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:

Шайхутдинов, Радик Закирович. Энергосберегающая технология подготовки исходных реагентов для синтеза молибденсодержащего катализатора эпоксидирования олефинов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.04 / Шайхутдинов Радик Закирович; [Место защиты: Казан. гос. технол. ун-т].- Казань, 2011.- 147 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2028

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность работы. Пропиленоксид (ПО) и стирол являются ценнейшими продуктами нефтехимии. На их основе получают гликоли, полиуретаны, целлозольвы, полистиролы и другие продукты, которые находят широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве и строительстве. Крупнейшим производителем данных мономеров в России является ОАО «Нижнекамскнефтехим», на котором реализован процесс совместного получения стирола и ПО гидропероксидным методом.

За время эксплуатации этого производства в его технологическую схему внесено значительное количество усовершенствований с целью снижения энергопотребления. Это позволило значительно сократить количество узких мест производства, практически в 2 раза повысить производительность процесса и улучшить качество товарной продукции без использования дополнительного оборудования. Тем не менее, при эксплуатации производства выявлен ряд проблем, решение которых является актуальной научно-практической задачей. Среди этих проблем, особо влияющих на стабильность работы производства, себестоимость конечных продуктов и на экологическую обстановку промышленного округа можно отметить следующие:

нестабильность каталитического молибденового комплекса (КМК) процесса эпоксидирования пропилена, связанная с низким качеством исходных компонентов для его получения: возвратного этанола и гидропероксида этилбензола (ГПЭБ);

коррозионная агрессивность технологических потоков узла разделения этанольной фракции эпоксидата;

значительное энергопотребление и неустойчивая работа узла выделения товарного пропиленоксида.

Вышеизложенное определило цель работы, как разработку подходов к синтезу стабильного и высокоэффективного катализатора эпоксидирования олефинов за счет усовершенствования технологии узлов выделения возвратного этанола, концентрирования реакционной массы окисления этилбензола, выделения товарного пропиленоксида, а также проверку эффективности КМК, полученного с использованием продуктов, выделенных по усовершенствованным технологиям.

Научная новизна. Изучены и обобщены закономерности выделения товарного ПО и исходных органических компонентов синтеза молибденсодержащего катализатора гидропероксидного эпоксидирования олефинов. Установленные закономерности легли в основу разработки научных основ усовершенствованной энерго- и ресурсосберегающей технологии выделения возвратного этанола, товарного ПО, получения концентрированного раствора ГПЭБ и использования их для синтеза высокоактивного, селективного и стабильного при хранении катализатора на основе порошкообразного молибдена (Мо). Сопоставлением результатов лабораторных исследований с расчетными установлена зависимость, наилучшим образом описывающая парожидкостное равновесие при разделении эпоксидата. Проведено математическое моделирование стадии разделения эпоксидата.

Установлено, что ректификация системы ПО-вода осложняется образованием двухфазной системы жидкость-жидкость с разными количествами воды и оксида пропилена в фазах. Для устранения двухфазной системы предложены условия введения гомогенизатора, такого как гликоль или этанол.

Показана высокая активность и селективность получения моноалкиленгликолей гидратацией оксидов олефинов в присутствии молибденсодержащего катализатора; получены кинетические константы и предложены механизмы данных реакций.

Установлено влияние концентрации ГПЭБ в оксидате на стабильность при хранении синтезируемого КМК и его избирательность в реакции эпоксидирования олефинов.

Практическая значимость. Предложена технологическая схема выделения возвратного этанола из эпоксидата, позволяющая снизить количество примесей в возвратном этаноле и устранить непроизводительные потери этанола. Определены оптимальные параметры технологического режима ректификационных колонн при выделении возвратного этанола, способствующие снижению энергопотребления на 37%.

Предложены варианты технологической схемы выделения товарного пропиленоксида с подачей гомогенизатора в кубовую часть колонны, позволяющие стабилизировать рабочий режим и снизить энергопотребление на 32%.

Предложена технология концентрирования оксидата, позволяющая повысить производительность установки и снизить энергопотребление. Ожидаемый экономический эффект от ее использования более 360 млн. руб. в год. Установлено, что концентрирование ГПЭБ до 45 %мас. способствует увеличению селективности образования эпоксида на 8 %мол.

Публикации. По материалам работы опубликовано 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для размещения материалов диссертаций, 11 тезисов докладов на научных конференциях разного уровня.

Апробация работы. Отдельные разделы диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции «Нефтегазопереработка и нефтехимия» (Уфа, 2007); Всероссийской научно-практической конференции «Инновации и высокие технологии XXI века» (Нижнекамск, 2009); IV Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2009); XIII Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Кирпичниковские чтения» (Казань, 2009); Всероссийской научной школе для молодежи «Проведение научных исследований в области инноваций и высоких технологий нефтехимического комплекса» (Казань, 2010) и других научных конференциях разного уровня.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы.

Общий объем диссертации ____ страниц, включая ____ источников литературы, ____ таблиц и ____ рисунков.

Благодарности. Автор благодарен сотрудникам лабораторий научно-технологического центра ОАО «Нижнекамскнефтехим» и кафедры ХТОВ НХТИ КГТУ за помощь, оказанную при выполнении экспериментальной части работы; к.ф-м.н., доценту А.Ш. Мухтарову и профессору РХТУ им. Менделеева В.Н. Сапунову за участие в обсуждении результатов исследований.

Часть исследований выполнена в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., ГК № 14.740.11.0383.


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