Технология производства метил-трет-бутилового эфира

Таблица 6. Материальный баланс установки синтеза МТБЭ

2.2 Тепловой расчет

В ректоре происходит три реакции, в которых участвует изобутилен:

(CH₃)₂C=CH₂ + CH₃OH = (CH₃)₃COCH₃

(CH₃)₂C=CH₂ + H₂O = (CH₃)₃COH

2(CH₃)₂C=CH₂ = (CH₃)₃C-CH=C(CH₃)₂

Таким образом, компонентами конвертируемого сырья являются:

изобутилен

метанол

вода

Продуктами реакции являются:

МТБЭ

Трет-бутиловый спирт

Диизобутилен

Проведя соответствующие расчеты при помощи программы, получим:

Теплота реакции, кДж/ч,qr= 15242225,08

Удельный тепловой эффект, кДж/кг i-C4H8, qug= 904,42

Удельные тепловой эффект, кДж/моль i-C4H8, qum= 50,65

Расчет количества необходимой для поддержания изотермического режима в реакторе.

Количество тепла, выделяемое в реакторе в результате протекания реакции 15242225,08кДж/ч

Теплоемкость воды составляет 7,996 кал/(град * моль), что составляет 33,463 Дж/(град * моль).

В реакторе поддерживается температура 70°С. Вода подается с температурой 20°С.

Количество воды необходимое для поддержания изотермического режима в реакторе:

(15242225,08* 1000)/((70-20)*33,463)=9109897,55 моль/ч

9109897,55* 18/1000 = 163978,2 кг/ч

Таким образом, для поддержания изотермического режима в реакторе необходим расход воды 163978,2 кг/ч.

Выводы

Таким образом, основываясь на данном расчете можно сделать вывод, что на данной установке производства МТБЭ можно получать высокооктановую добавку к топливам, отвечающую современным экологическим требованиям, в количестве 26515,15 кг/ч чистотой выше 98,5%.

Отработанная углеводородная фракция предназначена для производства бутадиена - основного вида сырья для изготовления каучуков общего и специального назначения. В случае невозможности реализации отработанной фракции в указанном направлении, она может быть направлена на установку олигомеризации с получением высокооктанового компонента для того же вида топлива (бензина).

В настоящее время в западных странах наблюдается тенденция замены МТБЭ на ЭТБЭ, получаемым на основе этилового спирта из сельскохозяйственного сырья. Это приводит к снижению производства МТБЭ.

В отличие от МТБЭ - ЭТБЭ биологически разлагается. ЭТБЭ, как высокооктановая добавка, лучше МТБЭ. ЭТБЭ имеет несколько лучшие октановые характеристики, имеет более высокую температуру кипения (т.е. низкое давление паров), и его максимально-допустимое содержание в бензине больше. Основной минус - стоимость этанола, как сырья. Цена этанола почти в три раза выше, чем у метанола. Следовательно, и стоимость ЭТБЭ будет значительно выше, чем стоимость МТБЭ, что повлечёт за собой повышение цен на бензин.

На сегодняшний день МТБЭ остается основным оксигенатом в мире, так как более экономичен. Однако возможно в будущем он будет полностью заменен на ЭТБЭ.

Литература

1. Данилов А.М. Присадки и добавки. - М.: Химия, 1996. - 232 с.

2. Голубева И.А., Жагфаров Ф.Г. Основы газохимии. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. - 216 с.

3. Селихов Н.А. Состояние и перспективы развития мирового и региональных рынков МТБЭ. Конъюнктурно-экономические и технологические аспекты. - Черкассы: Черкасский НИИТЭХИМ, 2001. 29с.

4. Трофимов В.А. «Производство метил-трет-алкиловых эфиров». Химия и технология топлив и масел. - М.: 1994, №6. - с.8

5. Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Ч.2 - М.: Химия, 1968. - 376 с.

6. Бойко Ю. А., Баклашов К. В., Производство экологически чистой высокооктановой добавки к бензину. ХТТМ, 2002, №3, с. 15-17.

7. Паниди И.С., Трофимов В.А., Производство метилтретбутилового эфира с применением реактора адиабатического типа. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. - 15с.

8. Адельсон С.В., Вишняков Т.П., Паушкин Я.М. Технология нефтехимического синтеза. - М.: Химия, 1985. - 608 с.

9. Онойченко С.Н., Емельянов В.Е., Крылов И.Ф., Современные и перспективные автомобильные бензины. Химия и технология топлив и масел. - М.: 2003, №6. - с.3

Размещено на Allbest.ru