„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Urszula Wulkiewicz
Wytwarzanie produktów alkilowania 311[31].Z4.05
Poradnik dla nauczyciela
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2006
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr Maciej Mikina
mgr inż. Roman Poturalski
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Małgorzata Urbanowicz
Konsultacja:
dr inż. Bożena Zając
Korekta:
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].Z4.05
„Wytwarzanie produktów alkilowania” zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu technik technologii chemicznej 311[31].
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie
2. Wymagania wstępne
3. Cele kształcenia
4. Przykładowe scenariusze zajęć
5. Ćwiczenia
4.1 5.1. Znaczenie procesów alkilowania w przemyśle rafineryjno-petrochemicznym
3
5
6
7
12
12
5.1.1. Ćwiczenia
5.2. Wytwarzanie etylobenzenu metodą Mobil-Badger
12
14
5.2.1. Ćwiczenia
5.3. Chemizm wytwarzania produktów alkilowania izobutanu propylenem lub
butenami wobec katalizatora H
2
SO
4
lub HF
5.3.1. Ćwiczenia
5.4. Wytwarzanie MTBE i ETBE z izobutylenu zawartego we frakcjach
butenowych oraz z metanolu i etanolu
5.4.1. Ćwiczenia
5.5. Rola różnych instalacji alkilowania w procesie przeróbki frakcji C
4
z pirolizy
olefinowej (lub z FKK) w zakładach rafineryjno-petrochemicznych
5.5.1. Ćwiczenia
6. Ewaluacja osiągnięć uczniów
7. Literatura
14
16
16
18
18
20
20
22
34
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu
zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej
311[31] w jednostce modułowej „Wytwarzanie produktów alkilowania”.
W poradniku zamieszczono:
–
wymagania wstępne,
–
cele kształcenia,
–
przykładowe scenariusze zajęć,
–
propozycje ćwiczeń, które mają na celu wykształcenie u uczniów umiejętności
praktycznych,
–
wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki.
Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami
ze szczególnym uwzględnieniem aktywizujących metod nauczania, np. samokształcenia
kierowanego, tekstu przewodniego, metody projektów.
Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od
samodzielnej pracy uczniów do pracy zespołowej.
W celu sprawdzenia wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może posłużyć się
zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych dwustopniowych oraz
przeprowadzić zadanie praktyczne wysoko symulowane.
W tym rozdziale podano dla testu dwustopniowego:
–
plan testu w formie tabelarycznej,
–
punktacje zadań,
–
propozycje norm wymagań,
–
instrukcję dla nauczyciela,
–
instrukcję dla ucznia,
–
kartę odpowiedzi,
–
zestaw zadań testowych.
Zadanie praktyczne zawiera:
–
instrukcję dla nauczyciela,
–
instrukcję dla ucznia,
–
treść zadania,
–
kartę pracy,
–
kartę oceny,
–
załącznik z rysunkami.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
311[31].Z4
Technologia wytwarzania
półproduktów i produktów
organicznych
311[31].Z4.06
Wytwarzanie chlorku
winylu
i rozpuszczalników
chloroorganicznych
311[31].Z4.08
Wytwarzanie
polimerów
311[31].Z4.02
Wytwarzanie olefin
i węglowodorów
aromatycznych
311[31].Z4.03
Wytwarzanie
i oczyszczanie
surowego gazu
syntezowego
311[31].Z4.04
Wytwarzanie metanolu
i kwasu octowego
311[31].Z4.10
Komponowanie
wysokooktanowych
benzyn bezołowiowych
311[31].Z4.09
Wytwarzanie fenolu
i acetonu z kumenu
311[31].Z4.01
Wytwarzanie
produktów naftowych
i surowców
petrochemicznych
311[31].Z4.05
Wytwarzanie
produktów
alkilowania
311[31].Z4.07
Wytwarzanie styrenu
z etylobenzenu
Schemat układu jednostek modułowych
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej uczeń, powinien umieć:
–
korzystać z różnych źródeł informacji,
–
wykonywać podstawowe działania arytmetyczne,
–
czytać tekst ze zrozumieniem,
–
stosować podstawowe pojęcia chemiczne,
–
dokonać selekcji i analizy informacji podanych w formie: wykresów, tablic,
–
zapisywać równania reakcji,
–
wykonywać obliczenia stechiometryczne,
–
konstruować schematy ideowe.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:
–
scharakteryzować procesy otrzymywania etylobenzenu, kumenu, wysokooktanowych
alkilatów i eterów alkilowych,
–
scharakteryzować przemysłowy proces alkilowania benzenu etylenem prowadzony
w fazie gazowej z katalizatorem zeolitowym,
–
uzasadnić zastosowanie katalizatorów zeolitowych w procesach alkilowania benzenu,
–
przewidzieć zagrożenia eksploatacyjne aparatury w procesach alkilowania benzenu,
–
uzasadnić konieczność bezpośredniego integrowania produkcji etylobenzenu i kumenu
z produkcją styrenu i fenolu metodą kumenową,
–
przedstawić przyczyny wzrostu znaczenia wytwarzania wysokooktanowych alkilatów –
produktów procesu alkilowania izobutanu olefinami C
3
–C
4
,
–
określić zależność liczby oktanowej otrzymywanych alkilatów od rodzaju użytego
surowca olefinowego oraz od rodzaju katalizatora kwasowego,
–
scharakteryzować chemizm procesów wytwarzania eterów metylo-tert-butylowego
(MTBE) i etylo-tert-butylowego (ETBE),
–
scharakteryzować przebieg procesu wytwarzania MTBE (ETBE) na uproszczonym
schemacie instalacji,
–
zinterpretować ideowy schemat przeróbki frakcji C
4
z pirolizy olefinowej i FKK
w zakładach rafineryjno-petrochemicznych,
–
zastosować zasady bhp, ppoż. oraz ochrony środowiska obowiązujące na stanowiskach
pracy.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ
Scenariusz zajęć 1
Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]
Moduł:
Technologia wytwarzania półproduktów
i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Wytwarzanie produktów 311[31].Z4.05
alkilowania
Temat: Analiza warunków i znaczenia procesów alkilowania w produkcji
wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
Cel ogólny: kształtowanie umiejętności charakteryzowania procesów alkilowania
i oceny przydatności procesów alkilowania w produkcji
wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:
−
przedstawić warunki prowadzenia procesów alkilowania,
−
określić produkt i jego właściwości,
−
ocenić przydatność procesu alkilowania w produkcji wysokooktanowych
bezołowiowych benzyn silnikowych.
Metody nauczania – uczenia się:
−
metoda projektów.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
praca grupowa, zróżnicowana.
Czas: 45 min. na wprowadzenie do projektu, 45 min. na prezentację projektu. Projekt
będzie wykonywany przez uczniów w czasie pozalekcyjnym w ciągu dwóch
tygodni.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia,
−
literatura
−
rozdział 7,
−
czasopisma specjalistyczne, np. „Przemysł Chemiczny”, „Chemik”,
−
stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu.
Przebieg zajęć:
Fazy przygotowania
projektu
Czynności
nauczyciela
Czynności
uczniów
1
Wprowadzenie
do tematu
i zasugerowanie
problemu do
rozwiązania
- podaje informacje niezbędne
do zapoznania uczniów
z problematyką znaczenia
procesów alkilowania
w produkcji wysokooktanowych
bezołowiowych benzyn
silnikowych,
- podaje literaturę.
- tworzą zespoły
zadaniowe.
Lp.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Fazy przygotowania
projektu
Czynności
nauczyciela
Czynności
uczniów
2 Sformułowanie
tematów i ustalenie
zakresu projektów
- wyjaśnia zasadę metody
projektów,
- ustala formę projektów, czas
prezentacji i kryteria ocen.
- wybierają tematy,
- opracowują plan
działania.
3 Realizacja
projektów
- odpowiada na pytania uczniów
związane z realizacją projektów,
- czuwa nad zaplanowanym
przebiegiem ich realizacji.
- korzystają z literatury,
- uczestniczą
w konsultacjach,
- piszą sprawozdanie,
- opracowują zebrany
materiał oraz formę
prezentacji.
4
Prezentacja
projektów
- ustala kolejność prezentacji przez
poszczególne zespoły
uczniowskie,
- prowadzi dyskusję
po przedstawieniu projektu,
- ocenia projekty uwzględniając
opinie wypowiedziane podczas
dyskusji,
- dokonuje podsumowania
wykonanych projektów,
- zadaje prace domowe.
- prezentują swoje
projekty,
- po prezentacji
odpowiadają na pytania
kolegów,
- pozostali uczniowie
sporządzają notatki
z ważniejszych treści
zawartych w projekcie,
- oceniają projekt kolegów.
Czas prezentacji projektów – każda grupa 10 minut.
Forma projektów – plakat i prezentacja komputerowa.
Kryteria oceny:
– sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,
wykorzystanie czasu prezentacji,
– estetyka wykonania projektu,
– stopień uzyskania zamierzonych celów,
– prawidłowość treści,
– pracowitość i zaangażowanie.
Tematy projektów:
1. Analiza warunków i znaczenia procesu alkilowania izobutanu olefinami w obecności
kwasu siarkowego(VI) w produkcji wysokooktanowych bezołowiowych benzyn
silnikowych.
2. Analiza warunków i znaczenia procesu alkilowania izobutanu olefinami w obecności HF
w produkcji wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
3. Analiza warunków i znaczenia procesu wytwarzania MTBE w produkcji
wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
Lp.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Zakończenie zajęć
Praca domowa
W celu otrzymania benzyny o liczbie oktanowej 95 zastosowano dwa gatunki benzyny: jeden
o liczbie oktanowej 98, a drugi o liczbie oktanowej 90. Ile należy zmieszać poszczególnych
składników, aby otrzymać 10 ton mieszanki?
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
−
anonimowa ankieta dotycząca trudności podczas realizowania zadania.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
INSTRUKCJA DO WYKONANIA PROJEKTU
Celem projektu jest opracowanie analizy warunków i znaczenia procesów alkilowania
izobutanu olefinami w obecności kwasu siarkowego(VI), HF, wytwarzania MTBE
w produkcji wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
1. Podzielcie się na grupy i wybierzcie lidera, który będzie czuwał nad prawidłowym
przebiegiem pracy.
2. Wybierzcie jeden z poniższych tematów:
Analiza warunków i znaczenia procesu alkilowania izobutanu olefinami
w obecności kwasu siarkowego(VI) w produkcji wysokooktanowych
bezołowiowych benzyn silnikowych.
Analiza warunków i znaczenia procesu alkilowania izobutanu olefinami
w obecności HF w produkcji wysokooktanowych bezołowiowych benzyn
silnikowych.
Analiza warunków i znaczenia procesu wytwarzania MTBE w produkcji
wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
3. Wszyscy powinniście uwzględnić następujące informacje:
– scharakteryzować warunki przebiegu procesu,
– określić zależność liczby oktanowej otrzymanych alkilatów od rodzaju użytego surowca
oraz ewentualnie od rodzaju katalizatora,
– przedstawić zastosowanie produktów alkilowania w produkcji wysokooktanowych
bezołowiowych benzyn silnikowych.
4. Opracujcie dokładny plan działania.
5. Zaplanujcie, w jakiej formie zaprezentujecie zebrany materiał.
6. Przedstawcie sprawozdanie z realizacji projektu.
7. Każda grupa otrzyma 10 minut na prezentację projektu.
8. Projekt będzie oceniany według następujących kryteriów:
– sposób prezentacji: poprawność językowa, technika prezentacji, komunikatywność,
wykorzystanie czasu prezentacji,
– estetyka wykonania projektu,
– stopień uzyskania zamierzonych celów,
– prawidłowość treści,
– pracowitość i zaangażowanie.
9. Ostateczna ocena uwzględnia opinię uczniów podczas dyskusji nad projektem.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Scenariusz zajęć 2
Osoba prowadząca ……………………………………………….
Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]
Moduł:
Technologia wytwarzania półproduktów
i produktów organicznych 311[31].Z4
Jednostka modułowa: Wytwarzanie produktów 311[31].Z4.05
alkilowania
Temat: Analiza wpływu procesów alkilowania na środowisko.
Cel ogólny: kształtowanie umiejętności przewidywania zagrożeń wynikających
z prowadzenia procesów alkilowania i oceny ich wpływu na środowisko.
Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:
- określić zagrożenia dla zdrowia ludzkiego,
- określić zagrożenia dla środowiska naturalnego wynikające z procesu alkilowania,
- przewidzieć skutki działania substancji stosowanych i otrzymywanych w procesach
alkilowania dla zdrowia ludzkiego oraz środowiska naturalnego.
Metody nauczania – uczenia się:
−
dyskusja.
Formy organizacyjne pracy uczniów:
−
grupowa, zróżnicowana.
Czas: 45 minut.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia,
−
literatura
−
rozdział 7,
−
Karty charakterystyki substancji niebezpiecznych,
−
stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,
−
strony internetowe, np. www.wrzesnia.com.pl/instrukcjebhp.html, www.ciop.pl/html.
Przebieg zajęć:
1. Podział uczniów na grupy.
2. Wprowadzenie do tematu.
3. Analiza metod alkilowania stosowanych w przemyśle pod kątem zagrożeń dla środowiska
przez grupy uczniów.
4. Przewidywanie zagrożeń i skutków dla środowiska spowodowanych procesami alkilowania
na podstawie Kart charakterystyki i podanych stron internetowych.
5. Dyskusja uczniów.
6. Formułowanie wniosków dotyczących minimalizacji zagrożeń.
7. Podsumowanie dyskusji oraz aktywności uczniów.
Zakończenie zajęć
Praca domowa
Dlaczego HF jako katalizatora nie należy stosować do alkilowania izobutanu, jeśli zakład
produkcyjny usytuowany jest w pobliżu terenów zaludnionych?
Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:
−
anonimowa ankieta dotycząca trudności podczas realizowania zadania.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
5. ĆWICZENIA
5.1. Znaczenie procesów alkilowania w przemyśle
rafineryjno-petrochemicznym
5.1.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj proces otrzymywania kumenu. Oceń zagrożenia eksploatacyjne aparatury.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) wskazać surowce i katalizator procesu,
3) ustalić aparaty w obu etapach (alkilowanie, wyodrębnianie kumenu),
4) określić parametry procesów,
5) opisać proces alkilowania,
6) opisać proces wyodrębniania kumenu,
7) wyjaśnić problem korozji aparatury.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
dyskusja.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia (4.1.1),
−
czasopisma branżowe, Internet,
−
literatura z rozdziału 7.
Ćwiczenie 2
Do produkcji kumenu zużyto 1,4 tony benzenu. Oblicz, ile ton kumenu powstanie, jeżeli
wydajność procesu produkcji kumenu wynosi 95%.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) wskazać surowce stosowane w produkcji kumenu,
2) zapisać równanie reakcji otrzymywania kumenu,
3) obliczyć masy molowe substancji,
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4) obliczyć teoretyczną ilość produktu,
5) obliczyć praktyczną ilość produktu.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
ćwiczenia praktyczne.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania
−
Poradnik dla ucznia (4.1.1),
−
literatura z rozdziału 7,
−
kalkulator.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
5.2. Wytwarzanie etylobenzenu metodą Mobil-Badger
5.2.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj proces alkilowania benzenu etylenem prowadzony w fazie gazowej
z katalizatorem zeolitowym.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) wskazać surowce i katalizator procesu,
3) ustalić aparaty,
4) określić parametry procesów,
5) opisać proces alkilowania w fazie gazowej,
6) opisać proces oczyszczania etylobenzenu,
7) uzasadnić zastosowanie katalizatora zeolitowego.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
dyskusja.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania
−
Poradnik dla ucznia (4.2.1),
−
literatura z rozdziału 7.
Ćwiczenie 2
Na podstawie rysunku 3 (Poradnik dla ucznia) uzasadnij konieczność bezpośredniego
integrowania produkcji etylobenzenu z produkcją styrenu.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
ideowy zintegrowanej wytwórni etylenu i styrenu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się ze schematem ideowym zintegrowanej wytwórni,
2) ocenić zużycie surowców,
3) ocenić zużycie energii.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
dyskusja.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania
−
Poradnik dla ucznia (4.2.1),
−
literatura z rozdziału 7,
−
schemat ideowy zintegrowanej wytwórni etylenu i styrenu.
Ćwiczenie 3
Proces produkcji etylobenzenu prowadzi się z wydajnością 90%. Oblicz, jaką masę
etylenu i benzenu należy zastosować, aby otrzymać 1 tonę etylobenzenu.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapisać równanie reakcji,
2) obliczyć masy molowe surowców i produktu,
3) obliczyć masę surowców niezbędnych do otrzymania 1tony etylobenzenu uwzględniając
wydajność reakcji.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
ćwiczenia praktyczne (obliczenia).
Środki dydaktyczne:
−
kalkulator.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
5.3. Chemizm wytwarzania produktów alkilowania izobutanu
propylenem lub butenami wobec katalizatora H
2
SO
4
lub HF
5.3.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dokonaj analizy warunków i znaczenia procesu alkilowania izobutanu olefinami C
3
–C
4
w produkcji wysokooktanowych bezołowiowych benzyn silnikowych.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z materiałem nauczania,
2) zapoznać się z mechanizmem katalitycznego alkilowania izobutanu olefinami,
3) określić właściwości alkilatów i ich wpływ na jakość wytwarzanych benzyn,
4) ocenić wpływ zastosowania alkilatów na stan środowiska naturalnego.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
dyskusja.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania
−
Poradnik dla ucznia (4.3.1),
−
czasopisma specjalistyczne, np. „Przemysł Chemiczny”, „Chemik”,
−
Kalendarz chemiczny,
−
literatura z rozdziału 7.
Ćwiczenie 2
Dokonaj oceny wpływu surowców i katalizatorów kwasowych w procesie otrzymywania
alkilatów na wielkość liczby oktanowej oraz kosztów produkcji.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) ustalić surowce do alkilowania,
2) ustalić katalizatory,
3) ocenić wpływ użytego surowca i katalizatora na wielkość LO,
4) porównać koszty produkcji procesu alkilowania przy użyciu różnych katalizatorów,
5) ocenić wpływ procesów technologicznych na stan środowiska i bezpieczeństwo pracy.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda tekstu przewodniego.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia (4.3.1),
−
aktualne dane o katalizatorach,
−
czasopisma branżowe, Internet,
−
literatura z rozdziału 7.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
5.4. Wytwarzanie MTBE i ETBE z izobutylenu zawartego
we frakcjach butenowych oraz z metanolu i etanolu
5.4.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj chemizm i proces wytwarzania MTBE.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) podać surowce i katalizator stosowany w procesie otrzymywania MTBE,
2) wyjaśnić mechanizm reakcji alkilowania izobutylenu metanolem,
3) przedstawić przebieg procesu otrzymywania MTBE,
4) określić zastosowanie MTBE.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda tekstu przewodniego.
Środki dydaktyczne:
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia (4.4.1),
−
literatura z rozdziału 7.
Ćwiczenie 2
Dokonaj analizy przebiegu procesów alkilowania benzenu etylenem w fazie gazowej oraz
O – alkilowania izobutylenu metanolem na schematach (rysunek 2, 7).
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
instalacji alkilowania benzenu etylenem w fazie gazowej oraz uproszczony schemat instalacji
do produkcji MTBE.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) wskazać surowce,
2) rozpoznać rodzaje aparatów na obu schematach,
3) określić procesy zachodzące w aparatach,
4) wskazać czynniki chłodzące i grzewcze,
5) określić podobieństwa i różnice.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda tekstu przewodniego.
Środki dydaktyczne:
−
schemat instalacji alkilowania benzenu etylenem w fazie gazowej oraz O
−
alkilowania
izobutylenu metanolem wprowadzony do komputera,
−
literatura z rozdziału 7.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
5.5. Rola różnych instalacji alkilowania w procesie przeróbki
frakcji C4 z pirolizy olefinowej (lub z FKK) w zakładach
rafineryjno-petrochemicznych
5.5.1. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Korzystając ze schematu ideowego przeróbki frakcji C
4
otrzymywanych w procesach
pirolizy oraz krakingu katalitycznego (rys.10), dokonaj analizy wariantów technologicznych
przeróbki frakcji C
4
.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować schemat
ideowy przeróbki frakcji C
4
otrzymywanych w procesach pirolizy oraz krakingu
katalitycznego
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) ustalić skład frakcji C
4
z pirolizy surowców ciekłych,
2) wyjaśnić, dlaczego z frakcji C
4
usuwa się butadien,
3) ustalić kierunki wykorzystania frakcji C
4
bez butadienu,
4) ustalić zastosowanie frakcji C
4
bez butadienu i izobutylenu,
5) określić kierunki wykorzystania n-butanu, izobutanu, n-butenu.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda tekstu przewodniego.
Środki dydaktyczne:
−
schemat ideowy przeróbki frakcji C
4
otrzymywanych w procesach pirolizy oraz krakingu
katalitycznego (rys.10, Poradnik dla ucznia),
−
literatura z rozdziału 7.
Ćwiczenie 2
Na
podstawie
Karty
charakterystyki
substancji
niebezpiecznej
i
preparatu
niebezpiecznego oceń szkodliwość benzenu.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Przygotować Kartę
charakterystyki dla benzenu.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z Kartą charakterystyki,
2) zidentyfikować zagrożenia,
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
3) wskazać sposoby udzielania pierwszej pomocy,
4) określić sposób postępowania w przypadku pożaru,
5) określić sposób postępowania w przypadku niezamierzonego uwolnienia do środowiska,
6) podać zagrożenia toksykologiczne,
7) dobrać środki ochrony indywidualnej,
8) wskazać zagrożenia ekologiczne,
9) dobrać sposób neutralizacji i sposób niszczenia odpadów.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda tekstu przewodniego.
Środki dydaktyczne:
−
Karta charakterystyki substancji niebezpiecznej i preparatu niebezpiecznego – benzen,
−
stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu,
−
strony internetowe, np. www.wrzesnia.com.pl/instrukcje bhp.html, www.ciop.pl/html.
Ćwiczenie 3
Na podstawie tabeli 1 oraz materiału nauczania 4.1, 4.5 (Poradnik dla ucznia) zaprojektuj
schemat ideowy powiązań procesów alkilowania z innymi procesami technologicznymi.
Wskazówki do realizacji:
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia, nauczyciel powinien omówić jego zakres
i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.
Sposób wykonania ćwiczenia
Uczeń powinien:
1) zapoznać się z wskazanymi materiałami,
2) ustalić kierunki wykorzystania alkilatów,
3) narysować schemat ideowy.
Zalecane metody nauczania
−
uczenia się:
−
metoda projektu.
Środki dydaktyczne:
−
stanowisko komputerowe z dostępem do Internetu oraz oprogramowaniem,
umożliwiającym sporządzanie schematów,
−
materiał nauczania – Poradnik dla ucznia (4.1.1 i 4.5.1).
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA
Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego
Test dwustopniowy do jednostki modułowej
„Wytwarzanie produktów
alkilowania”
Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:
−
zadania 1, 2, 3, 4, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 18, 19, 20 są z poziomu podstawowego,
−
zadania 5, 6, 7, 9, 14 są z poziomu ponadpodstawowego.
Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt
Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak
uczeń otrzymuje 0 punktów.
Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące
oceny szkolne:
– dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 10 zadań z poziomu podstawowego,
– dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,
– dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,
– bardzo dobry – za rozwiązanie 18 zadań, w tym co najmniej 4 z poziomu
ponadpodstawowego.
Plan testu
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
1
Rozróżnić podstawowe procesy
technologiczne
B
P
c
2
Wskazać surowce do produkcji kumenu
B
P
b
3
Wskazać katalizator stosowany
w produkcji otrzymywania kumenu
B
P
c
4
Określić materiał którym wykłada się
reaktor stosowany do produkcji kumenu
B
P
b
5
Ocenić, jaki wpływ na koszty ma
zintegrowana produkcja etylobenzenu
i styrenu
C
PP
a
6
Ocenić wpływ katalizatora HF na
proces alkilowania izobutanu olefinami
C
PP
a
7
Określić wpływ mieszania na przebieg
C
PP
a
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
Nr
zad.
Cel operacyjny
(mierzone osiągnięcia ucznia)
Kategoria celu
Poziom
wymagań
Poprawna
odpowiedź
procesu alkilowania izobutanu
olefinami
8
Ustalić sposób regeneracji katalizatora
stosowanego w procesie alkilowania
benzenu etylenem w fazie gazowej
C
P
a
9
Przewidzieć zagrożenia korozyjne
aparatury w procesie Mobil-Bagder
C
PP
a
10 Ustalić sposób wydzielania
nieprzereagowanego surowca w
procesie Mobil-Bagder
C
P
a
11 Dobrać surowiec do procesu
alkilowania izobutanu
B
P
a
12 Wskazać zastosowanie alkilatów
B
P
c
13 Dobrać środki ochrony osobistej
stosownie do wykonywanych zadań
C
P
b
14 Rozpoznać chemizm reakcji
wskazanego procesu alkilowania
C
PP
a
15 Określić wpływ zmiany parametrów na
przebieg procesów alkilowania
B
P
a
16 Obliczyć ilość alkilatu produkowanego
w ciągu miesiąca
C
P
d
17 Obliczyć ilość eteru stosowanego do
komponowania benzyn
C
P
b
18 Wskazać źródło pochodzenia surowców
do produkcji ETBE
B
P
c
19 Rozpoznać oznaczenia surowców na
opakowaniu
B
P
c
20 Rozpoznać zagrożenia dla zdrowia
i życia związane z procesem
alkilowania
B
P
d
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Przebieg testowania
INSTRUKCJA DLA NAUCZYCIELA
1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej
jednotygodniowym.
2. Ustal zakres materiału.
3. Zapewnij warunki do samodzielnej pracy.
4. Rozdaj instrukcje dla ucznia, zestaw zadań testowych i karty odpowiedzi.
5. Odczytaj uczniom przeznaczona dla nich instrukcję oraz udziel odpowiedzi na pytania.
6. Czas trwania testu 45 minut.
7. Pełnij rolę obserwatora.
8. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się
czasie zakończenia zadania.
9. Po wykonaniu zadania przez uczniów zbierz karty odpowiedzi.
10. Sprawdź wyniki i przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz
te zadania, które sprawiły uczniom największe trudności.
11. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
12. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
INSTRUKCJA DLA UCZNIA
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są cztery możliwe odpowiedzi.
Tylko jedna odpowiedź jest prawdziwa.
5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
6. Prawidłowa odpowiedź zaznacz X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź
zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Ocenę dostateczną otrzymasz, jeśli udzielisz prawidłowej odpowiedzi na 13 zadań.
9. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.
Materiały dla ucznia:
– instrukcja,
– zestaw zadań testowych,
– karta odpowiedzi.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH
1. Wprowadzenie do związku grupy alkilowej to proces:
a) nitrowania,
b) utleniania,
c) alkilowania,
d) chlorowania.
2. Surowcami do produkcji kumenu są:
a) benzen i etylen,
b) benzen i propylen,
c) benzen i izobuten,
d) benzen i metan.
3. Katalizatorem w procesie produkcji kumenu w fazie ciekłej jest:
a) kwas solny,
b) kwas siarkowy(VI),
c) chlorek glinu,
d) fluorowodór.
4. Reaktory do procesu produkcji kumenu wyłożone są:
a) stalą węglową,
b) płytkami ceramicznymi,
c) płytami żelaznymi,
d) polietylenem.
5. Integracja wytwórni etylobenzenu i styrenu powoduje:
a) oszczędność surowców i energii,
b) oszczędność surowców,
c) oszczędność energii,
d) oszczędność produktów.
6. Do procesu alkilowania izobutanu olefinami stosuje się katalizatory H
2
SO
4
lub HF.
Zastosowanie katalizatora HF powoduje:
a) większe koszty zabezpieczeń i hermetyzacji aparatury oraz zagrożenie dla środowiska,
b) zmniejszenie kosztów zabezpieczeń aparatury,
c) zmniejszenie zagrożenia środowiska,
d) mniejsze koszty zabezpieczeń i hermetyzacji.
7. Reaktor procesu alkilowania izobutanu olefinami w obecności H
2
SO
4
wbudowany ma
mieszalnik w celu:
a) zdyspergowania olefin i zwiększenia powierzchni kontaktu surowców,
b) zmniejszenie aktywności katalizatora,
c) zmniejszenia powierzchni kontaktu surowców,
d) zwiększenia czasu kontaktu reagentów.
8. Regenerację katalizatora, stosowanego w procesie alkilowania benzenu etylenem w fazie
gazowej, przeprowadza się przez:
a) wypalanie koksu,
b) ochładzanie,
c) stosowanie pary wodnej,
d) ekstrakcję.
9. Reagenty procesu Mobil-Badger nie mają działania korozyjnego, bo nie zawierają:
a) chlorków,
b) benzenu,
c) etylobenzenu,
d) etylenu.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
10. Z mieszaniny poreakcyjnej z procesu Mobil-Badger nieprzereagowany benzen oddziela
się poprzez:
a) destylację,
b) ekstrakcję ,
c) absorpcję,
d) adsorpcję.
11. Surowcem procesu alkilowania izobutanu są frakcje:
a) butanowo-butenowa,
b) etano-etynowa,
c) etano-etylenowa,
d) butanowa.
12. Alkilaty, otrzymane w procesie alkilowania izobutanu olefinami po oczyszczeniu,
przesyłane są do:
a) rektyfikacji,
b) alkilowania,
c) komponowania benzyn wysokooktanowych,
d) kolumny w celu oddzielenia propanu.
13. W przypadku wydostania się z instalacji w pomieszczeniu zamkniętym HF, likwidować
skażenia wolno tylko odpowiednio przeszkolonym osobom zabezpieczonym w stosowne
środki ochrony osobistej, a szczególności w:
a) rękawice ochronne,
b) aparaty chroniące drogi oddechowe,
c) ubranie robocze,
d) okulary ochronne.
14. Chemizm reakcji otrzymywania MTBE polega na reakcji alkoholu I rzędowego
z olefinami, mającymi wiązanie:
a) podwójne przy III rzędowym atomie węgla,
b) podwójne przy II rzędowym atomie węgla,
c) potrójne,
d) podwójne.
15. Żywice jonowymienne jako katalizatory procesów MTBE i TAME stosuje się tylko
w temperaturze niższej niż 140
0
C, ponieważ w wyższej:
a) następuje utrata kwasowości,
b) zwiększa się aktywność katalizatora,
c) zwiększa się kwasowość katalizatora,
d) nie ma wpływu na działanie katalizatora.
16. W instalacji realizującej proces alkilowania wytwarza się rocznie 540 tysięcy ton alkilatu
rocznie. Miesięcznie produkuje się:
a) 54 tysięcy ton,
b) 54 tony,
c) 45 ton,
d) 45 tysięcy ton.
17. Dopuszczalna zawartość eteru (MTBE) w benzynie wynosi 10%. Do 200 m
3
benzyny
należy dodać eteru w ilości:
a) 5 m
3
,
b) 20 m
3
,
c) 10 m
3
,
d) 30 m
3
.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
18. Bioetanol, surowiec do produkcji eteru ETBE, otrzymywany jest z:
a) gazu ziemnego,
b) frakcji C
3
–C
4
,
c) jęczmienia,
d) metanolu.
19. Na etykiecie opakowania zawierającego benzen znajdują się symbole: F, T. Oznacza to,
że benzen jest substancją:
a) żrącą i toksyczną,
b) szkodliwą i łatwopalną,
c) łatwopalną i toksyczną,
d) żrącą i łatwopalną.
20. W procesie otrzymywania alkilatów szczególne środki ostrożności należy zachować
ze względu na:
a) łatwopalność surowców,
b) toksyczność surowców,
c) tworzenie mieszanin wybuchowych powietrza z surowcami,
d) wszystkie wymienione w a), b), c) właściwości.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko..........................................................................................
Wytwarzanie produktów alkilowania
Zakreśl poprawną odpowiedź
.
Nr
zadania
Odpowiedź
Punktacja
1
a
b
c
d
2
a
b
c
d
3
a
b
c
d
4
a
b
c
d
5
a
b
c
d
6
a
b
c
d
7
a
b
c
d
8
a
b
c
d
9
a
b
c
d
10
a
b
c
d
11
a
b
c
d
12
a
b
c
d
13
a
b
c
d
14
a
b
c
d
15
a
b
c
d
16
a
b
c
d
17
a
b
c
d
18
a
b
c
d
19
a
b
c
d
20
a
b
c
d
Razem:
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Zadanie praktyczne wysoko symulowane
do jednostki modułowej „Wytwarzanie produktów alkilowania”
Proponowane zadanie praktyczne przeznaczone jest do przeprowadzenia po zakończonym
procesie kształcenia w jednostce modułowej „Wytwarzanie produktów alkilowania”. Zadanie
ma charakter wysoko symulowany i pozwala na ocenę umiejętności uczniów w zakresie
posługiwania się schematem aparatu i obliczania ilości surowców niezbędnych do produkcji.
Zadanie praktyczne ma charakter sprawdzający, tzn. ukierunkowany jest na porównanie
wyników z założonymi w programie celami kształcenia.
Instrukcja dla nauczyciela
1. Czas trwania zadania praktycznego 45 minut.
2. Przygotuj indywidualne stanowisko pracy dla każdego ucznia.
3. Zapewnij warunki do samodzielnej pracy.
4. Rozdaj instrukcje dla ucznia i karty pracy.
5. Omów z uczniami przebieg zadania praktycznego oraz udziel odpowiedzi na pytania.
6. Kilka minut przed zakończeniem zadania przypomnij uczniom o zbliżającym się czasie
zakończenia zadania.
7. Podczas przeprowadzania zadania pełnij rolę obserwatora.
8. Po zakończeniu sprawdzianu zbierz karty pracy od uczniów.
9. Sprawdź wyniki i przeprowadź analizę uzyskanych wyników zadania praktycznego
i wybierz te, które sprawiały uczniom największe trudności.
10. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.
11. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń
dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.
Uczeń może maksymalnie otrzymać 18 punktów.
Zadanie uczeń zaliczy, jeśli uzyska 9 punktów:
– aby otrzymać ocenę dostateczną, powinien uzyskać 11
−
12 punktów,
– na ocenę dobrą, powinien uzyskać 13
−
15 punktów,
– na ocenę bardzo dobrą, powinien uzyskać 16
−
18 punktów.
Instrukcja dla ucznia
1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Zanim przystąpisz do wykonania zadania, zaplanuj pracę. Pomoże Ci w tym KARTA
PRACY.
3. Odpowiedzi wpisuj w wyznaczonych miejscach KARTY.
4. Za każdą prawidłową odpowiedź otrzymasz 1 punkt. Za niepełną lub złą odpowiedź
otrzymasz 0 punktów.
5. Maksymalnie możesz uzyskać 18 punktów. Ocenę dostateczną otrzymasz, jeśli uzyskasz
11 punktów.
6. Pracuj samodzielnie.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie
na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.
8. Po zakończeniu zadania oddaj nauczycielowi KARTĘ PRACY.
9. Na wykonanie masz 45 minut.
Powodzenia
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Treść zadania
Zaprojektuj realizację prac związanych z wytwarzaniem 1000 kg surowego kumenu,
jeżeli 80% masowych użytego propylenu w reakcji z benzenem daje kumen, a stosunek
masy benzenu do masy propylenu wynosi 5 : 1. Scharakteryzuj budowę i zasadę
działania reaktora alkilowania.
Działanie Twoje powinno przebiegać w trzech etapach:
ETAP I – faza przygotowawcza:
– zapoznaj się z dołączoną dokumentacją do zadania,
– przeanalizuj schemat reaktora alkilowania typu Stratco,
– zapisz równanie reakcji otrzymywania kumenu,
– zaplanuj układ czynność i przedstaw nauczycielowi – uzyskaj jego akceptację.
ETAP II – faza realizacyjna:
– opisz budowę reaktora alkilowania,
– opisz zasadę działania reaktora alkilowania,
– określ parametry procesu alkilowania,
– oblicz ilości surowców,
– oceń, jaki wpływ na przebieg pracy reaktora może mieć uszkodzenie sprężarki
w instalacji alkilowania.
ETAP III – faza oceniająca:
– zinterpretuj uzyskane wyniki,
– określ, co zrobiłbyś inaczej, gdybyś wykonanie zadania mógł powtórzyć.
Karta pracy
Nazwa i adres szkoły
Nazwisko i imię ucznia
Data
Uzyskana suma
punktów
Zadanie
Odpowiedź
3 pkt.
Opisz budowę reaktora alkilowania,
uwzględniając:
1) kształt reaktora,
2) urządzenie wmontowane we wnętrzu
reaktora do tworzenia emulsji,
3) urządzenie wmontowane we wnętrzu
reaktora do chłodzenia mieszaniny.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
7 pkt.
Opisz zasadę działania reaktora alkilowania,
uwzględniając:
1) doprowadzenie surowców do aparatu,
2) sposób tworzenia emulsji surowców,
3) parametry procesu,
4) sposób chłodzenia mieszaniny reakcyjnej,
5) czynnik chłodniczy,
6) obieg czynnika chłodzącego,
7) zasady bhp podczas obsługi reaktora.
6 pkt.
Wykonaj obliczenia dotyczące ilości surowców:
1) zapisz równanie reakcji,
2) oblicz masę molową propylenu,
3) oblicz masę molową kumenu,
4) oblicz teoretyczną ilość propylenu,
5) oblicz praktyczną ilość propylenu,
6) oblicz ilość benzenu.
2 pkt.
Wnioski dotyczące pracy reaktora:
1) określ wpływ awaryjnego zatrzymania się
sprężarki w instalacji alkilowania,
2) określ temperaturę mieszaniny reakcyjnej
przy której można wznowić pracę reaktora.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
Karta oceny
Lp.
Czynności
Maksymalna liczba
punktów
Uzyskana
liczba
punktów
1
Opisanie budowy reaktora alkilowania
z uwzględnieniem:
1) kształtu reaktora,
2) urządzenia wmontowanego we wnętrzu
reaktora do tworzenia emulsji,
3) urządzenia wmontowanego we wnętrzu
reaktora do chłodzenia mieszaniny.
1
1
1
2
Opisanie zasady działania reaktora
alkilowania z uwzględnieniem:
1) doprowadzenia surowców do aparatu,
2) sposobu tworzenia emulsji surowców,
3) parametrów procesu,
4) sposobu chłodzenia mieszaniny
reakcyjnej,
5) czynnika chłodniczego,
6) obiegu czynnika chłodzącego,
7) zasad bhp podczas obsługi reaktora.
1
1
1
1
1
1
1
3
Wykonanie obliczeń dotyczących
zapotrzebowania surowców:
1) zapisanie równania reakcji,
2) obliczanie masy molowej propylenu,
3) obliczanie masy molowej kumenu,
4) obliczanie teoretycznej ilości
propylenu,
5) obliczanie praktycznej ilości
propylenu,
6) obliczanie ilości benzenu.
1
1
1
1
1
1
4
Wnioski dotyczące pracy reaktora:
1) określanie wpływu awaryjnego
zatrzymania się sprężarki w instalacji
alkilowania,
2) określanie temperatury mieszaniny
reakcyjnej przy której można wznowić
pracę reaktora.
1
1
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
Załącznik
Schemat reaktora alkilowania, typu Stratco [2]
A – odbiór części cyrkulującej mieszaniny do odstojnika.
„Projekt wspó
łfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
7. LITERATURA
1. Bogoczek R., Kociołek-Balawajder E.: Technologia chemiczna organiczna. Surowce
i półprodukty. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej Wrocław 1992
2. Grzywa E., Molenda J.: Technologia podstawowych syntez organicznych. Tom 1 i 2.
WNT, Warszawa 2000
3. Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1997