Проект участка синтеза высших жирных кислот производительностью 20 т/сут.

Организационно-технологическая часть: физико-химические основы процесса окисления парафинов, стандарты и технические условия на сырьё, промежуточные продукты, материалы и готовую продукцию. Выбор и обоснование технологической схемы производства.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины

Херсонский национальный технический университет

Кафедра органического и биохимического синтеза

Курсовой проект

по дисциплине

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Тема: «Проект участка синтеза высших жирных кислот производительностью 20 т/сут»

Выполнил:Маркевич И.И. Студент гр. 5ХО

Руководитель: Логачёва Л.И. Доцент

Зав. кафедры:Повстяной М.В.

Херсон 2011

Реферат

Курсовой проект на тему «Проект участка синтеза высших жирных кислот производительностью 20т/сут» состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка содержит:

Листов - 79;

Рисунков - 4;

Таблиц - 11.

Графическая часть:

1. Лист формата А1: План цеха. Компоновка оборудования;

2. Лист формата А1: Разрез поперечный.

В курсовом проекте представлен литературный обзор методов получения высших жирных кислот, их химические и физические свойства, механизмы реакций получения высших жирных кислот.

Рассмотрены характеристики сырья, промежуточных продуктов, готовой продукции для получения высших жирных кислот.

Разработана технологическая схема производства высших жирных кислот окислением парафина. Выполнены материальные и тепловые расчёты.

Предусмотрены меры по контролю производства и качества готового продукта.

Приведена спецификация оборудования, расчёты основного технологического оборудования, автоматизация и механизация производства.

Предусмотрены меры по безопасному ведению технологического процесса и защите окружающей среды.

Содержание

• Введение
• 1. Организационно-технологическая часть
• 1.1 Теоретическая часть
• 1.1.1 Литературный обзор методов производства ВЖК
• 1.1.2 Физико-химические основы процесса окисления парафинов
• 1.2 Технологическая часть
• 1.2.1 Стандарты и технические условия на сырьё, промежуточные продукты, материалы и готовую продукцию
• 1.2.2 Выбор и обоснование технологической схемы производства.
• 1.2.3 Материальные расчёты и балансы
• 1.2.4 Выбор и обоснование основного и вспомогательного производственного оборудования. Спецификация оборудования
• 1.2.5 Технологические и тепловые, энергетические расчёты основного оборудования
• 1.2.6 Конструктивно-механический расчёт основных аппаратов
• 2. Контроль производства и качества продукции
• 2.1 Контроль производства и качества продукта
• 3. Автоматизация и механизация производства
• 4. Охрана труда и окружающей среды
• 5. Строительная часть
• Заключение
• Список литературы
• Введение
• Химическая промышленность - одна из ведущих отраслей тяжелой индустрии - является научно-технической и материальной базой химизации народного хозяйства и играет исключительно важную роль в развитии производительных сил, укреплению обороноспособности государства и в обеспечении жизненных потребностей общества. Она объединяет целый комплекс отраслей производства, в которых преобладают химические методы переработки предметов овеществленного труда (сырья, материалов).[1]
• Химическая промышленность играет значимую роль в формировании важнейших макроэкономических показателей страны. Уровень химизации - общепризнанный в мировой практике критерий научно-технического прогресса. В ведущих странах мира доля отрасли в производстве промышленной продукции достигает 10-13%.
• Современный мировой рынок химических товаров характеризуется широким ассортиментом, ростом затрат на экологическую безопасность, усилением конкуренции за рынки сбыта, снижением ценовой конкурентоспособности химической продукции ведущих стран мира (прежде всего западноевропейских) относительно товаров из стран с дешевыми трудовыми ресурсами.
• Состояние производства на предприятиях химического комплекса Украины в 2010 году в целом можно оценить как кризисный и посткризисный с углублением разновекторных тенденций, охвативших практически все сектора отраслевого производства, а также другие сферы функционирования отрасли. Все же доминирующей тенденцией было падение объемов производства и реализации товарной продукции в большинстве секторов и товарных групп.
• По результатам работы предприятий химического комплекса в 2010 году товарное производство химической и нефтехимической продукции сократилось по сравнению с аналогичным периодом 2008 года на 23,2%, в частности, в химическом производстве - на 22,8%.
• Падение объемов производства в стоимостных показателях наблюдалось в химической отрасли. Производство основной химической продукции в стоимостных показателях сократилось на 32,1%.
• Объемы реализованной химической и нефтехимической продукции в целом по химическому комплексу Украины, по предварительным данным, составили в 2009 году в химическом производстве - 30,6 млрд грн.[2]

Нефть является основным сырьём для нефтехимической промышленности. Однако, в последнее время в мире, имеет место тенденция подорожания нефти. Это ставит перед химической технологией сложную задачу - оптимизация существующих производств, использующих в качестве сырья нефть, с целью уменьшить себестоимость выпускаемого продукта. В том числе и производство ВЖК на данный момент тоже развивается для регулирования более точного и полноценного выхода целевого продукта. В этом производстве будет наиболее важно уметь регулировать выход целевых фракций от 10 до 20-ти атомов углерода.



1. Организационно-технологическая часть

1.1 Теоретическая часть

1.1.1 Литературный обзор методов производства ВЖК

Высшие жирные кислоты (ВЖК) -- техническое название смесей карбоновых кислот алифатического ряда природного или синтетического происхождения с числом углеродных атомов в молекуле от 6 до 24.

Природные ВЖК содержатся в маслах и жирах в виде их глицеридов и в восках в виде эфиров высокомолекулярных спиртов. Они имеют нормальное строение и четное число атомов углерода в цепи.

Синтетические ВЖК -- это смеси насыщенных монокарбоновых кислот нормального и изостроения с четным и нечетным числом углеродных атомов в цепи. В дальнейшем под термином «ВЖК» понимаются исключительно синтетические кислоты (СЖК). Технический продукт под таким названием выпускается в виде фракций различного состава в зависимости от назначения. Свойства фракций, в том числе температуры их плавления, зависят от молярной массы входящих в них кислот.

Существуют несколько методов производства ВЖК. Ниже приведен обзор наиболее целесообразных методов.

Производство ВЖК окислением парафинов кислородом воздуха

До недавнего времени основным способом синтеза ВЖК в Украине было окисление парафинов кислородом воздуха при 105-120°С и атмосферном давлении (катализаторы - соединения марганца, например MnSO₄, MnO₂, КМnО₄)[5].

СН3-…СН2…-СН3 + 3О2 > СН3-…СН2…-СООН +Н2О

Степень превращения парафина составляла 30-35%. Продукты окисления нейтрализовали при 90-95єС 20%-ным раствором Na₂CO₃ и омыляли 30%-ным раствором NaOH; из полученных мыл кислоты выделяли обработкой H₂SO₄ и фракционировали. Неомыляемые продукты удаляли термической обработкой в автоклаве при 160-180°С и 2,0 МПа, а затем в термической печи при 320-340°С.

В СССР производство ВЖК осуществлялось на ряде предприятий. Эти предприятия имели существенные недостатки: невысокий выход целевой фракции С₁₀-С₂₀ (около 50% на сырье), низкое качество кислот, обусловленное присутствием до 3% побочных продуктов (дикарбоновых, кето- и гидроксикарбоновых кислот и др.), большой объем сточных вод (до 8 м³ на 1 т кислот), загрязненных Na₂SO₄ и низкомолекулярными кислотами.

На рис. 1 приведена принципиальная схема производства ВЖК окислением парафинов кислородом воздуха.

Преимущества: относительно доступное сырьё, простота синтеза.

Недостатки: Низкая степень конверсии.

Рис. 1 Принципиальная схема производства ВЖК окислением парафинов кислородом воздуха



Производство ВЖК окислением альдегидов

Окисление альдегидов можно проводить кислородом или кислородом воздуха

· Окисление кислородом

2-Этилгексановую кислоту и фракцию кислот С₈-С₁₀...