Министерство Образования и Науки РФ
Казанский Государственный Технологический Университет
Кафедра Общей Химической Технологии
Реферат
по предмету: Технология химических производств
на тему:
Технология производства циклогексанона дегидрированием циклогексанола
Казань 2008
Содержание
Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола
Материальный баланс процесса
Технологические и технико-экономические показатели процесса
Реклама
Список литературы
Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола Циклогексанон получают из циклогексанола окислением кислородом воздуха (окислительное дегидрирование) пли каталитическим дегидрированием. Кроме дигидрирования при этом протекают дегидратация циклогексанола в циклогексен, а также расщепление циклогексанола с выделением углерода, водорода и воды.
Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола приведена па рисунке 1.
Циклогексанол-ректификат (99,9% -ный) под давлением азота 0,01-0,015 МПа нагнетается через фильтр 3 в подогреватель 4 типа "труба в трубе", где нагревается до 100-110°С. Далее в испарительно-подогревательпой системе, состоящей из трубчатых аппаратов 5, 6 и 7, происходит испарение циклогексанола и перегрев его паров до 430-450°С. Перегретые пары поступают в трубы контактного аппарата 8, заполненные цинк-железным катализатором. Содержание в катализаторе 8-11% железа позволяет достичь максимальную степень конверсии цпклогексакола, равную 82-93%. Процесс протекает при 410 - 420 °С и объемной скорости подачи спирта 0,5 ч-1.
По выходе из контактного аппарата продукты реакции поступают в конденсатор 11 и далее в сепаратор 12, где конденсат (циклогексанон-сырец) отделяется от водорода. Примерный состав цпклогексанона-сырца (в%):
Циклогексанол 80-81
Продукты уплотнения 1 - 1,1
Циклогексанол 17--18
Циклогексен 0,5-0,6Вода 0,2-0,3
Рисунок 1. Технологическая схема процесса получения циклогексанона дегидрированием циклогексанола:
1 - ротационная газодувка;
2 - насос;
3 - фильтр;
4 - подогреватель;
5, 6 - испарители;
7 - перегреватель;
8 - контактный аппарат;
9 - тонка;
10 - воздуходувка;
11 - конденсатор;
12 - сепаратор.
Циклогексанол-сырец подвергают ректификации, а водород после очистки используют для гидрирования фенола в циклогексанол.
Для обогрева контактной системы в нижней части топки 9 сжигают топливный газ (метан). Для поддержания температуры топочного газа, равной 500-550 °С, его смешивают с возвратным топочным газом из борова. Газ, имеющий такую температуру, проходит в межтрубном пространстве контактного аппарата прямотоком к парам циклогексанола, движущимся по трубкам с катализатором. Топочные газы, выходящие из контактного аппарата при 430-480 °С, используются для обогрева испарительно-перегревательной системы (аппараты 5, 6 и 7). Далее часть топочных газов, имеющих температуру 340-300 °С, выпускают в атмосферу, а остальной газ с помощью ротационной газодувки 1 подают на смешение с продуктами сгорания топливного газа в верхнюю часть топки 9.
Условия задачи:
Составить материальный баланс процесса.
Рассчитать технологические и технико-экономические показатели.
В основу расчета принимаем следующие реакции:
C6H11OH→C6H1OО+H2
C6H11OH→C6H1O+H2O
Исходные данные:
Производительность по циклогексанону, т/сут 400
Состав безводной реакционной смеси:
циклогексанон
циклогексанол
цеклогексен
85
10
5
Потери циклогексанола (% масс) от производительности 2.0 Потери циклогексанона (% масс) от полученного количества 1.0
Материальный баланс процесса Схема потоков:
С6Н11ОН С6Н11ОН; С6Н10О; С6Н10; Н2О; Н2
Приход Расход кг/ч кмоль/ч кг/ч кмоль/ч
C6H11ОН
C6H10О
C6H10
Н2О
Н2
20591,84
0
0
0
0
210,12
0
0
0
0
2001 + 411,84
16666,67+168,35
820
180
343,58
20,01
171,79
10
10
171,79
Σ1=20591,84
Σ2 = 20591,44
Молярные массы веществ:
Mr (C6H11ОН) =12*6+1*11+16*1+1=100 кг/кмоль
Mr (C6H10О) =12*6=1*10+16*1=98 кг/кмоль
Mr (C6H10) =12*6+1*10=82кг/кмоль
Mr (Н2О) =1*2+16=18кг/кмоль
Mr (Н2) =1*2 = 2кг/кмоль
1. ............