Алкилирование изобутана н-бутеном

Зміст

1. Вступ………………………………………………………………………….3
2. Загальна частина……………………………………………………………..5
3. Технологія та схема процесу…………………………………..………….....20
4. Операторна схема ………..…………………………………………………..24
5. Висновки……………………………………………………………..…..……26
6. Література……………………………………………………………..………28

ВСТУП

Оптимізація - це знаходження екстремального (максимального чи мінімального) значення деякої функції (критерію оптимізації) і відповідних йому параметрів у межах, дозволених області зміни їх значень, яка визначається рівняннями і нерівностями.

У хімічній технології в якості критеріїв оптимізації використовуються економічні показники, оскільки вони найбільш ємко відображають вплив всієї сукупності параметрів на процес. При цьому область зміни параметрів (умов) цього процесу часто визначається межами, при досягненні яких починають прогресувати процеси, що зумовлюють нестійкість процесу, його дезорганізацію, швидкий знос обладнання і т.п. Так, в процесах окислення органічних сполук існують обмеження на значення тиску і співвідношення реагентів, пов'язані з межами займання реакційних сумішей. У процесах синтезу метанолу і аміаку існують обмеження на тиск і температуру, пов'язані з прогресуванням корозії апаратури під дією аміаку і водню. В процесі Парофазная гідратації етилену в етиловий спирт існує верхня межа тиску, за яким настає конденсація водяної пари і вимивання активного компонента каталізатора (H3PO4) з пористого носія.          [1]

Універсальність і обмеженість економічних критеріїв. Особливості цільової функції при застосуванні економічних критеріїв для оптимізації реакційного вузла (собівартість, капітальні витрати, експлуатаційні витрати, база). Приховані нелінійності в структурі витрат на хімічний реактор. Залежність (співучасть) показників інших елементів ХТС у визначенні витрат на реактор. Варіантність технічного рішення. Оптимізують фактори і обмеження I і II роду (технологічні, будівельні, масштабні, з безпеки, транспортні, номенклатурні; географічні - ландшафтні, кліматичні, державні - політичні, прикордонні, митні). Обчислення доданків економічних критеріїв на основі даних про ціни на сировину, апаратуру, енергію, обслуговування і т.п., а також оптимальних технологічних режимів хімічного виробництва. Приведення результатів до єдиної бази з урахуванням кон'юнктурних чинників (курс валют, криза, логістика).

Основні вимоги до дослідницьких ХР: широкий діапазон управління факторами (температура, час, тиск), задані гідро- і / або газодинамический режим, контроль температури, завантаження каталізатора, подача сировини, відведення продуктів реакції, прийнятний масштаб (витрата реагентів, обслуговування), адекватний відбір проб з якомога повнішої ідентифікацією за складом і змістом компонентів, а також мінімальним впливом на перебіг реакції.

Як правило, але не завжди, потрібно кінетичний режим протікання реакції без гальмування внутрішньої або зовнішньої дифузії. [2]

Загальна частина

Кінетична модель хімічного процесу дозволяє запропонувати деяку область умов або варіанти рішень по типу реакторів найбільш вигідних з точки зору продуктивності і селективності. Однак при варіюванні будь-яких умов процесу питома продуктивність і селективність нерідко змінюється в протилежних напрямках, або з'являються додаткові витрати, пов'язані з підготовкою реакційної суміші або поділом продуктів. Так, зниження конверсії або застосування надлишку другого реагенту часто сприяє зростанню селективності і питомої продуктивності, але супроводжується підвищеною витратою енергії на виділення і Рециклизация непрореагировавшего сировини; підвищення концентрації каталізатора або ініціатора збільшує продуктивність, але пов'язано з додатковими матеріальними витратами. Вибір оптимального типу реактора або організації в ньому теплообміну нерідко супроводжується збільшенням витрат на спорудження та експлуатацію реакційного вузла. Підвищення тиску газофазних процесів, що сприяє зростанню продуктивності, а часто і селективності, в той же час викликає додаткову витрату енергії на компримування. Збільшення температури, сприяючи збільшенню продуктивності процесу, часто призводить до зниження селективності. Крім того, високотемпературні процеси вимагають застосування більш дорогих матеріалів. Всі ці приклади показують, що оптимізація по виходу цільового продукту або продуктивності не дає задовільних результатів. Використання ж економічних принципів дозволяє врахувати сукупність всіх факторів, що впливають на процес.