Форма и порядок выполнения самостоятельной работы. (Ход работы)

Тематический перечень самостоятельных работ, количество часов          5

Комплект самостоятельных работ с указаниями по их выполнению       7

Пояснительная записка

МДК 02.01 Управление технологическими процессами производства органических веществ входит в профессиональный модуль ПМ 02. Ведение технологического процесса с автоматическим регулированием параметров и режимов.

Данный курс является основополагающим при обучении специалистов среднего звена по специальности 18.02.06 «Химическая технология органических веществ».

В ходе самостоятельной работы над усвоением знаний, формированием умений и навыков студенты должны  осмыслить важность безопасного ведения технологического процесса, приобрести знания теоретических основ ХТП, научиться изображать технологические схемы с соблюдение ГОСТ, выявлять неисправности узла, устранять их, знать основные методы утилизации отходов.

Особую важность приобретают анализ имеющейся информации из различных источников и выделение наиболее важной и верной мысли, умение делать выводы по проделанной работе, выбор нужной методики расчета и поисковая деятельность справочных данных при решении задач.

Тематический перечень

Комплект самостоятельных работ с методическими указаниями для выполнения

Самостоятельная работа № 1

1. Тема : Выделение н-парафинов, твердых парафинов

2. Цель работы

Освоить сущность карбамидной депарафинизации, приобрести навык изображения технологических схем по правилам ГОСТ.

Форма и порядок выполнения самостоятельной работы. (Ход работы)

1) Изучить и законспектировать способы выделения н-парафинов и твердых парафинов по учебнику Капкин В.Д. (стр. 55-60)

2) Начертить схемы депарафинизации дизельного топлива (Капкин В.Д. стр.56) и выделения н-парафинов с применением избирательных растворителей (Капкин В.Д. стр. 59), соблюдая правила ГОСТ.

Технологическая схема процесса депарафинизации дизельного топ­лива спирто-водным раствором мочевины:

1 — отстойник слабого раствора спирта; 2 —колонна укрепления концентрации спирта; 3 — реактор; 4 — отстойник суспензии комплекса н раствора дизельного топлива. 5—7 — промывные секции отстойника, 8 — подогреватель; 9 — отстойник растворов мочевины и парафина.

Описание процесса

На рисунке представлена технологическая схема процесса депарафинизации дизельного топлива спиртоводным раствором мочевины. Процесс осуществляют следующим образом. Дизель­ное топливо смешивается со спиртоводным раствором мочевины в соотношении от 1:1 до 1:4. Полученная смесь поступает в от­стойник слабого раствора спирта 1. Отсюда смесь направляется в колонну укрепления спирта 2, а затем в реакторы 3 (обычно таких реакторов устанавливают 10 штук). Сюда же подается раствор мочевины. В реакторах смесь охлаждается до тем­пературы 25—35 °С (на 10—15°С ниже температуры на­сыщения раствора мочевины). Продолжительность контак­та сырья с раствором мочевины 40—60 мин. Суспензия, вы­ходящая из последнего реактора, состоит из депарафинированного продукта, истощенного раствора мочевины и комплекса. Эта суспензия подается в отстойник 4, где разделяется на два слоя: верхний — депарафинированный продукт, нижний — смесь комплекса с истощенным раствором мочевины. Верхний слой из отстойника 4 поступает на регенерацию (на схеме не показано), а нижний — в промывные секции 5, 6, 7, где он промывается растворителем (обычно пентановой фракцией), а затем в подо­греватель 8, в котором нагревается до температуры разложения комплекса 60—75 °С. Из подогревателя смесь парафина с рас­твором мочевины поступает в отстойник 9. Спиртовой раствор парафина направляется из верхней части отстойника на регене­рацию спирта, а раствор мочевины возвращается в процесс. Вы­деленные таким образом «н-парафины имеют чистоту 99,0— 99,5%.

Технологическая схема процесса выделения к-парафинов с примене­нием избирательных растворителей

1 — смеситель; 2 — холодильник; 3 — ректификационная колонна; 4 — теплообменник; 5 — холодильник; 6 — разделитель; 7 — фильтр пресс, 8— камера потения

Описание процесса

Депарафинируемая фракция поступает в смеситель 1, где при нагревании перемешивается в определенных соотношениях с растворителем и поступает на ступенчатое охлаждение — сна­чала в водяной холодильник 2, затем в теплообменник 4, ох­лаждаемый депарафинированным продуктом, и, наконец, в хо­лодильник 5, охлаждаемый за счет испарения хладоагента (ам­миака, фреона). Затем смесь направляют на разделение твер­дой и жидкой фаз в аппарат 6. В результате разделения полу­чают депарафинированную фракцию в растворителе и петрола­тум (твердую фазу с содержанием небольшого количества мас­ла). После фильтр-прессования петролатума получают парафи­новый гач*, который поступает в специальные камеры «поте­ния». Товарными продуктами являются депарафинированная фракция и твердый парафин.

    3) Подготовиться к защите работы

4. Критерии оценивания самостоятельных работ

1) Провести опрос по изученному материалу

2) Проверить правильность, лаконичность и грамотность конспектов.

3) Проверить знание технологических схем и соблюдение стандартов при изображении этих схем.

5. Литература

1) Капкин В.Д., Савинецкая Г.А., Чапурин В.И. Технология органического синтеза.- М.;Химия, 1984, 398с.

2) Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза.- М.;Химия, 1998, 592с.

Самостоятельная работа № 2

1. Тема : Концентрирование и разделение фракций олефинов

2. Цель работы

Освоить состав этиленовой фракции, изучить технологию выделения бутадиена-1,3 из этиленовой фракции, технологию разделения фракции С₄ экстрактивной дистилляцией.

Форма и порядок выполнения самостоятельной работы. (Ход работы)

1) Изучить и законспектировать состав этиленовой фракции по учебнику Лебедев Н.Н. (стр. 50-53)

2) Начертить схемы выделения бутадиена-1,3 из этиленовой фракции, схему разделения фракции С₄ экстрактивной дистилляцией (Лебедев Н.Н. стр. 51, 52), соблюдая правила ГОСТ.

Технологическая схема выделения хемосорбцией:

1-3 — экстракторы; 4, 5 — отпарные колонны, 6 — холодильник; 7 —кипятильник; 8 — дефлегматоры

Описание процесса

На современных установках хемосорбцию проводят в не­скольких экстракционных колоннах, в которых жидкая фракция и поглотительный раствор движутся противотоком за счет раз­ницы их плотностей. Охлажденный сорбент поступает в верхнюю часть первого экстрактора 1 и движется сверху вниз через все три аппарата. Исходную фракцию С₄ подают в сере­дину третьего экстрактора, и она, как более легкая, поднимается вверх; из одной колонны в другую ее перекачивают насосами. Освобожденная от бутадиена-1,3 фракция С₄ (C₄H₁₀ + С₄H₈) выводится из верхней части экстрактора 1, выполняющей роль се­паратора. Насыщенный раствор с низа экстрактора 3 перетекает в отпарную колонну 4, где при 40 °С отгоняются захвачен­ные олефины. Так как они содержат много бутадиена-1,3, их возвращают на сорбцию в нижнюю часть колонны 3. Раствор из куба колонны 4 подают в отпарную колонну 5, где за счет на­гревания бутадиен-1,3 десорбируется, а регенерированный сор­бент охлаждают в холодильнике 6 и возвращают в экстракторы.

Технологическая схема разделения фракции С₄ экстрактивной ди­стилляцией:

1, 4 — ректификационные колонны; 2, 5— отпарные колонны; 3 — узел хемосорбции изобутена; 6 — холодильники; 7 — дефлегматоры; 8 — кипятильники

Описание процесса

Фрак­цию С₄ подают в среднюю часть колонны 1, на верх которой вводят ацетонитрил. Раствор из куба поступает в отпарную ко­лонну 2, где отгоняется бутадиен-1,3 и регенерируется экстр­агент, возвращаемый в колонну 1. Не поглощенная в ней смесь бутенов и бутанов направляется в узел 3 для хемосорбции изо­бутена, после чего остаток поступает на экстрактивную дистил­ляцию в колонну 4. С верха ее удаляются бутаны, которые можно подвергнуть дополнительной ректификации для получе­ния индивидуальных н- и изобутана. н-Бутены в колонне 5 от­гоняются от экстрагента, который возвращают в колонну 4.

3) Подготовиться к защите работы

4. Критерии оценивания самостоятельных работ

1) Провести опрос по изученному материалу

2) Проверить правильность, лаконичность и грамотность конспектов.

3) Проверить знание технологических схем и соблюдение стандартов при изображении этих схем.

5. Литература

1) Капкин В.Д., Савинецкая Г.А., Чапурин В.И. Технология органического синтеза.- М.;Химия, 1984, 398с.

2) Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза.- М.;Химия, 1998, 592с.

Самостоятельная работа № 3

1. Тема : Выделение и концентрирование ароматических углеводородов. Получение ароматических углеводородов изомеризацией

2. Цель работы

Освоить технологию экстрактивного выделения ароматических углеводородов, технологию разделения ксилольной фракции.

Мы поможем в написании ваших работ!