Тема дипломной работы: Тема проекта: Монтаж и техническая эксплуатация основного нитратора в производстве нитробензола

Тема проекта: Монтаж и
техническая эксплуатация основного нитратора в производстве нитробензола

1.История развития химической промышленности.

  1.1 Развитие  химической отрасли в России  и Самарской области.

2. Перечень подлежащих разработке вопросов по технологии:

 Исходные данные к проекту: производительность
производства- 75000 тонн в год

    2.1 Технологический процесс производства нитробензола.

    2.2 Краткая характеристика основного
сырья  для производства нитробензола

    2.3 Физико-химические
основы технологического процесса производства получения нитробензола.

    2.4 Краткая характеристика конечного
продукта производства.

    2.5 Охрана труда
и окружающей среды при  производстве нитробензола.  

3. Перечень подлежащих
разработке вопросов по конструкции и проектированию:

    3.1 Конструкция и принцип работы основного нитратора в производстве нитробензола.

    3.2 Выбор материала  для конструкции нитратора.

   
3.3 Схема монтажа основного нитратора в производстве  нитробензола

   
3.4 Организация ремонтных работ и техники безопасности

         
при обслуживании нитратора.

   
3.5 Грузоподъемные механизмы, инструменты и приспособления для ремонта

основного нитратора.

4. Перечень подлежащих разработке вопросов
по расчетам оборудования:

    4.1 Геометрические размеры основного нитратора по заданной

          производительности.

    4.2 Прочность корпус основного нитратора.

   4.3  Размеры основного нитратора.

   4.4 Грузоподъемный  механизм для монтажа основного нитратора.

5.   Перечень подлежащих
разработке вопросов по расчету экономических показателей:

       5.1 Количество
всех видов ремонта аппарата.

  5.2 Структура ремонтного
цикла.

  5.3 График ППР аппарата.

  5.4 Затраты труда на
выполнение ремонтных работ.

  5.5 Накладные расходы.

       5.6 Смета затрат на ремонт
аппарата.

 6. Специальный вопрос:

      6.1 Функции службы главного
механика на производстве нитробензола.

      6.2 Особенности
технического обслуживания  основного
нитратора по обеспечению гермитизации..

    2.2  Краткая характеристика основного сырья  для производства нитробензола

Для производства нитробензола используется следующие
сырье:

1.Бензол, каменноугольный
Бензол, нефтяной ГОСТ 8448-78 ГОСТ 9572-93 Для нитрации, высшей очистки,
очищенный, высшего сорта

2.Серная кислота, техническая
ГОСТ 2184-77 Улучшенная, техническая, регенерированная, 1 сорта

3.Меланж кислотный Азотная
кислота, концентрированнаяГОСТ1500-78 ГОСТ 701-98Высший сорт, 1 сорт

4.Аммиак ГОСТ 9-92Марка «А»

Бензол имеет эмпирическую формулу С₆ Н₆.
Молекулярная масса 78,12

Бензол -
бесцветная легковоспламеняющаяся жидкость, температура плавления 5,530С,
температура кипения 80,10С, температура вспышки минус 110С, плотность 0,879
г/см3 при температуре 200С, коэффициент преломления 1,5011 при температуре 200С,плотность
пара по воздуху 2,77, поверхностное натяжение 28,87 Дж/м2. Теплота образования
82,90 КДж/моль, теплота сгорания 3,3 МДж/моль, теплота плавления 9,85 КДж/моль,
теплоемкость 1,63 Дж, теплопроводность 0,132 Вт, теплота испарения 30,77
КДж/моль.

Практически не растворяется в
воде, хорошо растворяется в эфирах, углеводородах, хуже в метаноле, с водой
образует азеотроп (температура кипения 69,80С ,91% бензола).

2.3 Физико-химические основы технологического процесса производства нитробензола.
Получают нитробензол нитрованием бензола при 65-70 oC , а так же при температуре 40-50 oC. Нитрующую смесь готовят из меланжа и купоросного масла. Практически важным преимуществом нитрующих смесей и меланжа перед азотной кислотой является низкая коррозионная активность по отношению к железу. Полученная нитрующая смесь имеет следующий состав (в %):
HNO3 ……………….34
H2SO4…………..…54,5
H2O………………11,5
На первой стадии в трубчатый аппарат с выносной зоной смешения, охлаждаемый заложенной водой, при температуре 15–20 ◦C непрерывно дозируют по одной и той же
продуктовой линии дихлорэтан и бензол, по другим двум линиям — озон и оксиды азота. Время пребывания компонентов 15–20 мин. Нитрование бензола по киодайнитрованию описывается уравнением C6H6 + 2NO2 + O3 → C6H5NO2 + HNO3 + O2. Реакция нитрования экзотермична. Так как получения нитробензола является экзотермичной реакцией, как и большинство реакций нитрования. Тепловой эффект при введении нитрогруппы составляет 153 кДж/моль (36,6 ккал/моль). Кроме того, при нитровании выделяется вода, которая разбавляет серную кислоту. Этот процесс, как известно, также сопровождается выделением тепла. Температура реакции подбирается в зависимости от используемой нитрующей смеси. Нитрование бензола проводят при температуре 15–20 ◦C в каскаде из последовательно соединенных 2-х нитраторов: основного нитратора с трубчатой поверхностью теплообмена и выносной зоной смешения, пропеллерной мешалкой и буферного нитратора со змеевиком, пропеллерной мешалкой, шнекподъемником и необходимое время пребывания реакционной массы на стадии нитрования не более 10 минут. В зону смешения основного нитратора дозируют бензол и ДХЭ через дозатор и NO2 и O3 через отдельные дозаторы. При достижении в нитраторах 30 ◦C происходит автоматическая отсечка дозирования компонентов, при температуре 40 ◦C в реакционной массе происходит автоматический, дистанционный или по месту аварийный сброс в пустую аварийную емкость.