Разработка технологической схемы парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль с использованием серебряных катализаторов
Общие сведения о глиоксале, способы его получения. Парофазное каталитическое окисление этиленгликоля. Моделирование химико-технологической схемы производства глиоксаля на серебряном катализаторе. Моделирование технологической схемы на пакете ChemCAD.
| Рубрика | Химия |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.07.2015 |
| Размер файла | 5,9 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Теоретические исследования и расчеты
- выбор и обоснование способов решения поставленной задачи;
- исследование физико-химических основ процесса.
Разработка ХТС
- разработка плана экспериментальных исследований;
- подготовка программной среды ChemCAD, необходимой для моделирования ХТС;
- разработка и моделирование ХТС; анализ полученных результатов.
Оформление результатов
- обобщение полученных результатов;
- оформление и рецензирование технического проекта.
4.3 Определение сметной стоимости проведения НИР
На выполнение данной НИР по смете необходимы следующие затраты:
- расчет материальных затрат;
- затраты на заработную плату научно-исследовательского персонала;
- прочие затраты.
4.3.1 Материальные затраты
Затраты на программную среду
Затраты на программную среду ChemCAD (по данным ИК СО РАН) составляют 21369 рублей
СПР = 21369 руб.
Электроэнергия
При расчете затрат на электроэнергию персонального компьютера учитываем, что работа проводилась в течении 60 дней и рабочий день составлял 8 часов, а согласно действующим тарифам 1 кВт·час стоит 1 руб. 83 коп. без НДС (18 %) по данным бухгалтерии ИК СО РАН. Компьютер потребляет 0,45 кВт•час. В результате энергозатраты составляют 254,88 кВт·час. Затраты на электроэнергию составили: СЭ = 1,83 • 254,88 = 466,43 руб.
Итого материальные затраты составляют:
СМАТ = СПР + СЭ = 21369 + 466,43 = 21835 руб. 43 коп.
4.3.2 Заработная плата научно-исследовательского персонала
Расчет затрат по данной статье осуществляется в зависимости от времени работы участников выполнения НИР и ставок их оплаты. Расчет заработной платы осуществляется по следующей формуле:
, (4.1)
где - среднечасовая тарифная ставка научно-исследовательского персонала, руб./час; ti - трудоемкость выполнения НИР, нормо-час; m - количество видов научно-исследовательских работ.
Ориентировочно выполнение дипломной работы занимает 4 месяца или 92 дня с учетом выходных. Результаты расчета заработной платы научно-исследовательского персонала приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Результаты расчета заработной платы научно-исследовательского персонала
|
№ |
Вид работы |
Специалисты |
Среднечасовая тарифная ставка, руб./час |
Трудоемкость выполнения работы, нормо-час |
Сумма, руб. |
|
|
1 |
Разработка плана НИР |
Научный руководитель |
90,90 |
64,00 |
5817,60 |
|
|
Лаборант |
20,50 |
192,00 |
3936,00 |
|||
|
2 |
Теоретические исследования и расчеты |
Научный руководитель |
90,90 |
30,00 |
2727,00 |
|
|
Лаборант |
20,50 |
90,00 |
1845,00 |
|||
|
3 |
Разработка ХТС |
Научный руководитель |
90,90 |
60,00 |
5454,00 |
|
|
Лаборант |
20,50 |
180,00 |
3690,00 |
|||
|
4 |
Оформление результатов |
Научный руководитель |
90,90 |
30,00 |
2727,00 |
|
|
Лаборант |
20,50 |
90,00 |
1845,00 |
|||
|
|
Всего часов |
736,00 |
||||
|
|
Итого |
28041,60 |
ФОТ специалистов составляет 28041,60 руб.
Отчисления с учетом единого социального налога (26 %) определяются в процентном отношении от ФОТ: 7290 руб. 82 коп.
4.3.3 Прочие затраты
Прочие затраты составляют 20 % от ФОТ:
СПРОЧ. = 0,2 • 28041,60 = 5608 руб. 32 коп.
Смета затрат по перечисленным выше статьям калькуляции приведена в таблице 4.3.
Сметная стоимость данной разработки составила 62776 руб. 17 коп.
Таблица 4.3 - Смета затрат на проведение НИР
|
№ |
Статьи калькуляции |
Сумма, руб. |
Удельный вес в структуре затрат, % |
|
|
1 |
Материальные затраты |
21835,43 |
34,8 |
|
|
2 |
Заработная плата научно-исследовательского персонала |
28041,6 |
44,7 |
|
|
3 |
Единый социальный налог |
7290,82 |
11,6 |
|
|
4 |
Прочие затраты |
5608,32 |
8,9 |
|
|
ИТОГО |
62776,17 |
100 |
4.4 Выводы
Стоимость внедрения данного программного комплекса составляет около 63 000 руб.
Программный комплекс позволяет сократить количество лабораторных опытов, ускорить подготовку результатов исследований по получению глиоксаля, а также удешевить процесс исследования.
Созданный программный продукт предназначен для расчета термодинамических параметров и различных балансов. К преимуществам данного лабораторного комплекса относится:
- хорошая управляемость программным комплексом;
- достаточное понимание метода расчета процесса синтеза глиоксаля при использовании комплекса в учебных целях;
- быстрота поиска необходимых параметров для расчета;
- быстрота и точность расчетов по представленной методике.
Стоимость разработки аналогичного программного комплекса в программной среде Hysys (при нынешних экономических условиях) составит сумму порядка 75000 рублей. Таким образом помимо вышеперечисленных преимуществ, мы получаем экономию от внедрения программного пакета ChemCAD для разработки данной технологической схемы порядка 12000 рублей.
Заключение
В процессе выполнения дипломного проекта проведен анализ способов получения глиоксаля, а также технологической схемы селективного окисления этиленгликоля.
Разработана технологическая схема парофазного окисления этиленгликоля в глиоксаль с использованием серебряных катализаторов, получены расчетные данные этого процесса:
- условия протекания процесса;
- физико-химические и теплофизические свойства исходных, промежуточных и готовых продуктов;
- материальные и тепловые балансы.
Произведен анализ чувствительности технологической схемы к изменению расхода азота, воздуха, а также к конструкции холодильника. Получены оптимальные параметры для производительности ХТС 130 кг/ч по ЭГ.
Разработанная модель ХТС на основе пакета ChemCad позволяет:
- изучать условия протекания процесса синтеза глиоксаля для различной производительности системы;
- удешевить процесс исследования, путем замены части лабораторных опытов компьютерным моделированием;
- сократить сроки анализа результатов исследования;
- детально проработать процесс.
Список использованных источников
ГОСТ 12.1.007 - 76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
ГОСТ 12.4.034 - 2001. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Классификация и маркировка.
ГОСТ 12.4.026 - 2001. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная.
ГОСТ 19710-78. Этиленгликоль.
ГОСТ 12.1.004 - 91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.
СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование
ППБ-03-93. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации.
1 Водянкина О. В., Курина Л. Н., Петров Л. А. и др. Глиоксаль. Аcademia - 2007, 247 стр.
2 Гороновский И.Т., Назаренко Ю.И., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. - Киев: Наукова думка, 1974. - С. 900 - 904.
3 Водянкина О.В., Курина Л.Н., Петров Л.А., Изатулина Г.А., Аркатова Л.А. // Хим. пром., 1997. - № 12. - С. 802 - 807.
4 Водянкина О.В. Парциальное окисление этиленгликоля в глиоксаль на серебряных и медных катализаторах. Автореф. дисс. … докт. хим. наук. Томск: ТГУ. 2002. - 38 с.
5 Deng J.F., Wang J., Xu. X. // Catal. Lett., 1996 V 36. - P. 207 - 216.
6 Кондратьев Д.В., Брайловский С.М., Темкин О.Н. // Деп. ВИНИТИ № 278ХР91. 1990. - 18 с.
7 Аркатова Л.А., Курина Л.Н., Водянкина О.В. // Журн. прикл. химии, 1999. - Т. 72. - № 5. - С. 795 - 798.
8 Курина Л.Н., Петров Л.А., Галанов С.И., Колпаков С.Н., Азаренко Е.А., Водянкина О.В. // Журн. физ. химии, 1996. - Т. 70. - № 2. - С. 359 - 360.
9 Курина Л.Н., Водянкина О.В., Азаренко Е.А. // Журн. прикл. химии, 1995. - Т. 68. - В. 7. - С. 1210 - 1211.
10 Аркатова Л.А., Курина Л.Н., Водянкина О.В., Кожомин А.Г. // Журн. прикл. химии, 1999. - Т. 72. - № 4. - С. 614- 616.
11 Keith B., Hardy H., Francis. R.F., Alfred D. Vapor phase oxidation process: Пат. № 3948997 UK C07C 045/ 00, Laporte Industries Limined, заявл. 14.03.1974. опубл. 6.04.1976.
12 Card Rodger J. Vapor phase oxidation process for making glyoxal: Пат. № 4978803, МКИ 5 С 07 С 45/ 38, С 07 С 45/ 39, American Cyanamid Co., № 373843, заявл.26.06.89. опубл.18.12.90.
13 Sauer W., Hoffmann W. Continuous preparation of glyoxal: Пат. № 4511739 США, МКИ С07 С 47/127, опубл. 16.04.1985.
14 Яковенко З.И. Физико - химические основы безотходного процесса производства концентрированного формалина на малосеребряном катализаторе: Докл. дисс. … докл. хим. наук. М.: МИТХТ, 1989. - 50 с.
15 Сахаров А.А., Каратаева О.В., Курина Л.Н. // Журн. физ. химии, 1993. - Т. 67. - № 3. - С. 435 - 437.
16 Долгов Б.Н. Катализ в органической химии. - Ленинград, 1959. - С. 202 - 205.
17 Огородников С.К. Формальдегид. - Л.: Химия, 1984.
18 Nishiwaki S. e. a. Пат. 00049, 1972 (Япония); С. А., 1972, V.76. - № 13, 72028g.
19 Nishiwaki S. e. a., Oosuki M. Пат. 21081, 1973 (Япония); С.А., 1973, V.79. - № 17,104755
20 Пат. 1487093, 1967 (Франция); С.А., 1968, V.68. - № 13, 59113.
21 Боресков Г.К. и др. - Хим. пром., 1977. - № 1, С. 48 - 29.
22 Нормы пожарной безопасности НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
23 Организационно-экономическая часть дипломных проектов по темам научно-исследовательского и конструкторского направлений. Методические указания для студентов технических специальностей. Сост. О.А.Стародубцева. НГТУ, 2004.
окисление этиленгликоль глиоксаль катализаторов
Приложение А
Таблица А.1 - Число сегментных перегородок в нормализованных кожухотрубных теплообменниках
Таблица А.2 - Параметры кожухотрубных теплообменников (по ГОСТ 15118 -79, ГОСТ 15120 -79, ГОСТ 15122 -79)
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обзор вариантов промышленного получения этиленгликоля из окиси этилена. Описание технологической схемы и сырья, используемого в производстве многотонажного синтеза этиленгликоля (окись этилена, вода), побочных продуктов (этиленгликоль, диэтиленгликоль).
курсовая работа [38,0 K], добавлен 06.04.2010Физико-химические основы процессов окисления SO2 в системе двойного контактирования и абсорбции. Расчет значения констант равновесия и выхода продукции. Материальный и тепловой балансы процессов. Разработка технологической схемы получения серной кислоты.
дипломная работа [207,8 K], добавлен 23.06.2014Описание промышленных способов получения серной кислоты. Термодинамический анализ процесса конденсации и окисления диоксида серы. Представление технологической схемы производства кислоты. Расчет материального и теплового баланса химических реакций.
реферат [125,1 K], добавлен 31.01.2011Сырье, общая технологическая схема производства алюминия. Процесс получения глинозема, описание электролитической технологии получения алюминия. Его очистка и рафинирование. Определение технической топологии ТХС, специфика определения ее параметров.
лекция [308,5 K], добавлен 14.10.2009Физические и химические свойства гликолей. Технологическая схема получения этиленгликоля гидратацией окисиэтилена. Способы получение эфирных масел. Принцип технического совместного получения этиленгликоля и окисиэтилена в стационарном слое катализатора.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 19.08.2010Описание технологической схемы производства и автоматизация технологического процесса. Материальный баланс установки. Организация основного и вспомогательного производства. Расчет материального баланса технологической установки производства метанола.
дипломная работа [362,8 K], добавлен 18.05.2019Способы получения этилена. Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого теплоносителя. Каталитическое гидрирование ацетилена в этилен. Окислительный пиролиз, пиролиз в трубчатой печи. Описание технологической схемы. Тепловой расчет аппарата.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.11.2009Физические свойства этиленгликоля. Горючесть вещества, температура кипения, плавления. Пределы воспламенения паров в воздухе. Плотность этиленгликоля в зависимости от температуры. Токсичность для человека, реакции обнаружения. Получение и применение.
презентация [543,6 K], добавлен 25.10.2012Описание технологической схемы получения фталоцианина меди. Расчёт материального и теплового балансов. Особенности схемы автоматизации установки. Расчет фильтра, необходимого для фильтрования образующегося красителя. Расчет размеров основных аппаратов.
курсовая работа [529,1 K], добавлен 15.03.2015Общая характеристика технологической схемы производства формалина и стирола. Рассмотрение особенностей дегидрирования и окисления первичных спиртов. Знакомство с технологией газофазного гидрирования. Основные этапы производства высших жирных спиртов.
презентация [1,0 M], добавлен 07.08.2015
