Производство изопропилового спирта сернокислой гидратацией
Зарегистрируйся в два клика и получи неограниченный доступ к материалам,а также
промокод
на новый заказ в Автор24. Это бесплатно.
Введение
Изопропиловый спирт (пропанол-2, изопропанол, ИПС) – вторичный алифатический спирт, имеющий широкий спектр применения. Основное назначение — использование в качестве растворителя в промышленности, в парфюмерии, в бытовой химии, в репеллентах. Востребованность изопропилового спирта обусловливается также его доступной ценой. Высоко ценится свойство ИПС замерзать при низких температурах, по этой причине он используется в стеклоочистителях, антифризах, добавляется в бензин для повышения октанового числа. Дезинфицирующие качества ИПС позволяют использовать его в медицине как антисептик и для консервирования органических материалов как альтернатива формальдегиду. Кроме этого, ИПС – необходимый реактив для промышленного получения ацетона, изопропилбензола, пероксида водорода, сельскохозяйственных химикатов [4]. Таким образом, производство ИПС, как продукта широкого практического назначения, остается актуальным и в России, и за рубежом. Хотя темпы роста производства не очень высоки, спрос на ИПС в различных областях не пропадает. Классический способ синтеза ИПС – сернокислотная гидратация пропилена. Выход и чистота получаемого продукта зависит от степени модернизированности производственной линии. Поэтому целью данного исследования выбрана разработка технологической линии производства ИПС. Для этого поставлены следующие задачи: - обзор и анализ литературных данных по производству ИПС, - изучение технологии производства и факторов, влияющих на выход и чистоту получаемого продукта, - выбор аппаратурной схемы производства, - расчет баланса производства и аппарата гидролиза.
Общая характеристика производимого продукта
Химическая формула изопропанола – С3Н7ОН. Согласно ГОСТ 9805-84 представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с резким спиртовым запахом: плотность при 200С 0,7851 г/см3; t кипения 82,4 °С; t плавления – 89,5 °С; минимальный предел врываемости 2...
Открыть главуХимизм сернокислотной гидратации пропилена
Взаимодействие растворенного пропилена с водным раствором серной кислоты сопровождается образованием изопропилового спирта, моно- и диизопропилсульфата по реакциям [3, 4]: C3H6+H2SO4 +H2O → C3H7OH+H2SO4 C3H6+H2SO4 → C3H7HSO4 C3H7HSO4+С3H6 → (C3H7 )2S...
Открыть главуЭкологическая часть
Как всякое химическое производство, сернокислотная гидратация пропилена с образованием ИПС имеет вредные и токсичные факторы воздействия на окружающую среду и человека. С точки зрения вредности, производство ИПС характеризуется применением серной кис...
Заключение
В настоящей работе изучено производство изопропилового спирта сернокислотной гидратацией пропилена. Проведен анализ видов выпускаемого товарного ИПС и сравнительных масштабов отечественного и зарубежного производства. В теоретической части также рассмотрен химизм целевого процесса, состоящий из стадий сульфирования пропилена и гидролиза образующихся алкилсульфатов, а также приведены схемы вероятных побочных реакций. Проанализированы условия максимально эффективного проведения синтеза ИПС сернокислотной гидратацией и показаны ее преимущества перед прямой гидратацией и гидрированием ацетона, как альтернативных методов получения ИПС. Это – проведение абсорбции при невысокой температуре и давлении, возможность использования в качестве сырья не чистого пропилена, а фракций крекинга и пиролиза нефтепродуктов со сравнительно невысоким содержанием пропилена. В экспериментальной части даны характеристики сырья и продуктов производства ИПС, приведена блок-схема и технологическая схема промышленного производства изопропанола. Описаны параметры технологического режима и сама технология. В экологической части проанализированы токсичные и вредные факторы производства и даны рекомендации по охране труда работающих на линии производства ИПС и уменьшению выбросов от производства. Расчетная часть включает балансовый расчет производства ИПС и расчет колонного гидратора.
Список литературы
1. Вредные вещества в промышленности: справочник для химиков, инженеров и врачей / под ред. Н.В. Лазарева и Д.К. Левиной. - Л.: Химия, 1976. - 356 с. 2. Изопропиловый спирт (изопропанол, IPA): обзор мирового рынка 2020 г. и прогноз до 2029 г.- [Электронный ресурс]. URL - https://marketpublishers.ru/report/industry/chemicals_petrochemicals/isopropanol_ipa_world_market_outlook_n_forecast.html. Дата обращения 08.03.2020. 3. Капкин В.Д. Технология органического синтеза / В. Д. Капкин, Г. А. Савинецкая, В. И. Чапурин. - М.: Химия, 1987. – 398 с. 4. Королев П.В., Павлов О.С., Москвичев Ю.А., Павлов С.Ю. Получение диизопропилового эфира и изопропилового спирта из пропен-пропановой фракции // Химия и химическая технология. – 2003. - Т.46, вып.9. - с.78-80. 5. Краткий справочник физико-химических величин/ Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой. – Л.: Химия, 1983. – 232 с. 6. Кузнецов А.А. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности - М.: Химия, 1985. - 344 с. 7. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1988 г. - 592 с. 8. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей / Р.Рид, Дж.Праусниц. – Л.: Химия, 1982. – 592 с. 9. Салимова Н.А., Шахвердиева Ф.М., Гусейнова М.А. Садыгова Е.Д. Экологически безопасная технология сернокислотного производства изопропилового спирта // Инженерная экология. – 2004. - №5. - с.30-37. 10. Соколов Р.С. Химическая технология. Т.1. - М.: Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС, 2000. - 368с. 11. Тимофеев В. С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза /В.С. Тимофеев, Л. А. Серафинов. - М.: Высшая школа, 2003. - 536 с.
