ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ-БУТИЛОВОГО ЭФИРА НА ТВЕРДОМ КАТАЛИЗАТОРЕ

Введение ………………………...…………………………………………….. 5
1 Теоретическая часть ………………………..……...……………………… 7
1.1 Промышленные способы повышения октанового числа бензина ... 7
1.1.1 Повышение детонационной стойкости с помощью промышленных способы переработки сырья ……...………
7
1.1.2 Повышение детонационной стойкости с помощью антидетонационных присадок ………………………………..
11
1.1.3 Повышение детонационной стойкости с помощью марганцевосодержащих антидетонаторов …………………..
12
1.1.4 Повышение детонационной стойкости высокооктановой добавкой на основе кислородсодержащих соединений ……
13
1.2 Процесс получения полимербензина ………………………………. 15
1.3 Химизм процесса получения МТБЭ ……………………………….. 17
1.4 Сырье для синтеза МТБЭ и требования к нему …………………… 19
1.5 Особенности технологического оформления процесса …………... 24
1.5.1 Оперативные параметры процесса …………………………… 24
1.5.2 Нерегулируемые параметры …………………………………. 26
1.5.3 Катализаторы процесса получения МТБЭ …………………… 26
1.5.4 Коррозийная агрессивность сульфокатионитов ……………. 28
1.6 Технологическая схема установки ………………………………… 29
2 Технологическая часть ……………………………………..…………….. 34
2.1 Исходные данные для расчёта реактора …………………………… 34
2.2 Расчет материального баланса реактора …………………………… 35
2.3 Расчет теплового баланса реактора ………………………………… 38
2.4 Расчет геометрических размеров реактора ………………………… 42
3 Безопасность и экологичность работы …………………………………... 44
3.1 Производственная безопасность ……………………………………. 44
3.1.1 Оценка вредных факторов в рабочей зоне …………………… 45
3.1.2 Расчет системы молниезащиты ………………………………. 46
3.2 Экологическая безопасность ………………………………………... 48
3.2.1 Расчет требуемой степени очистки производственных стоков …………………………………………………………… 49
3.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………….. 50
3.3.1 Пожаробезопасность …………………………………………... 52
Заключение…………………………………………………………………...... 54
Перечень использованных информационных ресурсов .…………………... 55

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день проблемы экономичности транспортных средств и загрязнения выхлопными газами как никогда актуальны. По этой причине экологические структуры устанавливают новые жесткие требования к качеству топлива, и их производство подвергается серьезным изменениям.
Самым важным показателем топлива является детонационная стойкость. Обеспечение высокой детонационной стойкости всегда являлось важным аспектом в нефтепереработки и нефтехимии. Причиной этому являются новые экологические требования к неэтилированным бензинам новых поколений, ограничивающие использование ряда высокооктановых компонентов: бензола и других ароматических углеводородов, олефинов.
Показателем детонационной стойкости автомобильных бензинов является октановое число. Повысить октановое число бензина можно следующими способами: использование бензинов каталитического крекинга и риформинга; добавление в базовые бензины специальных высокооктановых компонентов.
По причине удорожания нефти и запрета применения тетраэтилсвинца (ТЭС) в последние годы во многих странах возросло использование в качестве высокооктановой добавки в товарные бензины кислородсодержащих соединений – оксигенатов.
Среди кислородсодержащих высокооктановых компонентов наиболее перспективными и широко применяемыми оксигенаты представляют собой эфиры. Обладая высокими антидетонационными свойствами, они хорошо смешиваются с бензинами, практически не вызывают коррозии и не требуют переделок в системах питания автомобилей.
Метил-трет-бутиловый эфир - это кислородсодержащий высокооктановый компонент, используемый для получения высокооктановых неэтилированных, экологически чистых бензинов. Бензины с добавкой МТБЭ обладают пониженной токсичностью, высокой детонационной стойкостью и стабильностью. Использование МТБЭ как компонента бензинов (октановое число смешения 117, по исследовательскому методу 115?135) позволяет значительно уменьшить использование антидетонатора-тетраэтилсвинца. Кроме того, добавление метил-трет-бутилового эфира обеспечивает более полное сгорание моторного топлива.
Целью данной работы является обзор технологических аспектов повышения октанового числа моторного топлива и технологии получения метил-трет-бутилового эфира как наиболее эффективной высокооктановой добавки.
Для достижения поставленной цели требуется выполнить следующий ряд задач:
1) Рассмотреть технологические аспекты различных методов повышения октанового числа моторного топлива.
2) Рассмотреть механизм процесса получения МТБЭ; сырьевые реагенты синтеза и требования к ним; технологические параметры регулирования процесса; описать аппаратурное и технологическое оформление процесса.
3) Произвести расчет материального и теплового баланса для аппарата производительностью 32500 т/год и определить геометрический размер реактора синтеза МТБЭ.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Теоретическая часть

1.1 Промышленные способы повышения октанового числа бензина

1.1.1 Повышение детонационной стойкости с помощью промышленных способы переработки сырья
Наиболее распространенными промышленными способами повышения октанового числа бензина:
- использование в качестве базовых бензинов наиболее высокооктановых вторичных продуктов переработки нефти или увеличение их доли в товарных бензинах;
- предусматривается широкое использование высокооктановых компо¬нентов, вовлекаемых в товарные бензины;
- состоит в применении антидетонационных присадок.
В настоящее время широко используют все три пути повышения стойкости. Для отдельных групп углеводородов, входящих в состав бензинов, можно сделать следующие краткие выводы об их стойкости:
Алканы нормального строения: начиная с пентана углеводороды этого ряда характеризуются очень низким октановым числом, причём чем выше их молекулярная масса, тем октановые числа ниже. Существует почти линейная зависимость от их молекулярной массы.
Алканы разветвлённого строения: разветвление молекул предельного ряда резко повышает их детонационную стойкость, так у октана октановое число 20, а у 2,2,4-триметилпентана 100. Наибольшие октановые числа отмечаются для изомеров с парными метильными группами у одного углеводородного атома (неогексан, триптан, эталонный изооктан), а также у других триметильных изомеров октана. Благодаря высоким антидетонационным свойствам изоалканов – они весьма желательные компоненты бензина.
Алкены нормального и разветвлённого строения: появление двойной связи в молекуле у/в нормального строения вызывает значительное повышение детонационной стойкости, по сравнению с соответствующими предельными углеводородами.
Циклоалканы нормального и разветвлённого строения: первые представи¬тели рядов циклопентана и циклогексана обладают хорошей детонационной стойкостью, особенно это относится к циклопентану. Их приёмистость к ТЭС также очень высока. Эти углеводороды являются ценными составными частями бензина. Наличие боковых цепей нормального строения как у циклопентановых, так и циклогексановых углеводородов приводит к снижению их октанового числа. При этом, чем длиннее цепь, тем ниже октановые числа. Разветвление боковых цепей и увеличение их количества повышают детонационную стойкость циклоалканов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Иванова, Л. В. Технология переработки нефти и газа / Л.В. Иванова, М.И. Корнеев, В.Н. Юзбашев. – М. : Химия, 1966. – 224 с.
2. Паушкин, Я.М. Технология нефтехимического синтеза, в двух частях / Я.М. Паушкин, С.В. Адельсон, Т.П. Вишнякова. – М. : Химия, 1973. – 250 с.
3. Преображенский, Н.И. Сжиженные углеводородные газы / Н.И. Преображенский. – Л. : «Недра», 1975. – 26 с.
4. Дубовкин, Н.Ф. Справочник по теплофизическим свойствам углеводо-родных топлив и их продуктов сгорания / Н.Ф. Дубовкин. – М. : Росэнергоиздат, 1962. – 119 с.
5. Смидович, Е.В. Технология переработки нефти и газа. Часть 2 / Е.В. Смидович. - М. : Химия, 1980. – 328 с.
6. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / П. Г. Романков, А. А. Носков. – Л.: Химия, 1997. – 576 с.
7. Рябов, В.Д. Химия нефти и газа / В.Д. Рябов. – М. : Форум, 2009. – 336 с.
8. Лавренов, А. В. Гетерогенная олигомеризация легких алкенов: 80 лет в нефтепереработке. Обзор / А.В. Лавренов [и др.] // Катализ в нефтеперерабаты-вающей промышленности. – 2016. – № 1. – С. 141-157.
9. Стацюк, И. В. Методические указания по курсовому проектированию / В.Е. Стацюк, И.В. Цветкова. – Т. : Химия, 2006. – 17с.
10. Назмеев, Ю.Г. Теплообменные аппараты ТЭС / В. М. Лавыгин. – М. : Энергоатомиздат, 1998. – 23 с.
11. Лебедев, П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки / П. Д. Лебедев. – М. : Энергия, 1972. – 45 с.

Весь текст будет доступен после покупки