Курсовая работа: Технико-экономическое обоснование проектирования стадии синтеза производства стирола мощностью 190000 тонн в год

Описание технологического процесса.

Применяемый в настоящее время процесс, так называемый процесс Дау, основан на двух простых реакциях. Сначала в результате алкилирования бензола этиленом получают этилбензол, затем очищенный этилбензол подвергают каталитическому дегидрированию в присутствии пара до стирола.

На первой стадии этилен и бензол вводят в реакцию в присутствии хлористого алюминия и хлористого водорода, не допуская попадания влаги. При этом образуется этилбензол, на ряду с более высокоалкилированными бензолами.

Вторая стадия, – дегидрирование этилбензола, представляет собой эндотермическую реакцию. Поскольку дегидрирование сопровождает увеличение объема, реакции способствует снижение давления. Эта стадия и будет являться объектом данной работы.

На Рис.1 приведена технологическая схема дегидрирования этилбензола. Исходный этилбензол смешивается с рецикловым с установки ректификации и с водяным паром и испаряется в теплообменнике 2. Пары перегреваются в теплообменнике 4 до 500 - 520°С. Испаритель 2 обогревается дымовыми газами, а перегреватель 4 - контактным газом, выходящим из реактора 3. Пары алкилбензола и воды смешивают перед реактором с перегретым водяным, паром с температурой 700-730 °С. Перегретый пар генерируется в пароперегревательной печи 1, где сжигаются топливо из заводской сети и водородсодержащий газ из отделения дегидрирования.

Температура смеси на входе в слой катализатора 600-640°С, на выходе она понижается на 50-60°С вследствие протекания эндотермической реакции дегидрирования. Тепло контактных газов последовательно рекуперируется в теплообменнике 4 и котле-утилизаторе 5. Насыщенный водяной пар из котла-утилизатора используется для разбавления этилбензола. Контактный газ поступает в пенный аппарат, где дополнительно охлаждается до 102°С и очищается от катализаторной пыли. Охлаждение и конденсация воды и углеводородов из контактного газа проходит в воздушном холодильнике 7 и далее – в водяном и рассольном конденсаторах (на схеме не показаны). В сепараторе 8 отделяются газообразные продукты реакции как горючие ВЭР.

Углеводороды отделяют от воды в разделителе фаз 9 и направляют на ректификацию. Водный слой поступает в пенный аппарат 6 и после очистки

от растворенных углеводородов (она не показана) подается на питание котла-утилизатора 5 и далее – в рецикл. Избытки воды направляют на биологическую очистку.

Рис.1. Схема дегидрирования этилбензола в стирол:

1 - пароперегревательная печь; 2 - испаритель этилбензола; 3 - реактор дегидрирования; 4 - подогреватель этилбензола; 5 - подогреватель воды; б - пенный аппарат; 7 - воздушный холодильник; 8- сепаратор; 9 - разделитель фаз. Потоки: ЭБ - этилбензол (свежийи рецикл); Н2, СН4 - горючие газы в топливную сеть; ДГ - дымовые газы; К - конденсат; ПД - продукты дегидрирования.

Этилбензол отделяют от стирола в колонне и возвращают на дегидрирование как рецикл. Стирол проходит дополнительную очистку в следующей ректификационной колонне. Поскольку он легко димеризуется, то очистку проводят в условиях разрежения при температуре не выше 120°С и с добавлением ингибитора - серы. Кубовые остатки ректификации стирола можно регенерировать. Эффективность тепловой схемы агрегата дегидрирования этилбензола может быть оценена с помощью теплового КПД.

2.Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений

Затраты на строительство зданий рассчитываются укрупнено, исходя из их объема здания и стоимости 1 м3 по фактическим данным. Объем производственных зданий должен быть достаточным, без излишеств, для размещения оборудования, предусмотренного выбранным технологическим процессом, с учетом габаритов оборудования, особенностей процесса, действующих нормативов и принципов организации производства. Санитарно - электротехнические работы принимаем как 35 % от стоимости строительства. Затраты на сооружения принимаем по фактическим данным[1].

Результаты расчета затрат на здания и сооружения приводятся в таблице 4. Для зданий и сооружений На принимается в размере 5%

Таблица 4: Смета затрат на строительство зданий и сооружений

В капитальные затраты на оборудование включается стоимость основного, неучтенного оборудования и прочие затраты. Затраты на основное оборудование рассчитываются укрупнено, исходя из количества и цен на основное технологическое оборудование и прочих затрат. Наименование и количество основного оборудования, его характеристика принимаются в соответствии со спецификацией принятой схемы технологического процесса и объема производства продукции.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10