Хлорлау реакторында жүретін парафинді көмірсутектерді сұйық фазада хлорлау процесі қондырғысының реакторлық блогының технологиялық есептелуі
Кіріспе 5
1 Әдеби шолу 6
1.1 1,2.дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі 6
1.2 Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы 6
2 Технологиялық бөлім 10
2.1 Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы 10
2.1.1 Шикізат сипаттамасы 10
2.1.2 Дайын өнім сипаттамасы 11
2.1.3 Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы 12
2.2 1,2.дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
14
2.2.1 Шикі.дихлорэтанды сілтілік жуу түйіні 15
2.2.2 Шикі.дихлорэтанды сумен жуу түйіні 16
2.3 Материалдық баланс 17
2.4 Жылулық баланс 23
2.5 Реактордың негізгі өлшемдері 27
2.5.1 Негізгі түтіктердің диаметрлерін анықтау 28
2.5.2 Жылуалмастырғыш есебі 29
Қорытынды 33
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 34
1 Әдеби шолу 6
1.1 1,2.дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі 6
1.2 Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы 6
2 Технологиялық бөлім 10
2.1 Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы 10
2.1.1 Шикізат сипаттамасы 10
2.1.2 Дайын өнім сипаттамасы 11
2.1.3 Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы 12
2.2 1,2.дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
14
2.2.1 Шикі.дихлорэтанды сілтілік жуу түйіні 15
2.2.2 Шикі.дихлорэтанды сумен жуу түйіні 16
2.3 Материалдық баланс 17
2.4 Жылулық баланс 23
2.5 Реактордың негізгі өлшемдері 27
2.5.1 Негізгі түтіктердің диаметрлерін анықтау 28
2.5.2 Жылуалмастырғыш есебі 29
Қорытынды 33
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 34
Бұл курстық жұмыста хлорлау реакторында жүретін парафинді көмірсутектерді сұйық фазада хлорлау процесі қондырғысының реакторлық блогының технологиялық есептелуі жүргізілді.
Дихлорэтанның өндірісі винилхлоридімен тығыз байланысты, сондықтан винилхлоридін алудың заманауи нұсқасы винилхлоридін өңдеу үшін жартылай өнім ретінде дихлорэтанды алудың технологиялық сызбасынан тұрады. Винилхлоридінен өндіріс көлемі жөнінен полимерлі материалдардың ішіндегі полиэтиленнен кейінгі екінші орынды алатын поливинилхлоридін алады [1].
Барлық хлорлау үрдісін негізгі екі топқа бөлуге болады: сұйық фазалы және газ фазалы. Біріншісінің артықшылығы бірқалыпты температураны қолдануы (100-1200С дейін) және жоғары жылуөткізгіш коэффициентінің арқасында сұйықтықтан қабырғаға жылуды әкетудің жеңілділігі.
Дихлорэтан – тәтті иісті түссіз ұшқыш сұйықтық. Дихлорэтан барлық қатынаста спирттермен, бензолдармен, ацетондармен және басқа органикалық қосылыстармен араласа береді.
Дихлорэтан өндірістің әртүрлі аймақтарында кең қолданысқа ие және ерітінді ретінде: мұнайөнімдерін парафиндерден тазарту үшін, майларды бөлу үшін, жүн және теріні майсыздандыру үшін, сондай-ақ, металл бұйымдарын хромдау немесе никельдеу алдында тазалау үшін қолданылады. Дихлорэтан өндірісі полимер өндіру тізбегінің маңызды факторы болып табылады. Оның соңғы тізбегі болып, қазіргі заманда өте қажетті полимерлі және синтетикалық материалдар алу болып табылады [1].
1,2-дихлорэтан алудың шикізаты – этилен және хлор болып табылады.
Дихлорэтанның өндірісі винилхлоридімен тығыз байланысты, сондықтан винилхлоридін алудың заманауи нұсқасы винилхлоридін өңдеу үшін жартылай өнім ретінде дихлорэтанды алудың технологиялық сызбасынан тұрады. Винилхлоридінен өндіріс көлемі жөнінен полимерлі материалдардың ішіндегі полиэтиленнен кейінгі екінші орынды алатын поливинилхлоридін алады [1].
Барлық хлорлау үрдісін негізгі екі топқа бөлуге болады: сұйық фазалы және газ фазалы. Біріншісінің артықшылығы бірқалыпты температураны қолдануы (100-1200С дейін) және жоғары жылуөткізгіш коэффициентінің арқасында сұйықтықтан қабырғаға жылуды әкетудің жеңілділігі.
Дихлорэтан – тәтті иісті түссіз ұшқыш сұйықтық. Дихлорэтан барлық қатынаста спирттермен, бензолдармен, ацетондармен және басқа органикалық қосылыстармен араласа береді.
Дихлорэтан өндірістің әртүрлі аймақтарында кең қолданысқа ие және ерітінді ретінде: мұнайөнімдерін парафиндерден тазарту үшін, майларды бөлу үшін, жүн және теріні майсыздандыру үшін, сондай-ақ, металл бұйымдарын хромдау немесе никельдеу алдында тазалау үшін қолданылады. Дихлорэтан өндірісі полимер өндіру тізбегінің маңызды факторы болып табылады. Оның соңғы тізбегі болып, қазіргі заманда өте қажетті полимерлі және синтетикалық материалдар алу болып табылады [1].
1,2-дихлорэтан алудың шикізаты – этилен және хлор болып табылады.
1 Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза - М.: Химия, 1968 – 848 с.
2 Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. изд. 2-е, пер. М., «Химия», 1985 г.
3 Мунгалинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин М.М. Химия и технология галогенорганических соединений – М.: Химия, 1991 – 272 с.
4 Промышленные хлорорганические продукты. Справочник / Под ред. Л.А. Ошина – М.: Химия, 1978 – 345 с.
5 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для ВУЗов – Л.: Химия, 1987 – 563 с.
6 Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчеты по технологии органического синтеза. Учебное пособие для техникумов. – М.: Химия, 1988 – 275 с.
7 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991 – 352 с.
8 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Ю.Н. Дытнерского – Химия, 496 с.
2 Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. изд. 2-е, пер. М., «Химия», 1985 г.
3 Мунгалинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин М.М. Химия и технология галогенорганических соединений – М.: Химия, 1991 – 272 с.
4 Промышленные хлорорганические продукты. Справочник / Под ред. Л.А. Ошина – М.: Химия, 1978 – 345 с.
5 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для ВУЗов – Л.: Химия, 1987 – 563 с.
6 Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчеты по технологии органического синтеза. Учебное пособие для техникумов. – М.: Химия, 1988 – 275 с.
7 Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии, учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991 – 352 с.
8 Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Ю.Н. Дытнерского – Химия, 496 с.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
5
1
Әдеби шолу
6
1.1
1,2-дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі
6
1.2
Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы
6
2
Технологиялық бөлім
10
2.1
Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы
10
2.1.1
Шикізат сипаттамасы
10
2.1.2
Дайын өнім сипаттамасы
11
2.1.3
Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы
12
2.2
1,2-дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
14
2.2.1
Шикі-дихлорэтанды сілтілік жуу түйіні
15
2.2.2
Шикі-дихлорэтанды сумен жуу түйіні
16
2.3
Материалдық баланс
17
2.4
Жылулық баланс
23
2.5
Реактордың негізгі өлшемдері
27
2.5.1
Негізгі түтіктердің диаметрлерін анықтау
28
2.5.2
Жылуалмастырғыш есебі
29
Қорытынды
33
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
34
КІРІСПЕ
Бұл курстық жұмыста хлорлау реакторында жүретін парафинді көмірсутектерді сұйық фазада хлорлау процесі қондырғысының реакторлық блогының технологиялық есептелуі жүргізілді.
Дихлорэтанның өндірісі винилхлоридімен тығыз байланысты, сондықтан винилхлоридін алудың заманауи нұсқасы винилхлоридін өңдеу үшін жартылай өнім ретінде дихлорэтанды алудың технологиялық сызбасынан тұрады. Винилхлоридінен өндіріс көлемі жөнінен полимерлі материалдардың ішіндегі полиэтиленнен кейінгі екінші орынды алатын поливинилхлоридін алады [1].
Барлық хлорлау үрдісін негізгі екі топқа бөлуге болады: сұйық фазалы және газ фазалы. Біріншісінің артықшылығы бірқалыпты температураны қолдануы (100-1200С дейін) және жоғары жылуөткізгіш коэффициентінің арқасында сұйықтықтан қабырғаға жылуды әкетудің жеңілділігі.
Дихлорэтан - тәтті иісті түссіз ұшқыш сұйықтық. Дихлорэтан барлық қатынаста спирттермен, бензолдармен, ацетондармен және басқа органикалық қосылыстармен араласа береді.
Дихлорэтан өндірістің әртүрлі аймақтарында кең қолданысқа ие және ерітінді ретінде: мұнайөнімдерін парафиндерден тазарту үшін, майларды бөлу үшін, жүн және теріні майсыздандыру үшін, сондай-ақ, металл бұйымдарын хромдау немесе никельдеу алдында тазалау үшін қолданылады. Дихлорэтан өндірісі полимер өндіру тізбегінің маңызды факторы болып табылады. Оның соңғы тізбегі болып, қазіргі заманда өте қажетті полимерлі және синтетикалық материалдар алу болып табылады [1].
1,2-дихлорэтан алудың шикізаты - этилен және хлор болып табылады.
1 Әдеби шолу
1.1 1,2-дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі
1,2-дихлорэтанды хлор қолданатын қосылған екі әдіс арқылы алады:
- этиленді сұйық фазада тура хлорлау;
- этиленді газ фазада қышқылды хлорлау.
Қышқылды хлорлау реакциясы жылу шығара жүреді және мыс хлориді катализатор ретінде қолданылады. Үрдіс экзотермиялық, яғни хлордың қанша атомы енгізілсе, сонша көлемде жылу шығарылады. Реакция газ фазасында жүреді және жылу шығарумен күресу қиындық туғызады. Реактор корпусының әдеттегі керамикалық сақтау материалдарынан басқа, салқындатқыш қондырғыларды дайындау үшін арнайы құймаларды қолданады [2].
Бұл әдістің кемшілігіне орынбасудың жанама өнімдерінің түзілуі, сондай-ақ, дихлорэтанды тазалаудың қиындығы жатады. Газ фазалы хлорлау үрдісі қауіпсіздік техникасынаның ерекше талаптарын қажет етеді.
Қазіргі заманғы энергетикалық ресурстар экономикасының даму тенденциясы, дихлорэтан түзетін ректификация үшін реакция жылуын қолданатын этиленді тура хлорлау үрдісін құруға алып келді.
Дихлорэтанды алу этиленнің хлормен әрекеттесуінің химиялық реакциясына негізделген. Үрдіс сұйық фазада, 49 - 65[0]С температура кезінде хлорлы темір катализаторының қатысында жүреді. Осының салдарынан үрдістің қауіпсіздігі сақталады [2].
Әдісті негіздеу кезінде айта кететін жәйт, берілген технологиялық сызба өз үрдісі бойынша қарапайым және экономикалық тиімді. Сұйық фаза әдісін таңдау, алынатын хлортуындыларының термиялық тұрақсыздығымен және шартталған хлорсутекті бөлумен (дегидрохлорлау) ақталған. Соңғы жуудан кейін көбірек таза дихлорэтан аламыз. Хлордың конверсиялану дәрежесі 100%-ға жақын, ал этиленнің конверсиялану дәрежесі оның артық алуынан тәуелді және 90 - 97 % құрайды. 1,2-дихлорэтанның шығуы 99 %-дан аса.
Өндіру орнын таңдау шартталған:
- шикізат және энергия көздерінің жақын орналасуымен;
- ас тұзының үлкен қорымен;
- Шығыс-Сібір теміржолымен көршілес болуымен;
- Ангарскадан шикізатты жеткізу мүмкіндігімен;
- этан фракциясының пиролизінен алынатын этилен Ковыктинский кенорнын игеру кезіндегі перспективасының шикізаты болып қолданылады.
1.2 Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы
Этиленді тура хлорлау әдісі арқылы 1,2-дихлорэтанды алу, сұйық фазадағы буланған хлор және этиленнің әрекеттесу реакциясына негізделген. Бұл реакция каталитикалық және экзотермиялық болып келеді. Газ фаза көлеміндегі дихлорэтан синтезінің экзотермиялық реакциясы жарылыс түрінде жүретіндіктен, үрдісті дихлорэтанның сұйық фазасында жүргізеді. Этиленді сұйық фазада хлорлау үрдісінің жылдамдығы температураның жоғарылауымен артып отырады [3].
Этиленді тура хлорлау әдісі арқылы 1,2-дихлорэтанды алу келесі реакцияға негізделген [3]:
C2H4+Cl2FeCl3C2H4Cl2+220 кДжмоль
Катализатор ретінде дихлорэтанда ерітілген темір хлоры (FeC13) қолданылады. 1,2-ДХЭ түзілу механизмі этилен мен хлордың катализатор қатысында әрекеттесуі кезінде аралық PI-кешенін түзілуінің электрофильді қосылуынан тұрады:
CH2=CH2+Cl-ClFeCl3CH2=CH2δ++Cl-Clδ- --ClCH2-CH2++Cl---ClCH2-CH2Cl
PI - карбоний
катион кешені
Темір хлорының рөлі: хлор молекулаларын активтендіреді, радикал тізбектерін баяулатады, PI - кешенінен σ - кешеніне өту және кешен түзу кезеңін жылдамдатады:
FeCl3+Cl2⇆FeCl4-+Cl+
Темір хлоры тек қосылу катализаторының рөлін атқармайды, сонымен қатар, радикалды үрдістерді ингибиторы болады.
FeCl3+R'⟶FeCl2+RCl
FeCl2+12Cl2⟶FeCl3
0,05 - 0,2 МПа қысым кезіндегі 1,2-дихлорэтанның 0 С-тан қайнау температурасына дейінгі кезінде катализатор ретінде сусыз темір хлоридтерін пайдаланады.
1,2-ДХЭ алудың негізгі реакциясымен қатар хлорлаудың орынбасу реакциясы бірге жүреді. Осының салдарынан 1,1,2-трихлорэтан, винилхлорид және т.б. жанама өнімдер түзіледі. Басқа қоспалардың түзілуі бос радикалды үрдістердмен де байланысты.
Жанама реакциялардың механизмі келесідей, алдымен хлор радикалы түзіледі:
Cl2⟶2Cl
Хлордың бос радикалы 1,2-ДХЭ молекуласымен 1,1,2-трихлорэтан және хлорлы сутек түзе отырып әрекеттеседі:
CH2Cl-CH2Cl+Cl⟶ClCH-CH2Cl+HCl
ClCH-CH2Cl+Cl2⟶CHCl2-CH2Cl+Cl
Сонымен қатар, хлордың бос радикалы этилен молекуласымен виниль радикалын түзе отырып әрекеттесуі мүмкін:
CH2=CH2+Cl--CH=CH2+HCl
Винилхлоридінің түзілуі хлор және виниль радикалдарының әрекеттесуі нәтижесінен болады:
CH=CH2+Cl--ClCH=CH2
Этилхлоридінің түзілуі темір хлорының қатысында этиленнің хлорсутекпен әрекеттесуі нәтижесінен болады:
CH2=CH2+H-ClFeCl3CH2=CH2δ++H-Clδ--- CH3-CH2++FeCl4---CH3-CH2Cl
PI - кешені
Газ фазасындағы радикалдардың активтілігін төмендету үшін реакционды зонаға 1% көлемдегі оттегі беріледі. Этиленнің артық мөлшері де (2 - 5%) хлордың газды фазаға өтуіне кедергі болады және сәйкесінше жанама бос радикалды үрдістердің үлесін азайтады.
Алынатын өнімнің тазалығын анықтайтын негізгі параметрлер келесілер:
- этилен арақатынасы: хлор;
- бастапқы шикізат құрамында бөтен қоспалардың болуы;
- үрдістің температурасы;
- катализатор концентрациясы.
Реакцияға түскен этилен және хлордың қатынасы - 1:1. Хлордың артық мөлшері жанама өнімдер түзілуіне әкеліп соғады. Этиленнің артық мөлшері абгаздардың көлемінің артуына және катализатордың активсізденуіне әкеліп соғады:
- шикізат құрамындағы инертті газдар немесе қаныққан көмірсутектердің қоспалары үрдістің химизміне әсер етпейді, бірақ абгаздармен өнімнің жоғалуын арттырады. 0,002 % аса ылғал көлемі катализаторды активсіздендіреді, себебі сумен әрекеттескенде реакцияға қабілетсіз кешен FеС13 · 6Н2O түзетін темір хлоры гидрофильді зат болып табылады. Оттегінің аз ғана мөлшері қосынды хлорлау реакциясына ықпал етеді, себебі оттегі хлордың бос радикалдар түзуін басады;
- тура хлорлау реакторының температурасын 49-65 С аралығында ұстап тұру қажет. 49 С-тан температура кезінде толық әрекеттеспеу салдарынан хлор және этиленнің абгаздармен жоғалуы артады. 65 С-тан жоғары температура кезінде жанама өнімнің, яғни трихлорэтанның түзілуі және қондырғылардың коррозияға ұшырауы артады;
- дихлорэтандағы FеСl3 катализаторының массалық үлесі 0,005 - 0,03 % (50 - 300 ppm) аралығында болу керек. Дихлорэтандағы катализатордың массалық үлесі 0,005 % (50 ppm)-тан кем болған жағдайда, косынды хлорлау реакциясы төмендейді. Ал, катализатордың массалық үлесі 0,03 % (300 ppm) жоғары болған жағдайда, оның шикі-дихлорэтанмен жоғалуы артады.
2 Технологиялық бөлім
2.1 Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы
2.1.1 Шикізат сипаттамасы
Этилен - СН2 = СН2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 28;
- тығыздығы - 1,261 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігіштігі - 0,281гдм3;
- қайнау температурасы - минус 103,71 [0]С;
- балқу температурасы - минус 169,5 [0]С.
Этилен - тәтті тұншықтыратын иісі бар түссіз газ. Адам организміне әсер ету дәрежесі бойынша 4-сыныпқа жатады (МЕСТ 25070-87). Этиленнің шекті рұқсат етілген концентрациясы 100 мгм3. Шекті рұқсат етілген концентрациясынан асқан кезде этилен наркотикалық әсер етеді, бас ауруын, бас айналуын, тыныс алу бәсеңдеуін, қанайналым бұзылуын, есінен тануды тудыруы мүмкін. Этилен - қысым жоғарылаған кезде, жоғары температура немесе оттегі қатысында ашық от әсерінен жарылуға қабілетті жанғыш газ. Ауада тұтануының концентрленген шектері: төменгі - көлемдік 3,11% кем емес, жоғарғы - көлемдік 32% артық емес [4].
Хлор - Сl2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы -35;
- тығыздығы - 3,214 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігіштігі - 7,4гдм3;
- қайнау температурасы - минус 34,05 [0]С;
- балқу температурасы - минус 101,6 [0]С;
Хлор - өткір иісті тұншықтыратын, жанбайтын газ, сары-жасыл түсті, ауадан 2,5 есе ауыр. Жоғарғы тыныс алу жолдарының және шырышты қабығының тітіркенуін тудырады, өкпе ісінуі туғызады. Теріге әсер еткенде, химиялық күйік туғызады. Қауіптілік сыныбы - 2 (жоғары-қауіпті зат). Сутегімен жарылғышқауіпті зат түзеді. Хлордың шекті рұқсат етілген концентрациясы 1 мгм3 [4].
2.1-кестеде шикізатқа қойылатын талаптар келтірілген.
2.1-кесте - Шикізат сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Шикізат атауы
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
Этилен (C2H4)
МЕСТ 25070 - 87
- этиленнің көлемдік үлесі, %
- пропиленнің көлемдік үлесі, %
- метан мен этанның қосынды көлемдік үлесі, %
-ацетиленнің көлемдік үлесі, %
99,9 аз емес
0,005 көп емес
0,1 көп емес
0,001 көп емес
Хлор (С12)
МЕСТ 6718 - 93
- хлордың көлемдік үлесі, %
- судың көлемдік үлесі, %
- оттегінің көлемдік үлесі, %
97,6 аз емес
0,01 көп емес
2,0 көп емес
2.1.2 Дайын өнім сипаттамасы
Дихлорэтан - СН2Сl - CН2l
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 98;
- тығыздығы - 1282 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігішті - 0,91 %;
- қайнау температурасы - 83,47 [0]С;
- балқу температурасы - минус 35,36 [0]С.
Дихлорэтан - өзіндік иісі бар түссіз сұйықтық, қарапайым еріткіштерде оңай ериді және өзі жақсы еріткіш болып табылады. Ауамен қоспасында дихлорэтан буы жарылғышқауіпті қоспа түзеді. Қоспаның ауамен тұтануының концентрленген шектері: төменгі - көлемдік 6,2 % кем емес, жоғарғы - көлемдік 16,0 % артық емес. Дихлорэтан улы. Буын жұтқан кезде және тері арқылы жанасқанла бауыр мен бүйректе дистрофикалық өзгерістер тудырады. Қауіптілік сыныбы - 2 (жоғары-қауіпті зат). Дихлорэтанның шекті рұқсат етілген концентрациясы 10 мгм3 [4].
2.2-кестеде дайын өнімге қойылатын талаптар келтірілген.
2.2-кесте - Дайын өнім сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Дайын өнім атауы
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
1,2-дихлорэтан
(С2Н4С12)
МЕСТ 1942 - 86
- 1,2-дихлорэтанның массалық үлесі, %
- судың массалық үлесі, %
- хлордың массалық үлесі, %
- темірдің массалық үлесі, %
- жеңілқайнаушылардың қосынды массалық үлесі, %
- жоғарықайнаушылар-дың қосынды массалық үлесі, %
99,1 көп емес
0,0015 көп емес
0,0002 көп емес
0,0007 көп емес
0,5 көп емес
0,4 көп емес
2.1.3 Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы
Хлорлы темір қалыпты жағдайда - қою-жасыл реңді күлгін түсті кристаллдар. Хлорлы темір тиеу-түсіру жұмыстары кезінде шаң болады, оның шаңы көру мен тыныс алу органдарының шырышты қабаттарының тітіркенуін тудырады., асқорыту жолына түскен кезде құсуға әкелуі мүмкін. 2 қауіптілік сыныбына жатады (жоғары-қауіпті зат). Өндірістік ғимараттың жұмыс зонасындағы ауадағы шекті рұқсат етілген концентрациясы - 1 мгм3 [4].
Азот - N2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 14;
- тығыздығы - 1,251 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігішті - 0,024 гдм3;
- қайнау температурасы - минус 195,8 [0]С;
- балқу температурасы - минус 209,86 [0]С.
Азот - түссіз және иіссіз инертті газ. Концентрациясы жоғары болған кезде тұншығуға әкеледі, яғни тыныс алуды қолдамайды [4].
1,1,2-трихлорэтан - С2Н3Сl3
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 135;
- тұтану температурасы - 29 [0]С;
- өздігінен тұтану температурасы - 495 0С;
1,1,2-трихлорэтан - тәтті иісті түссіз ұшатын сұйықтық. Зақымдалған тері арқылы немесе буымен тыныс алған кезде организмге өтеді. Тыныстайтын ауада трихлорэтан болатын болса күрт ентігуге, тамақтың, өкпенің ауруына әкеледі. Ол күшті наркотикалық әсерлі болып келеді.
2.3-кестеде қосымша материалдар мен жанама өнімдерге қойылатын талаптар келтірілген.
2.3-кесте - Қосымша материалдар мен жанама өнімдер сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Қосымша материал мен жанама өнім атаулары
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
Хлорлы темір
(FeC13)
ТЖ-6-00-5763450-129-91
Жабдықтаушы сертификаты бойынша, хлорлы темірдің құрамы, %
95,0 кем емес
Азот (N2)
ТЖ-6-02-1129-91
- азоттың көлемдік үлесі, %
- оттегінің көлемдік үлесі, %
- 20 °С және 101,13 кПа кезіндегі газтәрізді азоттағы су буының массалық концентрациясы, гм3
99,999 кем емес
0,005 артық емес
0,005 артық емес
1,1,2-трихлорэтан
(С2Н3С13)
ТЖ-6-01-1130-92
- түсінің сыртқы түрі
- 1,1,2-трихлорэтан мөлшері, %
Қоспа мөлшері, оның ішінде %:
- 1,1 және 1,2 дихлорэтан, %
- тетрахлорэтан, %
- перхлорэтилен, %
- су мөлшері, %
- сулы сығынды рНы
түссіз,қозғалмалы сұйықтық
92,0 кем емес
8,0 артық емес
3,0 артық емес
1,5 артық емес
3,5 артық емес
0,05 артық емес
4,5 - 7,0
2.2 1,2-дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
Этиленді тура хлорлау реакциясы жылуалмастырғышпен біріктірілген реакторда, сұйық фазада, газтәрізді этилен мен хлордың дихлорэтанда ерітілген хлорлы темір (FеС13) катализаторының қатысында сұйық дихлорэтанға сіңірілуі кезінде жүреді.
Р-1 тура хлорлау реакторы ішкі диаметрі 1300 мм және биіктігі 9200 мм болатын вертикальды цилиндрлі аппарат болып табылады, төменгі бөлігінде этилен мен хлорды беруге арналған екі тарату қүрылғысы орналасқан. Бос хлордың ағып өтуін болдырмау үшін хлорлы барботер этилендікінен төмен орналасқан.
Р-1 реакторының реакция жылуын жою үшін өзінің төменгі және жоғарғы бөліктерін жылуалмасу ауданы 961 м2, кожух диаметрі 1200 мм, құбыр диаметрі 20*2 мм, құбыр саны 1701, құбыр ұзындығы 9 м болатын Т-1 вертикальды кожухтықұбырлы жылуалмастырғыштың құбырлы бөлігімен ағын линиясы арқылы қосу керек. Құбырөткізгіштегі тура айналым сулары периодты, құбырлар шоғырындағы қабатты жою үшін технологиялық ауа беріледі.
Буланған хлор құбырөткізгіш бойымен Р-1 тура хлорлау реакторының төменгі тарату құрылғысына беріледі. Буланған хлордағы судың көлемдік үлесі 0,007 % артық болмауы МRCА приборы бойынша бақыланады, судың көлемдік үлесі 0,007 % асып үлғайған кезде АРМ сигнализациясы іске қосылады. Хлордың көлемдік шығыны 1200-3400 нм3сағ арасында болуы FRСА шығын реттегі көмегімен бақыланады. Буланған хлордың қысым РRА приборы бойынша 0,3 - 0,6 МПа аралықта бақыланады. Қысым 0,3 МПА аз болып кеміген кезде АРМ сигнализациясы іске қосылады. Буланған хлордың температурасы 10 - 40[0]С арасында болуы ТR приборы бойынша бақыланады.
Газтәрізді этилен 0,6-1,1 МПа қысыммен газ өндірісінің этиленсақтау қондырғысынан құбырөткізгіш бойымен түседі. Этилендегі судың көлемдік үлесі 0,001 % артық болмауы керек.
Этиленмен және хлормен бірге жүйеге инерттер беріледі, ол жарылғышқауіпті газды қоспаның түзілу ықтималдығын жоғарылатады. Бұны болдырмау үшін Р-1 тура хлорлау реакторының алдында этилен құбырөткізгішіне немесе реактордың жоғарғы бөлігіне азот беріледі. Азоттың көлемдік шығынының 80 м3сағ артпауы FRС шығын реттегіш көмегімен ұсталынып отырады.
Тура хлорлау катализаторы Е-7 сыйымдылығында дихлорэтанда хлорлы темірді ерітумен дайындалады. Хлорлы темір (ұнтақ) бөшкеден қолмен алынып, алдын-ала дайындалған сыйымдылыққа люк арқылы жүктеледі. Реакторға катализатордың берілуін сорапты сыйымдылық пен реактор арасындағы дихлорэтанның циркуляциясымен қамтамасыз етеді. Реактор мен жылуалмастырғыш арасындағы дихлроэтанның өздігінен циркуляциясы дихлорэтан ағынындағы этилен мен хлорды барботирлеу және термосифонды әсер есебінен жүргізіледі. Тура хлорлаудың экзотермиялық реакциясының нәтижесінде дихлорэтан 49-65 С температураға дейін қыздырылады және жоғары циркуляциялық құбыр арқылы жылуалмастырғыштың құбырлы кеңістігіне түседі, онда жоғарыдан төмен қарай өтеді, осы кезде 40-56 С температураға дейін салқындап, төменгі циркуляциялық құбыр арқылы реактордың төменгі бөлігіне қайта оралады.
Реактордың жоғары бқлігіндегі дихлорэтан ... жалғасы
Кіріспе
5
1
Әдеби шолу
6
1.1
1,2-дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі
6
1.2
Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы
6
2
Технологиялық бөлім
10
2.1
Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы
10
2.1.1
Шикізат сипаттамасы
10
2.1.2
Дайын өнім сипаттамасы
11
2.1.3
Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы
12
2.2
1,2-дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
14
2.2.1
Шикі-дихлорэтанды сілтілік жуу түйіні
15
2.2.2
Шикі-дихлорэтанды сумен жуу түйіні
16
2.3
Материалдық баланс
17
2.4
Жылулық баланс
23
2.5
Реактордың негізгі өлшемдері
27
2.5.1
Негізгі түтіктердің диаметрлерін анықтау
28
2.5.2
Жылуалмастырғыш есебі
29
Қорытынды
33
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
34
КІРІСПЕ
Бұл курстық жұмыста хлорлау реакторында жүретін парафинді көмірсутектерді сұйық фазада хлорлау процесі қондырғысының реакторлық блогының технологиялық есептелуі жүргізілді.
Дихлорэтанның өндірісі винилхлоридімен тығыз байланысты, сондықтан винилхлоридін алудың заманауи нұсқасы винилхлоридін өңдеу үшін жартылай өнім ретінде дихлорэтанды алудың технологиялық сызбасынан тұрады. Винилхлоридінен өндіріс көлемі жөнінен полимерлі материалдардың ішіндегі полиэтиленнен кейінгі екінші орынды алатын поливинилхлоридін алады [1].
Барлық хлорлау үрдісін негізгі екі топқа бөлуге болады: сұйық фазалы және газ фазалы. Біріншісінің артықшылығы бірқалыпты температураны қолдануы (100-1200С дейін) және жоғары жылуөткізгіш коэффициентінің арқасында сұйықтықтан қабырғаға жылуды әкетудің жеңілділігі.
Дихлорэтан - тәтті иісті түссіз ұшқыш сұйықтық. Дихлорэтан барлық қатынаста спирттермен, бензолдармен, ацетондармен және басқа органикалық қосылыстармен араласа береді.
Дихлорэтан өндірістің әртүрлі аймақтарында кең қолданысқа ие және ерітінді ретінде: мұнайөнімдерін парафиндерден тазарту үшін, майларды бөлу үшін, жүн және теріні майсыздандыру үшін, сондай-ақ, металл бұйымдарын хромдау немесе никельдеу алдында тазалау үшін қолданылады. Дихлорэтан өндірісі полимер өндіру тізбегінің маңызды факторы болып табылады. Оның соңғы тізбегі болып, қазіргі заманда өте қажетті полимерлі және синтетикалық материалдар алу болып табылады [1].
1,2-дихлорэтан алудың шикізаты - этилен және хлор болып табылады.
1 Әдеби шолу
1.1 1,2-дихлорэтан өндірісінің әдісін таңдау және негіздемесі
1,2-дихлорэтанды хлор қолданатын қосылған екі әдіс арқылы алады:
- этиленді сұйық фазада тура хлорлау;
- этиленді газ фазада қышқылды хлорлау.
Қышқылды хлорлау реакциясы жылу шығара жүреді және мыс хлориді катализатор ретінде қолданылады. Үрдіс экзотермиялық, яғни хлордың қанша атомы енгізілсе, сонша көлемде жылу шығарылады. Реакция газ фазасында жүреді және жылу шығарумен күресу қиындық туғызады. Реактор корпусының әдеттегі керамикалық сақтау материалдарынан басқа, салқындатқыш қондырғыларды дайындау үшін арнайы құймаларды қолданады [2].
Бұл әдістің кемшілігіне орынбасудың жанама өнімдерінің түзілуі, сондай-ақ, дихлорэтанды тазалаудың қиындығы жатады. Газ фазалы хлорлау үрдісі қауіпсіздік техникасынаның ерекше талаптарын қажет етеді.
Қазіргі заманғы энергетикалық ресурстар экономикасының даму тенденциясы, дихлорэтан түзетін ректификация үшін реакция жылуын қолданатын этиленді тура хлорлау үрдісін құруға алып келді.
Дихлорэтанды алу этиленнің хлормен әрекеттесуінің химиялық реакциясына негізделген. Үрдіс сұйық фазада, 49 - 65[0]С температура кезінде хлорлы темір катализаторының қатысында жүреді. Осының салдарынан үрдістің қауіпсіздігі сақталады [2].
Әдісті негіздеу кезінде айта кететін жәйт, берілген технологиялық сызба өз үрдісі бойынша қарапайым және экономикалық тиімді. Сұйық фаза әдісін таңдау, алынатын хлортуындыларының термиялық тұрақсыздығымен және шартталған хлорсутекті бөлумен (дегидрохлорлау) ақталған. Соңғы жуудан кейін көбірек таза дихлорэтан аламыз. Хлордың конверсиялану дәрежесі 100%-ға жақын, ал этиленнің конверсиялану дәрежесі оның артық алуынан тәуелді және 90 - 97 % құрайды. 1,2-дихлорэтанның шығуы 99 %-дан аса.
Өндіру орнын таңдау шартталған:
- шикізат және энергия көздерінің жақын орналасуымен;
- ас тұзының үлкен қорымен;
- Шығыс-Сібір теміржолымен көршілес болуымен;
- Ангарскадан шикізатты жеткізу мүмкіндігімен;
- этан фракциясының пиролизінен алынатын этилен Ковыктинский кенорнын игеру кезіндегі перспективасының шикізаты болып қолданылады.
1.2 Үрдістің химизмі, механизмі және кинетикасы
Этиленді тура хлорлау әдісі арқылы 1,2-дихлорэтанды алу, сұйық фазадағы буланған хлор және этиленнің әрекеттесу реакциясына негізделген. Бұл реакция каталитикалық және экзотермиялық болып келеді. Газ фаза көлеміндегі дихлорэтан синтезінің экзотермиялық реакциясы жарылыс түрінде жүретіндіктен, үрдісті дихлорэтанның сұйық фазасында жүргізеді. Этиленді сұйық фазада хлорлау үрдісінің жылдамдығы температураның жоғарылауымен артып отырады [3].
Этиленді тура хлорлау әдісі арқылы 1,2-дихлорэтанды алу келесі реакцияға негізделген [3]:
C2H4+Cl2FeCl3C2H4Cl2+220 кДжмоль
Катализатор ретінде дихлорэтанда ерітілген темір хлоры (FeC13) қолданылады. 1,2-ДХЭ түзілу механизмі этилен мен хлордың катализатор қатысында әрекеттесуі кезінде аралық PI-кешенін түзілуінің электрофильді қосылуынан тұрады:
CH2=CH2+Cl-ClFeCl3CH2=CH2δ++Cl-Clδ- --ClCH2-CH2++Cl---ClCH2-CH2Cl
PI - карбоний
катион кешені
Темір хлорының рөлі: хлор молекулаларын активтендіреді, радикал тізбектерін баяулатады, PI - кешенінен σ - кешеніне өту және кешен түзу кезеңін жылдамдатады:
FeCl3+Cl2⇆FeCl4-+Cl+
Темір хлоры тек қосылу катализаторының рөлін атқармайды, сонымен қатар, радикалды үрдістерді ингибиторы болады.
FeCl3+R'⟶FeCl2+RCl
FeCl2+12Cl2⟶FeCl3
0,05 - 0,2 МПа қысым кезіндегі 1,2-дихлорэтанның 0 С-тан қайнау температурасына дейінгі кезінде катализатор ретінде сусыз темір хлоридтерін пайдаланады.
1,2-ДХЭ алудың негізгі реакциясымен қатар хлорлаудың орынбасу реакциясы бірге жүреді. Осының салдарынан 1,1,2-трихлорэтан, винилхлорид және т.б. жанама өнімдер түзіледі. Басқа қоспалардың түзілуі бос радикалды үрдістердмен де байланысты.
Жанама реакциялардың механизмі келесідей, алдымен хлор радикалы түзіледі:
Cl2⟶2Cl
Хлордың бос радикалы 1,2-ДХЭ молекуласымен 1,1,2-трихлорэтан және хлорлы сутек түзе отырып әрекеттеседі:
CH2Cl-CH2Cl+Cl⟶ClCH-CH2Cl+HCl
ClCH-CH2Cl+Cl2⟶CHCl2-CH2Cl+Cl
Сонымен қатар, хлордың бос радикалы этилен молекуласымен виниль радикалын түзе отырып әрекеттесуі мүмкін:
CH2=CH2+Cl--CH=CH2+HCl
Винилхлоридінің түзілуі хлор және виниль радикалдарының әрекеттесуі нәтижесінен болады:
CH=CH2+Cl--ClCH=CH2
Этилхлоридінің түзілуі темір хлорының қатысында этиленнің хлорсутекпен әрекеттесуі нәтижесінен болады:
CH2=CH2+H-ClFeCl3CH2=CH2δ++H-Clδ--- CH3-CH2++FeCl4---CH3-CH2Cl
PI - кешені
Газ фазасындағы радикалдардың активтілігін төмендету үшін реакционды зонаға 1% көлемдегі оттегі беріледі. Этиленнің артық мөлшері де (2 - 5%) хлордың газды фазаға өтуіне кедергі болады және сәйкесінше жанама бос радикалды үрдістердің үлесін азайтады.
Алынатын өнімнің тазалығын анықтайтын негізгі параметрлер келесілер:
- этилен арақатынасы: хлор;
- бастапқы шикізат құрамында бөтен қоспалардың болуы;
- үрдістің температурасы;
- катализатор концентрациясы.
Реакцияға түскен этилен және хлордың қатынасы - 1:1. Хлордың артық мөлшері жанама өнімдер түзілуіне әкеліп соғады. Этиленнің артық мөлшері абгаздардың көлемінің артуына және катализатордың активсізденуіне әкеліп соғады:
- шикізат құрамындағы инертті газдар немесе қаныққан көмірсутектердің қоспалары үрдістің химизміне әсер етпейді, бірақ абгаздармен өнімнің жоғалуын арттырады. 0,002 % аса ылғал көлемі катализаторды активсіздендіреді, себебі сумен әрекеттескенде реакцияға қабілетсіз кешен FеС13 · 6Н2O түзетін темір хлоры гидрофильді зат болып табылады. Оттегінің аз ғана мөлшері қосынды хлорлау реакциясына ықпал етеді, себебі оттегі хлордың бос радикалдар түзуін басады;
- тура хлорлау реакторының температурасын 49-65 С аралығында ұстап тұру қажет. 49 С-тан температура кезінде толық әрекеттеспеу салдарынан хлор және этиленнің абгаздармен жоғалуы артады. 65 С-тан жоғары температура кезінде жанама өнімнің, яғни трихлорэтанның түзілуі және қондырғылардың коррозияға ұшырауы артады;
- дихлорэтандағы FеСl3 катализаторының массалық үлесі 0,005 - 0,03 % (50 - 300 ppm) аралығында болу керек. Дихлорэтандағы катализатордың массалық үлесі 0,005 % (50 ppm)-тан кем болған жағдайда, косынды хлорлау реакциясы төмендейді. Ал, катализатордың массалық үлесі 0,03 % (300 ppm) жоғары болған жағдайда, оның шикі-дихлорэтанмен жоғалуы артады.
2 Технологиялық бөлім
2.1 Шикізат, дайын өнім және қосымша материалдардың сипаттамасы
2.1.1 Шикізат сипаттамасы
Этилен - СН2 = СН2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 28;
- тығыздығы - 1,261 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігіштігі - 0,281гдм3;
- қайнау температурасы - минус 103,71 [0]С;
- балқу температурасы - минус 169,5 [0]С.
Этилен - тәтті тұншықтыратын иісі бар түссіз газ. Адам организміне әсер ету дәрежесі бойынша 4-сыныпқа жатады (МЕСТ 25070-87). Этиленнің шекті рұқсат етілген концентрациясы 100 мгм3. Шекті рұқсат етілген концентрациясынан асқан кезде этилен наркотикалық әсер етеді, бас ауруын, бас айналуын, тыныс алу бәсеңдеуін, қанайналым бұзылуын, есінен тануды тудыруы мүмкін. Этилен - қысым жоғарылаған кезде, жоғары температура немесе оттегі қатысында ашық от әсерінен жарылуға қабілетті жанғыш газ. Ауада тұтануының концентрленген шектері: төменгі - көлемдік 3,11% кем емес, жоғарғы - көлемдік 32% артық емес [4].
Хлор - Сl2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы -35;
- тығыздығы - 3,214 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігіштігі - 7,4гдм3;
- қайнау температурасы - минус 34,05 [0]С;
- балқу температурасы - минус 101,6 [0]С;
Хлор - өткір иісті тұншықтыратын, жанбайтын газ, сары-жасыл түсті, ауадан 2,5 есе ауыр. Жоғарғы тыныс алу жолдарының және шырышты қабығының тітіркенуін тудырады, өкпе ісінуі туғызады. Теріге әсер еткенде, химиялық күйік туғызады. Қауіптілік сыныбы - 2 (жоғары-қауіпті зат). Сутегімен жарылғышқауіпті зат түзеді. Хлордың шекті рұқсат етілген концентрациясы 1 мгм3 [4].
2.1-кестеде шикізатқа қойылатын талаптар келтірілген.
2.1-кесте - Шикізат сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Шикізат атауы
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
Этилен (C2H4)
МЕСТ 25070 - 87
- этиленнің көлемдік үлесі, %
- пропиленнің көлемдік үлесі, %
- метан мен этанның қосынды көлемдік үлесі, %
-ацетиленнің көлемдік үлесі, %
99,9 аз емес
0,005 көп емес
0,1 көп емес
0,001 көп емес
Хлор (С12)
МЕСТ 6718 - 93
- хлордың көлемдік үлесі, %
- судың көлемдік үлесі, %
- оттегінің көлемдік үлесі, %
97,6 аз емес
0,01 көп емес
2,0 көп емес
2.1.2 Дайын өнім сипаттамасы
Дихлорэтан - СН2Сl - CН2l
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 98;
- тығыздығы - 1282 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігішті - 0,91 %;
- қайнау температурасы - 83,47 [0]С;
- балқу температурасы - минус 35,36 [0]С.
Дихлорэтан - өзіндік иісі бар түссіз сұйықтық, қарапайым еріткіштерде оңай ериді және өзі жақсы еріткіш болып табылады. Ауамен қоспасында дихлорэтан буы жарылғышқауіпті қоспа түзеді. Қоспаның ауамен тұтануының концентрленген шектері: төменгі - көлемдік 6,2 % кем емес, жоғарғы - көлемдік 16,0 % артық емес. Дихлорэтан улы. Буын жұтқан кезде және тері арқылы жанасқанла бауыр мен бүйректе дистрофикалық өзгерістер тудырады. Қауіптілік сыныбы - 2 (жоғары-қауіпті зат). Дихлорэтанның шекті рұқсат етілген концентрациясы 10 мгм3 [4].
2.2-кестеде дайын өнімге қойылатын талаптар келтірілген.
2.2-кесте - Дайын өнім сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Дайын өнім атауы
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
1,2-дихлорэтан
(С2Н4С12)
МЕСТ 1942 - 86
- 1,2-дихлорэтанның массалық үлесі, %
- судың массалық үлесі, %
- хлордың массалық үлесі, %
- темірдің массалық үлесі, %
- жеңілқайнаушылардың қосынды массалық үлесі, %
- жоғарықайнаушылар-дың қосынды массалық үлесі, %
99,1 көп емес
0,0015 көп емес
0,0002 көп емес
0,0007 көп емес
0,5 көп емес
0,4 көп емес
2.1.3 Қосымша материалдар мен жанама өнімдердің сипаттамасы
Хлорлы темір қалыпты жағдайда - қою-жасыл реңді күлгін түсті кристаллдар. Хлорлы темір тиеу-түсіру жұмыстары кезінде шаң болады, оның шаңы көру мен тыныс алу органдарының шырышты қабаттарының тітіркенуін тудырады., асқорыту жолына түскен кезде құсуға әкелуі мүмкін. 2 қауіптілік сыныбына жатады (жоғары-қауіпті зат). Өндірістік ғимараттың жұмыс зонасындағы ауадағы шекті рұқсат етілген концентрациясы - 1 мгм3 [4].
Азот - N2
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 14;
- тығыздығы - 1,251 кгм3;
- қ.ж. кезінде суда ерігішті - 0,024 гдм3;
- қайнау температурасы - минус 195,8 [0]С;
- балқу температурасы - минус 209,86 [0]С.
Азот - түссіз және иіссіз инертті газ. Концентрациясы жоғары болған кезде тұншығуға әкеледі, яғни тыныс алуды қолдамайды [4].
1,1,2-трихлорэтан - С2Н3Сl3
Физика-химиялық қасиеттері:
- молекулалық массасы - 135;
- тұтану температурасы - 29 [0]С;
- өздігінен тұтану температурасы - 495 0С;
1,1,2-трихлорэтан - тәтті иісті түссіз ұшатын сұйықтық. Зақымдалған тері арқылы немесе буымен тыныс алған кезде организмге өтеді. Тыныстайтын ауада трихлорэтан болатын болса күрт ентігуге, тамақтың, өкпенің ауруына әкеледі. Ол күшті наркотикалық әсерлі болып келеді.
2.3-кестеде қосымша материалдар мен жанама өнімдерге қойылатын талаптар келтірілген.
2.3-кесте - Қосымша материалдар мен жанама өнімдер сипаттамалары мен оларға қойылатын талаптар
Қосымша материал мен жанама өнім атаулары
МЕСТ, ТЖ
Тексеру үшін міндетті көрсеткіштер
Регламентті көрсеткіштер, рұқсат етілген ауытқулар
Хлорлы темір
(FeC13)
ТЖ-6-00-5763450-129-91
Жабдықтаушы сертификаты бойынша, хлорлы темірдің құрамы, %
95,0 кем емес
Азот (N2)
ТЖ-6-02-1129-91
- азоттың көлемдік үлесі, %
- оттегінің көлемдік үлесі, %
- 20 °С және 101,13 кПа кезіндегі газтәрізді азоттағы су буының массалық концентрациясы, гм3
99,999 кем емес
0,005 артық емес
0,005 артық емес
1,1,2-трихлорэтан
(С2Н3С13)
ТЖ-6-01-1130-92
- түсінің сыртқы түрі
- 1,1,2-трихлорэтан мөлшері, %
Қоспа мөлшері, оның ішінде %:
- 1,1 және 1,2 дихлорэтан, %
- тетрахлорэтан, %
- перхлорэтилен, %
- су мөлшері, %
- сулы сығынды рНы
түссіз,қозғалмалы сұйықтық
92,0 кем емес
8,0 артық емес
3,0 артық емес
1,5 артық емес
3,5 артық емес
0,05 артық емес
4,5 - 7,0
2.2 1,2-дихлорэтан алудың технологиялық сызбанұсқасының сипаттамасы
Этиленді тура хлорлау реакциясы жылуалмастырғышпен біріктірілген реакторда, сұйық фазада, газтәрізді этилен мен хлордың дихлорэтанда ерітілген хлорлы темір (FеС13) катализаторының қатысында сұйық дихлорэтанға сіңірілуі кезінде жүреді.
Р-1 тура хлорлау реакторы ішкі диаметрі 1300 мм және биіктігі 9200 мм болатын вертикальды цилиндрлі аппарат болып табылады, төменгі бөлігінде этилен мен хлорды беруге арналған екі тарату қүрылғысы орналасқан. Бос хлордың ағып өтуін болдырмау үшін хлорлы барботер этилендікінен төмен орналасқан.
Р-1 реакторының реакция жылуын жою үшін өзінің төменгі және жоғарғы бөліктерін жылуалмасу ауданы 961 м2, кожух диаметрі 1200 мм, құбыр диаметрі 20*2 мм, құбыр саны 1701, құбыр ұзындығы 9 м болатын Т-1 вертикальды кожухтықұбырлы жылуалмастырғыштың құбырлы бөлігімен ағын линиясы арқылы қосу керек. Құбырөткізгіштегі тура айналым сулары периодты, құбырлар шоғырындағы қабатты жою үшін технологиялық ауа беріледі.
Буланған хлор құбырөткізгіш бойымен Р-1 тура хлорлау реакторының төменгі тарату құрылғысына беріледі. Буланған хлордағы судың көлемдік үлесі 0,007 % артық болмауы МRCА приборы бойынша бақыланады, судың көлемдік үлесі 0,007 % асып үлғайған кезде АРМ сигнализациясы іске қосылады. Хлордың көлемдік шығыны 1200-3400 нм3сағ арасында болуы FRСА шығын реттегі көмегімен бақыланады. Буланған хлордың қысым РRА приборы бойынша 0,3 - 0,6 МПа аралықта бақыланады. Қысым 0,3 МПА аз болып кеміген кезде АРМ сигнализациясы іске қосылады. Буланған хлордың температурасы 10 - 40[0]С арасында болуы ТR приборы бойынша бақыланады.
Газтәрізді этилен 0,6-1,1 МПа қысыммен газ өндірісінің этиленсақтау қондырғысынан құбырөткізгіш бойымен түседі. Этилендегі судың көлемдік үлесі 0,001 % артық болмауы керек.
Этиленмен және хлормен бірге жүйеге инерттер беріледі, ол жарылғышқауіпті газды қоспаның түзілу ықтималдығын жоғарылатады. Бұны болдырмау үшін Р-1 тура хлорлау реакторының алдында этилен құбырөткізгішіне немесе реактордың жоғарғы бөлігіне азот беріледі. Азоттың көлемдік шығынының 80 м3сағ артпауы FRС шығын реттегіш көмегімен ұсталынып отырады.
Тура хлорлау катализаторы Е-7 сыйымдылығында дихлорэтанда хлорлы темірді ерітумен дайындалады. Хлорлы темір (ұнтақ) бөшкеден қолмен алынып, алдын-ала дайындалған сыйымдылыққа люк арқылы жүктеледі. Реакторға катализатордың берілуін сорапты сыйымдылық пен реактор арасындағы дихлорэтанның циркуляциясымен қамтамасыз етеді. Реактор мен жылуалмастырғыш арасындағы дихлроэтанның өздігінен циркуляциясы дихлорэтан ағынындағы этилен мен хлорды барботирлеу және термосифонды әсер есебінен жүргізіледі. Тура хлорлаудың экзотермиялық реакциясының нәтижесінде дихлорэтан 49-65 С температураға дейін қыздырылады және жоғары циркуляциялық құбыр арқылы жылуалмастырғыштың құбырлы кеңістігіне түседі, онда жоғарыдан төмен қарай өтеді, осы кезде 40-56 С температураға дейін салқындап, төменгі циркуляциялық құбыр арқылы реактордың төменгі бөлігіне қайта оралады.
Реактордың жоғары бқлігіндегі дихлорэтан ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz