Дивинил

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«МИРЭА – Российский технологический университет»

РТУ МИРЭА

Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова

(наименование Института)

Кафедра общей химической технологии

(наименование кафедры)

Получение дивинила из метанола

Вариант 4.

Работу выполнила

Студентка группы ХББО-02-16

Языкова Екатерина Игоревна

Руководитель работы

Кацман Евгений Александрович

Москва 2020

Экспериментальные данные:

Концентрация водного раствора этанола – 93 % масс.

Плотность водного раствора этанола – 0,81 г/мл

Объём этанола, поступившего в реактор за время опыта – 50 мл

Средняя температура в реакторе – 390 °C

Время опыта – 1 час

Объём катализатора – 55 мл,

Доля свободного объёма – 0,65

Объём контактного газа, полученный за время опыта при условиях в лаборатории – 19,2 л

Температура в лаборатории – 22 °C

Барометрическое давление – 750 мм.рт.ст.

Масса альдегида и эфира – 1,8 г

Масса конденсата 22,6 г

Масса углеводородов – 1,0 г

Состав газа дивинила

Наименование	С, % объем.
Водород	60,0
Метан	1,0
Этилен	5,0
Этан	2,0
Пропилен	3,0
Бутены	3,0
Дивинил	26,0

Материальный баланс синтеза дивинила

Приход
Наименование	л при н.у.	г	% масс.
Этанол	-	37,67	93
Вода	-	2,83	7
Всего	-	40,50	100
Расход
Водород	10,52	0,94	2,32
Метан	0,18	0,13	0,32
Этилен	0,88	1,10	2,72
Этан	0,35	0,47	1,16
Пропилен	0,53	1,00	2,47
Бутены	0,53	1,33	3,28
Дивинил	4,56	10,99	27,14
Итого газообразных продуктов	17,55	15,96	39,41
Углеводороды	-	1,00	2,47
Альдегиды, диэтиловый эфир	-	1,80	4,44
Вода реакционная	-	9,51	23,48
Вода, введенная со спиртом	-	2,83	7,00
Этанол	-	10,26	25,33
Итого жидких продуктов	-	25,4	62,72
Невязка	-	-0,86	-2,13
Всего	-	40,5	100

Расчеты:

1. Пересчет объём контактного газа, полученный за время опыта при л.у. на н.у.

2. Расчет введеных реагентов (приход):

3. Расчет расхода:

Газообразные продукты:

3.1. Водород:

3.2. Метан

3.3. Этилен

3.4. Этан

3.5. Пропилен

3.6. Бутены

3.7. Дивинил

4. Расчет жидких продуктов

4.1. Реакционная вода:

4.1. Непрореагировавший этанол:

5. Коэффициент пересчета:

Для пересчета табл. мат. баланса на заданный базис, умножаем все значения масс и объемов на коэффициент пересчета.

Материальный баланс синтеза дивинила, пересчитанный на базис 1 г дивинила

Приход
Наименование	л при н.у.	г	% масс.
Этанол	-	3,40	93
Вода	-	0,25	7
Всего	-	3,65	100
Расход
Водород	0,95	0,08	2,32
Метан	0,02	0,01	0,32
Этилен	0,08	0,10	2,72
Этан	0,03	0,04	1,16
Пропилен	0,05	0,09	2,47
Бутены	0,05	0,12	3,28
Дивинил	0,41	1	27,14
Итого газообразных продуктов	1,59	1,44	39,41
Углеводороды	-	0,09	2,47
Альдегиды, диэтиловый эфир	-	0,16	4,44
Вода реакционная	-	0,86	23,48
Вода, введенная со спиртом	-	0,25	7,00
Этанол	-	0,92	25,33
Итого жидких продуктов	-	2,28	62,72
Невязка	-	-0,07	-2,13
Всего	-	3,65	100

Расчет технологических критериев

1. Степень превращения спирта

2. Выход дивинила на этанол

По реакции:

Следовательно, а=2, p=1

3. Селективность процесса по дивинилу на этанол

4. Интенсивность работы катализатора

где I – интенсивность работы катализатора

П – масса, полученного за единицу времени, целевого продукта

V_к – объем катализатора

5. Расходные коэффициенты на дивинил по этанолу

   1. Практический

2. Стехиометрчиеский

6. Время контактирования

V_к – объем катализатора

Ε – доля свободного объема катализатора

V_t,p – расход исходных веществ, проходящих через катализатор при условиях процесса

P=750 мм рт. ст.=0,987 атм

T=273,16+390=663,16 К