Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Моделирование и оптимизация совмещенных реакционно-ректификационных процессов (на примере синтеза кумола) Фам Тхань Хай

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Фам Тхань Хай. Моделирование и оптимизация совмещенных реакционно-ректификационных процессов (на примере синтеза кумола) : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.17.08.- Москва, 1997.- 18 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность проблемы. Растущие потребности различных
отраслей промышленности в материалах и продуктах

органического синтеза приводят к поиску и разработке высокоэффективных способов ведения процесса с минимальными энерго — и ресурсозатратами.

Процесс алкнлирования бензола пропиленом является одним из основных в производстве фенола и ацетона кумольным методом, т.к. он во многом определяет технико—экономические показатели производства в целом.

В настоящее время на всех предприятиях России используются в качестве катализаторов комплексы на основе хлористого алюминия или фосфорной кислоты, которые имеют некоторые недостатки: коррозия материала оборудования, образование сточных вод и повышенный выход полиалкилбензолов.

В последние годы проведен большой объем исследований и осуществлена подготовка к промышленному внедрению процесса алкилирования бензола пропиленом на гетерогенном цеолит — содержащем катализаторе, лишенном вышеуказанных недостатков. В связи с этим разработка нового катализатора, установление механизма и кинетики химической реакции, математического его описания, а также совмещения процесса химической реакции и ректификации в одном аппарате, являются актуальной задачей.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом научно—исследовательских работ АН РФ по направлению "Теоретические основы химической технологии", тема— "Интенсификация реакторно—ректификационных процессов". (1995-1997 г).

Цель работы. Моделирование и оптимизация процесса алкилирования бензола пропиленом на цеолитсодержащем катализаторе. Подбор промышленного катализатора с использованием активного эксперимента и установление механизма кинетики химической реакции на подобранном цеолитном катализаторе с его математическим описанием. Моделирование каталитического процесса алкилирования бензола пропиленом на зерне катализатора Z — 2 (60% алюмосиликата, 40%

мас. высококремнистого цеолита типа ZSM) с установлением
интервалов варьирования температуры, давления и мольного
соотношения бензол : пропилен на селективность процесса на
зерне катализатора. Моделирование промышленного

гетерогенно — каталитического реактора и установление конструктивных и технологических параметров, приводящих к интенсификации каталитического процесса при совместном проведении реакционно —ректификационного процесса.

Научная новизна:

  1. Предлагается механизм реакции алкилирования бензола пропиленом на цеолит—содержащем катализаторе Z —2 и его математическая модель.

  2. Оценены константы кинетической модели и адекватности ее экспериментальным данным.

  3. Разработана математическая модель зерна катализатора Z—2 в статике и динамике для двух типов граничных условий— Дирихле и Неймана с определением внешнего и внутреннего факторов эффективности (степень использования внутренней поверхности катализатора).

  4. Разработана математическая модель гетерогенно — каталитического реактора алкилирования бензола пропиленом и метод ее решения.

  5. Разработана математическая модель совмещенных процессов многокомпонентной ректификации с учетом химической реакции алкилирования бензола пропиленом.

Практическая ценность:

  1. Осуществлен подбор состава промышленного катализатора методом случайного баланса. Программное обеспечение составлено на языке Паскаль.

  2. Предложен новый 3-х секционированный реактор, снабженный цеолюсодержащим катализатором Z—2 со 100 % исчерпанием пропилена, селективностью по ИПБ—95 %, конверсией по бензолу—20 %.

  3. На основании теоретических и экспериментальных исследований кинетики химической реакции и расчетов по матемагическим моделям выбраны оптимальные размеры зерна, высота слоя катализатора, а также параметры ведения процесса.

  1. Предложенные в работе результаты анализа с практическими рекомендациями переданы на АО "Уфаоргсинтез".

  2. Реализация совмещенного хеморектификационного процесса с цеолитсодержащим катализатором Z—2 позволит в 3 раза увеличить производительность, в сравнении с фосфорнокислотньгм катализатором, при снижении побочных продуктов в катализате в 15 раз (с 1,5 % до 0,005—0,1 %) и снизить энергозатраты на 32%.

Апробапия работы Результаты работы были доложены на Международной конференции "Методы математического моделирования в химии и химической технологии ММХ—9" (г. Тверь, 1995} и межотраслевой научно —технической конференции "Экологическая защита городов" (г. Москва, 1996).

По теме диссертации подготовлены и сданы в печать 2 статьи.

Обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, общим объемом 170 страниц (в том числе 11 рисунок, 19 таблиц, списка литературы из 146 наименований).