Расчет и моделирование реакции и процесса галогенирования нитрилов

• Автор: Мовсум-заде, Назрин Чингизовна
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Нефтяное дело имеет глубокие корни, несмотря на официальные фиксированные даты рождения нефтяной промышленности как в России, так и отдельных его регионах, и странах СНГ. Человечество узнало о нефти несколько тысячелетий до нашей эры. Однако промышленное производство нефти можно отнести уже к XIX веку, а развитие различных областей нефтяного дела поиски, разведка, бурение и добыча, хранение и транспорт, переработка и нефтехимия, экономика и управление относится к XX веку.
Развитие нефтяной промышленности было связано с техникой и технологией бурения и добычи, транспорта и хранения, переработки нефти и нефтехимия. Но в соответствии с развитием увеличивалась потребность как в количественном, так и качественном показателях процесса, что ставило задачи четкого контроля и регулирования параметрами процесса. Регистрация и контроль, а также математические расчеты, исполнялись приборами контроля и регистрации, а также управляемыми вычислительными машинами УВМ. Контрольноизмерительная техника, фиксирующая и регулирующая нефтяными процессами создала базу авторегулирования, а использование уже аналоговых и ламповых электронновычислительных машин ЭВМ, способствовали автоматизации и телемеханизации.
Автоматизация производственных процессов нефтегазового комплекса является одним из ведущих направлений технического прогресса, одним из наиболее эффективных путей повышения производительности труда. Широкое внедрение автоматизации производственных процессов изменяет характер труда.
Решающими условиями развития страны в целом являются высокие темпы развития народного хозяйства на основе непрерывного техническо
го прогресса, совершенствования организации труда и производства, широкого внедрения комплексной автоматизации и механизации производственных процессов как главных источников повышения производительности труда и непрерывного повышения уровня жизни народа.
За годы развития нефтепереработки и нефтехимии наблюдается усложнение процессов, что требует более четкого управления ими.

Актуальность

В нашем примере реакции парофазного хлорирования ацетонитрила изменение энтропии будет выглядеть следующим уравнением. С1 , ,I, 3 . I I I 1ор,к X6,, где пки стехиометрические коэффициенты правой и левой частей уравнения реакции. Нсн2 4 i . Химическая термодинамика позволяет достаточно просто и точно рассчитать равновесные концентрации. Но установить связь между термодинамическими характеристиками систем и временем установления равновесия практически сведена к нулю. Время установления равновесия другими словами время завершения реакции зависит от скорости реакции. Скорость реакции эго изменение концентрации одного из реагирующих веществ за единицу времени мольлс или мольлч. Истинная скорость реакции в данный момент времени выражается производной от концентрации по времени V ссск, с другой стороны, согласно закону действующих масс скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях стехиометрических коэффициентов V кСМССНзСгСЬ, где к коэффициент пропорциональности, называемый константой скорости реакции С иС2 текущие концентрации ацетонитрила и хлора. Химикотехнологические, химические и нефтехимические процессы, связанные с получением продукции, обычно завершались выделением основных и побочных соединений, что реализуется перегонкой, и ректификацией. В каждом случае выделения продукции необходимы рассчитанные параметры перегонки и ректификации, обеспечивающие чистоту и качество. Нефтехимические процессы отличаются тем, что основные реакции протекают в реакторах, которые в зависимости от типа, производительности и природы используемых исходных продуктов, также нуждаются в расчетах, обеспечивающих необходимые конструкционные параметры. Расчет и конструирование процессов, и аппаратов является основным при подготовке и реализации любого иефтегазоперерабатывающего и нефтегазохимического производства. Зарождение расчетов и проектов соответствующих производств, и процессов происходило в ведущих центрах под руководством таких профессоров как Гухман , Волох П. С., Багагуров С. А., Эмирджанов Р. Т. Бакинский нефтяной институт, Гуреев С. В., Наметкин С. С., Сюняев З. И. Московский нефтяной институт, во ВНИИТШ г. Москва и БашНИИНП г. Уфа. С самого начала изучения химических реакций, а именно простейшее уравнивание, затем материальный и энергетический баланс, возникает необходимость привлечения математического аппарата. Особенно важным и необходимым в математической обработке явились технологические операции как конструирования аппаратов, так и расчеты и проектирования их возможностей для проведения процессов с заданными результатами. К таким процессам относятся перегонка и ректификация, адсорбция и десорбция, крекинг и риформинг, моделирование и оптимизация. Возможности математической обработки процессов открывает теоретическую перспективу реализаций многих химических реакций. Многие ученые химикитехнологи использовали математические методы в расчетах и проектировании процессов, среди которых С. А.Багатуров, Р. Т.Эмирджанов теория перегонки и ректификации И. М.Ф. Нагиев математическое моделирование и рециркуляция химикотехнологических процессов. Рециркуляция многократное возвращение потоков газов, жидкостей и твердых веществ в установку, аппарат с целью регулирования производственного процесса, улучшения использования сырья, утилизации отходов и т. Суть теории рециркуляции заключается в том, что она позволяет реально осуществлять исчерпывающе полное превращение сырья, свести выходы побочных продуктов к минимуму или совершенно исключить их, осуществлять реакцию с большой скоростью и тем добиться максимального использования единицы реакторного объема. Развивая теорию рециркуляции, М. Ф.Нагиев ввел в теорию химической технологии так называемый принцип оптимальности. Смысл, которого в том, чтобы на основе теории рециркуляции достичь повышения оптимальности любой, без исключения, химической реакции и обеспечить при этом максимальную производительность единицы рабочего объема реакторного аппарата.