещенный каталитический конвертор углеводородов включает футерованный цилиндрический корпус 1, внутри которого размещены смесительное устройство для подвода и смешения кислородосодержащего газа с конвертированным газом после первичного риформинга 2, свободное пространство для реакции горения горючих компонентов конвертированного газа после первичного рифоринга с кислородом 3, катализаторный слой для проведения процесса конверсии метана с водяным паром 4, катализаторной решетки для поддержания катализатора конверсии метана 5, трубчатые модули 6, включающие реакционные трубы 7, загруженные катализатором конверсии и ограничительную обечайку 8, патрубки подвода исходной парогазовой смеси 9 и патрубки отвода конвертированного газа после процесса первичной конверсии 10, а также опорную решетку крепления модулей 11, передаточные коллекторы конвертированного газа после первичной конверсии в смеситель 12, штуцер подвода кислородосодержащего газа 13, коллектор подвода исходной парогазовой реакционной смеси 14, штуцер отвода конвертированного газа 15, полости для отводящих коллекторов 16, запорный замок 17, газоход для направления конвертированного газа после первичного риформинга в камеру горения 18. Кожухотрубчатый реактор (рисунок 1.6) состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками для сырья, входным 2 и выходным 3 патрубками для сырья, входным 4 и выходным 5 патрубками для теплоносителя, крышек 6 и пучка реакционных труб 7 с катализатором, которые оканчиваются распределительными устройствами 8 с входными прямоугольными щелевыми отверстиями 9, снабженными внутренними направляющими пластинами 10, образующих отверстия, по которым сырье распределяется на катализатор.
План
Содержание
Введение
1. Аналитический обзор
1.1 Физико-химические основы производства
1.1.1 Гидрирование бензола на вольфрам-никель-сульфидном катализаторе
1.1.2 Гидрирование бензола на платиновом катализаторе
1.2 Типы реакторов гидрирования бензола
1.3 Анализ технологических схем
1.3.1 Технологическая схема гидрирования бензола на вольфрам-никель-сульфидном катализаторе
1.3.2 Технологическая схема гидрирования бензола на никель-хромовом катализаторе
1.3.3 Технологическая схема гидрирование бензола на платиновом катализаторе
1.3.4 Технологическая схема гидрирование бензола в жидкой фазе