| Код | 358336 | ||
| Дата создания | 2015 | ||
| Страниц | 60 ( 14 шрифт, полуторный интервал ) | ||
| Источников | 23 | ||
| Изображений | 8 | ||
|
Файлы
|
|||
|
Без ожидания: файлы доступны для скачивания сразу после оплаты.
Ручная проверка: файлы открываются и полностью соответствуют описанию. Документ оформлен в соответствии с требованиями ГОСТ.
|
|||
Значение этиленгликоля и других гликолей в народном хозяйстве трудно переоценить. Огромное их количество применяется во многих отраслях промышленности: химической, автомобильной, авиационной, электротехнической, текстильной, нефтегазовых и других.
Одной из основных областей применения этиленгликоля является производство теплоносителей и охлаждающих жидкостей. Еще более грандиозные масштабы имеет его потребление в качестве исходных реагентов в химическом производстве для получения многих синтетических смол и полимеров.
Будучи весьма гигроскопичным, этиленгликоль в то же время хорошо растворяет смолы, красители и некоторые вещества растительного происхождения. Благодаря сочетанию этих свойств этиленгликоль применяется при крашении тканей, в ситцепечатании, для приготовления штемпельных красок и косметических препаратов.
Основными задачами производства этиленгликоля являются повышение производительности и снижение себестоимости продукции.
Чтобы оценить процесс необходимо рассчитать материальный баланс, на его основе определить технико-экономические показатели; тепловой баланс; термодинамические характеристики, необходимые для определения параметров процесса.
К расчетам материального баланса следует отнести определение выхода основного и побочных продуктов, расходных коэффициентов по сырью, производственных потерь. Только определив материальные потоки, можно произвести конструктивные расчеты производственного оборудования и коммуникаций, оценить экономическую эффективность и целесообразность процесса. Составление материального баланса необходимо как при проектировании нового, так и при анализе работы действующего производства.
1.1 Историческая справка о методах получения этиленгликоля
1) Впервые этиленгликоль был получен Вюрцем в 1859 г. из дибромэтана в две ступени. В результате нагревания дибромэтана с ацетатом серебра образуется этиленгликольдиацетат, при гидролизе которого калиевой щелочью получается этиленгликоль:
...
4) Получение этиленгликоля гидролизом этиленгликольацетатов. Основанием для этого метода послужила разработка окисления этилена кислородом в уксусной кислоте с образованием этиленгликольацетата или этиленгликольдиацетата (в зависимости от выбранного катализатора). Гидролиз полученных ацетатов приводит к получению этиленгликоля:
...
1.3 Обоснование предложенного способа получения этиленгликоля. Химизм процесса
В настоящее время в промышленном масштабе этиленгликоль получают главным образом гидратацией окиси этилена:
...
При гидратации окиси этилена, кроме этиленгликоля образуется ди, три, тетра и полиэтиленгликоли. Что бы уменьшить образование полигликолей, гидратацию проводят с большим избытком воды и добавляют к раствору окиси этилена 0.1 – 0.5% кислоты.
В этих условиях получается этиленгликоль, содержащий лишь немного диэтиленгликоля и следы высших полиэтиленгликолей.
...
1.4 Влияние температуры, давления, концентрации на выход продуктов
При гидратации окиси этилена наряду с этиленгликолем получаются и более высокомолекулярные гликоли. Образование их объясняется большой реакционной способностью гликолей, вследствие чего между гликолями и окисью этилена протекает ряд последовательно-параллельных реакций.
...
Таблица 1.4.1 – Зависимость выхода продуктов от температуры
...
Таблица 1.4.2 – Зависимость выхода продуктов гидратации от отношения окиси этилена к воде при некаталитической реакции
...
2.1 Описание технологической схемы производства этиленгликоля
Процесс проводят без катализаторов при температуре 200 °С под давлением, обеспечивающим сохранение смеси в жидком состоянии. Исходную шихту готовят из свежего и оборотного водного конденсата и оксида этилена, причем концентрация оксида 12 – 14% (масс.), что соответствует примерно 115 – кратному мольному избытку воды по отношению к α-оксиду. Схема технологического процесса приведена на рисунок 2.1.1.
...
2.3 Материальный баланс
Основой расчетов химико-технологических процессов являются материальные и тепловые балансы. К расчетам материального баланса следует отнести определение выхода основного и побочных продуктов, расходных коэффициентов по сырью, производственных потерь. Только определив материальные потоки, можно произвести конструктивные расчеты производственного оборудования и коммуникаций, оценить экономическую эффективность и целесообразность процесса. Составление материального баланса необходимо как при проектировании нового, так и при анализе работы действующего производства.
...
2.3.1 Теоретический материальный баланс
Поданное количество вещества по химической реакции находится по формуле:
...
Таблица 2.3.1 – Теоретический материальный баланс
...
2.4 Технико-экономические показатели
Для химической промышленности, как отрасли крупномасштабного материального производства, имеет значение не только технический, но и тесно связанный с ним экономический аспект, от которого зависит нормальное функционирование и развитие производства. Экономика химической промышленности изучает уровень использования всех видов ресурсов химического производства и разрабатывает на основе его анализа наиболее эффективные пути и методы организации и развития химического производства.
...
2.5 Расчет теплового баланса
Цель теплового баланса – определение количества тепла, которое необходимо подвести (или отвести) из зоны реакции для поддержания постоянной температуры, то есть определить тепловую нагрузку на реактор.
Тепловой баланс составляется для стадии синтеза при изотермическом режиме процесса.
...
Таблица 2.5.1 – Данные теплового баланса
...
Таблица 2.5.2 – Данные материального баланса и термодинамические свойства веществ – участников реакции [16].
...
Таблица 2.5.3 – Тепловой баланс
...
2.6 Термодинамический анализ основной реакции
Для проектирования технологических процессов важное место занимают термодинамические расчеты химической реакции.
Цель термодинамического анализа заключается в определении принципиальной возможности проведения химической реакции в данных условиях, в выборе условий проведения процесса.
...
Таблица 2.6.1 – Термодинамические свойства веществ – участников реакции
...
Таблица 2.6.2 – Данные термодинамического расчета
...
Таблица 2.6.3 – Зависимость термодинамических функций от температуры
...
2.7 Схема автоматизации технологического процесса
Характеристики процесса: Сверху в реактор поступает смесь оксида этилена с водой. Смесь вначале проходит по нейтральной трубе аппарата и дополнительно подогревается горячей реакционной массой, находящейся в объеме реактора, где протекает образование продукта.
Химизм процесса:
...
Таблица 2.7.1 – Параметры, для регулирования процесса
...
Таблица 2.7.2 – Величина параметров и вид автоматизации [21]
...
Таблица 2.7.3 – Спецификация технических средств автоматизации
...
2.8.1 Характеристика применяемых веществ
Таблица 2.8.1.1 – Физико-химические свойства веществ
...
Таблица 2.8.1.2 – Токсичные свойства веществ
...
Таблица 2.8.1.3 – Пожароопасные свойства веществ [21]
...
2.8.2 Основные опасности производства
Возможность образования взрывоопасной концентрации окиси этилена с кислородом при первоначальной подаче окиси этилена от насоса в смеситель после ремонта трубопровода или его вскрытия из-за некачественной продувки трубопровода азотом.
...
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Рассчитали материальный баланс процесса, на его основе определили технико-экономические показатели, включающие селективность, конверсию процесса, выход по сырью, что является важным для проектирования химико-технологического процесса.
...