Дипломная работа: Разработка процесса производства изопропилбензола на ОАО "Омский каучук"

-   Бутилбензолы                            – 0,4

-   Полиалкилбензолы                    – 14,5

-   Смолы                               – 0,9

Согласно данным действующих заводов принято:

1. Расход бензола на 1 т товарного ИПБ 0,78 т.

2. Молярное соотношение поступающего на алкилирование пропилена к бензолу 0,3:1.

3. Конверсия бензола за один проход 29,5 % массовых.

4. Расход пропилена:

5. Потери ИПБ = 3% массовых от ИПБ, полученного при алкилировании.

6. Этилен и бутилены, содержащиеся в исходном газе, переходят соответствен-но в этилбензолы и бутилбензолы полностью.

7. Расход катализатора (AlCl3) – 6,5 кг на 1 т товарного ИПБ.

8. Расход 10 % раствора щелочи – 5 кг на 1 т ИПБ.

9. Количество циркулирующей воды для разложения катализаторного комплекса, м3/м3 реакционной массы 1,0

1.  Расчет часовой производительности по готовой продукции

По заданной годовой производительности и числу часов непрерывной работы в году рассчитываем часовую производительность системы по товарному продукту:

Производительность цеха по ИПБ в пересчёте на 100-процентный:

14554/0,995 = 14672 кг/ч,

 где 99,5 % – содержание ИПБ в товарном продукте.

Необходимая масса товарного ИПБ составляет:

14598 / 0,97 = 15049 кг/ч

Количество примесей в ИПБ составляет:

15049 – 14598 = 451 кг/ч

2.  Расчет расхода пропилена

Теоретически на образование ИПБ по реакции:

Зная молекулярную массу пропилена (42) и ИПБ (120), а также  часовую производительность ИПБ, мы можем рассчитать, сколько пропилена теоретически идет на образование ИПБ:

 = 3590,3 кг/ч.        

 На образование смол:

 = 148 кг/ч.           

На образование полиалкилбензолов:

 = 15,9 кг/ч.

Всего связывается пропилена:

3590,3 + 148 + 15,9 = 3754,2 кг/ч.

Потери пропилена составляют:

3900 – 3754,2 = 145,8 кг/ч,

в том числе: а) с пропановой фракцией 120 кг/ч; б) в виде механических потерь 25,8 кг/ч.

3. Расчет расхода свежего бензола

При принятом расходном коэффициенте на 1 т ИПБ расход свежего бензола составляет

14598 0,78 = 11386,4 кг/ч

Из этого количества расходуется

а) на образование ИПБ

(15049 78) / 120 = 9781,9 кг/ч

б) на образование этилбензола

(94 78) / 28 = 261,9 кг/ч

где 94 кг/ч количество этилена в ППФ

в) на образование бутилбензолов 65,5 кг/ч

г) на образование полиалкилбензолов

(15,9 78) / (42 2) = 14,8 кг/ч

д) на образование смол 90 кг/ч

Количество связанного бензола:

9781,9 + 261,9 + 65,5 + 14,8 + 90 = 10214 кг/ч

Потери бензола на побочные реакции:

11368,4 – 10214 = 1172,4 кг/

При принятом соотношении пропилена к бензолу количество бензола, поступающего на алкилирование составит:

(5725 78) / (42 0,3) = 35440,4763 кг/ч

Количество возвратного бензола: 35440 – 11386,4 = 24053,6 кг/ч

Конверсия бензола за один проход составит:

(10214 100) / 35440 = 29%

3.  Расчёт расхода хлорида алюминия

При принятом расходном коэффициенте на 1 т. ИПБ в ректификате расход катализатора – AlCl3 составит

(14598 6,5) / 1000 = 277,362 кг/ч

При разложении хлористого алюминия водой образуется по реакции:

1)  Гидроокись алюминия

(277,4 78) / 133,5 = 162,1 кг/ч

2) Хлористый водород

(277,4 3 36,5) / 133,5 = 227,5 кг/ч

3) Расходуется воды на разложение

(277,4 54) / 133,5 = 112,2 кг/ч

4.  Расчёт расхода щелочи (гидроксид натрия)

При принятом расходном коэффициенте на 1 т ИПБ

(14598 5) / 1000 = 72,9 кг/ч

По реакции этим количеством щелочи нейтрализуется хлорида водорода

(72,9 36) / 40 = 65,6 кг/ч

При нейтрализации образуется:

1) Поваренной соли

(72,9 58) / 40 = 105,7 кг/ч

2) Воды

(72,9 18) / 40 = 32,8 кг/ч

Результаты расчетов материального баланса сводим в таблицы 2.3 – 2.8

Таблица 2.3

Состав и количество ППФ, поступающей на алкилирование

Состав и количество свежего бензола, поступающего на алкилирование 11386,4 кг/ч

Таблица 2.4

Состав и количество возвратного бензола, поступающего на алкилирование

Таблица 2.5

Состав и количество бензольной шихты, поступающей на алкилирование

Таблица 2.6

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11