Surowce i procesy technologii organicznej

Rok akademicki 2008/2009

05.06.2009.

Otrzymywanie styrenu w procesie odwodornienia etylobenzenu.

Wykonali:

Paweł Durałek

Katarzyna Góral

Bartłomiej Mól

Karolina Paśko

Mateusz Zbroiński

ANALIZA TERMODYNAMICZNA PROCESU ODWODORNIENIA.

1. Określenie liczby niezależnych reakcji i propozycja modelu stechiometrycznego

Substraty i produkty	C	H
C6H5C2H5	8	10
H2	0	2
C6H5C2H3	8	8
C6H6	6	6
C2H4	2	4
C6H5CH3	7	8
CH4	1	4

2. Dane termodynamiczne

nazwa			a	b*10^3	c*10^6	d*10^9
etylobenzen	29,81	360,71	-35,15	667,04	-418,73	100,25
styren	146,97	345,26	-24,98	600,86	-383,02	92,22
wodór	0	130,65	29,1	-1,9	4,0	0
toluen	50,02	319,89	-34,38	559,12	-344,51	80,37
metan	-74,88	186,28	19,88	50,23	12,68	-11,01
benzen	82,97	269,82	-36,21	484,65	-315,62	77,61
etylen	52,32	219,56	3,95	156,35	-83,43	17,66

3. Obliczenia

1. Dla I reakcji:

2. Dla reakcji II

3. Dla reakcji III

4. Obliczenie składu równowagowego dla reakcji I

BILANS MATERIAŁOWY

Dane:

1. Strumień J

1. Czysty styren w produkcie:

• Inhibitor w produkcie:

• Etylobenzen w produkcie:

1. Ułamki molowe:

2. Całkowita ilość etylobenzenu:

3. Obliczenie ilość pary wodnej w przypadku gdy stosunek molowy H₂O/EtB=9/1

2. Strumień S

1. W strumieniu S znajdują się:

• Etylobenzen:
  

• Para wodna:
  

2. Ułamki molowe:

Etylobenzen: 883,69 kmol

Para wodna: 7950,58 kmol

3. Strumień B

1. W strumieniu B znajdują się

• Woda:
  

• Etylobenzen:
  

• Styren:
  

• Wodór powstający w reakcji 1

• Wodór zużywany w reakcji 2

• Wodór całkowity w strumieniu B

• Toluen

• Metan

• Benzen

• Etylen

2. Ułamki molowe

Wodór: 374,26 kmol

Toluen: 4,12 kmol

Metan: 4,17 kmol

Benzen: 29,06 kmol

Etylen: 29,22 kmol

Woda: 7950,58 kmol

Etylobenzen: 468,36 kmol

Styren: 382,10 kmol

4. Strumień C

1. W strumieniu C znajdują się:

• Wodór:
  

• Etylen:
  

• Metan:
  

• Woda:

1. Ułamki molowe

Wodór: 374,26 kmol

Metan: 4,17 kmol

Etylen: 29,22 kmol

Woda: 21,65 kmol

5. Strumień E

• Inhibitor (hydrochinon)

6. Strumień F

1. W strumieniu F znajdują się:

• Etylobenzen:
  

• Styren:
  

• Toluen:
  

• Benzen:
  

• Inhibitor:
  

• Woda:

1. Ułamki molowe

Etylobenzen: 468,36 kmol

Styren: 3,65 kmol

Toluen: 4,12 kmol

Woda: 0,666 kmol

Benzen: 29,06 kmol

Inhibitor: 7,9 kmol

7. Strumień G

1. W strumieniu G znajdują się:

• Toluen:
  

• Benzen:
  

• Woda:
  

1. Ułamki molowe:

Woda: 0,666 kmol

Toluen: 4,12 kmol

Benzen: 29,06

8. Strumień D

• Woda:
  

9. Strumień Q

• Woda:
  

10. Strumień H

1. W strumieniu H znajdują się:

• Inhibitor:
  

• Styren:
  

• Etylobenzen:
  

1. Ułamki molowe:

Inhibitor: 7,78 kmol

Styren: 382,10 kmol

Etylobenzen: 468,36 kmol




11. Strumień I

1. W strumieniu I znajdują się:

• Styren:
  

• Inhibitor:
  

• Etylobenzen (w produkcie):
  

• Etylobenzen (w przeliczeniu na produkty uboczne):
  

1. Ułamki molowe

Styren: 382,10 kmol

Inhibitor: 7,78 kmol

Etylobenzen (w produkcie): 1,51 kmol

Etylobenzen (w przeliczeniu na produkty uboczne): 1,88 kmol




12. Strumień R

• Etylobenzen:
  

13. Strumień K

1. W strumieniu K znajdują się:

• Inhibitor:
  

• Etylobenzen:
  

1. Ułamki molowe:

Inhibitor: 7,42 kmol

Etylobenzen: 1,88 kmol




14. Strumień A

• Etylobenzen:
  

15. Zestawienie

Aparat	Wchodzi [t/h]		Wychodzi [t/h]
Reaktor	Strumień S	Etylobenzen: 93,83	Strumień B	Woda: 143,19
								Etylobenzen: 49,73
								Styren: 39,8
								Wodór: 0,756
						Woda: 143,19		Toluen: 0,38
								Metan: 0,067
								Benzen: 2,27
								Etylen: 0,82
		Węzeł separacyjny		Strumień B		Strumień C	Woda: 0,39
					Woda: 143,19		Wodór: 0,756
					Etylobenzen: 49,73		Etylen: 0,82
					Styren: 39,8		Metan: 0,067
					Wodór: 0,756	Strumień F	Inhibitor: 0,87
					Toluen: 0,38		Etylobenzen: 49,73
					Metan: 0,067		Styren: 39,8
					Benzen: 2,27		Toluen: 0,38
					Etylen: 0,82		Woda: 0,012
							Benzen: 2,27
					Strumień D	Woda: 142,828
		Kolumna rektyfikacyjna I	Strumień F	Inhibitor: 0,87	Strumień G	Toluen: 0,38
				Etylobenzen: 49,73			Woda: 0,012
				Styren: 39,8			Benzen: 2,27
				Toluen: 0,38		Strumień H	Inhibitor: 0,87
				Woda: 0,012			Etylobenzen: 49,73
				Benzen: 2,27			Styren: 39,8
		Kolumna rektyfikacyjna II	Strumień H			Strumień I	Styren: 39,8
				Inhibitor: 0,87			Inhibitor: 0,857
				Etylobenzen: 49,73			Etylobenzen(p):0,16
				Styren: 39,8			Etylobenzen(u):0,2
					Strumień R	Etylobenzen: 49,37
		Kolumna rektyfikacyjna III	Strumień I	Styren: 39,8	Strumień J	Styren: 39,8
				Inhibitor: 0,857			Inhibitor: 0,04
				Etylobenzen(p):0,16			Etylobenzen(p):0,16
				Etylobenzen(u):0,2		Strumień K	Etylobenzen(u):0,2
							Inhibitor: 0,817

16










---