Содержание
Введение............................................................7
Характеристика объекта................................................7
Теоретические основы технологических процессов, реализуемых на объекте... 7
Характеристика основного оборудования................................. 8
Управление качеством продукции....................................... 10
Основные правила безопасного ведения процесса.......................... 10
Вывод............................................................... 10
Список литературы....................................................11
Введение.
Бутилкаучук (БК) находит широкое применение благодаря уникальным свойствам, таким как теплостойкость, химическая стойкость и исключительная газонепроницаемость. Вулканизаты БК обладают прекрасными амортизационными свойствами. Важнейшая область применения БК - производство автомобильных камер и диафрагм для форматоров-вулканизаторов
Характеристика объекта.
Синтетический каучук, продукт сополимеризации изобутилена (I)и небольшого количества (1—5%) изопрена (II) общей формулы:
Бутилкаучук получают катионной сополимеризацией мономеров в растворе хлористого метила или хлористогоэтила при температурах около 100°С (катализатор хлористый алюминий). Бутилкаучук- продукт светло-жёлтого цвета с плотностью 920 кг / м 3 (0,92 г / см 3), не растворимый в спиртах, эфирах, кетонах, дихлорэтане, анилине,нитробензоле, стойкий к действию воды. Бутилкау-чук отличается низкой газопроницаемостью, уступая в этом отношении только полисульфидным каучукам.
Теоретические основы технологических процессов, реализуемых на объекте.
Способ получения бутилкаучука, родившийся в нашей стране, имеет много общих черт с типовыми процессами синтеза растворимых каучуков. Он состоит в полимеризации под действием алюминийорганических катализаторов в среде углеводородного растворителя (изопентана), растворяющего каучук. Хотя при этом не достигается высокая концентрация полимера в полимеризате (не более 12 % (масс.)) из-за его высокой вязкости, этот процесс имеет другие ценные преимущества перед суспензионным:
1) появляется возможность проведения процесса при более высоких температурах (от –70 до -900С);
2) возрастает время непрерывной работы полимеризатора до 10 суток и более по сравнению с одними сутками в суспензионном процессе;
3) облегчается регулирование молекулярной массы и ММР каучука и появляется возможность автоматизированного управления процессом.
При катионной сополимеризации изобутилена с изопреном первый значительно активнее. Так, при использовании AlCl3 и метилхлорида относительные константы сополимеризации составляют: r1 (изобутилен) r2 (изопрен)=0,40. Это приводит к тому, что при полимеризации в реакторе периодического действия концентрация изобутилена понижается быстрее, возрастает доля изопрена в смеси мономеров и появляются различия в интегральном и дифференциальном составах сополимеров. С увеличением содержания изопрена в реакционной смеси возрастает ненасыщенность полимера, но снижается его молекулярная масса, поэтому на практике дозировка изопрена в исходной смеси не превышает 4-5% от массы изобутилена.
Характеристика основного оборудования.
Изобутиленсодержащие фракции, полученные пиролизом углеводородного сырья, каталитическим крекингом, изомеризацией нормальных бутенов после смешения направляют по линии 1 на ректификацию от тяжелокипящих углеводородов в колонну 2, куда также вводят по линии 3 изобутиленсодержащую фракцию.
В колонне 2 отгоняют изобутиленсодержащую фракцию при температуре верха колонны 42-42,5°С, которую направляют по линии 4 в конденсатор 5, откуда по линии 6 выводят в емкость 7. Из емкости 7 изобутиленсодержащую фракцию по линии 8 насосом 9 подают в виде флегмы по линии 10 в колонну 2, а дистиллят по линии 11 направляют в отмывную колонну 12, орошаемую паровым конденсатом, подаваемым по линии 13. В колонне 12 осуществляют отмывку изобутиленсодержащей фракции от азотсодержащих и растворимых карбонильных соединений. Отмытую изобутиленсодержащую фракцию направляют по линии 15 в отделение 16 гидратации изобутилена в триметилкарбинол. Отработанную фракцию, представляющую собой смесь нормальных бутенов, бутана, изобутана и непрореагировавшего изобутилена, подают по линии 17 на переработку, а триметилкарбинол по линии 18 направляют в отделение 19 на дегидратацию триметилкарбинола в изобутилен. Полученный при дегидратации изобутилен по линии 20 подают в газообразном виде в отмывную колонну 21 для отмывки от спиртов и растворимых карбонильных соединений водой. очищенный изобутилен по линии 23 подают в компрессор 24, а загрязненную воду выводят из циркуляционного контура колонны 21 по линии 25 на переработку известным способом. Скомпримированный изобутилен по линии 26 направляют в конденсатор 27 и далее по линии 28 в емкость 29. Отстоявшуюся воду по линии 30 подают на переработку известным способом, а жидкий изобутилен-сырец направляют по линии 31 на всас насоса 32 и далее по линии 33 вводят на первую стадию ректификации изобутилена в колонну 34 для отделения изобутилена от спиртов, эфиров, углеводородов C5, димеров и тримеров изобутилена, нерастворимых карбонильных соединений, ацетиленовых соединений и тяжелого остатка. Первую стадию ректификации изобутилена из отмытых водой продуктов дегидратации триметилкарбинола осуществляют при температуре 43-50°С в кубовой части колонны и абсолютном давлении верха колонны 0,55 МПа, а также при флегмовом числе, равном 3,0-4,0, и температуре верха 42,5-43,0°С.
Кубовый остаток колонны 34 выводят по линии 35 на смешение с конденсатом изобутиленсодержащих отдувок процесса гидратации изобутилена в линию всаса насоса 36. Отдувки на всас насоса 36 вводят по линии 37.
Изобутилен-ректификат отводят из колонны 34 по линии 38 в конденсатор 39, откуда по линии 40 направляют жидкий изобутилен-ректификат в емкость 41.Из емкости 41 изобутилен-ректификат по линии 42 насосом 43 и далее по линии 44 подают в колонну 34 в виде флегмы, а избыток по линии 45 направляют в колонну 46 на азеотропную осушку.
Азеотропную осушку в колонне 46 осуществляют при температуре верхней части 50,5-51,5°С и абсолютном давлении 0,52-0,55 МПа. Отогнанные пары воды и изобутилена выводят по линии 47 в конденсатор 48, откуда жидкий изобутилен (после отделения от воды) возвращают по линии 49 в колонну 46 в виде флегмы, а осушенный изобутилен-ректификат по линии 50 подают в отделение 51 на приготовление шихты для сополимеризации изобутилена с изопреном в присутствии катализатора. В отделение полимеризации 51 диеновый углеводород подают по линии 52, а метилхлоридизобутиленовую фракцию направляют по линии 53. По линии 54 подают возвратный изобутилен, выделенный из продуктов, отогнанных при дегазации бутилкаучука.
Полученную шихту подают на сополимеризацию, дезактивацию катализатора, дегазацию каучука, водную дисперсию каучука, образующуюся при дегазации, концентрируют и сушат в червячно-отжимных сушильных агрегатах. Готовый каучук выводят по линии 55 на прессование и упаковку.
Полученную смесь углеводородов - кубового остатка колонны 34 ректификации изобутилена первой стадии и конденсата изобутиленсодержащих отдувок процесса гидратации изобутилена - направляют по линии 56 на вторую стадию ректификации, которую проводят в жестких условиях при температуре в кубовой части колонны 57 в пределах 90-135°С при флегмовом числе 0,7-1,2. Температуру верха колонны 57 выдерживают в пределах 35-45°С, абсолютное давление верха колонны 0,55-0,65 МПа.
Отогнанный в колонне 57 изобутилен подают по линии 59 в конденсатор 60, охлаждаемый испаряющимся пропаном, сливают в емкость 61 и насосом 62 направляют по линии 63 в виде флегмы на колонну 57, а избыток по линии 3 подают в колонну 2 и/или по линии 58 на синтез органических продуктов.
Кубовый остаток колонны 57 выводят насосом 64 по линии 65 на сжигание в печах либо на выделение олигомеров изобутилена известным способом.