Файл: Определения, обозначения и сокращения.docx

С учетом химических выходов определим количество образующихся триметилкарбинола - ТМК и диизобутилена – ДИБ.

_ТМК =_i_-_C₄_H_8,0·хⁱ^-^C⁴^H⁸_ТМК = 11,9499·0,00253 = 0,0286 кмоль или 2,116 кг.

_ДИБ = 0,5·11,9499·0,011 = 0,0658 кмоль или 7,367 кг.

Определение количества компонентов в сырье

Исходя из состава изобутан-изобутиленовой фракции, определяем количество компонентов в сырье. Результаты расчетов сводим в таблицу материального баланса.

Определяем количество метанола в исходном сырье, исходя из мольного соотношения метанол / i-C₄H₈ = 1,39 / 1,00.

_СН3ОН = 11,9499 · 1,39 = 16,6103 кмоль или 531,530 кг.

Определение необходимого количества диметилового эфира – ДМЭ

(2.3)

_ДМЭ = 0,5·16,6103·0,00317 = 0,026344 кмоль или 1,21 кг.

Определение количества метанола, пошедшего на образование ДМЭ

По уравнению 4 оно составляет: 0,026344·2 = 0,05269 кмоль.

Количество метанола, пошедшего на образование МТБЭ = 11,3636 кмоль.

Количество непревращенного метанола составляет:

16,6103 – (11,3636 + 0,05269) = 5,194 кмоль или 166,2085 кг.

Определение количества воды

По реакции 2 определим количество воды, необходимое на образование ТМК. Оно равно количеству ТМК, то есть 0,0286 кмоль или 0,5148 кг.

Количество воды, образовавшееся по реакции 4 равно количеству ДМЭ, то есть 0,02634 кмоль или 0,474 кг.

Количество воды в сырье принимается равным 0,01% масс. Тогда:

2124,844 – 99,99%

Х – 0,01%

_Н2О,0 = х = 5,4752 кг – количество воды в сырье.

Количество воды в расходе составляет:

_Н2О = (5,4752 + 0,4742) – 0,5148 = 5,4346 кг.

Материальный баланс на 1000 кг МТБЭ представлен в таблице 2.4.

Таблица 2.4 – Материальный баланс на 1000 кг МТБЭ

Наименование веществ	Молярная масса	Приход			Расход
Наименование веществ	Молярная масса	кмоль	кг	% масс	кмоль	кг	% масс
Углеводороды С₃	43	0,111	4,780	0,224	0,111	4,780	0,224
i-бутилен	56	11,950	669,192	31,406	0,426	23,862	1,120
н-бутилен	56	0,199	11,153	0,523	0,199	11,153	0,523
i-бутан	58	15,301	887,476	41,650	15,301	887,476	41,650
н-бутан	58	0,302	17,526	0,823	0,302	17,526	0,823
Бутадиен	54	0,030	1,593	0,075	0,030	1,593	0,075
Углеводороды С₅	70	0,023	1,593	0,075	0,023	1,593	0,075
МТБЭ	88	-	-	-	11,364	1000,000	46,931
ТМК	74	-	-	-	0,029	2,116	0,099
Диизобутилен	112	-	-	-	0,066	7,367	0,346
Метанол	32	16,610	531,530	24,945	5,194	166,208	7,800
ДМЭ	46	-	-	-	0,026	1,212	0,057
Вода	18	0,331	5,949	0,279	0,302	5,435	0,255
Потери	-	-	-	-	-	0,471	0,022
Итого	-	44,857	2130,793	100,000	33,372	2130,793	100,000

1 ... 7 8 9 10 11 12 13 14 ... 18

Определение мощности по МТБЭ

Определяем часовую мощность по метил-трет-бутиловому эфиру без учета потерь с учетом коэффициента запаса мощности:

, (2.4)

где N – мощность по МТБЭ, тыс. т/г; К – коэффициент запаса мощности, 10%; Т_эф – время эффективной работы оборудования.

Годовая мощность: N_Г =(27500/1000) · 8000 = 220000 т/г.

Определение количества продуктов реакции в контактных газах

Расчет материального баланса ведем без учета коэффициента запаса мощности.

Часовая мощность цеха и процентный состав контактного газа представлена в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Часовая мощность цеха и процентный состав контактного газа

Компонент	кг/ч	% масс	т/год
Углеводороды С₃	119,499	0,224	955,989
i-бутилен	596,558	1,120	4772,465
н-бутилен	278,830	0,524	2230,640
i-бутан	22186,903	41,659	177495,224
н-бутан	438,161	0,823	3505,292
Бутадиен	39,833	0,075	318,663
Углеводороды С₅	39,833	0,075	318,663
МТБЭ	25000,000	46,941	200000,000
ТМК	52,909	0,099	423,275
Диизобутилен	184,164	0,346	1473,308
Метанол	4155,212	7,802	33241,692
ДМЭ	30,296	0,057	242,365
Вода	119,499	0,224	955,989
Итого	596,558	1,120	4772,465

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 ... 18

Расчет годового материального баланса

Годовой материальный баланс представлен в таблице 2.6.

Таблица 2.6 – Годовой материальный баланс

Показатели	% масс	кг/ч	т/год
Приход:
ИИФ, в том числе:	74,776	40266,993	322135,937
Углеводороды С₃	0,224	120,801	966,408
i-бутилен	31,406	16912,137	135297,093
н-бутилен	0,523	281,869	2254,952
i-бутан	41,650	22428,715	179429,717
н-бутан	0,823	442,937	3543,495
Бутадиен	0,075	40,267	322,136
Углеводороды С₅	0,075	40,267	322,136
Метанол	24,945	13433,069	107464,549
Вода	0,279	150,355	1202,842
Итого:	100,000	53850,416	430803,327
Расход:
ИИФ, в том числе:	44,011	23699,62	189596,9
Углеводороды С₃	0,222	119,499	955,989
i-бутилен	1,108	596,558	4772,465
н-бутилен	0,518	278,830	2230,640
i-бутан	41,201	22186,903	177495,224
н-бутан	0,814	438,161	3505,292
Бутадиен	0,074	39,833	318,663
Углеводороды С₅	0,074	39,833	318,663
Метанол	7,716	4155,212	33241,692
Вода	0,252	135,864	1086,915
МТБЭ	46,425	25000,000	200000,000