Модернизация установки получения МТБЭ.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Литературный обзор 6
1.1 Характеристика сырья 6
1.2 Метил-трет-бутиловый эфир 9
1.3 Процесс узла отмывки изобутановой фракции от метанола и отгонки метанола от воды 10
1.3.1 Теоретические основы процесса ректификации 11
1.3.2 Теплообменное оборудование 13
1.4 Анализ патентных исследований получения МТБЭ 17
1.5 Синтез МТБЭ 18
1.5.1 Химизм процесса синтеза метил-трет-бутилового эфира 18
1.5.2 Регулирование процесса синтеза метил-трет-бутилового эфира 19
2 Технологическая часть 21
2.1 Анализ работы и обоснование модернизации установки синтеза МТБЭ 21
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции 22
2.3 Технологическая схема производства с описанием 24
2.4 Материальный баланс установки получения МТБЭ 28
2.5 Расчёт основного оборудования 31
2.6 Материальный баланс ректификационной колонны Кт-60 32
2.7 Определение температуры и давления 32
2.8 Построение диаграмм фазового равновесия и кривых изобар 33
2.9 Определение оптимального флегмового числа и числа теоретических тарелок 38
2.10 Тепловой баланс ректификационной колонны Кт-60 40
2.11 Определение внутренних материальных потоков в колонне Кт-60 43
2.12 Гидравлический расчёт ректификационной колонны Кт-60 46
2.12.1 Выбор расстояния между тарелками 46
2.12.2 Определение диаметра ректификационной колонны Кт-60 46
2.12.3 Гидравлическое сопротивление тарелки 50
2.13 Определение числа реальных тарелок 52
2.14 Расчёт высоты ректификационной колонны Кт-60 53
2.15 Расчёт диаметра штуцеров 54
2.16 Расчёт вспомогательного оборудования данного узла 57
2.16.1 Ёмкость для флегмы Е-63 57
2.16.2 Теплообменник рекуперативного типа Т-65 58
2.16.4 Подогреватель Т-61 61
2.16.5 Насосы Н-64/1,2 63
2.17 Выводы по технологической части 65
3 КИП и автоматизация производства 66
3.1 Назначение КИПиА 66
3.3 Определение контрольно-измерительных приборов 69
4 Механическая часть 71
4.1 Расчёт толщины стенки и днища конденсатора Т-62 71
4.2 Расчёт крепежа фланцевого соединения 72
4.2.1 Выбор типа фланца и уплотнительного материала 73
4.2.2 Расчёт болтов 73
4.2.3 Расчёт фланца 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77

Весь текст будет доступен после покупки

Химическая реакция, когда алкильная группа присоединяется к молекуле органического соединения по реакциям замещения или присоединения, относится к реакциям алкилирования.
В промышленности процессы алкилирования играют важную роль. Они используются для получения крупнотоннажных продуктов: стирола, этилбензола, кумола, различных алкилатов С7, С8, МТБЭ, медицинских препаратов.
Бензин должен иметь октановое число, соответствующее степени сжатия двигателя. Это аксиома. В противном случае происходит детонация, хаотическая реакция и, как следствие, разрушение цилиндропоршневой системы.
Одним из способов повышения октанового числа является введение в бензин специальных антидетонационных присадок, в том числе метил–трет-бутилового эфира (МТБЭ). МТБЭ разрешается добавлять в бензины в качестве кислородсодержащего высокооктанового компонента до 15 % (по объёму) в России и странах Европейского союза, кроме, Польши – 5 %.
Получают МТБЭ взаимодействием органического вещества метанола спирта и изобутилена, ненасыщенного углеводорода, в составе С_4-фракций углеводородов в присутствии макропористого катализатора.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Характеристика сырья

Изобутилен (СН3)2С=СН2 – непредельный углеводород с двойной связью, изомерен бутилену. Представляет из себя бесцветный газ, имеет температуру кипения минус 6,9 °C. Изобутилен вырабатывают в двух формах: компонент фракции С4 и чистый продукт. Фракцию С4 получают: из газов пиролиза; каталитического крекинга; дегидрированием ИФ; изомеризацией нормальных бутиленов. Таким образом содержание изобутилена во фракции варьируется от 20 до 60 % масс. Этот широкий разброс объясняется составом исходного сырья.
Изобутилен используется для получения алканов (изооктана), непредельных альдегидов (метакролеина), синтетических смол. Реакциями со спиртами органического соединения (например, этанол, метанол) получают достаточно простых трет-бутиловых эфиров (МТБЭ, ЭТБЭ). Эти эфиры находят своё применение в виде добавок к моторному топливу для повышения октанового числа.
Метанол - особенно важный по значению крупнотоннажный продукт в химической промышленности. В настоящее время стремительно развиваются потребляемые объёмы использования метанола, значительно совершенствуются технологии его производства.
Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) – имеет рациональную формулу CH3OH, представляет из себя ядовитую бесцветную жидкость похожую на воду без запаха. Данный спирт является одноатомным спиртом и простейшим представителем гомологического ряда. Находит своё применение в качестве различных полупродуктов промышленных синтезов.
Основные потребители метилового спирта – это производители бесцветного газа формальдегида, синтетических смол и большого количества других продуктов, которые являются основой. Свойства метанола - отличная растворимость в воде, что хорошо видно в процессе экстракции колонны Кт-50 и низкая, доходит практически до минус 100 ?, температура замерзания.
Метиловый спирт используется в большом количестве различных отраслей:
в нефтеперерабатывающей отрасли для очистки бензина от меркаптанов и при выделении толуола в качестве растворителя;
добавляют в топливо, повышая октановое число, и как следствие, мощность двигателя, при этом понижая вредность выхлопных газов;
в химической промышленности при производстве уротропина, формалина, продуктов метилирования и уксусной кислоты, при этом это самый объёмный рынок;
в нефтехимической индустрии главные потребители — это производства изопрена и МТБЭ;
в последнее время набирает популярность производство биодизельного топлива.
На сегодняшний день РФ крупный игрок на мировом рынке. Россия занимает четвёртое место по объёмам выпуска метилового спирта. Отечественные производители стали уделять все больше внимания уделять на глубину переработки, но экспорт все еще велик. Перерабатывать метиловый спирт и тем самым расширять производства экономически выгодней, так как это дает рабочие места, что хорошо сказывается на экономической составляющей страны, и цена конечного продукта в разы выше, чем продажа в чистом виде.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Популярная нефтепереработка / Авторский коллектив РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина под руководством к. т. н. Л. Н. Багдасарова – Тверь: ЦСП «Платформа», 2017. – 113 с. – Текст : непосредственный.
2 РБК : Новости : сайт. – URL: https://marketing.rbc.ru/articles/11423/ (дата обращения 02.05.2021). Текст : электронный.
3 ГОСТ 2222-95. Метанол технический. Технические условия : межгосударственный стандарт : издание официальное : утв. и введ. в действие Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стан- дартизации и метрологии от 22 марта 2000 г. № 60-ст : введ. взамен ГОСТ 2222-78 : дата введ. 2001-01-01 / разработан МТК 181, Научно-исследовательским институтом «Химтехнология». – Москва : Стандартинформ, 2009. – 19 с. – Текст : непосредственный.
4 Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии : учебник для вузов / А. Г. Касаткин. – Стер. изд., перепечатка с девятого изд., 1973 г. – М. : Альянс, 2014 . – 750 с. – Текст : непосредственный.
5 Александров, И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. – М.: Химия, 1981 – 352с. – Текст : непосредственный.
6 Судаков, Е.Н. Расчёты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: справочник. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.; Химия, 1979. – 568 с. – Текст : непосредственный.

Весь текст будет доступен после покупки