Курсовые ОХТ

Производство циклогексанона дегидрированием циклогексанола
Исходные данные
– мощность установки по циклогексанону 40000 т/год;
– ресурс рабочего времени по данным действующего производства 8000 ч/год;
– степень превращения циклогексанола 62 %;
– избирательность (%) по
циклогексанону – 98;
циклогексену – 0,5;
дианону – 1,5.
Состав сырья, подаваемого на дегидрирование, % масс.:
– циклогексанол 99;
– циклогексанон 0,5;
– эфиры 0,5.
Состав циклогексанона, % масс.:
– циклогексанон 99,9;
- примеси (циклогексанол, вода, спирты) 0,1.
Потери циклогексанола с водородом 0,1 % масс.
Потери циклогексанона при ректификации 2 % масс.
Молекулярные массы, кг/кмоль:
вода – 18;
циклогексанол – 100;
циклогексанон – 98;
циклогексен – 82;
дианон – 178.

Решение

При проведении процесса дегидрирования циклогексанола протекают следующие реакции:

.......

Производство глицерина из аллилового спирта и надуксусной кислоты
Привести технологическую классификацию реакций
Видоизменениями классического метода Вильямса являются трехстадийный синтез глицерина по схеме Сложная, необратимая...
Гидродинамический режим реактора а-олефинсульфонатов
Отношение пропилена к кислороду по весу 4: 1
Температура в контактном аппарате 300 - 400°С
Давление 1 - 10 атм...
Тепловой режим реактора а-олефинсульфонатов
Температура в контактных аппаратах 60 - 70°С, поддерживается за счет подачи пара в рубашку или теплой воды. С учетом эндотермической реакции необходимо постоянно контролировать...
Температурный режим реактора а-олефинсульфонатов
Для осуществления процесса ректификации жидкой фазы необходимо необходимо подача острого...
Указать класс технологической схемы, ее достоинства и недостатки.
Получение глицерина из аллилового спирта и надуксусной кислоты осуществимо по описываемой ниже схеме (рис. 3.1).
Рисунок 4.1 - Функциональная схема получения глицерина
Рисунок 4.2 – Операторная схема получения глицерина
Рисунок 4.3 – Структурная схема реакторного блока а-олефинсульфонатов
Выполнить экологическую экспертизу технологической схемы а-олефинсульфонатов
При производстве глицерина возникает проблема с очисткой отходящих газов, так как они содержат смолы и продукты реакции глицерина.
Способ очистки газов заключается ...
Выполнить энергетическую экспертизу ХТС а-олефинсульфонатов
Схема производства глицерина использует для производства больших затрат энергии. При рассмотрении реактора можно выделить рубашку реактора с теплоносителем...

Составить материальный баланс стадии синтеза карбамида.
Мощность производства 450000 т/г.
Исходные данные
– эффективное время работы установки 335 сут;
– концентрация исходного аммиака 100 % масс.;
– избыток аммиака от стехиометрического количества 100 %;
– степень превращения карбамата аммония 60 %.
Состав технического диоксида углерода, % масс.:
– диоксид углерода 98;
– примеси 2.
Потери карбамида 7 % масс.
Молекулярные массы, кг/кмоль:
аммиак – 17;
карбамат аммония – 78;
карбамид – 60;
диоксид углерода – 44;
хлор – 71;
хлористый водород – 36,5;
вода – 18;
гидроксид аммония – 35.

Решение

Процесс образования карбамида протекает в две стадии: сначала двуокись углерода реагирует с аммиаком, образуя карбамат аммония:

.....

Производство метанола

Привести технологическую классификацию реакций
Промышленный синтез метилового спирта включает три основные стадии:
1)   получение смеси окиси углерода  и водорода (синтез-газ);.
2)   получение метилового спирта-сырца...
Температурный режим реактора метанола
С повышением температуры равновесный выход метанола понижается. Наиболее резкое понижение наблюдается при температурах выше 340°С. В этих условиях (при 300 кгс/см2) начинает ...
Концентрационный режим реактора метанола
При повышении отношения Н2 : СО степени превращения окиси и двуокиси углерода возрастают, причем степень ...
Указать класс технологической схемы, её достоинства и недостатки
Синтез-газ предварительно очищается от примесей, являющихся контактными ядами; при использовании медных катализаторов газ особенно тщательно отделяют от сернистых соединений (Н2S, SО2 и др.). Соотношение СО:Н2 в газовой смеси 
Рисунок 4.1 - Функциональная схема производства метанола
Рисунок 4.2 - Операторная схема производства метанола
Рисунок 4.3 – Структурная схема потоков реактора
Выполнить экологическую экспертизу технологической схемы метанола
Рассматривая схему 3.1 производства метанола из окси углерода и водорода с точки зрения экологизации можно примен...
Выполнить энергетическую экспертизу ХТС метанола
В последнее время разработаны и используются установки, в которых метанол получают при средних давлениях 10-15 МПа. Данная технология характеризуется высокой степенью утилизации тепла, легкостью поддержания температуры в реакторе и равномерным

Производство стирола дегидрированием этилбензола
Составить материальный баланс стадии дегидрирования этилбензола в стирол;
мощность установки 100000 т/г целевого продукта.
Исходные данные
– производство работает 335 дней в году;
– конверсия этилбензола 0,4;
– массовое соотношение этилбензола к водяному пару 1 : 3;
– селективность по этилбензолу 90 %;
– жидкого этилбензола приходится 0,25 м 3 /ч на 1 м 3 катализатора.
Состав органической фазы, поступающей на ректификацию, % масс.:
этилбензола – 60,89;
стирола – 35,86;
бензола – 1,51; толуола – 1,76.
Состав реакционного газа на выходе из установки, % об.:
водорода – 88,24;
этилена – 5,88;
метана – 5,88.

Решение

Дегидрирование этилбензола проводят на железохромкалиевом катализаторе при температуре 570 – 620 ⁰С.
В реакторе протекают следующие реакции:
 
......

Производство акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена
Провести материальные расчеты и составить материальный баланс реактора окислительного аммонолиза пропилена производительностью по нитрилу акриловой кислоты (НАК) 120000 т/год.
Исходные данные
– число рабочих часов в году Z = 8000;
– потери НАК 2 % масс.;
– мольное соотношение NН₃ : О₂ : Н₂О : С₃Н₆ = 0,9 : 1,7 : 3,0 : 1,0; 32
– конверсия пропилена 85 %;
– селективность по пропилену 80 %.
Состав пропиленовой фракции, % масс.:
С₂Н₆ – 0,4;
С₃Н₆ – 98,6;
С₃Н₈ – 1,0.
Распределение пропилена на образование продуктов реакции (селективность), доли ед.:
НАК – 0,80;
(НСN + CН₃СN) – 0,05;
(СН₃СN + CH₄) – 0,035;
СО₂ – 0,07;
СН₂=СН–СНО – 0,015;
полимеров – 0,03.
Молекулярные массы, кг/кмоль:
аммиак – 17;
НАК – 53;
пропилен – 42;
циановодород – 27;
ацетонитрил – 41;
акролеин – 56;
вода – 18;
метан – 16;
кислород – 32;
диоксид углерода – 44.

Решение

Процессы, протекающие при окислительном аммонолизе пропилена, выражаются реакциями

.....

Привести технологическую классификацию реакций
Традиционный метод окисления в жидкой фазе исходных веществ применяют и для ароматических соединений; наиболее эффективными катализаторами для этого являются растворимые соли кобальта. Окисление осуществляют воздухом под давлением, необходимым для поддержания смеси в жидком состоянии. Ароматические...
Гидродинамический режимов реактора диметилтерефталата
При получении поликарбоновых кислот (тримеллитовая, пиромеллитовая) число стадий и трудности разделения продуктов возрастают. Поэтому было предложено проводить окисление ...
Температурный режим работы реактора диметилтерефталата
Катализатор в виде растворимой в углеводороде соли металла (резинат, нафтенат кобальта или соль кобальта и той же кислоты, которая образуется при окислении) используют в...
Тепловой режим работы реактора диметилтерефталата
В случае окисления воздухом при 120-200°С для сохранения реакционной массы в жидком состоянии и уменьшения ее уноса требуется повышенное...
Указать класс технологической схемы, её достоинства и недостатки
При упомянутом ранее четырехстадийном методе получения диметилтерефталата из «-ксилола оказалось выгодным в одном реакционном аппарате совмещать стадии...
Рисунок 4.1 - Функциональная схема производства диметилтерефталата.
Рисунок 4.2 - Операторная схема производства диметилтерефталата.
Рисунок 4.3 – Структурная схема потоков реактора диметилтерефталата
Выполнить экологическую экспертизу технологической схемы диметилтерефталата
В производстве диметилтерефталат хорошо рассмотрена очистка конечного продукта от примесей в ректификационных колоннах, здесь очистка идет в жидкофазном процессе...
Выполнить энергетическую экспертизу ХТС диметилтерефталата
Важным обстоятельством является способ отвода большого количества выделяющегося тепла. Имеются системы с внутренними теплообменниками, что усложняет конструкцию реактора. Более предпочтительны реакторы с выносными теплообменниками и циркуляцией...

Производство ацетальдегида парофазной гидратацией ацетилена
Провести материальные расчеты и составить материальный баланс стадии гидратации ацетилена до ацетальдегида мощностью 60 тыс. т/год.
Исходные данные
– производство работает 335 дней в году;
– содержание ацетальдегида в товарном продукте 99,5 % масс.;
– конверсия ацетилена в расчете на пропущенный ацетилен, поступивший со свежим и рециркулирующим газом, 50 %;
– мольное соотношение С₂H₂ : пар = 1 : 9;
– состав свежего технического ацетилена, % масс.:
ацетилен – 99,1;
метилацетилен – 0,6;
углекислый газ – 0,2;
азот – 0,1;
– состав циркулирующего ацетилена, % масс.:
ацетилен – 88,5;
высшие ацетиленовые углеводороды – 3,2;
углекислый газ – 3,6;
водяной пар – 1,7;
водород – 0,6;
азот – 2,4.
Распределение превращенного ацетилена (в % масс.) на образование:
ацетальдегида – 88;
кротонового альдегида – 6,4;
ацетона – 2,8;
уксусной кислоты – 1,6;
метана – 0,4;
высших углеводородов – 0,8.
Потери ацетальдегида при ректификации 2 % масс.
Молекулярные массы, кг/кмоль:
ацетилен – 26;
ацетальдегид – 44;
кротоновый альдегид – 70;
ацетон – 58;
уксусная кислота – 60;
этиловый спирт – 46;
вода – 18;
углекислый газ – 44;
метан – 16.

Решение

.....

Привести технологическую классификацию реакций
Адипиновую кислоту можно получить несколькими способами, имеющими промышленное значение (приведены ниже на схеме): 
Например, ее получают окислением циклогексанола или смеси циклогексанола и циклогексанона   (стр. 454)   62%-ной   азотной   кислоты им взятой в избытке, при 55-80° С и 2-10 ат...
Гидродинамический режим реактора анилиновой кислоты
Сравнительные данные по низкотемпературному н высокотемпературному процессам при одинаковой степени конверсии циклогексана (5%) показывают, что при высокотемпературном...
Тепловой режим реактора анилиновой кислоты
Тепловой режим реактора определяется исходными температурами 130-150°С при низкотемпературном процессе и при 160-180°С при высокотемпературном процессе...
Температурный режим реактора анилиновой кислоты
Процесс окисления циклогексана в присутствии катализатора обычно ведут при 130-150°С (так называемый низкотемпературный процесс). В последнее время получил распространение так называемый высокотемпературный процесс окисления ...
Указать класс технологической схемы, ее достоинства и недостатки.
Технологическая схема двухстадийного окисления циклогексана в адипиновую кислоту изображена на рис. 1. Первая стадия окисления проводится воздухом при 120-140°С (даже до 165 °С) и давлении 15-20 кгс/см²
Рисунок 4.1 - Функциональная схема процесса получения адипиновой кислоты
Рисунок 4.2 – Операторная схема подсистемы выделения адипиновой кислоты и очистки
Рисунок 4.3 Схема реакторного блока анилиновой кислоты
Выполнить экологическую экспертизу технологической схемы анилиновой кислоты
При выполнении анализа экологизации схемы можно выделить два основных узла системы очистки: первый - это очистка газовых выбросов, второй – очистка сточных вод. В очистке газовых выбросов предусмотрен абсорбер азотной кислоты, который...
Выполнить энергетическую экспертизу ХТС анилиновой кислоты
Следует обратить внимание на то, что пары С₆Н₁₂ можно подавать в ректификационную колонну без предварительной их конденсации. В конструкции основной колонны, очевидно, необходимо также учесть иные количества и соотношения парового...

Провести материальные расчеты и составить материальный баланс стадии гидратации ацетилена до ацетальдегида мощностью 60 тыс. т/год.
Исходные данные
– производство работает 335 дней в году; 
– содержание ацетальдегида в товарном продукте 99,5 % масс.;
– конверсия ацетилена в расчете на пропущенный ацетилен, поступивший со свежим и рециркулирующим газом, 50 %;
– мольное соотношение С₂H₂ : пар = 1 : 9;
– состав свежего технического ацетилена, % масс.:
ацетилен – 99,1;
метилацетилен – 0,6;
углекислый газ – 0,2;
азот – 0,1;
– состав циркулирующего ацетилена, % масс.:
ацетилен – 88,5;
высшие ацетиленовые углеводороды – 3,2;
углекислый газ – 3,6;
водяной пар – 1,7;
водород – 0,6;
азот – 2,4.
Распределение превращенного ацетилена (в % масс.) на образование:
ацетальдегида – 88;
кротонового альдегида – 6,4;
ацетона – 2,8;
уксусной кислоты – 1,6;
метана – 0,4;
высших углеводородов – 0,8.
Потери ацетальдегида при ректификации 2 % масс.
Молекулярные массы, кг/кмоль:
ацетилен – 26;
ацетальдегид – 44;
кротоновый альдегид – 70;
ацетон – 58;
уксусная кислота – 60;
этиловый спирт – 46;
вода – 18;
углекислый газ – 44;
метан – 16.

Решение

В аппарате протекают реакции образования:

.....