Реферат: Способы получения стирола. Совмещенное дегидрирование и окисление метанола - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Способы получения стирола. Совмещенное дегидрирование и окисление метанола

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 327 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Р азличные способы получения стирола. Для выбранного способа привести принципиальную технологическую схему. Обосновать выбор типа и конструкции реакт о ра. Способы управления селективностью. Стирол был впервые выделен и идентифицирован в 1839 году Е. Симоном из стиракса – смолы амбрового дерева. Им же было дано современное назв а ние углеводорода. Ш. Жерар и А.Каур в 1841 г. получили стирол разложением коричной кислоты, определили его состав и дали название «циннамон». В 1845 г. Э. Копп установил тождественность обоих веществ. В 1867 г. А. Бертло синтезировал стирол, пропуская через раскаленную трубку смесь паров бензола и ацетилена. Он же установил присутствие стирола в кс и лольной фракции каменноугольной смолы. Стирол также содержится во многих проду к тах термической деструкции органических веществ, в продуктах пир о лиза природного газа, крекинга и пиролиза нефтепродуктов и сланцевом масле. Промышленное произво д ство стирола в России было организовано в 1949 г. на Воронежском заводе синтетич е ского каучука из этилбензола, получаемого алкилированием бензола 1) Термическое декарбоксилирование коричной кислоты проводится при темпер а туре 120-130 О С и атмосферном давлении. Выход стирола составляет около 40% 2) Дегидратация фенилэтилового спирта. Реакция может быть реализована как в газовой, так и в жидкой фазе. Жидкофазная дегидратация фенилэтилового спирта осущ е ствляется в присутствии фосфорной кислоты или бисульфита калия. Дегидратация в пар о вой фазе проводится над катализаторами: оксидами алюминия, тория или вольфрама. При использовании оксида алюминия выход стирола составляет до 90% от теории. 3) Синтез из ацетофенона. Стирол можно получить по реакции ацетофенона с эт и ловым спиртом над силикагелем: Выход составляет около 30%. 4) Получение стирола из галогенэтилбензола: 5) Получение стирола дегидрированием этилбензола. 6) Метод производства из этилбензола через гидропероксид этилбензола с одн о временным получением оксида пропилена (халкон-процесс): 7)Получение стирола метатезисом этилена со стильбеном, полученным окислением толуола: 8) Получение стирола каталитической циклодимеризацией бутадиена: Все приведенные методы получения стирола (за исключением дегидрирования) многостадийны, используют повышенное давление и высокую температуру, что приводит к усложнению и удорожанию производства. Для некоторых методов используется не очень доступное сырье. Небольшие выходы. Основным методом промышленного производства стирола является каталитич е ское дегидрирование этилбензола. Этим методом получают более 90% мирового прои з водства этилбензола. В качестве катализаторов дегидрирования применяются сло ж ные композиции на основе оксидов цинка или железа. Раньше наиболее распростране н ным был катализатор стирол-контакт на основе ZnO. В последнее время используют, главным образом, железо-оксидные катализаторы, содержащие 55-80% Fe2O3; 2-28% Cr2O3; 15-35% K2CO3 и н е которые оксидные добавки. В частности широко используется катализатор НИИМСК К-24 состава Fe2O3 – 66-70%; K2CO3 – 19-20%; Cr2O3 – 7-8%; ZnO2 – 2,4-3,0%; K2SiO3 – 2,0-2,6%. Значительное содержание K2CO3 в катализаторе обусловл е но тем, что он способствует дополнительной саморегенерации катализатора за счет ко н версии углеродистых отложений водяным паром. Катализатор работает непрерывно 2 м е сяца, после чего его регенерируют, выжигая кокс воздухом. Общий срок службы катал и затора – 2 года. Реакционный узел для дегидрирования этилбензола можно выполнять различными способами. Один из вариантов – трубчатый реактор, обогреваемый топочным газом по типу, изображенному на рисунке. Его достоинство – близкий к изотермическому профиль температуры, что позвол я ет получать повышенную степень конверсии при хорошей селективности. Однако выс о кие металлоемкость и капитальные затраты на такой реактор привели к созданию других аппаратов – со сплошным слоем катализатора, не имеющих поверхностей теплообмена (рис.А). Они работают в адиабатических условиях, и реакционная смесь постепенно охла ж дается, причем водяной пар играет здесь и роль аккумулятора тепла, не давая смеси чрезмерно охладит ь ся. При получении стирола в единичном адиабатическом реакторе обычная степень конверсии этилбензола составляет около 40%. Недостатки такого единичного реактора – существенное охл а ждение смеси, одновременное смещение равновесия в нежелательную сторону и зависящее от эт о го снижение скорости и селективности. Степень конверсии нельзя довести до приемлемой вел и чины, т.к. это повышает удельный расход пара. Другие установки (рис.Б) приближают процесс к изотермическому и лучше учитывают особенности равновесия реакции. В такой установке имею т ся 2 реактора (или два слоя катализатора). Охладившуюся в первом реакторе смесь до подачи во второй реактор нагревают перегретым паром. Реактор на рисунке В имеет два-три кольцевых слоя катал и затора, причем в первый слой поступает весь этилбензол, но лишь часть водяного пара. В пространство между слоями катализатора подают дополнительное количество перегретого пара. С его помощью повышается температура смеси и происходит ступенчатое разбавление смеси с уд а лением ее от равновесного состояния, что способствует росту скорости и селективности реакции. Совмещенное дегидрирование и окисление метанола. Получаемые и побочные проду к ты. Условия проведения процесса. Особенности оформления реакционного у з ла . Дегидрированием или окислением первичных спиртов получают только формал ь дегид (из метанола). Формальдегид НСНО представляет собой в безводном состоянии бесцветный газ с острым раздражающим запахом (т. конд. -19ОС при 0,1 МПа). При хр а нении он легко полимеризуется и нередко выпускается в виде твердого полимера — пар а формальдегида (параформ), который легко деполимеризуется. Большей частью формальдегид выпускают в виде 37%-ного водного раствора, называем о го формалином. В нем формальдегид присутствует в виде гидрата НСНО• Н20 и низкомолекулярньтх полимеров (полиоксиметиленгликоли). Во избежание более глуб о кой полимеризации и выпадения осадка добавляют к формалину 7— 12% (масс.) метил о вого спирта в качестве стабилизатора. Совмещенное дегидрирование и окисление метанола. Дегидрирование перви ч ных спиртов, в том числе метанола, менее благоприятно по сравнению с вторичными спиртами по условиям равновесия и селективности реакции. По этой причине, а также с целью ус т ранения эндотермичности процесса осуществили совмещенное дегидрирование и окисл е ние метанола: Можно так подобрать соотношение этих реакций, чтобы суммарный тепловой э ф фект был только немного положительным, но достаточным для возмещения потерь тепла в окружающую среду и для нагревания исходной смеси до нужной температуры. Практ и чески при получении формальдегида такое положение достигается, когда процесс на 55% идет через окисление и на 45% через дегидрирование, и тогда процесс можно осуществить в адиабатических реакторах, не имеющих поверхностей теплообмена. В этом состоит одно из преимуществ совмещенного процесса окисления и дегидрирования спиртов. При ук а занном соотношении реакций дегидрирования и окисления исходная паро-воздушная смесь должна содержать 45% (об.) метанола, что находится за верхним пределом взр ы ваемости метанола в воздухе [34,7% (об.)]. При получении формальдегида кроме основных реакций протекают побочные пр о цессы более глубокого окисления, дегидрирования и гидрирования, ведущие к образованию о к сидов углерода, муравьиной кислоты, воды и метана: Окислительное дегидрирование проводят при недостатке кислорода, поэтому гл у бокое окисление не получает значительного развития. В то же время само дегидриров а ние, инициируемое кислородом, протекает быстрее, и все ранее упомянутые побочные р е акции не так заметны, как при дегидрировании первичных спиртов. Это позволяет работать при б о лее высокой температуре (500— б00°С), большой скорости реакции и времени контакта 0,01— 0,03 с. Выход формальдегида на пропущенное сырье достигает 80-85% при степени конверсии метанола 85-90%. Замечено, что добавление воды к исходному м е танолу повышает выход и степень конверсии, по-видимому, в результате разложения ацеталей. К а тализаторами синтеза формальдегида этим методом служит металлическая медь (в виде сетки или стружек) или серебро, осажденное на пемзе. Последний катализатор оказался более эффективным и широко применяется в промышленности. Технологическая схема производства формальдегида окислительным дегидриров а нием метанола изображена на рис. 139. Метанол, содержащий 10-12% воды, из напорного бака 1 непрерывно поступает в испаритель 2. Туда же через распределительное устройство п о дают воздух, очищенный от пыли и других загрязнений. Воздух барботирует через слой водного метанола в нижней части испарителя и насыщается его парами. В 1 л обр а зующейся паро-воздушной смеси должно содержаться 0,5 г метанола. Поддержание так о го состава смеси очень важно для обеспечения взрывобезопасности и нормального прот е кания процесса. Поэтому работа испарительной системы полностью автоматизир о вана: поддерживают постоянные уровень жидкости в испарителе, ее температуру (48— 50°С) и скорость подачи воздуха, благодаря чему обеспечиваются необходимые темпер а турный режим и степень конверсии в адиабатическом реакторе. Паро-воздушная смесь проходит брызгоуловитель, находящийся в верхней части испарителя, затем перегреватель З и поступает в реактор 4, в средней части которого н а ходится катализатор. Реакционные газы сразу же попадают в подконтактный холодильпик 5 (смонтирован вместе с реактором), где происходит быстрое охлаждение смеси и предо т вращается распад формальдегида. В разных схемах охлаждение осуществляют проточной водой или паровым конденсатом, когда холодильник играет роль генератора пара низкого, среднего или даже высокого давления. Полученный пар (или горячая вода) служит для перегрева постулающей смеси в теплообменнике 3 и для обогрева испарителя 2. Охлажденные реакционные газы поступают в абсорбер 6, выполненный в виде т а рельчатой колонны; жидкость на тарелках охлаждают внутренними или выносными хол о дильниками (на схеме не изображены). Абсорбер орошают таким количеством воды, чт о бы в кубе получился 36— 37%-ный формалина. Стадии абсорбции и разделения продуктов офор м ляют двумя разными способами. По одному из них в абсорбере поглощают как форальдегид, так и непревращенный мет а нол, который содержится в продуктах реакции в количестве, как раз достаточном для стабилизации формальдегида. В этом случае верхнюю тарелку абсорбера охлаждают ра с солом, а колонна 7 служит лишь для санитарной очистки газа, в то время как для получ е ния безметанольного формалина (требуемого иногда для ряда целей) необходима уст а новка для отгонки метанола. При втором способе в абсорбере поглощают преимущественно формальдегид; тогда к о лонна 7 служит для абсорбции метанола, который отгоняют от воды и возвращают на реакцию. В обоих случаях формалин из куба абсорбера б охлаждают в холодильнике 8 и с о бирают в сборнике 9. Значительная эндотермичность дегидрирования обусловливает применение тру б чатых реакторов, в межтрубном пространств которых циркулируют горячие газы от сж и гания газообразного или жидкого топлива. Схема типичного реакционного узла дл деги д рирования спиртов представлена ниже. В топке З происходит сгорание топливного г а за, подаваемого вместе с воздухом через специальные форсунки. Температура топочных г а зов слишком высока, поэтому их разбавляют обратным газом (циркуляция его в системе ос у ществляется газодувкой 4). Спирт поступает вначале в систему испарителей-перегревателей 1, где он нагревается до нужной температуры частично охлажденными т о почными газами. Затем пары спирта попадают в реактор 2, где в трубе находится катал и затор. Реакционная смесь подогревается горючими топочными газами, находящимися в межтрубном пространстве, что компенсирует поглощение тепла из-за эндотермичности процесса. По выходе из контактного аппарата реакционные га охлаждают в холодильнике-конденсаторе (на рисунке не показан), а в случае летучих продуктов их дополнительно улавливают водой. Полученный конденсат (и водные растворы) ректифицируют, выделяя целевой продукт и непрореагировавший спирт, возвращаемый на дегидрирование.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Победа! Переспорил женщину! Резиновую. В трёх случаях из пяти.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Способы получения стирола. Совмещенное дегидрирование и окисление метанола", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru