Производство этилового спирта
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
азовые потоки. Вода, как менее летучий компонент, конденсируется с большей полнотой. Поэтому для дополнительного выделения спирта производится его отмывка водой в абсорбере 9. Непрореагировавший газ, содержащий 90 -92% этилена, рециркулируют компрессором 2, а часть его сбрасывают, чтобы избежать накопления примесей в системе. Отдувка составляет примерно 20% от введенного этилена и направляется на установку газоразделения для выделения этилена.
Водный конденсат после сепаратора 8 и жидкость из абсорбера 9 дроссилируют (сбрасывают давление), в результате чего выделяются растворенные газы, отделяемые в сепараторе низкого давления 10 и направляемые в топливную линию.
Жидкая фаза из сепаратора 10 представляет собой 15%-ный водный раствор этанола, содержащий примеси диэтилового эфира, ацетальдегида и низкомолекулярных полимеров этилена. Этот раствор подвергают ректификации в ректификационных колоннах 11 и 12. В первой отгоняют наиболее летучий диэтиловый эфир и ацетальдегид, а во второй - этиловый спирт в виде азеотропной смеси, содержащей 95% этанола и 5% воды. Обогрев колонны осуществляется острым паром. В кубе колонны 12 остается вода, которую очищают от соли в ионообменной установке 13 и возвращают на гидратацию, организуя замкнутый цикл по технологической воде. Это позволяет значительно снизить расход свежей воды, исключить сброс отработанной воды в стоки и сократить потери этанола.
При необходимости получения безводного спирта этанол - ректификат направляют в дегидрататор.
Расход этилена на производство 1 т этилового спирта составляет 0,7 т (теоретический расходный коэффициент 0,61 т этилена). В структуре себестоимости спирта 30% приходится на стоимость сырья.
6. Баллансовая матиматическая модель
Составление системы уравнений.
1)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
Таблица №3: Соответствие переменных потокам
НаименованиеУсловноеХiРазмерностьЗначениепотокаобозначениепо раiетуСвежий поток этиленовой фракцииХ1кмоль21,310Циркуляционный поток этиленовой фракцииХ2кмоль411,278Поток этилена на входе в реакторХ3кмоль364,216Свежий поток водяного параХ4кмоль20,140Циркуляционный поток водяного параХ5кмоль198,389Поток водяного пара на входе в реакторХ6кмоль218,529Поток инерта на входе в реакторХ7кмоль68,372Поток инерта на входе в сепараторХ8кмоль68,372Поток этилена на входе в сепараторХ9кмоль346,005Поток водяного пара на входе в сепараторХ10кмоль200,728Поток этанола на входе в сепараторХ11кмоль17,391Поток диэтилового эфира на входе в сепараторХ12кмоль0,410Отдувка инертаХ13кмоль0,511Отдувка этиленаХ14кмоль2,588Поток воды на входе в блок разделенияХ15кмоль200,728Поток этанола на входе в блок разделенияХ16кмоль17,391Поток диэтилового эфира на входе в блок разделенияХ17кмоль0,410Поток диэтилового эфира на выходе из блока разделенияХ18кмоль0,410Поток этанола на выходе из блока разделенияХ19кмоль17,391Поток воды на выходе из блока разделенияХ20кмоль2,339
Переименование и упорядочивание переменных
1)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
7. Материальный баланс ХТС
ВеденоПолученоСтатья приходаМасса (кг)%Статья РасходаМасса (кг)%Этиленовая фракция:Ректификат:Этан15,341,6%Спирт80083,32%Этилен582,3660,65%Вода424,37%Водяной пар362,537,75%Отдувка:Этан15,321,6%Этилен72,467,55%Диэтиловый эфир30,343,16%Всего:960,2100Всего:960,2100
Список литературы
этилен спирт химический гидратация
- Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. М. Высш. Шк., 1990.
- Мухленов И.П. И др. Общая химическая технология. М. Высш. Шк., 1984.
- Тимофеев В.С., Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М. Химия, 1992.
- Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М. Химия, 1988.