Анализ выделения изобутилена из изобутиленсодержащих фракций на ионитных катализаторах. Гидратация углеводорода в третичный бутиловый спирт. Суть устройства и принципа действия основного аппарата. Изучение отходов производства и основных видов брака.
Аннотация к работе
НИЖНЕКАМСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ФЕДЕРАЛЬНОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»Цех по производству высококонцентрированного изобутилена предназначен для выделения изобутилена из изобутиленсодержащих фракций на ионитных катализаторах. Области применения основных видов продукции: бутилкаучук - для производства автокамер, диафрагм для форматоров-вулканизаторов, латекса бутилкаучука, изделий строительного и медицинского назначения; галобутилкаучуки - в шинной и резинотехнической промышленности. Технологический процесс получения изобутилена включает в себя следующие основные стадии: · отмывка изобутиленсодержащих фракций от азотсодержащих соединений и отпарка загрязненной воды (наружная установка №2); · гидратация изобутилена из изобутиленсодержащих фракций с получением слабого водного раствора триметилкарбинола (ТМК) (наружная установка №1,№2,№3) ; · концентрирование слабого водного раствора триметилкарбинола (ТМК) с получением азеотропа ТМК и дегазация его (наружная установка №2,№3);Метод извлечения изобутилена на ионитных катализаторах основан на способности изобутилена в присутствии сульфакатионита вступать в реакцию с водой и образованием третичного бутилового спирта. Общий расход воды в реактор задается из расчета 280-310 кг/ч (в стехиометрическом соотношении с входящим в реакцию изобутиленом) воды на 1 т/ч 100%-го изобутилена. Изобутилен, присоединяя подвижный донорный ион водорода(Н ) из сульфокатионита RSO3Н, образует карбониевый ион: Реакционноспособный карбониевый ион активно взаимодействует с водой, причем образуется трет-бутиловый спирт, а катализатор возвращается в свою первоначальную форму, присоединяя протон водорода из воды: Реакция является экзотермической, протекает с выделением тепла (12000 ккал/моль или 36,02 КДЖ/моль). Побочная реакция образования димеров изобутилена зависит от количества воды подаваемой на гидратацию, при недостатке воды образование димеров увеличивается, также образование димеров зависит от температуры и активности катализатора. Р-505 задается из расчета 280-310 кг/ч (в стехиометрическом соотношении с входящим в реакцию изобутиленом) воды на 1 т/ч 100%-го изобутилена, и зависит от содержания изобутилена в сырье и распределяется, исходя из следующих соотношений: - в подогреватель поз.Гидрататор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат колонного типа, корпус которого состоит из обечайки и приваренных к ней верхней и нижней эллиптических крышек. Аппарат снаружи изолируется изолирующим материалом. Аппарат установлен на опору цилиндрического типа. Внутри аппарата расположены четыре слоя катализатора , каждый из которых удерживается сверху решеткой и снизу сеткой. В верхнюю часть аппарата, под слой катализатора через распределительное устройство подается изобутиленсодержащая фракция.В процессе производства триметилкарбинола (ТМК) образуются опасные промышленные отходы, химически загрязненные сточные воды, выбросы в атмосферу. К твердым опасным промышленным отходам относятся: · отработанный катализатор Пьюролайт СТ-275 из реактора поз. Жидкие отходы в цехе образуются в виде побочных продуктов по ходу технологического процесса.Технологический процесс выделения изобутилена должен осуществляться в соответствии с настоящим регламентом и требованиями технологических инструкций. Оборудование (технологическое, электрическое, КИП и А) должно эксплуатироваться только в исправном состоянии. Для предотвращения распространения огня все линии продувки аппаратов с легковоспламеняющимися жидкостями должны быть оборудованы огнепреградителями. При подготовке технологических систем и отдельных видов оборудования к пуску и выводе из резерва в работу проверить: · наличие, исправность и правильность подключения аппаратов. трубопроводов, насосов, приборов контроля и автоматики. сигнализации и блокировки, арматуры, предохранительных клапанов, пробоотборников; Перед пуском проверить узел на герметичность, положение запорной арматуры до и после предохранительных клапанов, на манометрах, уровнемерных колонках, отборах давления арматура должна быть открыта, остальная арматура должна быть закрыта.
План
Содержание
Введение
1. Описание технологической схемы производства
2. Устройство и принцип действия основного аппарата
3. Отходы производства, виды брака и меры по его предотвращению