Характеристика проектируемого производства и технологического процесса

Содержание

Введение

1.Характеристика проектируемого производства и технологического процесса

2.Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений

3.Расчет эффективного фонда рабочего времени и численности персонала

4.Расчет фонда оплаты труда

5.Расчет себестоимости продукции

6.Расчет технико-экономических показателей

Заключение

Список используемой литературы

 

Введение

 

Стирол C6H5CH=CH2 - один из важнейших продуктов нефтехимии, сырье для получения полимеров (полистирол, синтетический каучук) и сополимеров (ударопрочный полистирол на основе акрилонитрила и бутадиена).

Стирол был открыт Симоном еще в 1839 г., но вплоть до 1930 г. мономерный стирол и полистирол представлял собой в большей или меньшей мере лабораторные редкости. В Германии к разработке программы промышленного производства стирола приступили примерно в 1930г.; в США одна из фирм пыталось организовать производство стирола в промышленном масштабе еще в 1925г., однако вскоре это производство было прекращено. Примерно в 1930г в США также были предприняты исследовательские работы по изысканию лучшего метода производства, что, в конце концов, привело к выпуску стирола в крупном промышленном масштабе по сравнительно низкой цене. Массовое производство стирола было начато в 1937 г.

В настоящее время производство стирола – крупнотоннажное, единичная мощность современных агрегатов составляет 150-300 тысяч тонн стирола в год. Первоначально стирол в США получали дегидрохлорированием монохлорэтилбензола, в свою очереди получавшегося хлорированием этилбензола. Этилбензол синтезировали путем алкилирования бензола хлористым этилом по Фриделю – Крафтсу. Полученный таким способом продукт, содержал атом хлора в ядре, что приводило к окрашиванию. Кроме того, себестоимость продукта тоже была высокой.

Существует множество способов получения стирола, но эти способы не востребованы, так как применение высоких температур и давлений, приводит к удорожанию продукта, а выход составляет не более 50% от теоретического. Основным промышленным способом производства стирола является, в настоящее время, дегидрирование этилбензола. Перспективным может быть получение стирола из фракции C8 пиролизной смолы.

В данной работе представлено экономическое обоснование стадии синтеза стирола, а именно стадии дегидрирования этилбензола.

 

Характеристика проектируемого производства и технологического процесса

 

Стирол можно получать различными способами: Термическое декарбоксилирование коричной кислоты проводится при температуре 120-130^ОС и атмосферном давлении (выход стирола составляет около 40%), дегидратация фенилэтилового спирта (выход продукта, при применении этого способа, около 90%), синтез из ацетофенона (в данном случае выход составляет примерно 30%.), и т.д.

Самой востребованной из всех существующих, является технология синтеза стирола каталитическим дегидрированием этилбензола, этим методом получают 90% мирового производства стирола. Другие методы не получили широкого применения, из-за небольших выходов продукта, использовании повышенной температуры и давления. Многие способы многостадийны, и в них применяется не очень распространенное сырье, что ведет к удорожанию процесса.

В методе дегидрирования используется пониженное давление (0,01мПа), которое достигается за счет подачи пара, и температура 600К. В роли катализатора раньше применяли стиролконтакт на основе ZnO. В настоящее время, часто применяют железо-оксидные катализаторы состава: 55-80% Fe2O3; 2-28% Cr2O3; 15-35% K2CO3 и некоторые оксидные добавки.

Такой способ производства стирола более экономичен, дает, относительно, высокие выходы продукта хорошего качества, по сравнению с другими методами.

Для производства стирола сырье, в основном, приобретают у сторонних производителей, кроме этилбензола, его получают на первой стадии процесса, из бензола и этилена, которые в свою очередь приобретаются со стороны. Так же закупается такое сырье как парахинондиоксим, катализатор (в нашем случае это К-28У) и др. Качество сырья имеет большое значение, так как Стирол полученный из него должен соответствовать ГОСТ 10003-90 и удовлетворять следующим условиям:

 

Таблица 1: Характеристика стирола.

№	Наименование показателя	Требования ГОСТ
		Высший сорт	Первый сорт
1	2	3	4
1	Внешний вид	Прозрачная однородная жидкость без механических примесей и не растворенной влаги
2	Массовая доля стирола, % не менее	99,80	99,60
3	Массовая доля фенилацетилена, % не более	0,01	0,02
4	Массовая доля дивинилбензола, % не более	0,0005	0,0005
5	Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на бензальдегид, % не более	0,01	0,01
6	Массовая доля перекисных соединений в пересчете на активный кислород, % не более	0,0005	0,0005
7	Массовая доля полимера, % не более	0,001	0,001
8	Цветность по платиновокобальтовой шкале, ед. Хазена не более	10	10
9	Массовая доля стабилизатора пара-трет-бутилпирокатехина, %	0,0005-0,0010	0,0005-0,0010

 

Таблица 2: Основные физико-химические свойства и константы стирола

№	физико-химические свойства и константы стирола	Значение и размерность
1	Молекулярный вес	104,15
2	Плотность при 20 0С	906,0 кг/м3
3	Температура кипения	145,2 0С
4	Температура плавления	-30,63 0С
5	Показатель преломления	1,5462
6	Критическая температура	358 0С
7	Критическое давление	46,1 атм
8	Теплоемкость при 20 0С	43,64 кал/моль 0С
9	Теплота испарения при 145,2 0С	8,9 ккал/моль
10	Теплота плавления	25,9 ккал/кг
11	Вязкость при 25 0С	0,771
12	Давление насыщенных паров при 20 0С	4,9 мм рт. Ст.
13	Удельное объемное электрическое сопротивление	10-11 ом/м
14	Диэлектрическая проницаемость	2,431

 

Таблица 3 Характеристика исходного сырья и полупродуктов

№	Наименование сырья, материалов, полупродуктов	Государственный или отраслевой стандарт, техни­ческие условия, регламент или методика по подготовке сырья	Показатели, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допускаемыми отклонениями
1	2	3	4	5
1	Этилбензол технический	ГОСТ 9385-77 высший сорт	1. внешний вид 2. реакция водной вытяжки 3. плотность при 20 0С, г/см3 4. массовая доля этилбензола, % не менее 5. массовая доля изопропилбензо­ла и высших углеводородов, % не более 6. массовая доля хлора, % не более	Прозрачная, однородная, бесцветная жидкость Нейтральная 0,866-0,870 99,8 0,01 0,0005
2	Катализатор К-28У	ТУ 38.403227-89	Внешний вид	Гранулы красно-коричневого цвета
3	Парахинондиоксим	ТУ 6-02945-84	Внешний вид Массовая доля летучих примесей, % не более	Мелкокристаллический комкающийся порошок от светло-серого или серовато-коричневого до темно-серого цвета 20
4	2,6 –дитретбутил-4-диметиламинометил­фенол	ТУ 38-10330-81	Внешний вид Массовая доля летучих веществ, % не более	Особой чистоты, высший сорт – крис­таллический порошок от светло-желтого до оранжевого цвета 0,2
5	4-нитрофенол отход	ТУ 6-14-0876	Внешний вид Содержание воды, % не более	Паста от светло-желтого до коричневого цвета 10,0
6	Паратретичный бутилпирокате­хин	Импорт	Внешний вид	От белого до светло-серого цвета