Расчет материального баланса получения изопропанола

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

Все рассматриваемые реак­ции принадлежат к числу кислотно-каталитических процессов. Типичными катализаторами гидратации являются достаточно сильные протонные кислоты: фосфорная кислота на носителе, поливольфрамовая кислота, сульфокатиониты. Для дегидрата­ции используют фосфорную кислоту на носителе, оксид алюми­ния, серную кислоту, фосфаты (например, СаНРО4) и др. Роль катализаторов при гидратации состоит в протонировании олефина через промежуточное образование л- и а-комплексов, при­чем обратная реакция дегидратации идет через те же стадии, но в противоположном направлении:

При межмолекулярной дегидратации карбокатион не отщепляет протон, а взаимодействует с другой молекулой спирта:

Электрофильный механизм гидратации олефинов определяет уже отмеченное выше направление присоединения по правилу Марковникова, а также изменение реакционной способности олефинов в следующем ряду

третичный > вторичный > первичный

определяемом сравнительной стабильностью промежуточных карбокатионов. Для разных условий и катализаторов отношение реакционных способностей олефинов меняется, составляя, на­пример, для 80 %-ной серной кислоты 16000 : 1000 : 500: 1 и уве­личиваясь для менее сильных кислот. Это очень существенно для выбора условий гидратации, особенно температуры: послед­няя может быть более низкой (и более благоприятной для рав­новесия) для изобутена по сравнению с пропиленом и особенно с этиленом.

Равновесие гидратации - дегидратации, как мы видели выше, мало зависит от строения олефина и спирта, поэтому ряд реак­ционной способности олефинов к гидратации должен соответ­ствовать аналогичному ряду спиртов по их способности к деги­дратации:

Эта способность особенно растет у (3-кето- и р-нитроспиртов, электроноакцепторные группы которых повышают кислотность атомов водорода, находящихся при соседнем с НО-группой угле­родном атоме.