Исходные проектные данные

6. Исходные проектные данные

Алкилирование изобутана изобутиленом до 2,2,4-триметилпентана (изооктана)

№ п/п	Исходные данные
1.	В реактор поступает бутан-бутиленовая фракция, т/ч	100
2.	Состав бутан-бутиленовой фракции (массовые доли), % изобутан изобутилен пропан н-бутан бутен-1 бутен-2	40 40 5 8 4 3
3.	Конверсия, % изобутана изобутилена	85 90

В реакторе алкилирования протекает реакция:

Н₃С-С(СН₃)=СН₂ + Н₃С-СН(СН₃)-СН₃ →

→ Н₃С-СН(СН₃)-СН₂-С(СН₃)₂СН₃ + Q

7. Расчеты и составление таблицы материального баланса.

1) Строим диаграмму материальных потоков

	Р Е А К Т О Р

 изобутан изобутан

 изобутилен изобутилен

 Сырье пропан пропан

 н-бутан н-бутан

 бутен-1 бутен-1

 бутен-2 бутен-2

 изооктан

2) Молекулярные массы веществ:

М(изобутан)=56;

М(изобутилен)=58;

М(изооктан)=114.

3) Массы веществ в сырье (кг/ч)

m(изобутан)=100000*0,4=40000;

m(изобутилен)=100000*0,4=40000;

m(пропан)=100000*0,05=5000;

m(н-бутан)=100000*0,08=8000;

m(бутен-1)=100000*0,04=4000;

m(бутен-2)=100000*0,03=3000.

4) Масса вступившего в реакцию изобутана (кг/ч)

40000*0,85=34000

5) Масса непрореагировавшего изобутана (кг/ч)

40000-34000=6000

6) Масса прореагировавшего изобутилена (кг/ч)

34000 – Х

56 – 58

Х = 34000*58/56=35214,286;

7) Масса поданного изобутилена (кг/ч)

35214,286*100/90=39126,984

8) Масса непрореагировавшего изобутилена (кг/ч)

39126,984-35214,286=3912,698

9) Масса образовавшегося изооктана (кг/ч)

34000 – Х

56 – 114

Х = 34000*114/56=69214,286

Таблица материального баланса

№ п/п	Наименование	кг/ч	%	№ п/п	Наименование	кг/ч	%
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Изобутан Изобутилен(1) Пропан Н-бутан Бутен-1 Бутен-2 Изобутилен(2)	40000 40000 5000 8000 4000 3000 39126,984	28,75 28,75 3,59 5,75 2,87 2,17 28,12	1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.	Изобутан Изобутилен(1) Пропан Н-бутан Бутен-1 Бутен-2 Изобутилен(2) Изооктан	6000 40000 5000 8000 4000 3000 3912,698 69214,286	4,31 28,75 3,59 5,75 2,87 2,17 2,81 49,75
	Итого:	139126,984	100		Итого:	139126,984	100

8. Технологические показатели процесса

1. Выход изооктана по данному изобутану:

β=G_факт/G_теор

G_факт=69214,286;

G_теор=?

40000 - G_теор

56 – 114

G_теор=40000*114/56=81428,571;

β= G_факт/ G_теор=69214,286/81428,571=0,85=85%;

2. Расходные коэффициеты по изобутану:

К_теор=М(изобутана)/М(изооктана)=56/114=0,49;

К_теор=М(изобутана)/М(изооктана)=40000/69214,286=0,58.

Литература

1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. Изд. 2-е, пер. М., «Химия», 2005, 736 с.

2. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. М.: «Химия», 2008, 846 с.

3. Общая химическая технология / Под ред. А.Г.Амелина. М.: «Химия», 2007, 400 с.

4. Расчеты химико-технологических процессов / Под ред. И.П.Мухленова. Л.:Химия, 2009, 300 с.

5. С.И. Вольфкович Общая химическая технология. М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы. 2009, 633с.

6. Петров А.А., Бальян Х.В., Трощенко А.Т. Органическая химия: Учебник для вузов.// Под ред. Стадничука М.Д. – 5-е изд.. перераб. и доп. – СПб.: «Иван Федоров», 2002. – 624 с.