Расчет материального и теплового баланса процесса пиролиза гексана

1.

РУКОВОДИТЕЛЬ:
Дерюгина Ольга
Павловна
РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО И ТЕПЛОВОГО
БАЛАНСОВ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ГЕКСАНА
ВЫПОЛНИЛ:
Зарбиев Альберт
Раилевич
17 мая 2021
www.tyuiu.ru

2.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
Цель курсовой работы – изучение ключевых параметров процесса пиролиза гексана сбор и
обработка информации по процессу пиролиза, а также расчёт материального и теплового
баланса.
Задачи:
1. Теоретическая часть
1.
2.
2.
Практическая часть
1.
2.
3.
3.
Провести сбор необходимой информации по процессу пиролиза гексана
Провести анализ и обработку собранной информации и написать литературный обзор
Рассчитать основных термодинамических показателей процесса пиролиза гексана
Рассчитать материальный баланс процесса пиролиза гексана производительностью 140 кмоль/час
Рассчитать тепловой баланс процесса пиролиза гексана (двумя способами)
Сделать выводы о проделанной курсовой работе

3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА
ПИРОЛИЗ
Пиролиз (слово образовано от греческих
производных элементов pyro «огонь») –
эндотермический процесс термического
разложения углеводородов при
повышенных температурах в инертной
атмосфере, важное значение в этом
процессе имеет утилизация тепла горячих
газов.
Этот процесс широко используется в
химической промышленности, например,
для производства этилена, пропилена,
многие формы углерода и другие
химические вещества из нефти.

4.

ФАКТОРЫ ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕСС ПИРОЛИЗА

5.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПИРОЛИЗА
ПИРОЛИЗ
В промышленных условиях пиролиз
углеводородов осуществляют при
температурах 800—900 °C и при давлениях,
близких к атмосферному:
1) на входе в нагреваемый трубопровод —
пирозмеевик ~0,3 МПа
2) на выходе из него — 0,1 МПа избыточного
давления
3) установка ЗИА для снижения
полимеризации олефинов
(неконтролируемой)

6.

МЕХАНИЗМ И ХИМИЗМ РЕАКЦИИ
Химизм:
С8 Н18 ↔ 3С2 Н4 + С2 Н6 ;
С8 Н18 ↔ 2С3 Н6 + С2 Н4 + Н2 ;
С8 Н8 ↔ С3 Н6 + Н2 .
Механизм:Пиролиз протекает по свободно-радикальному механизму и, как все цепные
процессы, включает три основные стадии: инициирование, продолжение и обрыв цепи.
Инициирование С12 Н26 → С2 Н5• + С10 Н21
− 360 кДж/моль
Продолжение С2 Н•5 + С12 Н26 → С2 Н6 + С12 Н25
+ 20 кДж/моль

7.

СХЕМА ПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА СУГ
Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — это углеводороды или их смеси, которые при
нормальном давлении и температуре окружающего воздуха находятся в газообразном
состоянии, но при увеличении давления на относительно небольшую величину без изменения
температуры переходят в жидкое состояние.

8.

МИРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
РЫНОК ПРОПИЛЕНА
ПРОИЗВОДСТВО ПРОПИЛЕНА
ПИРОЛИЗ
Термический крекинг
Азия
Северная Америка
Из газов каталитического крекинга
Западная Европа
Южная Америка
Целевой продукт мететезиса олефинов и дегидрировании пропана
СНГ
Ближний Восток
Побочный продукт других производств

9.

ПРОДУКТЫ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИПРОПИЛЕНА
Пленки
Мебель
Трубы
Тара и упаковка
Волокна, нити
Прочее
Автомобилестроение
Стройматериалы

10.

МЕХАНИЗМ И ХИМИЗМ РЕАКЦИИ
Обрыв цепи:
Н• + Н
стенка
Н2
СН3• + СН3• → С2 Н6
СН3• + С2 Н5• → С3 Н8
или
СН4 + С2 Н4
Анализ химизма и механизма реакций показывает, что особое внимание следует обратить на
две группы реакций: Инициирование, Расходование олефинов.

11.

РЕАКТОРЫПРОЦЕССА ПИРОЛИЗА ГЕКСАНА
Печь с вертикальным змеевиком
конструкции Гипрокаучук
Печь фирмы Lummus типа SRT-I

12.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС
СУММАРНЫЕ НЕЗАВИСИМЫЕ РЕАКЦИИ