Оптимизация процесса получения диметилдиоксана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Зависимость выхода продукта в РИВ от степени превращения при

=4 и =1.

 

Данные для  построения графиков приведены в  Приложении таблица 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сравниваем зависимости выхода продукта в РИС и РИВ от степени превращения.

Рис. 6. Зависимости выхода продукта в РИВ и РИС от степени превращения при =4 и =1.

 

 

Исходя из построенных  графиков, делаем вывод, что выход  целевого продукта на начальном участке  в РИС выше, а затем в РИВ. Поэтому для проведения процесса лучше принять каскад РИС–РИВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Составляем схему ввода реагентов в реакционный узел.

 

 

 

 

Рис. 7. Схема ввода реагентов в реакционный узел.

А – изобутилен; 1 – реактор идеального смешения; 2 – реактор идеального вытеснения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫВОДЫ

 

Таким образом, процесс получения диметилдиоксана следует проводить в каскаде РИС–РИВ при температуре 85-95 и давлении

18-20кгс/см².

         До степени превращения, равной 0,92, выход диметилдиоксана выше  в РИС, тогда как после 0,92 намного больше в РИВ и составляет 1,0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

1. Огородников, С. К. Производство изопрена/ С. К. Огородников, Г. С. Идлис.-Л.: Химия, 1973.-296 с.
2. Тюрин, Ю. Н. Теория химико-технологических процессов органического синтеза : методические указания к курсовой работе для студентов специальности 2404401 «Химическая технология органических веществ» / Ю. Н. Тюрин ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2010.
3. Тюрин, Ю. Н. Выход продукта в идеальных реакторах : методические указания к курсовой работе / Ю. Н. Тюрин ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 1998.
4. Тюрин, Ю. Н. Расчеты по технологии органических веществ :учеб. пособие / Ю. Н. Тюрин ; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2004. – 232 с.
5. Жоров, Ю.М. Термодинамика химических процессов. Нефтехимический синтез, переработка нефти, угля и природного газа.-М.: Химия, 1985.-464с.
6. Краткий справочник физико-химических величин/ под редакцией А. А. Радвеля, А. М. Понамарёвой.- 9-е издание, перераб. и доп.-СПб.:Спец. лит., 1999.-232с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1

Расчет стандартных термодинамических функций изобутилена

 методом структурных групп

 

Группа
2*С-(Н3)Сd	-84,34	254,46
Сd-(C2)Cd	43,26	-53,14
Cd-(H2)Cd	26,19	115,52
Итого	-14,89	316,84

 

Таблица 2

Расчет стандартных  термодинамических функций третбутилового спирта методом структурных групп

 

Группа
3*C-(H3)-C	-126.51	381.6
C-O(C3)	-27.6	-140.42
O-CH	-158.57	121.63
Итого	-312.68	362.81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Расчет стандартных термодинамических  функций 3-метил-1,3-бутадиола методом структурных групп

 

Группа
2*C-(H3)C	-84.34	254,4
C-(C3)O	-27.6	-140,42
2*O-CH	-317.14	243,26
C-C2H2	-20.71	39,41
C-H2OC	-33.89	41,0
Итого	-483,68	437,65

 

 

Таблица 4

Расчет стандартных  термодинамических функций 2-метил-1-бутен-4-ол методом структурных групп

 

Группа
C-(H2)Cd	-42.17	127.23
Cd-(C2) Cd	43.26	-53.14
С-(Н3)Сd	-42.17	127.23
С-(Н2)C2	-20.71	39.41
С-(Н2)CO	-33.89	41.0
O-HC	-158.57	121.63
Итого	-254.25	403.36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

Расчет стандартных  термодинамических функций диметилдиоксана  методом структурных групп

 

Группа
2* С-(Н3)С	-84.34	254.4
C-O(C3)	-27.6	-140.42
С-(Н2)C2	-20.17	39.41
2*O-C2	-198.32	72.64
С-(Н)2(O)2	-63.18	0
C-(H)3CO	-46.26	127.24
Итого	-440.41	353.27

 

 

 

Термодинамический расчет для состояния идеальных  газов

 

Стандартное изменение  термодинамических функций в  результате протекания химической реакции рассчитывают по формулам [4]

Стандартные изменения  термодинамических функций при  любой температуре можно рассчитать по следующим уравнениям:

 

Проведем расчет для каждой реакции в интервале температур 85-95

 

           

               

              

 
               

 

2)

      

            

            

 
            

 

3)

 

             

             

           

 
           

 

 

 

4)

 

             

             

 
             

 

5)

              

             

 
             

 

 

       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

Зависимость дифференциальной избирательности по целевому продукту от степени превращения 

a=4 и b=1
0	0
0,1	0,09
0,2	0,16
0,3	0,23
0,4	0,28
0,5	0,33
0,6	0,37
0,7	0,41
0,8	0,44
0,9	0,47
1	0,5

 

 

Таблица 7

Зависимость выхода продукта в РИС и РИВ от степени  превращения 

 

РИС			РИВ
a=4, b=1			a=4, b=1
0	0		0	0
0,1	0,009		0,1	0,005
0,2	0,032		0,2	0,020
0,3	0,069		0,3	0,045
0,4	0,112		0,4	0,080
0,5	0,165		0,5	0,125
0,6	0,222		0,6	0,180
0,7	0,287		0,7	0,245
0,8	0,352		0,8	0,320
0,9	0,423		0,9	0,405
1,0	0,5		1,0	1,0