Производство оксида пропилена

Состав возвратной пропиленовой фракции                  

 

№ п/п	компоненты	кг/ч	% масс
1	пропилен		95,2
2	пропан		4,79
3	оксид пропилена		0,01
4	ацетальдегид		0,0005
5	кислород		0,0003
	итого		100,00

 

Баланс реагентов, вступающих в реакцию, и продуктов, образующихся при эпоксидировании, представлен  в таблице 4.

таблица 4

Баланс реагентов, вступающих а реакцию, и продуктов, образующихся при эпоксидировании

 

№ п/п	компоненты	реагирует		получено
		кг/ч	%масс	кг/ч	%масс
1	пропилен			-	-
2	ГПЭБ			-	-
3	оксид пропилена	-
4	МФК	-
5	пропионовый альдегид	-
6	ацетон	-
7	ацетальдегид	-
8	фенол	-
9	ацетофенон	-
10	кислород	-
11	вода	-
	итого	∑G	100,00	∑G	100,00

             

2.4.Приготовление катализаторного комплекса

 

Расход молибдена металлического определяем из мольного соотношения  Мо:ГП=3*10^-3:1

 

 

 

Так как 60% молибдена поступает  в составе возвратного раствора катализаторного комплекса, то

        Комплексный молибденсодержащий катализатор образуется по реакции

 

Мо + 12,5*С₆Н₅СНСН₃ – ООН +2*С₂Н₅ОН ® [МоО_3,5(ОС₂Н₅)₂]*8*С₆Н₅СОСН₃*5Н₂О + 4,5*С₆Н₅СНОНСН₃ + 4Н₂О

 

Расход ГПЭБ

Расход этанола 

Образуется МФК 

Образуется Н₂О 

Количество катализаторного комплекса  составит:

 Баланс реагентов в процессе приготовления свежего катализаторного комплекса представлен в таблице 5.

таблица 5

Баланс реагентов в  процессе приготовления свежего  катализаторного комплекса

 

№ п/п	взято	кг/ч	%масс	№п/п	получено	кг/ч	%масс
1	Мо			1	кат.комп.
2	ГПЭБ			2	МФК
3	этиловый спирт			3	вода
	итого	∑G				∑G

 

Количество ГПЭБ, подаваемого  на приготовление катализаторного  комплекса

 

 

таблица 6

Состав шихты на приготовление свежего катализаторного комплекса

 

№ п/п	Компоненты	кг/ч	% масс
1	этанол		55,4
2	ГПЭБ		9,8
3	этилбензол		29,7
4	ацетофенон		1,4
5	МФК		0,7
6	бензальдегид		0,04
7	бензойная кислота		0,05
8	вода		2,91
	итого		100

 

таблица 7

Материальный баланс приготовления свежего катализаторного комплекса эпоксидирования

 

№ п/п	Компоненты	кг/ч	% масс
	взято
1	Мо
2	шихта для приготовления катализаторного  комплекса
	итого	∑G	100,00
	получено
1	катализаторный комплекс
2	ГПЭБ непрореагировавший
3	этилбензол
4	этанол непрореагировавший
5	МФК
6	ацетофенон
7	вода
8	бензойная кислота
9	бензальдегид
	итого		100,00

 

Рецикл суспензии ( ) с нерастворенным молибденом, поступающий из отстойника, составляет 20% от количества раствора свежего катализаторного комплекса (табл.8).

 

 

 

 

 

 

 

таблица 8

Состав рецикла суспензии  катализатора

№ п/п	компоненты	кг/ч	% масс
1	Мо	*	0,12
2	этилбензол
3	этанол
4	МФК
5	ацетофенон
6	ГПЭБ непрореагировавший
7	кат. Комплекс
8	вода
9	бензойная кислота
10	бензальдегид
	итого		100,12

* =0,05  

Количество возвратного  катализаторного комплекса составит:

 

Раствор возвратного  катализаторного комплекса подается в реакторный блок эпоксидирования из блока дистилляции эпоксидата после отгонки легких компонентов. В нем содержатся в основном МФК, АЦФ и тяжелый остаток, который образуется в результате осмоления оксида пропилена и стирола, образующегося при дегидратации МФК (таблица 9).

Таблица 9

Состав раствора возвратного  катализаторного комплекса

№ п/п	компоненты	кг/ч	% масс
1	катализаторный комплекс		3,25
2	этилбензол		0,01
3	бензальдегид		0,01
4	ацетофенон		10,4
5	фенол		0,03
6	МФК		58,5
7	бензойная кислота		0,1
8	тяжелый остаток		27,7
	итого		100

 

 

 

 

 

 

 

(таблица 7+ таблица  9) таблица 10  

Состав катализаторного  комплекса, подаваемого на эпоксидирование

№ п/п	компоненты	кг/ч	% масс
1	катализаторный комплекс
2	этанол
3	этилбензол
4	вода
5	ацетофенон
6	МФК
7	ГПЭБ
8	фенол
9	бензальдегид
10	бензойная кислота
11	тяжелый остаток
	итого

 

 

2.5.Материальный баланс  реакторного блока эпоксидирования  составляется на основании данных таблиц 1, 2, 3, 10 (реагенты, поступающие в реакторный блок), таблица 4 (состав продуктов, образующихся при эпоксидировании) и данных о количестве и составе отдувки. Отдувку газа проводят для вывода инертов (пропан) и кислорода из системы. Количество отдувки 2,5% от пропан-проиленовой фракции, содержащейся в реакционной массе эпоксидирования. Количество отдувки определяется содержащем пропана в паровой фазе реаторов. При концентрации пропана, превышающей 1,1% на пропан-проленовую фракцию, проводится отдувка.

Следует учесть также, что  в процессе реакции накапливается  тяжелый остаток за счет осмоления  части оксида пропилена и стирола, образующегося из МФК.

По практическим данным на образование тяжелого остатка  расходуется 1,65% МФК от его общего количества, полученного при эпоксидировании и поступившего в реакторный блок эпоксидирования с реагентами:

 

 

                                                                                                       

 

 

 

 

 

№ п/п	наименование компонента	поступает на эпоксидирование		образуется при эпоксидировании		состав эпоксидата
			Таблица №
1	2	3	4	5	6	7	8
1	пропилен		Т.2+Т.3	-	-		ст.3-п.4.2
2	пропан		Т.2+Т.3	-	-		ст.3
3	оксид пропилена		Т.3				ст.5+ст.3
4	ацетальдегид		Т.3		пункт 1.2		ст.3+ст.5
5	ГПЭБ		Т.10+Т.1	-	-		ст.3-Т.4
6	этилбензол		Т.1+Т.6+Т.9	-	-		ст.3
7	ацетофенон		Т.1+Т.6+Т.9		пункт 1.2		ст.3+ст.5
8	МФК		Т.1+Т.9+Т.10				ст.3+ст.5
9	этанол		Т.10	-	-		ст.3
10	катализаторный комплекс		Т.10	-	-		ст.3
11	вода		Т.10				ст.3+ст.5
12	фенол		Т.10		пункт 1.2		ст.3+ст.5
13	бензальдегид		Т.1+Т.10	-	-		ст.3
14	бензойная кислота		Т.1+Т.10	-	-		ст.3
15	тяжелый остаток, в том числе		Т.10				ст.3+ст.5
	продукты осмоления  ОП	-	-				ст.5
	МФК	-	-				ст.5
16	толуол		Т.1	-	-		ст.3
17	кислород		Т.3		пункт 1.2		ст.3+ст.5
18	пропионовый альдегид	-	-		пункт 1.2		ст.3
19	ацетон	-	-		пункт 1.2		ст.3
	итого