Главная страница
Контакты

    Главная страница


Алкилирование фенола тримерами пропилена (производительность 125000 т. в год алкил фенола)

Скачать 63.25 Kb.



Скачать 63.25 Kb.
Дата10.04.2017
Размер63.25 Kb.

Алкилирование фенола тримерами пропилена (производительность 125000 т. в год алкил фенола)


Определим расход охлаждающей воды из следующего уравнения

Gводы =

где:

Gалкилат - количество образовавшегося алкилата, кмоль;

Сралкилат - удельная теплоемкость алкилата, кДж/кг·К;

t1н, t1к - температура на входе и выходе из реактора, 0С.

Gводы =

Qводы = 6,67 • 4,190 • (38 - 18) =558,94 кВт

Определим количество теплоты, поступающей с алкилатом

Q5 = G5 • Ср5 • t5

где:

G5 - количество поступающего алкилата, кмоль;

Внутренняя энергия термодинамической системы может изменяться двумя способами: посредством совершения работы над системой и посредством теплообмена с окружающей средой. Энергия, которую получает или теряет тело в процессе теплообмена с окружающей средой, называется коли́чеством теплоты́ или просто теплотой.

Ср5 - удельная теплоемкость алкилата, кДж/кг·К;

t - температура алкилата, 0С. Q5 = 7,44 • 70 • 2,313 = 1204,61 кВт

Определим количество теплоты, выделившейся в результате экзотермических реакций

С6Н6О С9Н18 = С15Н24О - целевая реакция образования алкилфенола;

Экзотермическая реакция - химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. Противоположна эндотермической реакции.
(1)

С6Н6О 2 С9Н18 = С24Н42О - побочная реакция образования диалкилфенола. (2)

Q6 = Q1цел Q2поб,

где:

Q1цел - количество теплоты, выделившаяся в результате экзотермической реакции (1),

Q2поб - количество теплоты, выделившаяся в результате экзотермической реакции (2).

Q1цел = G1 • ?Нр

Q2поб = G2 • ?Нр,

где:

?Нр1, ?Нр2 - изменения энтальпий в результате реакций (1) и (2), кДж/кг;

G1, G2 - количество образовавшегося алкилфенола и диалкилфенола после второго реактора (разность общего количества образовавшихся алкилфенола и диалкилфенола после двух реакторов и количества образовавшихся алкилфенола и диалкилфенола после первого реактора), кмоль.

?Нр1 = 281,56 кДж/кг

?Нр2 = 106,52 кДж/кг

G1 = 15696,55 - 8035,23 = 7661,32 кг/час = 2,12 кмоль

G2 = 2050,35 - 267,84 = 1782,51 кг/час = 0,49 кмоль

Q1цел = 2,12 • 281,56 = 596,90 кВт

Q2поб = 0,49 • 106,52 = 107,01 кВт

Q6 = 596,90 107,01 = 703,91 кВт

Определяем количество теплоты, уходящей с алкилатом из уравнения теплового баланса для второго реактора

Q5 Q6 = Q7 Q8

Q7 = Q5 Q6 - Q8,

но для этого необходимо найти Q8 - потери в окружающую среду.

Окружающая среда Окружа́ющая среда́ - обобщённое понятие, характеризующее природные условия некоторой местности и её экологическое состояние. Окружающая среда обычно рассматривается как часть среды, которая взаимодействует с данным живым организмом (человеком, животным и так далее), включая объекты живой и неживой природы.

Q8 = (Q5 Q6) • 1,1%

Q4 = (1204,61 703,91) • 0,011 = 20,99 кВт

Отсюда находим Q7

Q7 = 1204,61 703,91 - 20,99 = 1887,53 кВт

Определяем температуру реакционной смеси на выходе из второго реактора

где:

G7 - количество образовавшегося алкилата, кмоль;

Ср7 - удельная теплоемкость алкилата, кДж/кг·К.

G7 = 26784,11 кг/час = 7,44 кмоль

Определим удельную теплоемкость алкилата

Ср (фенола) = 2344,98

Ср (тримера пропилена) = 2027,3

Ср (алкилфенола) = 2450,63

Ср (диалкилфенола) = 2373,48

Состав алкилата:

фенол - 32,65 %,

тримеры пропилена - 0,60 %,

алкилфенол - 58,60 %,

диалкилфенол - 7,65 %.

Ср = У сpi·wi

Ср = 2344,98 • 0,32 2027,3 • 0,006 2450,63 • 0,58 2373,48 • 0,07 =

= 2364,3 = 2,364

Составляем таблицу теплового баланса для второго реактора

Таблица 7. Тепловой баланс для второго реактора

Приход

Расход

Тепловой поток

Количества тепла, кВт

Тепловой поток

Количества тепла, кВт

Q5

Q6

1204,61

703,91

Q7

Q8

1887,53

20,99

Итого

1908,52

1908,52

Литература

1. ГОСТ 2.10 5 -95.Межгосударственный стандарт. ЕСКД.Общие требования к текстовым документам. Издание официальное.

2. Межгосударственныйсовет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск; 2011

3. ГОСТ 2.782- 96, ГОСТ 2.783-96, ГОСТ 2.785-70, ГОСТ 2.787-71, ГОСТ 2.788-74, ГОСТ 2. 792- 74, ГОСТ 2.793-79, ГОСТ 2.794-79, ГОСТ 2.795-80, ГОСТ 2.796-95, ГОСТ 2.797-81.ЕСКД. Обозначения условные, графические в схемах. Издание официальное. Москва.; ИПК. Издательство стандартов, 2014.

4. Глухов, В.Н. Внешняя торговля России каучуком и резиной Производство и использование эластомеров. - 2014. - №2. - С.7-10.

5.Лебедев, Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: учеб. для хим.-технол. спец. вузов Н.Н.Лебедев. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 2014. - 592с.: ил.

6. Большой энциклопедический словарь. Химия под ред. И.Л.Кнунянц. - М.: Большая Российская энциклопедия, 2014. - 792с.

Энциклопе́дия (новолат. encyclopaedia (не ранее XVI века); от др.-греч. ἐγκύκλιος παιδεία - «обучение в полном круге» от κύκλος - круг + παιδεία - обучение, пайдейя) - приведённое в систему обозрение всех отраслей человеческого знания или круга дисциплин, в совокупности составляющих отдельную отрасль знания.
Большая российская энциклопедия Больша́я росси́йская энциклопе́дия (сокращённо БРЭ) - универсальная российская энциклопедия. Издаётся издательством «Большая Российская энциклопедия» согласно Указу Президента Российской Федерации № 1156 от 14 октября 2002 года.
: ил.

7. Рейхсфельд, В.О. Реакционная аппаратура и машины заводов основного органического синтеза и СК: учеб.

Основно́й органи́ческий си́нтез (тяжёлый органический синтез) - многотоннажное малостадийное промышленное производство органических соединений на основе углеводородного сырья (нефть, газ, уголь) и продуктов его переработки.
пособ. для хим.-технол. спец. вузов

8. В.О.Рейхсфельд, В.С.Шейн, В.И.Ермаков.- Л.: Химия, 2006. - 264с.: и

9. Голубятников, В.А. Автоматизация производственных процессов в химической промышленности: учеб.

Производственный процесс - это целенаправленное, постадийное превращение исходного сырья и материалов в готовый продукт заданного свойства и пригодный к потреблению или к дальнейшей обработке. Производственный процесс начинается с его проекта и заканчивается на стыке производства и потребления, после чего происходит расходование произведенной продукции.
Химическая промышленность Химическая промышленность - отрасль промышленности, включающая производство продукции из углеводородного, минерального и другого сырья путём его химической переработки.
пособ. для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. В.А.Голубятников, В.В.Шувалов. - М.: Химия, 2007. - 352 с.

10. Гутник, С.П. Расчеты по технологии органического синтеза С.П.Гутник, В.Е.Сосонко, В.Д.Гутман. - М.: Химия, 2010. - 272с.: ил.

11. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учеб.

Хими́ческая технология - наука о наиболее экономичных и экологически обоснованных методах химической переработки сырых природных материалов в предметы потребления и средства производства. Процессы химической технологии включают химическую переработку сырья, основанную на сложных по своей природе химических и физико-химических явлениях.
пособ. для вузов. - 13-е изд., стереотип. К.Ф.Павлов, П.Г.Романков, А.А.Носков. - Л.: Химия, 2009. - 552с.: ил.

12. Охрана труда в химической промышленности под ред. Г.В.

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья наемных работников и приравненных к ним лиц в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.
Маркова. - М.: Химия, 2013. - 496с.: ил.

13. Барaтов, А.Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. В 2-х кн. Кн.1 А.Н.Барaтов, А.Я.Корольченко, Г.Н.Кравчук. - М.: Химия, 2006. - 496c.: ил.

14. Справочник химика. Т.2. Основные свойства неорганических и органических соединений.

Осно́вность - способность вещества проявлять осно́вные свойства, то есть в простейшем случае реагировать с кислотами. Определяется для оксидов, гидроксидов, а также оснований Льюиса (пример аммиак).
Органические соединения, органические вещества - класс химических соединений, в состав которых входит углерод (за исключением карбидов, угольной кислоты, карбонатов, оксидов углерода и цианидов). Органические соединения, кроме углерода, чаще всего содержат элементы водород, кислород, азот, значительно реже - серу, фосфор, галогены и некоторые металлы (порознь или в различных комбинациях).
- 3-е изд., испр. - М.: Химия, 2013. - 1071с.: ил.


  • Охрана труда
  • Основные свойства