Файл: 161.pdf

раствора щёлочи удаляется (отмывается) хлораль в виде гидра-

та глиоксалевой (глиоксиловой) кислоты:

C2НОCl3 + 3NaOH = 3NaCl + (НО)2СНCООН. (3)

Затем ДХЭ поступает на очистку от полихлоридов.

При расчете материального баланса считать, что раство-

римость воды в ДХЭ – 0,16 % (по массе).

Исходные данные для расчета

Методические рекомендации по выполнению расчета

Расчёт проводится для кислородного варианта процесса.

Структурная блок–схема производства 1,2–дихлорэтана может быть представлена в виде четырех блоков: 1- синтез; 2-

49

www.mitht.ru/e-library

закалка, конденсация, абсорбция; 3- разделение органической и водной фаз; 4- промывка. Для первого блока составляют «ба-

зисное» уравнение по дихлорэтану и уравнение по хлоралю.

По полученным продуктам рассчитывают количества введен-

ного этилена и кислорода. Для упрощения расчётов их конвер-

сия принимается равной 100 %. По второму блоку составляют уравнение, определяющее количество поглощенного водой хлористого водорода. Для третьего блока составляют уравне-

ние по реакционной воде. По четвертому блоку составляют два уравнения. Одно – определяющее количество водного раствора щелочи, поступающего в промывную колонну, а второе – ко-

личество раствора, выходящего из неё. Считать, что этот рас-

твор содержит гидрат глиоксалевой кислоты, хлорид натрия,

гидроксид натрия и воду.

Рекомендуемая литература

Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия, 1975. – 734 с. Тимофеев B.C., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.:Высш.

шк., 2003. – 536 с.

50

www.mitht.ru/e-library

Задание 15. Производство дивинила (бутадиена-1, 3)

Дивинил (бутадиен-1, 3) является основным мономером для получения синтетических каучуков. Одним из промыш-

ленных способов получения дивинила является одностадийное

Процесс проводят на алюмохромовом катализаторе при температуре 580–600°С и пониженном давлении 0,015–0,020

МПа. В этих условиях равновесный выход дивинила ~13–15%.

Одновременно с основной реакцией (1) протекает ряд побоч-

ных реакций, среди которых наибольшее значение имеют ре-

акции распада (2), (4), (5) и гидрирования (3):

Кроме того, часть н-бутана подвергается дегидрированию до н-бутиленов:

51

www.mitht.ru/e-library

Конверсия н-бутана ~20% при селективности 50–55%.

Непрореагировавший н-бутан и образовавшиеся н-бутилены

возвращают в процесс.

Исходные данные для расчета

Методические рекомендации по выполнению расчета

Производство бутадиена-1.3 складывается из ряда после-

довательных стадий: подготовка сырья (смешение исходного

н-бутана с оборотными н-бутаном и н-бутиленами), дегидриро-

вание, закалка, разделение продуктов реакции методами аб-

сорбции, ректификации и экстракции с выделением целевого продукта, непрореагировавшего н-бутана и образовавшихся н-

бутиленов.

52

www.mitht.ru/e-library

Структурную блок–схему потоков целесообразно свести к

трем блокам: смешение, дегидрирование и разделение. Для

первого блока – смешение – составляют балансовые уравнения

по н-бутану, для второго блока – дегидрирование – по дивини-

лу и углероду. Количество углерода рассчитывают, пользуясь

уравнениями (4) и (5). Баланс по водороду составляют с учетом

израсходованного водорода на гидрирование по реакции (3).

Для третьего блока рассчитывают массу газа после выделения

углеводородов С4.

Рециркулирующий газ соденжит примерно 60% бутана

и40% бутиленов.

Рекомендуемая литература

Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Химия. 1988. – 592 с. Соколов Р.С. Химическая технология: Учебн. пособие для студ. высш. учеб. заведений в 2-х т. Т. 2. – М.: Гуманит. изд. центр. ВЛАДОС, 2000. – 448 с.

3адание 16. Производство оксида этилена

Промышленный процесс получения оксида этилена пря-

мым окислением этилена техническим кислородом осуществ-

53

www.mitht.ru/e-library

ляют на серебряном катализаторе. В качестве носителя исполь-

зуют оксид алюминия.

В области температур 200–350оС единственными продук-

тами являются оксид этилена, диоксид углерода и вода:

Приведенные реакции окисления экзотермические и не-

обратимые.

Процесс проводят при температуре 250-270оС и давлении

0,3-3,5 МПа. Энергия активации полного окисления (2) выше,

чем для основной реакции (1). Поэтому при более высоких температурах селективность процесса падает. Для понижения влияния последовательной побочной реакции (3) процесс про-

водят при небольшом времени контактирования. При этом конверсия этилена не превышает 15–25 %, это вызывает необ-

ходимость использования циркуляционной схемы для реализа-

ции принципа наилучшего использования сырья.

В реактор подают свежий этилен, технический кислород и рециркуляционный поток, содержащий непрореагировавший этилен, кислород, азот и оксид углерода(IV). Благодаря разбав-

лению смеси этилена и кислорода азотом и оксидом углерода(IV) удаётся снизить взрывоопасность этой смеси.

Выходящая из реактора парогазовая смесь поступает в абсорбер, откуда водный раствор оксида этилена подаётся на

54

www.mitht.ru/e-library