Tehnologii de Oxidare a Benzenului

Domeniu: Chimie Generală

Conține 1 fișier: doc

Pagini : 83 în total

Cuvinte : 15463

Mărime: 1.34MB (arhivat)

Publicat de: Sandu Gabi Ifrim

Puncte necesare: 11

Profesor îndrumător / Prezentat Profesorului: Conf. Dr. Ing. Niţă Irina

Universitatea “Ovidius” Constanţa Facultatea de Fizică, Chimie, Electronică şi Tehnologia Petrolului Specializarea: Prelucrarea Petrolului şi Petrochimie

Descarcă acum

Cuprins Extras Bibliografie Preview

Cuprins

Introducere 5
Capitolul I. Benzenul 7
I.1. Noţiuni generale 7
I.2. Întrebuinţările benzenului 7
I.3. Proprietăţi fizice şi chimice 8
I.4. Benzenul şi mediul înconjurător 11
I.4.1. Impactul benzenului şi a derivaţilor săi, fenolii, asupra apei 11
I.4.2. Impactul benzenului asupra aerului 11
I.4.3. Impactul benzenului asupra solului 12
Capitolul II. Oxidarea 13
II.1. Generalităţi 13
II.2. Agenţi şi catalizatori de oxidare 14
II.2.1. Agenţi de oxidare 14
II.2.2. Catalizatori de oxidare 15
II.3. Factorii care influenţează oxidarea 18
II.3.1. Factorii termodinamici 18
II.3.2. Factorii cinetici 18
II.3.2.1. Influenţa temperaturii 19
II.3.2.2. Natura şi caracteristicile catalizatorului.
Influenţa introducerii unor adaosuri 19
II.3.2.3. Influenţa naturii substratului. Raportul reactanţilor 21
II.4. Termodinamica oxidării 22
II.5. Cinetica oxidării 25
Capitolul III. Tehnologii de oxidare a benzenului 31
III.1. Obţinerea anhidridei maleice prin oxidarea catalitică a benzenului 31
III.1.1. Prezentare generală 31
III.1.2. Descrierea procesului tehnologic 32
III.1.3. Variabilele procesului 36
III.2. Tehnologia U.C.B.S.A. de oxidare catalitică a benzenului 39
III.3. Procedeul Halcon/SD de oxidare a benzenului 41
III.4. Alte procedee de obţinere a anhidridei maleice 42
III.4.1. Oxidarea butenelor 42
III.4.2. Oxidarea butanului 44
III.4.3. Recuperarea din soluţii de spălare a gazelor reziduale de la formarea
anhidridei ftalice 46
III.5. Privire critică asupra procedeelor de fabricare a anhidridei maleice 48
III.6. Tehnologii moderne de oxidare a benzenului 56
III.6.1.Oxidarea catalitică a benzenului utilizând un reactor cu descărcare
dielectrică 56
Capitolul IV. Calculul bilanţului de materiale şi predimensionarea unui reactor de oxidare a benzenului 63
IV.1. Tema de proiectare 63
IV.2. Date de proiectare 63
IV.3. Calculul bilanţului material 64
IV.4. Predimensionarea reactorului de oxidare a benzenului pentru obţinerea de
anhidridă maleică 75
Capitolul V. Norme de protecţia muncii şi Prevenirea şi Stingerea Incendiilor 78
Capitolul VI. Concluzii 80
Bibliografie 82

Extras din proiect

INTRODUCERE

Numeroase utilizări ale compuşilor aromatici ce conţin oxigen, atât în industria organică de mare tonaj cât şi în cea de sinteză fină, accesibilitatea materiilor prime şi costul redus al aerului - principalul agent de oxidare- au determinat poziţia dominantă a procesului de oxidare în industria de sinteză organică.

Benzenul este una din hidrocarburile care a cunoscut o largă întrebuinţare în industria de sinteză, chiar înainte de dezvoltarea petrochimiei. Una din căile importante de valorificare a benzenului o reprezintă oxidarea catalitică a acestuia în fază de vapori cu formare de anhidridă maleică.

Anhidrida maleică are, spre deosebire de acidul maleic, o mare importanţă industrială. Serveşte în cantităţi mari la fabricarea de materiale plastice (răşini alchidice, poliaminobis-maleimidice), agenţi de udare şi dispersare, dar şi în alte sinteze organice. Fabricarea polimerilor consumă 75% din producţia totală de anhidridă maleică.

Anhidrida maleică se obţine industrial prin oxidarea catalitică a benzenului. În prezent, de o importanţă tot mai mare în sinteza anhidridei maleice a devenit procedeul de oxidare catalitică al fracţiei C4.

Producţia de anhidridă maleică din benzen, ocupă însă o pondere aparte, datorită stadiului avansat al dezvoltării acestui proces, a selectivităţii produsului, cât şi a îmbunătăţirilor de operare şi distilare.

În lucrarea de faţă se vor prezenta detalii despre procesul de oxidare, respectiv procesul de oxidare catalitică a benzenului cu formare de anhidridă maleică, date referitoare la agenţii şi catalizatorii de oxidare, precum şi factorii ce influenţează desfăşurarea procesului.

Se vor prezenta date referitoare la termodinamica şi cinetica procesului de oxidare.

De asemenea, se vor descrie tehnologiile de oxidare a benzenului în scopul obţinerii de anhidridă maleică.

Se va prezenta, de asemenea, o tehnologie modernă de oxidare a benzenului ce utilizează un reactor cu descărcare dielectrică unde produsele rezultate sunt dioxidul de carbon şi monoxidul de carbon.

În cele din urmă se va prezenta calculul bilanţului de materiale şi predimensionarea unui reactor de oxidare catalitică a benzenului cu formare de anhidridă maleică.

CAPITOLUL I. BENZENUL

I.1. Noţiuni generale

Benzenul este una din hidrocarburile care a cunoscut o largă întrebuinţare în industria de sinteză, chiar înainte de dezvoltarea petrochimiei. Gudronul de cocsificare a cărbunilor fosili a fost prima sursă industrială de benzen, ca şi la alte aromate. Procesul de reformare catalitică, ca unul din procesele care a format baza dezvoltării petrochimiei, a stat şi încă mai stă în fruntea proceselor pentru obţinerea aromatelor. Acestuia i se alătură şi varianta de piroliză a fracţiunilor lichide, care în unele cazuri poate fi considerată o sursă concurentă pentru obţinerea de aromate[12].