Моделирование процесса получения Н-моноолефинов путем дегидрирования высших парафинов С9-С14 на промышленной установке

• Автор: Ивашкина, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 188 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЕГИДРИРОВАНИЯ ПАРАФИНОВ

1.1 Значение процесса дегидрирования в химической промышленности.

1.1.1 Каталитическое дегидрирование

1.1.2 Процессы дегидрирования углеводородов

1.1.3 Процесс дегидрирования .

1.1.4 Метод дегидрирования i xx i

1.1.5 Дегидрирование высших парафинов при производстве алкилбензолов и

алкилбензолсульфонатов.

1.2 Математические модели процессов дегидрирования углеводородов.

1.2.1 Математическое моделирование как метод исследования химических процессов и реакторов
1.2.2 Математическое описание некоторых процессов дегидрирования.
1.3 Общие сведения об интеллектуальных системах.
1.4 Современные моделирующие программы процессов нефте и газопереработки
1.5 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕГИДРИРОВАНИЯ ВЫСШИХ ПАРАФИНОВ
С ИСПОЛЬЗОВIШЕМ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
2.1 Промышленная реализация процесса дегидрирования высших парафинов.
2.1.1 Блок дегидрирования нормальных парафинов процесс ПаколДифайн
2.2 Катализаторы дегидрирования
2.2.1 Влияние каталитических добавок.
2.2.2 Платина и некоторые металлические катализаторы.
2.3 Химизм процесса
2.3.1 Разновидности дегидрирующего действия катализаторов
2.3.2 Влияние химического строения углеводородов на их способность к дегидрированию
2.4 Разработка математической модели на физикохимической основе процесса дегидрирования высших парафинов
2.4.1 Термодинамический анализ процессов дегидрирования высших парафинов.
2.4.2.Выбор и обоснование уровня детализации механизма превращения углеводородов на катализаторах в процессе дегидрирования высших парафинов.
2.4.3 Разработка кинетической модели процесса. Оценка кинетических параметров
2.5 Разработка модели реактора для процесса дегидрирования высших парафинов
2.6 Дезактивация катализатора дегидрирования углеродистыми отложениями.
2.7 Сравнение расчетных и экспериментальных результатов. Проверка модели на адекватность
3 РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПРОЦЕССА ДЕГИДРИРОВАНИЯ ВЫСШИХ ПАРАФИНОВ.
3.1 Структура ТМС.
3.2 Разработка интеллектуальной базы знаний.
4 ВНЕДРЕНИЕ ТМС НА ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВКАХ
4.1 Расчет текущих показателей процесса дегидрирования
4.2 Регулирование процессов закоксовывания катализаторов при дегидрировании углеводородов.
4.3 Исследование влияния различных параметров на интенсивность коксообразования.
4.3.1 Влияние разбавления сырья водородсодержащим газом.
4.3.2 Влияние изменения расхода сырья на интенсивность коксообразования
4.3.3 Изменение динамики кокосонакопления в процессе дегидрирования нпарафинов при работе
катализаторов различных марок.
4.4 Прогнозный расчет параллельной работы реакторов дегидрирования.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Из этой зоны выходит поток смеси дегидрированного и непрореагировавшего углеводородов с парами воды, который поступает во вторую реакционную зону, где водород, контактируя с кислородсодержащим газом, окисляется в присутствии катализатора, состоящего из благородного металла и носителя. В результате окисления водорода выделяется дополнительное количество тепла, что приводит к повышению температуры смеси. Поток продуктов поступает в третью зону, содержащую тот же катализатор дегидрирования. Ре2ОзСг2ОзК2СОз и окисления, содержащего платину. Фирмой i i. I. разработан способ получения этилена и пропилена с высокой селективностью из сырья, содержащего этан и пропан. Сырье делят на этановую и пропановую фракции. Этановую фракцию подвергают пиролизу при 0 0С, обогащая ее этиленом. При пропускании пропановой фракции через дегидрогенизационную установку при С над катализатором, содержащим благородный металл, получают продукт, обогащенный пропиленом. Конверсия сырья составляет . Известен также оптимизированный процесс получения пропилена дегидрированием пропана в реакторах с кипящим слоем катализатора ФБД3 для получения пропилена, одного из необходимых мономеров для производства ряда важнейших материалов . Процесс основан на технологии дегидрирования, разработанной ОАО НИИ Ярсинтез, опыте промышленной эксплуатации установок дегидрирования парафинов С4С5 в олефины, и результатах совместной работы ОАО НИИ Ярсинтез ранее НИИМСК и фирмы Снампроджетти Италия оптимизации указанного базового процесса дегидрирования парафинов в олефины. Технология позволяет использовать агрегаты большой единичной мощности до т пропилена в год. Совместный процесс ЯрсинтезСнампроджетги осуществляется непрерывно в кипящем слое мелкозернистого катализатора при давлении, близком к атмосферному. Дегидрирование и регенерация катализатора осуществляется в различных аппаратах с циркуляцией катализатора между ними. Процесс дегидрирования идет с поглощениехМ тепла, и катализатор одновременно является теплоносителем. Пропанпропиленовая фракция из контактного газа выделяется по известным схемам и может быть использована и для получения полипропилена и других синтезов. Таблица 1. Для получения изобутена из изобутана фирмой v Со. Серу вводят в катализатор путем предварительной обработки его сероводородом. Выход изобутана составляет ,6. Без обработки катализатора сероводородом в тех же условиях образуются только метан и этан. Фирмой Тех i . Конверсия бутенов достигает при селективности по бутадиену . Этот катализатор эффективен также при дегидрировании циклогексана, этилбензола, этилциклогексана, изопентана и других углеводородов и их производных. Фирмой x i . Этот процесс проводят в реакторе специальной конструкции при С. Фирмой Ниппон Дзэон К. Р УА1, 1п, А, , , Та, Со, Ьа, Се, 1 или Мл , или на аналогичном катализаторе, содержащем вместо циркония алюминий . Эти катализаторы позволяют получать бутадиен и пентадиен из соответствующих парафиновых углеводородов с выходом до при селективности более . Предложена система для предохранения поверхности аппаратуры от отложений высококипящих веществ, предусматривающая поступление реакционной смеси в специальную камеру закаливания, в которую при температуре более 0С впрыскивают воду. Фирмой Никки К. К. запатентован процесс получения бутадиена контактированием бутана или бутена с оксидом металла В0з, СбО РОз, Мп, БпО, Те на носителе . Образующийся металл или низший оксид затем окисляют кислородсодержащим газом. При применении твердого кислородоносителя вместо кислородсодержащего газа ограничивается образование оксидов углерода, обеспечивается стабильность процесса в непрерывном режиме. Преобладающими способами получения стирола являются процессы дегидрирования этилбензола около всех мощностей. Однако при осуществлении процесса в адиабатическом ректоре этилбензольная смесь проходит несколько стадий, где имеет место перегрев до высоких температур свободное пространство от смесителя до входа в слой катализатора, перегреватель шихты и межступенчатый перегреватель. В результате исследований было установлено также, что именно при термических превращениях этилбензола происходит образование широкой гаммы ключевых примесей, влияющих на качество получаемого стироламономера . Фирмой Мицубиси Юка К.