+7 (800) 505-67-97

Моделирование процесса получения линейных алкилбензолов

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Ямщикова, Екатерина Андреевна Отделение химической инженерии (ОХИ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объект исследования: установка алкилирования бензола высшими олефинами на HF-катализаторе. Цель работы – оптимизация процесса алкилирования бензола высшими олефинами с применением математической модели. В работе проведены численные расчеты на математической модели, позволяющие определить характер влияния основных технологических параметров процесса на выход продукта. Определены оптимальные параметры процесса. Основной метод, применяемый в работе – метод математического моделирования.

Список сокращений …………………………………………………………………………………….. 10
Введение ……………………………………………………………………………………………………… 11
1 Обзор литературы …………………………………………………………………………………….. 13
1.1 Технологии алкилирования бензола ……………………………………………………….. 13
1.1.1 Алкилирование бензола высшими олефинами ……………………………………… 14
1.1.2 Алкилирование бензола этиленом………………………………………………………… 17
1.1.3 Алкилирование бензола пропиленом ……………………………………………………. 21
1.2 Катализаторы алкилирования …………………………………………………………………. 23
1.2.1 Гомогенные катализаторы алкилирования бензола высшими олефинами 23
1.2.2 Гетерогенные катализаторы алкилирования бензола высшими
олефинами …………………………………………………………………………………………………… 24
1.2.3 Обзор технологий регенерации HF–катализатора …………………………………. 26
1.3 Основные типы реакторов процесса алкилирования бензола …………………… 27
1.4 Химизм процесса алкилирования бензола высшими олефинами ……………… 31
1.5 Обзор рынка линейного алкилбензола ……………………………………………………. 32
2 Объект и методы исследования …………………………………………………………………. 35
2.1 Характеристика производственного объекта …………………………………………… 35
2.2 Описание технологической схемы ………………………………………………………….. 35
2.3 Узел алкилирования ……………………………………………………………………………….. 38
2.4 Узел регенерации HF–катализатора ………………………………………………………… 38
3 Влияние технологических параметров и состава сырья на процесс
алкилирования бензола высшими олефинами ………………………………………………. 41
3.1 Влияние состава сырья на работу катализатора ………………………………………. 41
3.1.1 Варьирование соотношения олефинов С10–11/С12–13 ……………………………….. 41
3.1.2 Влияние содержания диолефинов в сырье ……………………………………………. 45
3.1.3 Влияние содержания тяжелых ароматических соединений в сырье ………. 47
3.2 Расчет зависимости выхода ЛАБ и ТА от расхода катализатора ……………… 49
3.3 Влияние температуры на параметры процесса ………………………………………… 50
3.4 Влияние соотношения бензол/олефины в сырье ……………………………………… 52
4 Финансовый менеджмент, реcурcоэффективноcть и ресурсосбережение ……. 54
4.1 Предпроектный анализ …………………………………………………………………………… 54
4.1.1 Потенциальный потребители результатов исследования ………………………. 54
4.1.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения……………………………………………….. 55
4.1.3 Диаграмма Исикавы …………………………………………………………………………….. 57
4.1.4 SWOT–анализ ……………………………………………………………………………………… 57
4.1.5 Оценка готовности проекта к коммерциализации …………………………………. 59
4.1.6 Методы коммерциализации результатов научно–технического
исследования ……………………………………………………………………………………………….. 60
4.2 Инициация проекта ………………………………………………………………………………… 61
4.2.1 Цели и результат проекта …………………………………………………………………….. 61
4.2.2 Организационная структура проекта ……………………………………………………. 61
4.2.3 Ограничения и допущения проекта………………………………………………………. 62
4.3 Планирование управления научно–техническим проектом ……………………… 50
4.3.1 Иерархическая структура работ проекта ………………………………………………. 50
4.3.2 Контрольные события проекта …………………………………………………………….. 50
4.3.3 План проекта ……………………………………………………………………………………….. 51
4.3.4 Бюджет научного исследования …………………………………………………………… 54
4.3.5 Организационная структура проекта ……………………………………………………. 58
4.3.6 . Реестр рисков проекта ……………………………………………………………………….. 58
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования …………………………. 59
4.4.1 Оценка сравнительной эффективности исследования …………………………… 59
5 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 63
5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 63
5.2 Производственная безопасность……………………………………………………………… 64
5.3 Анализ вредных и опасных факторов, которые может создать объект
исследования ……………………………………………………………………………………………….. 66
5.3.1 Вещества, обладающие острой токсичностью по воздействию на
организм (ядовитые вещества/химикаты/химическая продукция) …………………. 66
5.3.2 Отклонение показателей микроклимата ……………………………………………….. 67
5.3.3 Превышение уровня шума …………………………………………………………………… 68
5.3.4 Недостаточная освещенность рабочей зоны …………………………………………. 69
5.3.5 Обоснование мероприятий по снижению воздействия вредных и
опасных факторов ……………………………………………………………………………………….. 70
5.4 Экологическая безопасность …………………………………………………………………… 71
5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ………………………………………………… 72
5.6 Пожаровзрывобезопасность ……………………………………………………………………. 73
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 75
Список использованных источников ……………………………………………………………. 77
Приложение А …………………………………………………………………………………………….. 82
Приложение Б ……………………………………………………………………………………………… 95
Приложение В……………………………………………………………………………………………… 96
Список сокращений
ЛАБ – линейные алкилбензолы;
ЛАБС – линейные алкилбензосульфонаты;
ПАВ – поверхностно-активные вещества;
СМС – синтетические моющие средства;
ТА – тяжелый алкилат;
ТАР – тяжелая ароматика (высокомолекулярные ароматические соединения).

Линейный алкилбензол (ЛАБ) является сырьем для производства ли-
нейных алкилбензолсульфонатов (ЛАБС) – поверхностно–активных веществ,
являющихся основной составляющей многих синтетических моющих средств
(СМС).
ЛАБ представляет собой смесь углеводородов ароматического ряда,
получаемую путем алкилирования бензола моноолефинами С10–С14 нормаль-
ного строения.
Мировое производство ЛАБ на данный момент оценивается в 3 млн.
тонн. в год [1].
Причиной столь масштабного использования ЛАБ является то, что мо-
ющие средства, произведенные на его основе, обладают удовлетворительной
скоростью биохимического разложения в сточных водах. Высокую актив-
ность и низкую себестоимость так же можно отнести к преимуществам ЛАБ.
Промышленное производство ЛАБ основано на выделении линейных
парафинов из гидроочищенного керосина. Линейные парафины подвергают-
ся дегидрированию, в результате чего образуются н–моноолефины и н–
алканы. Далее смесь алканов и олефинов используется для алкилирования
бензола в присутствии плавиковой кислоты (HF) в качестве катализатора. В
результате реакции образуются линейные алкилбензолы. Помимо линейных
алкилбензолов образуются побочные соединения — нелинейные алкилбен-
золы, ди– и триалкилбензолы, непредельные алкилбензолы [2].
В числе наиболее важных задач любого предприятия находится повы-
шение ресурсоэффективности. Одним из путей повышения эффективности
потребления ресурсов является интеграция заводского и вычислительного
эксперимента. Внедренные на предприятия прикладные математические мо-
дели позволяют решать задачи, связанные с мониторингом, прогнозировани-
ем и оптимизацией работы промышленных установок.
Целью данной работы является проведение расчетов на математиче-
ской модели, направленных на повышение эффективности процесса алкили-
рования бензола высшими олефинами.
В качестве экспериментальных использовались данные мониторинга
блока алкилирования с российского нефтехимического предприятия ООО
«Киришинефтеоргсинтез».
1 Обзор литературы

В данной работе рассмотрены основные промышленные технологии ал-
килирования бензола олефинами включая катализаторы, применяемые в этих
процессах, условия проведения процессов, перспективы развития тех или иных
решений, был произведен обзор рынка линейного алкилбензола. Отчетливо
наблюдается тенденция к переходу процессов алкилирования бензола высшими
олефинами от гомогенного катализа к гетерогенному вслед за процессами ал-
килирования бензола легкими олефинами. Тем не менее, для производств, ис-
пользующих гомогенный катализ, оптимизация процесса остаётся актуальной
задачей.
В результате проделанной работы было установлено:
1. Основными управляющими технологическими параметрами процесса алки-
лирования бензола олефинами С10–С13 являются: соотношение «бен-
зол/олефины», температура, расходы сырьевых потоков и потока катализато-
ра.
2. Оптимальная активность катализатора и его оптимальный расход в колонну–
регенератор зависят от состава сырья. Для обеспечения максимального вы-
хода целевого продукта при преобладании легких олефинов в сырьевом по-
токе необходимо поддерживать более высокую активность катализатора при
помощи повышенного расхода HF на стадию регенерации. Такая необходи-
мость обусловлена низкой реакционной способностью олефинов С10+С11 по
отношению к олефинам С12+С13
3. Увеличение содержания диолефинов в сырьевом потоке негативно сказыва-
ется на выработке ЛАБ и закономерно ведет к увеличению количества ТАР,
о чем свидетельствует рост бромного числа.
4. При увеличении содержания тяжелых ароматических соединений на 0,2%,
оптимальный расход HF на регенерацию необходимо увеличивать на 3,2%.
5. Не рекомендуется проводить процесс при температуре выше 343–345 К вви-
ду увеличения количества тяжелой ароматики в продуктовом потоке и, как
следствие, большего расхода кислоты на регенерацию.
6. Необходимо поддерживать соотношение бензол/олефин не выше 5 моль/моль
для поддержания требуемого качества целевого продукта

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям



    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Моделирование процесса получения линейных алкилбензолов»

    Последние выполненные заказы

    Перспективы внешнеэкономического сотрудничества России и КНР
    Спасибо огромное за написанную работу. Все быстро и качественно. Рекомендую а...
    Новое задание по менеджменту организации
    Самый лучший эксперт! Работа выполнена на высшем уровне и раньше срока! Заказ...
    Методика оценки эффективности деятельности телекоммуникационной компании с учетом отраслевой специфики
    Автора рекомендую! Работа сделана качественно, учтены все пожелания. Работа б...
    Реализация государственной культурной политики в Иркутской области
    Очень довольна работой автора. Магистрская работа выполнена отлично.
    Новое задание по менеджменту организации
    Работа выполнена в срок. Все сделано идеально. Обращаюсь не в первый раз к эт...
    Особенности формирования финансовой отчётности в соответствии с международными стандартами финансовой отче
    Довольна работой автора

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Дмитрий Л. КНЭУ 2015, Экономики и управления, выпускник
    4.8 (2878 отзывов)
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    Занимаю 1 место в рейтинге исполнителей по категориям работ "Научные статьи" и "Эссе". Пишу дипломные работы и магистерские диссертации.
    #Кандидатские #Магистерские
    5125 Выполненных работ
    Екатерина С. кандидат наук, доцент
    4.6 (522 отзыва)
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    Практически всегда онлайн, доработки делаю бесплатно. Дипломные работы и Магистерские диссертации сопровождаю до защиты.
    #Кандидатские #Магистерские
    1077 Выполненных работ
    Екатерина П. студент
    5 (18 отзывов)
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно... Читать все
    Работы пишу исключительно сама на основании действующих нормативных правовых актов, монографий, канд. и докт. диссертаций, авторефератов, научных статей. Дополнительно занимаюсь английским языком, уровень владения - Upper-Intermediate.
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Мария Б. преподаватель, кандидат наук
    5 (22 отзыва)
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальнос... Читать все
    Окончила специалитет по направлению "Прикладная информатика в экономике", магистратуру по направлению "Торговое дело". Защитила кандидатскую диссертацию по специальности "Экономика и управление народным хозяйством". Автор научных статей.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Ксения М. Курганский Государственный Университет 2009, Юридический...
    4.8 (105 отзывов)
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитыв... Читать все
    Работаю только по книгам, учебникам, статьям и диссертациям. Никогда не использую технические способы поднятия оригинальности. Только авторские работы. Стараюсь учитывать все требования и пожелания.
    #Кандидатские #Магистерские
    213 Выполненных работ
    Вирсавия А. медицинский 1981, стоматологический, преподаватель, канди...
    4.5 (9 отзывов)
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - ... Читать все
    руководитель успешно защищенных диссертаций, автор около 150 работ, в активе - оппонирование, рецензирование, написание и подготовка диссертационных работ; интересы - медицина, биология, антропология, биогидродинамика
    #Кандидатские #Магистерские
    12 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Математическое моделирование процесса производства автомобильных бензинов
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Модификация атактического полипропилена
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Исследование золы Северской ТЭЦ как наполнителя в серные композиционные материалы
    📅 2018 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)