Download miễn phí Công nghệ sản xuất các hợp chất thơm từ LPG



Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3
I.1.GIỚI THIỆU VỀ KHÍ DẦU MỎ HOÁ LỎNG 3
I.1.1. Đặc điểm chung của LPG 3
I.1.2 . Ứng dụng của LPG. 5
I .2. GIỚI THIỆU VỀ CÁC HYDROCACBON THƠM . 6
I .2 1 Đặc điểm chung về hydrocacbon thơm . 6
I . 2 .2 Phương pháp sản xuất hydrocacbon thơm: 9
I .2 . 3: Ứng dụng của hợp chất thơm. 12
I . 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT HYDROCACBON THƠM 13
I .3.1 : Qúa trình Platforming với xúc tác cố định của OUP. 14
I .3.2 : Quá trình CCR Platforming của OUP. 16
I .3 .3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:. 22
I .3.4. Quá trình Z-Former : 26
I .4. ĐẶC ĐIỂM XÚC TÁC QUÁ TRÌNH REFORMING. 28
I .4.1 Đặc điểm chất xúc tác : 28
I .4.2 . Các chất làm ngộ độc xúc tác : 29
I .4.3 Biện pháp để tái sinh xúc tác : 29
I .4.4 Yêu cầu của xúc tác Reforming : 30
I .5: ĐIỀU CHỈNH CHUYỂN HƯỚNG CÁC HỢP THƠM 30
I . 6 . MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH HYDROCACBON THƠM . 32
6 . 1. Chưng phân đoạn : 32
6 . 2 Chưng đẳng phí : 32
6 . 3 Chưng trích ly: 34
6 . 4 Trích ly bằng dung môi : 35
6 . 5. Qúa trình hấp thụ bằng chất rắn : 37
6 . 6 Kết tinh phân đoạn để tách Xylen : 37
I . 7 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ : 37
CHƯƠNH II : TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 39
II.1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA HỆ THỐNG . 39
II.2 . TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG . 42
II.2.1. Nhiệt lượng do nguyên liệu mang vào : 42
II.2.2 Lượng nhiệt do xúc tác mang vào 43
II .2.3. Nhiệt lượng cần thiết do lò ống cung cấp cho toàn phản ứng . 44
II.2.4. Tính nhiệt lượng mang ra : 44
II. 3. TÍNH TOÁN CHO LÒ PHẢN ỨNG : 47
II.3.1 Tính toán cho lò số 1 : 47
3.1. T ính cân bằng vật chất : 47
II. 3.2. Cân bằng nhiệt vào lò : 51
II.3.3. Tính kích thước của lò 1 : 55
II.3.4. Tính toán cơ khí của lò 1. 56
II.4. TÍNH TOÁN CHO LÒ PHẢN ỨNG SỐ 2 : 60
II.4.1. Cân bằng vật chất lò 2: 60
II. 4.2. Cân bằng nhiệt lượng của lò số 2 : 62
II.4.3. Tính toán kích thước cho lò số 2 : 66
II.5. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ CHO LÒ SỐ 2 : 67
II.6. ĐỐI VỚI LÒ PHẢN ỨNG SỐ 3 : 70
6.1. Cân bằng vật chất lò 3: 70
6.2. Cân bằng nhiệt lượng của lò số 3 : 71
6.3. Tính kích thước của lò số 3 : 74
6.4. Tính toán cơ khí cho lò số 3 : 75
II.7. ĐỐI VỚI LÒ PHẢN ỨNG SỐ 4 : 78
7.1. Cân bằng vật chất lò 4: 78
7.2. Cân bằng nhiệt lượng của lò số 4 : 79
7.3.Tính kích thước của lò số 4 : 81
7.4. Tính toán cơ khí cho lò số 4 : 82
CHƯƠNG III. TÍNH THIẾT BỊ TÁI SINH XÚC TÁC : 85
III .1 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG 85
III.2. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 93
CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN KINH TẾ 97
IV.1. MỤC ĐÍCH VÀ Ý NGHĨA CỦA VIỆC TÍNH TOÁN KINH TẾ:. 97
IV.2. TÍNH TOÁN . 97
2.1. Chế độ vận hành của phân xưởng . 97
2.2. Hoạch toán chi phí : 97
2.3. Tính giá thành sản phẩm : 99
CHƯƠNG V: XÂY DỰNG 102
V. CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG : 102
V.1. Những cơ sở để xác định địa điểm xây dựng . 102
V.2. Các yêu cầu đối với địa điểm xây dựng . 102
V.3.Đặc điểm của địa điểm xây dựng: 103
V.4. Các nguyên tắc thiết kế xây dựng: 104
CHƯƠNG VI: AN TOÀN LAO ĐỘNG 108
1. An toàn lao động trong phân xưởng sản xuất hợp chất thơm từ LPG. 108
2. Những yêu cầu về phòng chống cháy nổ: 108
3.Những biện pháp tổ chức để đảm bảo an toàn cháy nổ: 110
4. Yêu cầu đối với bảo vệ môi trường: 111
KẾT LUẬN 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2015-09-09-cong_nghe_san_xuat_cac_hop_chat_thom_tu_lpg.MbO6VG16Lt.swf /tai-lieu/cong-nghe-san-xuat-cac-hop-chat-thom-tu-lpg-85165/


Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

2,5 + 469039,78 + 561540,6 = 7647672,88 kcal / h .
4.d. Lượng nhiệt mất mát Qm :
Thông thường người ta tính nhiệt lượng mất mát là 0,05% lượng nhiệt tiêu tốn :
Qm = 0,05 . Q3 ( kcal / h ) .
Cân bằng nhiệt lượng cho toàn thiết bị phản ứng :
Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 + Qm .
Do đó :
0,95 Q3 = Q4 + Q5 + Q6 - Q1 + Q2
Thế số ta được :
Q3 = 60486880,92 kcal / h .
Nhiệt lượng mất mát môi trường :
Qm = 0,05 . Q3
Thế số ta được :
Qm = 3024344,05 kcal / h .
Bảng cân bằng nhiệt lượng cho toàn bộ hệ thống :
Lượng nhiệt vào
Kcal / h
Lượng nhiệt ra
Kcal / h
Q1
Q2
Q3
180566849,9
6786111,5
60486880,92
Q4
Q5
Q6
Qm
84329282,39
152838543
7647672,88
3024344,05
Tổng
247839842,3
Tổng
247839842,3
II. 3. TÍNH TOÁN CHO LÒ PHẢN ỨNG :
II.3.1 Tính toán cho lò số 1 :
3.1. T ính cân bằng vật chất :
Phương trình chính xảy ra trong thiết bị phản ứng :
CnH2n + 2 = CnH2n- 6 + 4 H2 .
Sự giảm hàm lượng hydrocacbon do chuyển hoá hoá học ở phản ứng trên được biểu diễn bằng phương trình vi phân sau :[11].
- d Np / d Vp = K1 . PP – ( K1 / KP1 ) .PA .( PH )4 .
Trong đó :
Np : Phần mol của Parafin bị chuyển hoá
Vp : đại lượng nghịch đảo của tốc độ nạp liệu theo mol ( kg xúc tác / kmol . h nguyên liệu ) .
K1 :bằng hằng số tốc độ phản ứng được xác định từ đồ thị (kmol/Pa.h.kg xúc tác ) .
KP1 : là hằng số cân bằng hoá học của phản ứng .
KP1 = 9,813 . 1012 e 46,15 – 25000 / T ( Pa )3 .
Với nhiệt độ phản ứng : T = 803ok .
Tính hằng số tốc số tốc độ phản ứng K1 .
T =803ok ® 1000 / T = 1000 / 803 = 1,245
Tra đồ thị ( 1 – phụ lục sau ) ta được K1 =11.10-7 kmol / Pa . h .kg xúc tác .
Từ phương trình phản ứng ta tính đươc hằng số cân bằng phản ứng .
KP1 = 9,813 . 1012 e 46,15 – 25000 / 803 = 14,96 .1020 Pa 3 .
Tính áp suất PA và áp suất PH .
Đổi đơn vị của các thành phần :
Của H2 : 12,518 . 103 / 2 = 6259 kmol / h .
Của xúc tác : 39,89 . 103 / 6092 = 6,548 kmol / h .
Của C3 : 86,050 . 103 / 44 = 1955,682 kmol / h .
Của C4 : 113,416 . 103 / 58 =1955,448 kmol / h .
Của hydrocacbon thơm : 128,206 . 103 / 99 = 1295 kmol / h .
( chọn khối lượng phân tử trung bình của hydrocacbon thơm M = 99 ) .
Tính toán sự phân bố áp suất của các cấu tử trong hỗn hợp như sau:
Pi = P . Yi .
Trong đó :
P : là áp suất chung của phản ứng , Pa .
Yi : là phần mol của cấu tử .
Với : P = 3,5 at = 3,43 . 105 Pa ,[ 1 ].
Cuối cùng ta có bảng phân bố áp suất theo từng cấu tử như sau :
Cấu tử
mi ( kmol / h )
Yi’ = mi / S mi
Pi
CnH2n + 2
CnH2n- 6
H2
Xúc tác
3911,13
1295
6259
6,548
0,341
0,113
0,545
0,0006
116963
38759
186935
205,8
Tổng
11471,678
1,000
Vậy : - d Np / d Vp = K1 . PP – ( K1 / KP1 ) .PA .( PH )4 .
Thay số vào ta được :
- d Np / d Vp = 11 .10-7 . 116963 -[11.10-7.38759.(186935)4]/14,96 . 1020
-d Np / d Vp = 0,098
Vậy -Np = 0,098 . Vp .
Mà Vp = mXT1 / mngl .
Với : mXT1 : lượng xúc tác vào lò 1 kg / h .
mngl : lượng nguyên liệu vào lò 1 , kmol / h .
mngl = 199,466 . 103 / 52 = 3,836 . 103 kmol / h .
Khối lượng phân tử trung bình của nguyên liệu : M .
M = 0,4314 . 44 + 0,5686 . 58 = 52 .
Vậy : Vp = 3,989 . 103 / 3,836 . 103 = 1,02 .
Np = 0,098 .103 . 1,02 = 0,1 .
Lượng nguyên liệu đã chuyển hoá ở lò số 1 :
0,1 . 199,466 = 19,9466 tấn / h .
Lượng C3 chiếm :
19,9466 . 0,4314 = 8,605 tấn / h .
Lượng C4 chiếm :
19,9466 . 0,5686 =11,341 tấn / h .
Lượng C3 chuyển hoá thành hydrocacbon thơm và H2 với hiệu suất h = 62% .
0,62 . 8,605 = 5,335 tấn / h .
Lượng C4 chuyển hoá thành hydrocacbon thơm và H2 với hiệu suất h = 66% .
0,66 . 11,341 = 7,485 tấn / h .
Hàm lượng cốc tạo thành ở lò 1 :
0,03 . 3,989 = 0,1197 tấn / h .
Lượng xúc tác và cốc ra khỏi lò1 :
3,989 + 0,1197 = 4,1087 tấn / h .
Hiệu suất tạo cốc :
0,1197 / 19,9466 = 0,006 .
Lượng cốc tạo từ C3 :
0,006 . 8,605 = 0,0516 tấn / h .
Lượng cốc tạo từ C4 :
0,006 . 11,341 = 0,068 tấn / h .
Lượng C3 chưa chuyển hoá ra khỏi lò 1 :
8,605 - 5,335 - 0,0516 = 3,2183 tấn / h .
Lượng C4 chưa chuyển hoá ra khỏi lò 1 :
11,341 - 7,4851 - 0,068 = 3,7879 tấn /h .
Tính lượng H2 và hydrocacbon thơm :
2 C3H8 = C6H6 + 5H2
7 C3H8 = 3C7H8 + 16H2
8 C3H8 = 3C8H10 + 17H2
3 C4H10 = 2C6H6 + 9H2
7 C4H10 = 4C7H8 + 19H2
2 C4H10 = C8H10 + 5H2
Do đó:
Lượng H2 sinh ra do C3:
5,365 . 38 . 2 / ( 17 . 44 ) = 0,542 tấn / h .
Lượng H2 sinh ra do C4 :
7,485 . 33 . 2 / ( 12 . 58 ) = 0,7098 tấn /h .
Vậy tổng lượng hydro sinh ra tại lò 1:
0,542 + 0,7098 = 1,2518 tấn / h .
Lượng hydrocacbon thơm tạo từ C3 :
5,3551 - 0,542 = 4,7931 tấn / h .
Lượng hydrocacbon thơm tạo từ C4 :
7,4851 - 0,7098 = 6,7753 tấn / h .
Nếu lượng nguyên liệu chỉ có Propan ( C3 ) thì sản phẩm lỏng:
B = 27% , T = 43% , X = 21% và C9+ = 9% .
Nếu lượng nguyên liệu chỉ có Propan ( C4 ) thì sản phẩm lỏng:
B = 22% , T = 44% , X = 25% và C9+ = 9%
Do đó :
Lượng Benzen sinh ra:
0,27 . 4,7931 + 0,22 . 6,7753 = 2,7847 tấn / h .
Lượng Toluen sinh ra:
0,43 . 4,7931 + 0,44 . 6,7753 = 5,0422 tấn / h .
Lương Xylen sinh ra :
0,21 . 4,7931 + 0,25 . 6,7753 = 2,7004 tấn / h .
lượng C9+ sinh ra :
0,09 . 4,7931 + 0,09 . 6,7753 = 1,0412 tấn / h .
Bảng cân bằng vật chất cho lò số 1 :
Cấu tử
Đầu vào ( tấn / h )
Đầu ra ( tấn / h )
C3H8
C4H10
C6H6
C7H8
C8H10
C9+
H2
Xúc tác
Cốc
86,050
113,416
3,989
80,6633
105,8629
2,7847
5,0422
2,7004
1,0412
1,2518
3,989
0,1197
Tổng
203,455
203,455
Lượng C3 chưa chuyển hoá :
86,050 - 5,3351 - 0,0516 = 80,6633 tấn / h .
Lượng C4 chưa chuyển hoá :
113,416 - 7,4851 -0,068 = 105,8629 tấn / h .
II. 3.2. Cân bằng nhiệt vào lò :
3.2.a. Lượng nhiệt do nguyên liệu mang vào : Q11
Thành phần nguyên liệu mang vào :
Cấu tử
G ( tấn / h )
Cp ( cal /mol .độ)
Nhiệt độ oK
C3H8
C4H10
86,050
113,416
52,372
62,616
803
Áp dụng công thức :
Q = S Gi . Cpi . Ti .
Trong đó :
Gi : là năng suất của các cấu tử, ( mol / h ) .
Cpi : nhiệt dung của các cấu tử, calo / mol . độ .
Ti : nhiệt độ của các cấu tử , oK .
Từ đây ta tính được :
Q11 = 106 . ( 86,050 . 52,372 / 44 + 113,416 .62,616 / 58 ) . 803
Q11 =180566849,9 ( kcal / h ) .
3.2.b. Lượng nhiệt do xúc tác mang vào :
Trong quá trình này ta sử dụng xúc tác ZSM – 5 có kích thước mao quản ( » 5,5Ao ).
Công thức tổng quát ô mạng cơ sở ZSM – 5 là :
NaxAlxSi96-x O192 16 H2O .
Ta sử dụng ZSM – 5 có tỉ lệ : Si / Al = 47 .
Vậy x = 2 .
Do đó công thức ô mạng cơ sở :
Na2Al2Si94 O192 16 H2O .
Aùp dụng công thức tính nhiệt dung riêng của một hợp chất hoá học .
M. C = n1. C1 + n2 . C2 + n3 . C3…
Trong đó :
M : là khối lượng mol của hợp chất .
C : là nhiệt dung riêng của hợp chất hoá học .
n1 , n2 , n3 : là số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất .
C1 , C2 , C3 : nhiệt dung nguyên tử của các nguyên tố , kj / kg.độ.
Nguyên tố
Na
Al
Si
O
H
Ci ( kj / kg . đô)
26
26
15,9
16,8
9,63
Từ công thức :
C = ( S n1 . Ci ) / M .
Khối lượng mol của xúc tác ZSM – 5 .
M = 23 . 2 + 2 . 27 + 94 . 28 + 208 . 16 + 32 = 6092 .
C = ( 2 . 26 + 2 .26 + 94 .15,9 + 208 . 1,28 + 32 .9,63 ) / 6092 = 0,887 kj / kg . độ .
Vậy nhiệt lượng do xúc tác mang vào .
Q12 = ( 39,89 . 103 . 0,887 . 803 ) / 4,1868 = 678611,2 kcal / h .
3.2.c. Nhiệt lượng cần thiết do lò ống cung cấp cho lò1 .
Tổng lượng nhiệt mang vào là :
QVÀO = Q11 + Q12 + Q13 .
3.2.d. Lượng nhiệt do hiệu ứng nhiệt tiêu tốn ở lò 1 .
Q14 = ( SDHS cuối - SDHS đầu ) .
Trong đó :
SDH = S Gi . DHSi .
Gi : năng suất của các cấu tử, mol / h .
DHSi : nhiệt sinh của các cấu tử , kcal / mol .
tra bảng số liệu DHSi của các cấu tử có trong bảng số liệu .
Cấu tử
DH298 kcal / mol
Gra tấn / h
Gvào tấn / h
C3H8
C4H10
C6H6
C7H8
C8H10
C9+
H2
-24,82
-29,812
19,82
11,95
4,49
4,0
0
80,6633
105,8629
2,7847
5,0422
2,7004
1,0412
1,2518
86,050
113,416
SDHS cuối = 106 (...

---