ВУЗ:
Составители:
Рис. 12. Технологическая схема получения первичных спиртов:
1 – реактор; 2 – сепаратор; 3 – колонна окисления; 4 – обратный конденсатор;
5 – колонна отгонки растворителя; 6 – гидролизер; 7 – блок отделения квасцов;
8 – ректификационная колонна; 9 – дефлегматор; 10 – кипятильник;
11 – дроссельный клапан; 12 – насос
Алюминийтриалкилы вместе с растворителем направляют затем в барботажную колонну 3 для окисления; туда же вво-
дят воздух, снимая тепло реакции за счет испарения растворителя. Пары его конденсируют в холодильнике
4, а конденсат
возвращают в реактор. Отходящие газы, содержащие лишь небольшое количество непревращенного кислорода, выводят на
улавливание паров растворителя или на сжигание. Полученные алкоголяты алюминия из куба колонны
3 поступают на от-
гонку растворителя в колонну
5 и затем – на гидролиз в аппарат 6 с мешалкой.
Гидролиз ведут концентрированной серной кислотой или водой при охлаждении, причем мягкие условия реакции соз-
дают за счет применения непрерывного реактора полного смешения. Полученная масса идет на разделение; вначале отделя-
ют сульфат алюминия (квасцы), а затем ректифицируют спирты, получая фракции продуктов с разной длиной цепи.
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
1. Сернокислотное алкилирование изобутана бутенами проводят в пятиступенчатом реакторе производительностью
15
000 кг алкилата в час. Сырьем является жидкая бутан-бутеновая фракция, массовая доля бутенов в которой равна 29 %, а
плотность 605 кг/м
3
. В реактор подают серную кислоту из расчета 1 м
3
на 1 м
3
жидких углеводородов. Определить общий
объемный расход сырья на входе в реактор, если массовое соотношение жидкого циркулирующего изобутана (плотность 604
кг/м
3
) и бутенов равно 5,5:1.
2. Реактор для алкилирования бензола в присутствии хлорида алюминия имеет внутренний диаметр 2,4 м. Производи-
тельность 1 м
3
реакционного объема достигает 130 кг этилбензола в час при выходе его 91 % в расчете на этилен. Опреде-
лить объемный расход этиленовой фракции, объемная доля этилена в которой составляет 54 %. Штуцер для выхода жидкого
алкилата расположен на высоте 8,4 м.
3. В каскадный реактор сернокислотного алкилирования изобутана поступает в час 23 700 кг жидкой бутан-бутеновой
фракции, массовая доля бутенов в которой равна 29,5 %. Алкилирование осуществляют при мольном соотношении изобутан
: бутены, равном 7:1. В этих условиях расход бутенов составляет 0,5 т на 1 т образующегося алкилата. Определить долю
изобутена (в процентах от циркулирующего), необходимого для снятия реакционной теплоты (77 кДж на 1 моль алкилата в
расчете на изооктан), если теплота испарения изобутана составляет 331 кДж/кг.
4. В реактор алкилирования изобутана в час подают 36 м
3
жидкой бутан-бутеновой фракции, в которой массовая доля
бутенов равна 30 %, а плотность 605 кг/м
3
. Тепловой эффект реакции алкилирования изобутана бутенами равен 77 кДж на 1
моль бутенов, при чем на снятие выделяющейся теплоты расходуется 20 % циркуляционного изобутана. Определить массо-
вое соотношение циркуляционного изобутана и жидкой бутан бутеновой фракции, если теплота испарения изобутан равна
330 кДж/кг.
5. Тепловой эффект реакции алкилирования бензола этиленом равен 106 кДж/моль. На снятие части (55 %) выделяе-
мой теплоты расходуется 48 % бензола, подаваемого в реактор. Определить массовый расход бензола на установке произво-
дительностью 4,5 т этилбензола в час. Теплота испарения бензола равна 30,6 кДж/моль.
6. Рассчитать материальный баланс производства 300 кг этилендиамина из аммиака и 1,2-дихлорэтана в щелочной среде.
Концентрация водного раствора аммиака 25 %. Избыток аммиака составляет 20:1 по сравнению со стехиометрически необходи-
мым количеством для реакции с 1,2-дихлор-этаном. На 100 кг этилендиамина побочно образуется 3 кг этиленгликоля и 5 кг
хлорида аммония. Остальные побочные реакции при расчете не учитывать.
7. Производительность установки по производству метилмеркаптана 5 т/ч. Определить затраты эфира и сероводорода,
если степень конверсии эфира 71 %, мольное соотношение H
2
S:спирт равно 2:1, содержание CH
3
SH в продуктах реакции 98
вес.%, выход продуктов реакции 69,5 мол.%.
8. Определить массовый расход этиленоксида и аммиака на установке производительностью 1500 кг смеси этанолами-
нов в час. Состав смеси такой: моноэтаноламин 70 %, диэтаноламин 25 %, триэтаноламин 5 %. Моль- ное соотношение этиле-
ноксида и аммиака в исходной смеси равно 1:10.
9. Определить состав и количества продуктов, образующихся при взаимодействии этиленоксида с водным раствором
аммиака при температуре 50
°С. Смесь образующихся этаноламинов состоит из 80 % моно-, 15 % ди- и 5 % триэтаноламина.
500 кг этиленоксида расходуется на образование моноэтаноламина и этиленгликоля (из них на образование этиленоксида
идет 6 %). Для нейтрализации ОН-ионов (с целью уменьшения количества побочно образующегося этиленгликоля) в реактор
Газ
С
2
Н
4
С
2
Н
4
Н
2
О
Al(C
2
H
5
)
3
Н
2
SO
4
Спирты
Спирты
С
10
–С
18
Спирты ≥ C
20
Al
2
(SO
4
)
3
Воздух
12
1
11
2
4
3
9
5
10
7
6
8
10
9
С
4
–С
8
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- …
- следующая ›
- последняя »
