Chia sẻ đồ án, luận văn ngành công nghệ thông tin miễn phí
Nội quy chuyên mục: - Hiện nay có khá nhiều trang chia sẻ Tài liệu nhưng mất phí, đó là lý do ket-noi mở ra chuyên mục Tài liệu miễn phí.

- Ai có tài liệu gì hay, hãy đăng lên đây để chia sẻ với mọi người nhé! Bạn chia sẻ hôm nay, ngày mai mọi người sẽ chia sẻ với bạn!
Cách chia sẻ, Upload tài liệu trên ket-noi

- Những bạn nào tích cực chia sẻ tài liệu, sẽ được ưu tiên cung cấp tài liệu khi có yêu cầu.
Nhận download tài liệu miễn phí
By phuonghan123
#1017647

Download miễn phí Đề tài Thiết kế phân xưởng sản xuất Axetylen từ khí thiên nhiên





PHẦN I :TỔNG QUAN LÝ THUYẾT. 0

1.1. Giới thiệu về khí thiên nhiên 1

1.2. Tổng quan về axetylen. 2

1.2.1. Tính chất vật lý 3

1. 2.2. Tí.nh chất hoá học. 8

1. 2.2.1. Đặc điểm cấu tạo của phân tử axetylen 8

1.2.2.2. Các phản ứng quan trọng trong công nghiệp. 9

1.2.2.3. Các phản ứng khác 15

PHẦN II: CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHIỆP SẢN XUẤT AXETYLEN 17

2.1. Công nghệ sản xuất axetylen từ khí thiên nhiên và hydrocacbon. 17

2.1.1. Nhiệt động học và động học của quá trình. 17

2.1.2. Cơ chế của quá trình. 21

2.1.2.1. Động học quá trình nhiệt phân hydrocacbon nguyên liệu 22

2.1.2.2. Động học tạo thành và phân huỷ axetylen 24

2.1.3. Lựa chọn nguyên liệu để nhiệt phân. 28

2.1.4. Các công nghệ sản xuất axetylen từ khí thiên nhiên và từ hydrocacbon 30

2.1.4.1. Quá trình nhiệt điên. 30

2.1.4.2. Quá trình oxy hoá không hoàn toàn 38

2.1.4.3. Sự phân tách và tinh chế 44

2.2 Công nghệ sản xuất exetylen từ than đá hay cacbua canxi. 48

2.2.1. Thiết bị loại ướt. 50

2.2.2. Thiết bị loại khô. 53

2.2.3. Phương pháp sản xuất axetylen trực tiếp từ than đá (quá trình hồ quang). 56

2.3. So sánh các phương pháp. 59

2.4. Thuyết minh dây chuyền công nghệ 60

PHẦN III :TÍNH TOÁN . 62

3.1 Tính cân bằng vật chất trong thiết bị phản ứng . 62

3.2. Tính Toán cân bằng nhiệt lượng . 68

3.2.1. Tính nhiệt dung riêng của oxy kỹ thuật đi vào thiết bị phản ứng ở 6000C(8730K) 69

3.2.2 Tính nhiệt dung riêng của khí tự nhiên đi vào thiết bị phản ứng ở 6000C(8730K) 69

3.2.3 Tính nhiệt độ khí nguyên liệu mang vào . 70

3.2.4 Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng . 71

3.2.5 . Tính nhiệt dung riêng của khí nhiệt phân ra ở 800c . 73

PHẦN IV. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ . 80

4.1 Tính toán thiết bị phản ứng chính : 80

4.1.1 Tính đường kính và số ống phân phối trong thiết bị phân phối khí . 80

4.2. Tính thiết bị làm lạnh khí Cr-acking : 82

4.2.1.Tính chiều cao của đoạn tháp 85

PHẦN VI : XÂY DỰNG CÔNG NGHIỆP . 87

6.1. Đặc điểm của nhà máy và một số yêu cầu . 87

6.2. Tổng mặt bằng nhà máy . 88

6.3. Yêu cầu thiết kế tổng mặt bằng . 89

6.4. Các chỉ tiêu . 90

6.5. Nhà máy sản xuất phân xưởng sản xuất Axetylen . 90

PHẦN VII : AN TOÀN LAO ĐỘNG . 92

KẾT LUẬN . 93

 





Để DOWNLOAD tài liệu, xin trả lời bài viết này, mình sẽ upload tài liệu cho bạn ngay.

Ketnooi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


3% Butan 0,4%
Etan 1 ,4% Ni tơ 5,4%
Propan 0,5 %
Người ta thu được khí sản phẩm có thành phần (thể tích) như sau:
Axetylen
14,5
Metan
16,3
Metyaxetylen
0,4
Etan
0,03
Di axetylen
0,6
Propan
0,02
Vinyl axetylen
0,1
Bezen
0,3
Dimetyl axetylen
0,01
Toluen
0,02
Metyl vinyl axetylen
0,04
Hydro
63,46
Etylen
0,9
Oxyt cacbon
0,6
Propylen
0,02
nito
2,7
Butylen
0,02
Tốc độ nạp nguyên liệu khí tự nhiên là 2400 m3/h, thời gian lưu của khí trong lò hồ quang khoảng vài mi li giây và sản phẩm thu được gồm 680kg axetylen, 46 kg etylen, 1900m3 khí H2 và 145 kg muội. Ngoài ra còn có các đồng đẳng của axetylen chiếm khoảng 1,15% thể tích. Lượng muội chiếm 9,4% trọng lượng nguyên liệu ban đầu. Hydro sinh ra trong quá trình nhiệt phân được dùng để tổng hợp amoniac còn etylen được dùng để sản xuất polyetylen, oxyt etylen và etylbenzen.
Trên hình vẽ 7 dưới đây biểu diễn hiệu suất axetylen và etylen và năng lượng yêu cầu cho các hydrocacbon trong quá trình không tui trong những điều kiện xác định. Metan có năng lượng yêu cầu riêng (SER) cao nhất và cho hiệu suất axetylen cao nhất, hiệu suất etylen thấp nhất. Đối với các hydrocacbon có mạch cacbon càng lớn thì năng lượng yêu cầu riêng và hiệu suất axetylen giảm xuống tương ứng với sự giảm nhiệt cấp vào để tạo ra axetylen từ các hydrocacbon khác nhau.
Hình 7 : Hiệu suất axetylen, etylen trong quá trình không tôi.
Nhiệt phân có quá trình tui thực chất là một quá trình nhiệt phân có điều khiển. Loại và lượng hydrocacbon sử dụng để tui sơ bộ có thể rất đa dạng. Hình vẽ 8 dưới đây mô tả đặc trưng ..hiệu suất sản phẩm với tốc độ tui khác nhau trong trường hợp me tan là nguyên liệu và propan là chất để tôi.
Hình 8: Đồ thị hiệu suất sản phẩm của quá trình có tui sơ bộ
Hiệu suất axetylen và hydro không chịu ảnh hưởng của tốc độ tui trong khi đó etylen có điểm cực đại sau đó giảm xuống khi thời gian tui quá ngắn. Đối với propan hiệu suất có tăng và tỷ lệ C3/C2 nhỏ hơn 0,25.
Các hydrocacbon còn lại có tỷ lệ như sau: ETan 100, Propan 75, n- Butan 72, iso-butan 24, 1 -Buten 53.
Vì nhiệt độ của khí sau khi tui sơ bộ trên 12000C nên người ta dùng một hệ thống tui bằng dầu để thu hồi khoảng 80% nhiệt bằng cách trao đổi nhiệt dạng hơi. Hỗn hợp dầu - mồ hóng tạo thành có thể biến đổi tiếp thành sufua và cốc dầu mỏ cao cấp không tro.
Sơ đồ biểu diễn quá trình nhiệt điện có sử dụng hệ thống tui bằng dầu của Huls được trình bày trên hình 9 dưới đây.
Hồi lưu
Nguyên liệu
b
Dầu mồ hóng
Hơi nứơc ở
áp suất cao
(20 bar)
a
Dầu cặn
Axetylen sạch
Hơi nứơc
ở áp
suất
thấp
d
e
c
f
Naphta đã
nhiệt phân
Dầu đun nóng
dung môi
Hình 9: Quá trình nhiệt điện với hệ thống sử dụng dầu tôi
a. Thu hồi nhiệt; b. Lò hồ quang; c. Thu hồi dâu; d.Hỗn hợp phân chia các hỗn hợp có điểm sôi cao; e. Thiết bị phân chia các hỗn hợp có điểm sôi thấp; f. Thiết bị tái sinh dầu.
Dưới đây ta sẽ trình bày cụ thể hơn về cấu tạo lò đốt Huls được thiết kế vào năm 1968 với năng suất 1,5 triệu tấn axetylen/năm.
Hình 10: Lò HULS
Khí nguyên liệu được đưa vào lò đốt theo phương tiếp tuyến qua một hệ thống khe (R), và tiếp tục chuyển động xoáy qua ống A (dài khoảng 1,5m, đường kính 85 - 105 mm). Dòng hồ quang L đốt giữa catot hình chuông C và -anot là ống A (được tiếp đất tại E). Khi dòng khí xoáy đi qua thì giữa các điện cực phóng điện. Điểm lửa trên catot hay anot có thể di chuyển lên xuống một cách tự do do tác động của dòng khí xoáy nên không làm cháy điện cực.
Ngoài bộ phận cách điện (J, tất cả các chi tiết khác của lò đốt đều được làm bằng kim loại. Độ dày các vách điện cực từ 10 - 20mm.
Dòng hồ quang dài khoảng 100 cm, kéo dài khoảng 40 - 50 cm trong ống anot (A). Phía dưới điểm phóng điện ở catot khoảng 20 cm các hydrocacbon lạnh được đưa vào qua các ống (D) để làm lạnh sơ bộ nhiệt của hỗn hợp phản ứng. Lượng hydrocacbon này bị Cr-acking một phần, chủ yếu thành etylen. Hỗn hợp phản ứng trước khi ra khỏi ống anot (A) được làm lạnh ngay lập lức bằng cách tưới nước tại (W) để giảm nhiệt độ xuống khoảng 450oK. Các điện cực được làm lạnh bằng nước. Catot (C) được cách ly với các bộ phận khác bằng bằng một đệm cách điện. Dòng hồ quang xuất hiện bằng việc mồi lửa của ống mồi (Z).
Dòng hồ quang có công suất 8000kw với điện áp 7000V, 1150A. Catot có tuổi thọ khoảng 800h còn anot khoảng l50h. Sự tạo muội trên bề mặt các điện cực sẽ ảnh hưởng đến dòng hồ quang.
2.1.4.2. Quá trình oxy hoá không hoàn toàn
Trong quá trình này một phần nguyên liệu được đốt cháy đến nhiệt độ phản ứng và cấp nhiệt cho phản ứng. Các nguyên liệu có chứa cacban như metan, etan, LNG, LPG, naphta, gasoil, ngay cả than hay cốc có thể sử dụng để sản xuất axetylen bằng nhóm các phương pháp nhiệt phân này.
Trong quá trình oxy hoá không hoàn toàn nguyên liệu được trộn với oxy, sau khi gia nhiệt sơ bộ được đưa vào lò phản ứng. Hỗn hợp sau phản ứng được làm nguội nhanh (quá trình tôi) bằng nước hay dầu. tui bằng nước đơn giản dễ thực hiện nhưng không hiệu quả bằng quá trình tui bằng dầu. Người ta có thể sử dụng các .hydrocacbon lỏng để làm nguội, nhờ đó có thể tăng lượng etylen và axetylen được tạo thành trong khoảng nhiệt độ 1500 – 80000C. Quá trình này được gọi là quá trình hai bước.
Cấu trúc lò đốt rất quan trọng cần đảm bảo được các yêu cầu công nghệ như thời gian lưu trong vùng phản ứng phải rất ngắn, hỗn hợp phản ứng phải được phân bố đồng đều, tốc độ dòng khí phải cố định trong quá trình phản ứng để đạt hiệu suất phản ứng cao, tránh hiện tượng cháy kích nổ và tạo cốc.
Công nghệ của BASF sản xuất axetylen từ khí tự nhiên đã được thực hiện từ năm 1950. Cho đến năm 1983 tổng sản lượng của axetylen trên toàn thế giới được sản xuất theo công nghệ này vào khoảng 400000 tấn/năm. Hầu hết đều sử dụng phương pháp tui bằng nước, chỉ có một nhà máy ở Đức sử dụng phương pháp tui bằng dầu.
Lò của công nghệ BASF được trình bày bởi hình vẽ 1 1 trên đây.
Hỗn hợp oxy và hydrocacbon được trộn trước theo tỷ lệ xác định (0,5954). Ban đầu là quá trình cháy một phần nguyên liệu và ngay sau đó là quá trình oxy hoá không hoàn toàn hydrocacbon. Trong phương pháp này độ chuyển hoá hydrocacbon không phụ thuộc vào tốc độ khí đưa vào mà chỉ cần khống chế thời gian lưu trong tầng phản ứng nhỏ hơn nhiều so với thời gian phân huỷ trung bình của axetylen. Gia nhiệt sơ bộ nguyên liệu phản ứng đến nhiệt độ cao nhất có thể đạt được trước khi đưa vào lò phản ứng sẽ giảm được tiêu hao oxy và hydrocacbon nguyên liệu. Đồng thời cũng tạo ra tốc độ lan truyền ngọn lửa cao hơn và lưu lượng dòng lớn hơn trong lò phản ứng.
Trong đây chuyền công nghệ thì lò phản ứng nhỏ nhất nhưng nó giữ một vị trí rất quan trọng. Cấu tạo của lò gần giống . nhau cho hai quá trình làm nguội nhanh bằng nước và làm nguội nhanh bằng dầu.
Tại đỉnh thiết bị tác nhân phản ứng đã được gia nhiệt sơ bộ (đối với metan là khoảng 6000C) được trộn hỗn hợp thật nhanh với oxy tại buồng trộn. Khi hỗn hợp phản ứng được đưa vào buồng phản ứng thì sự bắt lửa xảy ra trong khoảng thời gian vài mili giây tuỳ thu
Kết nối đề xuất: