Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технология продуктов органического синтеза

Диссертационная работа:

Юрин Павел Владимирович. Аппаратурно-технологическое оформление процесса ректификации 1,2-дихлорэтана в производстве винилхлорида : Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.08, 05.17.04 Москва, 2005 162 с. РГБ ОД, 61:06-5/195

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Анализ литературных данных и постановка задач исследования 11

  1. Способы утилизации и рекуперации хлорорганических отходов. 11

  2. Примеры аппаратурных и технологических решений по утилизации хлорорганических отходов в целевые продукты 13

1.3. Постановка задачи исследования , 35

Выводы к первой главе.... 36

Глава 2. Цели и задачи исследований. Основные решения совершенствования в

производства винилхлорида 37

Выводы ко второй главе 48

Глава 3. Экспериментальное исследование процесса выделения 1,2-дихлорэтана.

Определение причин потерь целевых продуктов 49

3.1. Методика проведения экспериментов , 49

3.2 Результаты экспериментов и их анализ 52

Выводы к третьей главе 59

Глава 4. Экспериментальное определение эффективности применения

депрессорных добавок 61

  1. Постановка задач исследования 61

  2. Оборудование и методика проведения экспериментов , 63

  3. Результаты экспериментов и их анализ. , 65

  1. Исследование влияния хлорпарафина на вязкость системы 1,2-дихлорэтан-смолы... 69

  2. Исследование технологического режима работы на стендовой установке. 72

  3. Исследование реологических свойств смол с добавкой хлорпарафина 80

Выводы к четвёртой главе 83

Глава 5, Математическое моделирование процессов, используемых для

выделения целевых продуктов 84

  1. Моделирование процесса отгонки 1,2-дихлорэтана из смеси кубовых остатков..., 84

  2. Моделирование процесса ректификации с рециклом паровой фазы 87

Выводы к пятой главе 104

Глава 6. Промышленная реализация разработанных аппаратурно-

технологических решений 105

  1. Разработанная технология ректификации 1,2-дихлорэтана с уменьшенным выводом хлорорганических отходов 105

  2. Описание технологической схемы установки по извлечению 1,2-дихлорэтана из жидких отходов дегидрохлорировапия 112

6.3. Результаты работы промышленной установки , 122

6.4. Описание технологической схемы установки по регенерации 1,2-дихлорэтана 127

Выводы к шестой главе 133

Глава 7. Практическая реализация выделеннвх хлорорганических смол в

промышленности строительных материалов 134

  1. Постановка задач исследований. Получение строительного материала из выделяемых продуктов уплотнения 134

  2. Оборудование и технология изготовления мягких кровель 137

  3. Оборудование и технология гидроизоляции железобетонных изделий 139

Выводы к седьмой главе 140

Выводы , 141

Список литературы 142

Приложения 151

Введение к работе:

Актуальность проблемы

Развитие общества в XXI веке обуславливает бурный рост производственных мощностей во многих сферах хозяйственной деятельности человека. Это относится и к промышленному производству, и к строительству, и к сельскому хозяйству. Как известно любое технологическое оборудование не может работать совершенно, соответственно неизбежны потери целевых продуктов, которые зачастую переходят в отходы производства.

Существуют определённые законы природы, не позволяющие получить

100 % выхода целевого продукта при любом способе его производства. Особен-i

но это характерно в области реализации химических технологий.

«і

Наличие отходов при производстве химической продукции неизбежно по следующим причинам:

химические производства, основу которых представляет превращение веществ на молекулярном уровне, в качестве сырья используют не чистые вещества, а смеси (например, нефть), ценность которых как сырья определяется содержанием целевого компонента. Остальные компоненты либо используются для других производств, либо, вследствие несовершенства технологии и оборудования, теряются в виде отходов (сырьевой

г-

фактор);

5 химические реакции практически никогда не доходят до конца. Особенно это ярко проявляется при промышленной реализации процесса — выигрыш в интенсивности производства (аппарата) часто приводит к неполному использованию сырья. Непрореагировавшее сырьё так же следует отнести к потерям вследствие недостатков технологии и оборудования (кинетический фактор).

Из этого следует, что создать технологическую схему и аппаратурное оформление, полностью исключающее потери целевых продуктов практически невозможно. Однако совершенствование технологий и оборудования может улучшить эти показатели.

В производстве винилхлорида — наиболее крупнотоннажного хлорорга-нического мономера — значительные количества целевых продуктов и полупродуктов теряется и, как правило, выходят из производства в виде токсичных отходов.

Выход этих отходов составляет тысячи тонн в год, при содержании в них целевых продуктов до 90 % от общей массы.

В настоящее время значительная часть этих продуктов утилизируется как отходы без выделения целевых продуктов, либо с использованием сложного технологического оборудования для получения вторичных продуктов. В основном эти производства направлены на получение хлористого водорода и хлороргани-ческих растворителей.

Из всех известных методов рекуперации целевых продуктов из отходов, в данной работе нами выбран метод совершенствования технологии и оборудования производства винилхлорида.

Реализация технологических решений по аппаратурному оформлению процесса, предложенных в данной работе, позволит вернуть в производство практически весь 1,2-дихлорэтан и 1,1,2-трихлорэтан, в настоящее время теряемые в виде отходов.

Цели работы

Основная цель работы заключается в совершенствовании процесса и оборудования производства винилхлорида, направленное на снижение потерь 1,2-дихлорэтана и 1,1,2-трихлорэтана, являющихся сырьём для производства винилхлорида и винилиденхлорида.

Эта цель достигается путём совершенствования технологии получения 1,2-дихлорэтана, и разработкой направлений использования не утилизируемых хлорорганических отходов как компонентов строительных материалов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

проведён анализ работы системы выделения 1,2-дихлорэтана

на действующем производстве винилхлорида, при котором выявлены отрицательные стороны работы технологической схемы;

7 определен состав потоков, составляющих 1,2-дихлорэтан-сырец,

выявлены вещества, ответственные за образование нерастворимых осадков при ректификации;

разработан новый способ выделения 1,2-дихлорэтана, при котором исключается возможность образования коксообразных остатков, не выгружаемых из реактора;

разработана новая технологическая схема ректификации 1,2-дихлорэтана на действующем производстве винилхлорида с увеличенным выходом целевого продукта и сниженным количеством потерь 1,2-дихлорэтана с попутным выделением 1,1,2-трихлорэтана;

разработана конструкция колонны ректификации с пониженным расходом греющего пара;

разработан состав и технология приготовления и использования новых гидроизоляционных покрытий на основе отходов производства винилхлорида.

Научная новизна

на основании проведённых экспериментальных исследований установлены компоненты, содержащиеся в потоках 1,2-дихлорэтана, образующие при ректификации нерастворимые осадки;

на основании лабораторных и стендовых исследований изменена

организация процесса ректификации 1,2-дихлорэтана, заключающаяся в разделении потоков и предварительной разгонке тяжёлых остатков термического дегидрохлорирования;

на основании лабораторных и стендовых исследований определен

вид, и концентрация депрессорных добавок в исходной смеси, что позволило вести процесс отгонки светлых продуктов от коксующихся компонентов, приводящий в дальнейшем к увеличению выхода целевых продуктов в процессе ректификации .1,2-дихлорэтана;

определён диапазон изменения числа рецикла, в котором величина кинетических коэффициентов в паровой фазе принимает наибольшее значение для условий ректификации 1,2-дихлорэтана;

установлены режимные параметры работы ректификационной колонны с рециклом паровой фазы, позволяющие вести процесс без укрепляющей части, а также снизить энергоёмкость и высоту аппарата (на примере ректификации 1,2-дихлорэтана).

Практическая значимость работы

На основании проведённых исследований усовершенствованы технология и оборудование ректификации, дихлорэтана. По предложенному техническому решению, 1,2-дихлорэтан, содержащийся в жидких отходах, возвращён в производственный цикл. При этом снизилось количество не утилизируемых хлорорга-

9 нических отходов, вывозимых на полигон захоронения, и они переведены в категорию сырьевых ресурсов.. Разработанная аппаратурно-технологическая схема эксплуатируется с августа 2004 г. Экономический эффект от реализации нового аппаратурно-технологического решения на ОАО «Пласткард» составляет 8,3 млн. рублей в год.

Разработан; способ выделения, светлых продуктов ректификацией из коксующихся систем, свободный от коксоотложений на поверхностях теплообмена. Способ нашёл применение при ректификации 1,2-дихлорэтана-сырца и с августа 2004 года постоянно эксплуатируется в производстве винилхлорида.

Это позволило исключить механическую чистку кипятильников колонн ректификации, практиковавшуюся ранее при капитальных ремонтах, что снизило эксплуатационные затраты на обслуживание производства.

Создан новый гидроизоляционный материал, включающий в себя хлорор-ганические отходы, обладающий улучшенными потребительскими качествами..

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались: на научно-технических конференциях Волгоградского государственного технического университета в 2002-2005 годах, на«Поволжских экологических чтениях» г. Волгоград 2004, XVII Международной конференции «Математические методы в технике и технологиях» г. Кострома 2004, XX международной научно-технической конференции «Наукоёмкие химические технологии» г. Волгоград, 2004, IV международной научно-технической конференции «Надёжность и долговечность

10 строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» г. Волгоград,

2005.

Публикации

По теме диссертационной работы получены патенты Российской Федерации №№ 2193438 и 2243203. Опубликовано 2 статьи в центральных научно-технических изданиях, 4 тезиса докладов на научно-технических конференциях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов и приложений. Диссертация содержит 150 страниц машинописного текста, 28 рисунков 32 таблицы. Библиографический список включает 105 наименований.

Подобные работы
Мельникова Анна Григорьевна
Разработка экологически безопасного способа комплексной переработки неиспользованных запасов 1,11-трихлор-2,2-бис(4-хлорфенил)этана (ДДТ)
Чернобровый Александр Николаевич
Разработка научных основ процесса получения 1-амино-4-метилпиперазина взаимодействием N-ди(2-хлорэтил)метиламина с водным гидразином
Юрин Павел Владимирович
Аппаратурно-технологическое оформление процесса ректификации 1,2-дихлорэтана в производстве винилхлорида
Белкина Марина Сергеевна
Лакокрасочные композиции на основе отходов производства диоксида титана, сополимеров винилхлорида и хлорной извести
Кузьмин Александр Петрович
Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса твердофазного синтеза перманганата калия
Дегтярева Елена Эдуардовна
Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса синтеза альтакса на переменном токе
Чурилин Алексей Владимирович
Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процессов пропитки и сушки абразивного инструмента
Белоусов Евгений Кириллович
Кинетика и аппаратурное оформление процесса синтеза монометиланилина
Амелина Наталия Валерьевна
Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса изготовления резиновых нитей из латекса
Забавников Михаил Владимирович
Кинетика и аппаратурно-технологическое оформление процесса получения резинобитумных композиций

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net