Проектирование и аппаратурное оформление блока выделения добензольной фракции установки производства изопропилбензола

ВВЕДЕНИЕ
1 Литературный обзор
1.1 Назначение и характеристика процесса установки
1.2 История и методы производства изопропилбензола
1.3 Оборудование блока выделения добензольной фракции
2 Обоснование выбора тема
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Весь текст будет доступен после покупки

Производство изопропилбензола, ключевого компонента в производстве полимеров и других химических продуктов, требует строгого контроля качества исходных материалов, особенно бензола. Эффективное выделение добензольной фракции в процессе установки производства ИПБ становится важной задачей, требующей глубокого анализа и инновационного подхода в проектировании оборудования.
Изопропилбензол, являющийся предшественником фенола и ацетона, широко применяется в полимерной промышленности, что делает его очистку от бензола критически важной для химической отрасли. Технология выделения добензольной фракции установки производства ИПБ, одна из самых эффективных методов в процессх получения бензола, нуждается в дальнейшем совершенствовании для повышения экономической эффективности и снижения экологических рисков.
Проектирование оборудования для узла выделения добензольной фракции, такого как колонны и теплообменные аппараты, становится важным аспектом обеспечения технологической эффективности и адаптивности процессов к изменяющимся условиям и нормативам. С учетом ужесточающихся требований к качеству продукции и экологическим стандартам, наличие современного, хорошо спроектированного оборудования становится решающим фактором для поддержания конкурентоспособности на рынке. Оптимизация конструкции аппаратов также позволит снизить энергетические затраты и расходы на обслуживание, что напрямую влияет на снижение себестоимости производства изопропилбензола и сопутствующих продуктов.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Назначение и характеристика процесса установки

Процесс изготовления изопропилбензола (ИПБ) на установке 603-609, модуль М-1-2 компании "Уфаоргсинтез", входящий в состав производственного комплекса фенола и ацетона, включает алкилирование бензола пропиленом. Процесс осуществляется с использованием катализатора на основе хлорида алюминия и проходит в несколько этапов. Ежегодная производственная мощность достигает 176 тысяч тонн ИПБ, при этом установка была запущена в 1978 году.
Производственный процесс начинается с подготовки катализаторного комплекса, за которым следуют этапы алкилирования бензола пропиленом, разложение катализатора с выделением гидроксохлорида алюминия, нейтрализация реакционной массы, очистка отходящих газов и сточных вод, ректификация для извлечения ценных фракций и завершающая азеотропная осушка бензола, а также дополнительная осушка смеси бензол - полиалкилбензолы.
Процесс организован в единый технологический поток, из которого исключены некоторые стадии. Например, подготовка катализатора проходит в три параллельных потока, в то время как этапы алкилирования и очистки сточных вод разделены на два потока. Это обеспечивает повышенную эффективность и контроль процесса, способствуя стабильному производству высококачественного изопропилбензола.
В процессе производства алкилпроизводных бензола в химической отрасли, основными алкилирующими агентами являются олефины и алкилгалогениды, в частности, хлорпроизводные. Для ускорения этих реакций часто используется хлорид алюминия как катализатор, благодаря его высокой эффективности по сравнению с другими апротонными кислотами. Этот катализатор также применим в реакциях с олефинами, хотя в некоторых случаях возможна замена на другие кислотные катализаторы, такие как безводный HF, H2SO4, BF3, фосфорная кислота на носителях, алюмосиликаты и цеолиты. Однако, при использовании спиртов в качестве алкилирующих агентов, эффективность AlCl3 снижается из-за его разложения и разбавления водой, что ведет к потере активности.
При использовании хлоридов алюминия в реакциях с хлорпроизводными или олефинами, AlCl3 требуется в минимальных, каталитических количествах, что способствует его сохранению активным на более длительный период. Критически важно поддерживать реагенты в сухом состоянии и контролировать отсутствие воды, чтобы предотвратить разложение катализатора.
В свою очередь, твердый хлорид алюминия в бензоле демонстрирует низкую растворимость и эффективность как катализатор. Однако, при добавлении HCl, он переходит в жидкую форму и образует так называемый комплекс Густавсона с высокой каталитической активностью. Этот комплекс применяется в промышленности для алкилирования бензола с пропиленом, что ведет к производству изопропилбензола.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки