Материал: Производство 2-этилгексановой кислоты
Продукты окисления из сепаратора за счет перепада давления поступают на
блок ректификации продуктов окисления.
5. Технологические расчеты
.1 Материальный баланс установки в целом
В год планируем добывать 3000т 98 масс.% 2-этилгексановой кислоты.
Масса
чистой кислоты равна 
2-этилгексановая кислоту получают путем окисления 2-этилгексаналя
-этилгексаналь
2-этилгексановая кислота
-этилгексеналь
2-этилгексановая кислота
Определим
расход по обоим веществам:
Найдем количество димерной фракции, необходимой для получения 2-этил-гексановой кислоты:
Водорода для гидрирования 2-этилгексеналя:
Кислорода для окисления необходимо:
Тогда
воздуха необходимо: 
Азот
будет составлять: 
|
ПРИХОД |
|
РАСХОД |
|
|
Материальные потоки |
т/год |
Материальные потоки |
т/год |
|
Димерная фракция: 2-этилгексаналь 2-этилгексеналь Примеси Воздух: Кислород Азот Водород |
1269,33 1323 5032,18 326,67 1075,29 21 |
Продукт: 2-этилгексановая к-та Примеси Азот Примеси |
2940 60 1075,29 4972,18 |
|
ИТОГО |
9047,47 |
ИТОГО |
9047,47 |
.2 Энергетический баланс установки в целом
|
Вещество |
|
|
|
|
Кислород Азот Водород Вода 2-этилгексаналь 2-этилгексеналь 2-этилгексановая к-та |
0 0 0 -285,83 -296,9 -204,14 -565,48 |
0,94 1,05 14,55 4,18 1,93 1,79 1,82 |
Расчет тепловых эффектов химических превращений
А.Для гидрирования 2-этилгексеналя:
реакция
экзотермическая
.Приход
тепла с исходными веществами:
.Тепло,
уносимое гидронизатом:
.Тепло,
образующееся в ходе реакции:
.Общий
расход тепла:
.Подводимое тепло:
.Необходимо
подводить тепла:
Б. Для окисления 2-этилгексаналя:
реакция
экзотермическая
.Необходимо
тепла для подвода в реактор с гидронизатом:
.Тепло
подводимое с воздухом:
.Тепло,
отводимое от гидронизата:
.Тепло,
уносимое из реактора:
.Тепло,
образующееся в ходе реакции:
.Потери
тепла:
.Общий
расход тепла:
.Подводимое
тепло:
.Необходимо
отводить тепла:
|
ПРИХОД |
|
РАСХОД |
|
|
Тепловые потоки |
*106 Дж/год |
Тепловые потоки |
*106 Дж/год |
|
А.Димерная фракция Тепло реакции Подогреватель |
653950,81 973979,37 1666163,205 |
Гидрогенизат Потери |
3129388,716 164704,67 |
|
Сумма |
3294093,385 |
Сумма |
3294093,386 |
|
Б. Гидрогенизат Тепло реакции Тепло, подводимое с воздухом |
3129388,716 5483508,333 1436,124 |
Тепло, уносимое из реактора Тепло, отводимое от гидрогенизата Тепло, отводимое от реактора потери |
1375718,345 1824040,627 5342167,972 72406,228 |
|
Сумма |
8614333,173 |
Сумма |
8614333,172 |
Расходные коэффициенты:
по материалам
|
статья |
расходный коэффициент |
|
-димерная фракция -кислород -водород -азот |
-2593,3 кг/т -111,1 кг/т -7,1 кг/т -365,7 |
по энергоресурсам
|
статья |
|
|
-электроэнергия |
-566722,2 кДж/т2-этилгекс.кисл |
Расходные коэффициенты для теплового баланса не рассчитываются, так как
тепло отводится.
6. Экологическая оценка производства, отходы производства, их утилизация,
ПДК
Предусмотрена возможность снижения количества отходов, образующихся в
процессах 2-этилгексановой кислоты путем их гидрирования на катализаторе
НТК-1(К) в интервале температур 180-220°С при давлении 0.1-5 МПа, что позволяет
дополнительно получить до 40% бутиловых спиртов.
Отходы при производстве 2-этилгексановой кислоты
|
наименование отхода |
кол-во,т/год |
метод утилизации |
|
1.Кубовый продукт колонны К-701 (фракция 180ºС-КК) |
8140 |
используются в качестве растворителей |
|
2.Дистиллат колонны К-702 |
2660 |
В качестве компонента бензина |
|
3.Дистиллат колонны К-703 |
3200 |
В качестве компонента бензина |
|
4.Отработанный воздух |
8000 |
Термическое обезвреживание |
|
5.Химзагрязнеиная вода от паровых эжекторов |
3360 |
Термическое обезвреживание |
|
6.Химзагрязненная вода после пропарки оборудования и коммуникаций во время ремонта |
200 |
Термическое обезвреживание |
Пути утилизации, предотвращения и обезвреживания вредных отходов:
) Ограничительно-запретительная мера, выражающаяся в установлении предельно допустимых концентраций вредных веществ и превышение которых наказуемо по закону.
) Герметизация аппаратов и оборудования (Около 70% всех выбросов вредных веществ поступает в воздушную среду через неплотности в аппаратуре).
) Очистка химзагрязненной воды термической обработкой
) Использование отходов в качестве компонентов бензина
) Использование отходов в производстве бутиловых спиртов
ПДК паров кислоты 2-этилгексановой в воздухе рабочей зоны -7,7мг/м3 что не превышает ПДК 15 мг/м³,также нужно учесть что 2-этилгексановая кислота обладает низкой летучестью, что снижает вероятность ингаляционных отравлений. Нельзя забывать о вредных веществах, которые присутствуют в объеме выбросов.
Вредными веществами являются:
· масляные альдегиды, концентрация которых составляет около 1,26 мг/м3, а выброс 0,0112 г/с. фактический выброс в год составляет 0,1615 тонн/год.
· 2-этилгексеналь, концентрация которого составляет около 0,23 мг/м3, а выброс 0,002 г/с. фактический годовой выброс составляет 0,0295 тонн/год.
· 2-этилгексанол, концентрация которого составляет около
·
1,24мг/м3,
а выброс 0,003 г/с. фактический годовой выброс составляет 0,0473 тонн/год.
|
Вещество |
ПДК,мг/м³ |
|
2-этилгексеналь |
5 |
|
2-этилгексаналь |
5 |
|
2-этилгексановая кислота |
15 |
Сточные воды
При производстве 2-этилгексановой кислоты сточные воды отсутствуют. Химзагрязненные стоки с отметок и обваловок установки сливаются в заглубленную емкость Е-708.
Выбросы в атмосферу
Выбросы в атмосферу имеют место в насосном отделении, из шкафов пробоотбора, через неплотности оборудования, из барометрических сборников Е-705, 707.
Пути использование вторичных энергоресурсов.
Вода, используемая для охлаждения реактора окисления, после прохождения
по межтрубному пространству забирает тепло реактора и превращается в пар,
отправляется в холодильник. Предлагаю отправлять пар на обогрев рабочих
помещений, офисов, кабинетов корпусов.
Заключение
В своем курсовом проекте я разработал и кратко описал процесс производства 2-этилгексановой кислоты
Выбирая мощность своей установки, я оценивал нынешнюю потребность в
продукте. Мною была выбрана конструкция основного аппарата и рассчитаны
материальный и тепловой балансы, оценено воздействие производства на экологию.
Список литературы
. Технологический регламент производства 2-этилгексановой кислоты/ ЗАО "Сибур-Химпром".
. Технический проект. 2-я установка по производству бутиловых спиртов и 2-этилгексанола. Производство 2-этилгексановой кислоты./ВНИПИ Нефть. - М.: 1976.-53с.
3 Справочник нефтехимика /Под ред. С.К. Огородникова -Л.: Химия, 1978. -Т.2