Расчет баланса получения изопропанола методом парофазной гидратации пропилена.

Свежую пропан-пропиленовую фракцию (ППФ) и рециркулирующий газ, сжатые до 8-15 МПа, смешивают с водой. Смесь по­догревают до 200°С за счет горячих реакционных газов. Далее пары перегревают до 290°С в трубчатой печи и подают в гидрататор, где в присутствии гетерогенного катализатора протекает реакция

Реакционные газы нейтрализуются раствором щелочи и в теп­лообменниках отдают свое тепло исходной смеси. В результате ох­лаждения образуется конденсат, который отделяют в сепараторе. Неконденсирующиеся газы дополнительно охлаждают и компрес­сором снова направляют на реакцию. Водный раствор из сепарато­ра дросселируют до 0,5-0,6 МПа для отделения растворенных газов и направляют на ректификацию.

Работа выполнена по следующему плану в формете doc

 1. Составлена технологическая, функциональная и операторная схему производства в виде эскизов, а также схема реатора

2. Составилен материальный баланс процесса (пояснения к расчету и таблица материального баланса приход/расход)

3. Рассчитаны технико-экономические параметры процесса

а) производительность и пропускную способность

б) выход продукта на поданное сырье.

в) теоретический и фактический расходные коэффциенты по сырью.

г) конверсия и селективность

Файл помощи оформления заказа и порядок (инструкция) его получения 

 Краткая теория

Гидратацию пропилена можно проводить с жидким или твердым катализатором. В первом случае катализатором служит вод­ный раствор серной кислоты. При пропускании смеси пропилена с водяным паром через 27%-ный раствор серной кислоты при 200°С и 15 ат степень конверсии пропилена за один проход соста­вляет 10%; получаемый водный конденсат содержит 20% изопропилового спирта.

Активным твердым катализатором процесса прямой гидрата­ции пропилена является восстановленная окись вольфрама в смеси с активатором и окисью цинка на носителе-высокопористом силикагеле. При пропускании 10 моль воды и 1 моль пропилена при 200-240° С и 200 ат над этим катализатором получают 12-15%-ный раствор изопропилового спирта в количестве 15-30 кг/ч (в пересчете на 100%-ный спирт) на 1 м³ катализаторной массы.

Процесс осуществляется в паровой фазе при повышенном давлении 7 – 9 МПа и температуре  в присутствии катализатора, которым является фосфорная кислота, нанесенная на силикагель.

Свежий и не прореагировавший пропилен, сжимаются в компрессоре 1 до 7 МПа и затем газ в смесителе 2 смешивается с водяным паром в соотношении . Парогазовая смесь нагревается в теплообменнике 3 за счет тепла продуктов реакции и далее – дымовыми газами в трубчатой печи 4 до 300 °С. Смесь поступает в гидрататор 5, где проходит через слой катализатора. Продукты из гидрататора поступают в нейтрализатор 6, где уносимая из гидрататора фосфорная кислота нейтрализуется щелочью. Далее продукты реакции охлаждаются в теплообменнике 3, отдавая тепло парогазовой смеси, а затем – в холодильнике-конденсаторе 7, где проходит конденсация C₃H₇OH и H₂O. Конденсат, содержащий 15 – 16 % спирта, отделяется от не прореагировавщего пропилена в сепараторе 8 и затем направляется на ректификацию. Не прореагировавший пропилен возвращается в процесс. Гидрататор – контактный аппарат емкостного типа представляет собой полую цилиндрическую колонну из углеродистой стали, днище и стенки которой защищены от действия фосфорной кислоты листовой красной медью