bezwodnik maleinowy2500


SPIS TREŚCI

1. Wstęp

5. Przebieg procesu

1. Opis procesu technologicznego

Ze zbiornika V-5 pompą P.-2 podaje się benzen do wymiennika W-5. Tam miesza się z powietrzem podawanym wentylatorem W-6. Benzen miesza się z powietrzem w stosunku leżącym poza granicą wybuchowości mieszaniny musi być wstępnie podgrzana. W parowniku W-5 benzen zamienia się w parę i pod ciśnieniem 0,2-0,5 MPa przechodzi do reaktora K-2, w którym czas kontaktu z katalizatorem wynosi 0,1 s. Ciepło z przestrzeni reakcji odprowadzane za pomocą stopu azotynu i azotanu sodu. Mieszanina reakcyjna oddaje część swego ciepła w wymienniku W-3. Następnie gazy poreakcyjne przechodzą do skraplaczy W-1 pracujących naprzemiennie. Najpierw w przestrzeni międzyrurowej ochładzanej przeponoweo zimnym olejem następuje częściowe wydzielenie bezwodnika maleinowego osadzającego się na rowkowanych ściankach. Z chwilą nagromadzenia produktu w dostatecznej ilości zamyka się dopływ mieszaniny gazowo-parowej, która skierowana zostaje do drugiego skraplacza W-1, a powstały bezwodnik kwasu maleinowego stapiany jest gorącym olejem i spływa do zbiornika V-7. Stąd pompą P.-8 podawana jest do kolumny rektyfikacyjnej K-9 w celu oddzielenia produktu od zanieczyszczeń. Ciecz wyczerpana jest w naszym przypadku gotowym produktem o czystości 99%, który po ochłodzeniu w wymienniku ciepła W-3 kierowany jest do zbiornika V-10, a destylat benzen z wodą ochładzany w wymienniku W-3 zbierany jest do zbiornika V-11.

2. Schemat ideowy

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic

0x08 graphic

  1. Schemat technologiczny.

Schemat technologiczny otrzymywania bezwodnika maleinowego metodą ciągłą w załączniku nr 1.

  1. Bilans masowy

1. Bilans utleniania benzenu do bezwodnika maleinowego.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

1.1

benzen

kg

837,9

1.2

powietrze

kg

18952,4

1.2.1

tlen

kg

3980

1.2.2

azot

kg

14972,4

1.3

MIESZANINA REAKCYJNA

kg

19790,3

1.3.1

bezwodnik maleinowy

kg

1000

1.3.2

nieprzereagowany benzen

kg

41,9

1.3.3

woda

kg

367,4

1.3.4.

CO2

kg

898,1

1.3.5

azot

kg

14972,4

1.3.6

nieprzereagowany tlen

kg

2510,5

Suma

kg

19790,3

19790,3

2. Bilans sublimacji.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

2.1

MIESZANINA REAKCYJNA

kg

19790,3

2.1.1

bezwodnik maleinowy

kg

1000

2.1.2

nieprzereagowany benzen

kg

41,9

2.1.3

woda

kg

367,4

2.1.4

CO2

kg

898,1

2.1.5

azot

kg

14972,4

2.1.6

nieprzereagowany tlen

kg

2510,5

2.2

wysublimowany bezwodnik maleinowy

kg

1409,3

2.2.1

bezwodnik maleinowy

kg

1000

2.2.2

benzen

kg

41,9

2.2.3

woda

367,4

2.3

odgazy

kg

18381

2.3.1

CO2

kg

898,1

2.3.2

azot

kg

14972,4

2.3.3

nieprzereagowany tlen

kg

2510,5

Suma

kg

19790,3

19790,3

3. Bilans rektyfikacji.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

3.1

wysublimowany bezwodnik maleinowy

kg

1409,3

3.1.1

bezwodnik maleinowy

kg

1000

3.1.2

benzen

kg

41,9

3.1.3

woda

367,4

3.2

destylat

kg

409,3

3.2.1

bezwodnik maleinowy

kg

1

3.2.2

benzen

kg

41,9

3.2.3

woda

366,4

3.3

ciecz wyczerpana

kg

1000

3.3.1

bezwodnik maleinowy

kg

999

3.3.2

woda

1

Suma

kg

1409,3

1409,3

4. Bilans chłodzenia.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

4.1

ciecz wyczerpana

kg

1000

4.1.1

bezwodnik maleinowy

kg

999

4.1.2

woda

kg

1

4.2

bezwodnik maleinowy 99%

kg

1000

4.2.1

bezwodnik maleinowy

kg

999

4.2.2

woda

kg

1

Suma

kg

1000

1000

Wykres Sankey'a bilansu materiałowego w załączniku.

  1. Bilans cieplny

1. Bilans utleniania benzenu do bezwodnika maleinowego.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

1.1

benzen

kJ

40324

1.2

powietrze

kJ

540864

1.2.1

tlen

kJ

114525

1.2.2

azot

kJ

426339

1.3

MIESZANINA REAKCYJNA

kJ

10152522

1.3.1

bezwodnik maleinowy

kJ

797200

1.3.2

nieprzereagowany benzen

kJ

33151

1.3.3

woda

kJ

639276

1.3.4.

CO2

kJ

463779

1.3.5

azot

kJ

7013072

1.3.6

nieprzereagowany tlen

kJ

1206044

1.4

straty ciepła

kJ

100000

1.5

ciepło reakcji

kJ

17857141

1.6

ciepło odebrane przez wodę chłodniczą

kJ

8185807

Suma

kJ

18438329

18438329

2. Bilans sublimacji.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

2.1

MIESZANINA REAKCYJNA

kJ

10152522

2.1.1

bezwodnik maleinowy

kJ

797200

2.1.2

nieprzereagowany benzen

kJ

33151

2.1.3

woda

kJ

639276

2.1.4

CO2

kJ

463779

2.1.5

azot

kJ

7013072

2.1.6

nieprzereagowany tlen

kJ

1206044

2.2

wysublimowany bezwodnik maleinowy

kJ

106656

2.2.1

bezwodnik maleinowy

kJ

58050

2.2.2

benzen

kJ

2424

2.2.3

woda

kJ

46182

2.3

odgazy

kJ

630226

2.3.1

CO2

kJ

30958

2.3.2

azot

kJ

512505

2.3.3

nieprzereagowany tlen

kJ

86763

2.4

ciepło odebrane przez wodę chłodniczą

kJ

9315640

2.5

STRATY CIEPŁA

kJ

100000

Suma

kJ

10152522

10152522

3. Bilans rektyfikacji.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

3.1

wysublimowany bezwodnik maleinowy

kJ

106656

3.1.1

bezwodnik maleinowy

kJ

58050

3.1.2

benzen

kJ

2424

3.1.3

woda

kJ

46182

3.2

destylat

kJ

1045673

3.2.1

bezwodnik maleinowy

kJ

700

3.2.2

benzen

kJ

33306

3.2.3

woda

kJ

1011667

3.3

ciecz wyczerpana

kJ

195125

3.3.1

bezwodnik maleinowy

kJ

194705

3.3.2

woda

kJ

420

3.4

STRATY CIEPŁA

kJ

150000

3.5

ciepło oddane przez parę

kJ

1284142

Suma

kJ

1390798

1390798

4. Bilans chłodzenia.

Lp.

Nazwa strumienia

Jednostka

Wlot

Wylot

4.1

ciecz wyczerpana

kJ

195125

4.1.1

bezwodnik maleinowy

kJ

194705

4.1.2

woda

kJ

420

4.2

bezwodnik maleinowy 99%

kJ

58118

4.2.1

bezwodnik maleinowy

kJ

57992

4.2.2

woda

kJ

126

4.3

STRATA CIEPŁA

kJ

50000

4.4

ciepło odebrane przez wodę chłodniczą

kJ

87007

Suma

kJ

195125

195125

Wykres Sankey'a bilansu cieplnego w załączniku.

5. Kontrola produkcji.

KONTROLA ANALITYCZNA.

Lp.

Faza produkcji

Punkt poboru

Oznaczenie

Metoda

1.

UTLENIANIE

R-4

bezwodnik maleinowy

chromatografia cieczowa

2.

REKTYFIKACJA

K-8

bezwodnik maleinowy

temperatura topnienia


6. Produkty uboczne i odpady produkcyjne.

Wszystkie surowce rozdzielonesą częściowo wykorzystywane do dalszych procesów w przemyśle chemicznym:

7. Zagadnienia higieny i BHP.

Zagadnienia higieny i bhp przedstawiają załączniki załączone w kartach charakterystyk.

  1. APARATURA.

NR. TECH. APARATU

CHARAKTERYSTYKA APARATU

NAZWA APARATU

V-1

Vcałkowita= 75 m3

wykonany ze stali węglowej z uwagi na małą korozyjność czynnika magazynowego

zbiornik poziomy benzenu

P-2

Q=0,5 m3/h, H= 15 m, N=3 kW

wykonanie zwykłe z uszczelnieniem mechanicznym z uwagi na duże zagrożenie dla zdrowia czynnika tłoczonego. Ponieważ mieszanina benzenu z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową silnik w wykonaniu przeciwwybuchowym Ex.

pompa wirowa benzenu

W-3

Q=3000 m3/h, spręż=10000 Pa, N=5,5 kW

Jest to wentylator promieniowy w wykonaniu materiałowym standardowym. Z napędem bezpośrednim.

wentylator wysokociśnieniowy powietrza

R-4

Vcałkowita= 4 m3

Reaktor wykonany w formie wymiennika ciepła w którym rurki wykonane są z katalizatora tlenków wanadu i molibdenu osadzone na szerokoporowatym tlenku glinu. Chłodzenie reaktora w przestrzeni międzyrurkowej za pomocą stopu azotynu lub azotanu sodu.z płaszczem chłodzącym o powierzchni wymiany 19 m

reaktor utlenienia benzenu

W-5

F=95 m2, L=2000 mm sztuk 2

schładzacze wstępne mieszaniny reakcyjnej

wymiennik płaszczowo-rurkowy

V-6

Vcałkowita= 1 m3

z płaszczem grzejnym o powierzchni wymiany 17 m2

zbiornik pośredni surówki

K-8

ilość półek 32, półki z otworami sitowymi

odległość między półkami 120 cm

wysokość kolumny 17,5 m

kolumna rektyfikacyjna

P-7

Q=1,5 m3/h, H= 15 m, N=4 kW

wykonanie zwykłe z uszczelnieniem mechanicznym z uwagi na duże zagrożenie dla zdrowia czynnika tłoczonego. Ponieważ w mieszaninie z powietrzem tworzy mieszaninę wybuchową silnik w wykonaniu przeciwwybuchowym

pompa wirowa

V-9

V=130 m3 z płaszczem grzejnym

zbiornik poziomy bezwodnika maleinowego

Zakładam, że instalacja produkcji bezwodnika maleinowego wytwarza się w sposób ciągły przez okres 330 dni. Jeden miesiąc w roku przeznaczone są na remont instalacji oraz nieuniknione przerwy w produkcji wynikłe podczas awarii.

W związku z tym dzienna wydajność wynosi 0x01 graphic

Wydajność godzinowa wynosi 0x01 graphic

Do obliczeń pojemności roboczej aparatów (reaktorów) przyjmuję gęstość masy reakcyjnej równą 800-900 kg/m3. I do pojemności roboczej dodaję 20%.

Z uwagi na środowisko reakcji wszystkie aparaty i rurociągi technologiczne i pomocnicze wykonane są ze stali węglowej.

1

2

benzen

sole azotanowe

utlenianie benzenu T=4000C,

woda zimna

woda ciepła

bezwodnik maleinowy

chłodzenie T=30

powietrze

kondensat

rektyfikacja T=1000C

para p=6 atm

woda ciepła

benzen

sublimacja T=300C

sole azotanowe

odgazy

woda zimna



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
BEZWODNIK MALEINOWY, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
bezwodnik maleinowy5000
bezwodnik maleinowy1000
Bezwodnik ftalowy
Kwas maleinowy czda
BEZWODNIKI I H A L O G E N K I K W A S O W E
bezwodnik octowy
AMONIAK BEZWODNY
bezwodnik ftalowy, Technologia Żywnośći UR, I rok, ChemiaII
CHLOREK MIEDZI(II) BEZWODNY, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
HYDRAZYNA BEZWODNA, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
BEZWODNIK OCTOWY, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
AMONIAK BEZWODNY, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
maleinizacja
BEZWODNY TŁUSZCZ MLEKOWY
BEZWODNIK BURSZTYNOWY, BHP KARTA CHARAKTERYSTYKI SUBSTANCJI NIEBEZPIECZNEJ
16 Bezwodniki i halogenki kwasowe

więcej podobnych podstron