Производство бутиловых спиртов. Стадия оксосинтеза

Введение 6
1 Выбор и обоснование метода производства 7
1.1. Технология процесса гидроформилирования 7
1.2 Химико-технологические особенности процесса гидроформилирования 11
1.3 Анализ вариантов оформления реактора гидроформилирования 12
2 Выбор и обоснование места строительства 13
3 Химические и физико-химические основы процесса 14
3.1 Химизм и кинетика реакции 14
3.2 Катализатор процесса оксирования 16
3.2.1 Извлечение кобальта из продуктов гидроформилирования 17
3.3 Растворители процесса оксирования 18
4 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готовой продукци 19
5 Описание технологической схемы 29
6 Материальный баланс производства 32
7 Технологический расчет 39
7.1 Тепловой баланс производства 39
7.2 Расчет основного технологического аппарата 54
7.2.1 Расчет размеров реактора 54
7.2.2 Механический расчет реактора 56
7.3 Расчет вспомогательного аппарата 67
7.3.1 Тепловой баланс 67
7.3.2 Конструктивный расчет 69
7.3.3 Поверочный расчёт 71
8 Безопасность труда 73
8.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 73
8.2 Производственная санитария 76
8.2.1 Расчет искусственного освещения 76
8.3 Охрана труда 77
8.3.1 Индивидуальные средства защиты 79
8.4 Электробезопасность 80
8.4.1 Молнеезащита 81
8.5 Пожарная безопасность 81
8.5.1 Мероприятия по предупреждению взрывов и пожаров 85
9 Охрана окружающей среды 86
Заключение 89
Список использованных источников 90

Весь текст будет доступен после покупки

Реакция получения альдегидов и спиртов из олефинов называется реакцией оксосинтеза, при условия наличия катализатора. Схематичная формула реакции представлена ниже.
RСH = СH2 + СО + H2 > RСH2СH2СHО
Оксосинтезом называется не просто реакция, а целый технологический процесс, включающий в себя получение альдегидов и спиртов из олефинов, стадии получении катализатора, выделения его из продуктов реакции, разделения продуктов и гидрирования альдегидов.
Данная реакция была открыта Отт? Роеленом в 1938 г. в ходе изучения синтеза Фишера—Тропша, и позже названа гидр?формилированием.
История процесса оксосинтеза существует уже более четырех десятков лет, но при этом почти невозможно найти какие-то точные сведения в научной литературе о данном процессе.
Получаемые, как основной продукт, бутиловые спирты. применяются в качестве растворителей в лакокрасочной промышленности. В крупном производстве бутиловые спирты используются для пластификаторов, фармацевтических препаратов и прочее.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Выбор и обоснование метода производства
1.1. Технология процесса гидроформилирования
Масляные альдегида – целевой продукт процесса оксосинтеза. Рассмотрим существующие способы их получения.
1. Окисление бутилового спирта.
Окисление первичных спиртов с помощью кислорода из воздуха и в присутствии катализатора приводит к образованию альдегидов. Такими катализаторами, действующими уже при обыкновенной температуре, могут служить платина и другие металлы группы платины, а при повышенной температуре - металлическая медь.
2. Дегидрогенизация (дегидрирование) бутилового спирта.
Эта реакция проходит, если через трубки при повышенной температуре пропустить пары спирта вместе с мелкими частичками восстановленных металлов, где и распадается бутиловый спирт на н-масляный н-масляный альдегид и водород. Но реакция будет проходить хуже, если в ней будут участвовать никель, железо или цинк.
3. Получение из одноосновных карбоновых кислот.
Восстановление масляной кислоты:

4. Восстановление хлорангидридов кислот.

5. Получение с помощью магнийорганических соединений.
В случае производных муравьиной кислоты, например, ее сложного эфира, реакция протекает следующим образом:

Если к полученному соединение добавить воду, то она прореагирует с ним и получится в итоге масляный альдегид:

При действии магнийорганического соединения на сложный эфир чаще всего в реакцию вступает половина всего количества сложного эфира с образованием третичного спирта.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Тимофеев В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. Учебное пособие для вузов/ В.С. Тимофеев, Л.А. Серафимов. – М.: Высшая школа, 2003. – 536 с.
2. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Учебник для вузов/ - М.:Альянс, 2013. – 592с.
3. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. Учебник для вузов. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты/ Ю.И. Дытнерский. – М.: Химия, 1995. – 400 с.
4. Ульянов Б.А. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие/ Б.А.Ульянов, В.Я.Бадеников, В.Г.Ликучёв. – Ангарск: Издательство Ангарской государственной технической академии, 2006. – 743 с.
5. Даниэльс Ф. Физическая химия/ Ф.Даниэльс, Р.Олберти. – М.: Идательство «МИР», 1978. – 648 с.
6. Сутягин В.М. Основы проектирования и оборудование производств органического синтеза. Учебное пособие/ В.М. Сутягин, В.В. Бочкарев. – Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2009. – 188 с.
7. Рид Р. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие/ Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. – Л.: Химия, 1982. – 592 с.
8. Зимон А.Д. Физическая химия. Учебник для вузов/ А.Д. Зимон. – М.: Агар, 2003. – 320 с.
9. Калекин В.С. Конструирование и расчет элементов оборудования отрасли. Учебное пособие/ В.С. Калекин, Б.Н. Барсуков. – Омск: Издательство ОмГТУ, 2007. – 152 с.
10. Огородников С.К. Справочник нефтехимика: в 2 т./ С.К. Огородников. – Л.: Химия, 1978. – Т.2.– 592 с.
11. Потехин В.М. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки/ В.М. Потехин, В.В. Потехин. – СПб.: Химиздат, 2005. – 912 с.
12. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии/ А.Г. Касаткин. – М.: ООО ИД «Альянс», 2008. – 753 с.
13. Ганкин В. Л. Технология оксосинтеза / В.Л. Ганкин, И.С. Гуревич. - Л.: Химия,1981. – 272 с.

Весь текст будет доступен после покупки