- •Содержание
- •Введение
- •Промышленные методы получения изопропилбензола
- •Получение гидропероксида изопропилбензола
- •Механизм окисления изопропилбензола
- •2. Описание технологической схемы
- •3.Характеристика исходного сырья и готовой продукции, обращающихся в технологическом процессе
- •4.Материальный баланс установки окисления ипб в гидроперекись изопропилбензола
- •Расчёт состава примесей в окислительной шихте
- •Расчёт состава окислительной шихты
- •Расчёт количества окислителя
- •Расчёт количества продуктов, уносимых с абгазами
- •5.Тепловой баланс установки окисления ипб в гидроперекись изопропилбензола
- •6. Конструктивно-механический расчёт колонны
- •6.1. Расчёт общей высоты колонны.
- •6.2. Расчёт штуцеров колонны
- •6.3. Расчёт толщины обечайки корпуса.
- •6.4. Расчёт толщины стенки днища.
- •6.5. Расчёт опор колонны.
- •7.Расчёт и подбор вспомогательного оборудования
- •7.2. Расчёт теплообменного аппарата.
- •7.3. Расчёт ёмкости сбора абгазов.
- •8. Нормы технологического режима
- •9.Аналитический контроль технологического процесса
- •10. Автоматизация и сигнализация процесса
- •Заключение
- •Библиографический список
3.Характеристика исходного сырья и готовой продукции, обращающихся в технологическом процессе
Таблица 1
№ п/п |
Наименование сырья, материалов, реагентов, катализаторов, полуфабрикатов, готовой продукции |
Номер государственного или отраслевого стандарта, технических условий, стандарта предприятия. |
Показатели качества, подлежащие проверке |
Норма по нормативному документу |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1. |
Изопропилбензол технический. Отбор проб производится в цехе № 7 |
ТУ 38.402-62-140-92 1 сорт |
1. Внешний вид |
Бесцветная прозрачная жидкость. |
2.Массовая доля изопропилбензола, %, не менее |
99,7 | |||
3. Массовая доля органических примесей, %, не более - неароматических соединений, - этилбензола, - н-пропилбензола, - бутилбензолов и высших углеводородов; |
не нормируется
0,15
0,20
0,10 | |||
4. Массовая доля непредельных соединений, г брома на 100 г продукта, не более |
0,02 | |||
5.Массовая доля фенола, %, не более |
0,0015 | |||
2. |
Воздух сжатый
|
СТП 002-2004
|
Технологический воздух 1.Содержание масла (в жидком состоянии) 2. Содержание влаги (точка росы), оС |
Отсутствие
Не нормируется |
3. |
Азот газообразный |
СТП 001-2003 |
|
2
– 40 |
10. |
Сжатый воздух |
ГОСТ 17433-80 ГОСТ 24484-80 |
1.Размер твердой частицы МКМ, не более
2.Содержание посторонних примесей, мг/м3, - твердые частицы, не более 3.Вода и масло (в жидком состоянии) 4.Температура точки росы должна быть ниже *минимальной рабочей температуры, не менее чем на *Минимальная рабочая температура - наименьшая из температур: минимальной температуры сжатого воздуха или минимальной температуры окружающей среды при эксплуатации пневматических устройств и трубопроводов 5.Содержание кислот и щелочей |
5
1
не допускаются
10 ºК (10 ºС)
допускаются только следы |
5. |
Изопропилбензола гидропероксид технический (гипериз) |
ТУ 38.402-62-121-90 |
1.Внешний вид
2.Показатель преломления (рефракции), не менее
3.Массовая доля гидропероксида, %, не более |
Прозрачная маслянистая жидкость желтого цвета
1,5230
87,0 |
4.Материальный баланс установки окисления ипб в гидроперекись изопропилбензола
Составить материальный баланс установки окисления изопропилбензола мощностью 70000 тонн в год по фенолу.
Исходные данные для расчёта:
Окислитель-кислород воздуха
Время работы установки-8280 ч/год
Расходный коэффициент по гидроперекиси изопропилбензола-1/8 т/т фенола
Коэффициент расхода воздуха-0,17 кг/кг изопропилбензола
Степень использования кислорода воздуха-0,85.
Характеристика сырья:
ИПБ из цеха алкилирования:
ИПБ-99,7% масс; этилбензол-0,1% масс; н- пропилбензол-0,2% масс.
Воздух технологический:
Кислород-21% об; азот-79% об.
Производительность по фенолу=70000тонн/год
Производительность по фенолу:
Требуемое количество ГП ИПБ
G(ГПИПБ)=8454,111,8=15217,39 кг/ч;
молярная масса ГП ИПБ-152 кг/кмоль, отсюда количество ГП ИПБ
15907/152=100,11кмоль/ч.
Скорость накопления продуктов принята следующей:
ГП ИПБ-13% масс/ч;
ДМФК-0,5 масс/ч;
АЦФ-0,12% масс/ч.
Рассчитаем время реакции до накопления 30,55% масс ГП ИПБ в реакционной массе:
на накопления 13% требуется 60 мин., тогда на накопления 30,55%:
За время реакции 141 мин. в реакционной массе образуется следующее количество компонентов:
ГП ИПБ-13141/60=30,55% масс;
ДМФК-0,5141/60=1,18% масс;
АЦФ-0,12141/60=0,28% масс.
Рассчитаем массовое и мольное количество образовавшихся продуктов:
15217,39 кг/ч ГП ИПБ составляет 30,55% реакционной массы, тогда:
1,18% масс-587,77 кг/ч ДМФК
0,28%масс-139,47 кг/ч АЦФ
Из уравнения:
СН3СН3
СООН CОН + ½ О2
СН3СН3
гидроперекись диметилфенилкарбинол
изопропилбензола
следует,что на образование ДМФК расход ГПИПБ составляет:
Кислорода образуется:
Из уравнения:
СН3 О
СООН CСН3 + СН3ОН
СН3
гидроперекись ацетофенон метиловый
изопропилбензола спирт
следует, то на образование АЦФ расход ГПИПБ составляет:
Спирта образуется:
Из уравнения:
СН3ОН + ½ О2 СН2О + Н2О
СН2О + ½ О2 НСООН
Кислорода прореагировало:
Кислоты образовалось:
Воды образовалось:
Из уравнения:
СН3СН3
СН + О2С−ООН
СН3СН3
изопропилбензол гидроперекись ИПБ
следует, что на целевую реакцию получения ГПИПБ ИПБ потребовалось:
На целевую реакцию получения ГПИПБ кислорода пошло:
На побочную реакцию получения ГПИПБ пошло ИПБ:
На побочную реакцию получения ГПИПБ пошло кислорода:
Итого на реакцию окисления ИПБ пошло:
Конверсия ИПБ составляет: