КПИ
Кафедра физической химии
Дипломный проект на тему: «Виробництво п-фенілендіаміну із вторсировини – поліетилентерефталату»
Киев - 2022
Проект посвящен разработке технологии получения п-фенилендиамина высокой степени чистоты перегруппировкой по Гофману диамида терефталевой кислоты, который в свою очередь синтезируется аммонолизом полиэтилентерефталатного сырья. На основе существующих методик синтеза п-фенилендиамина данным способом, а также химизма реакции, подобрано исходное сырье и оптимальные условия проведения процесса. Технологическая схема стадии разработана в соответствии с преследуемыми целями – максимизации энергоэффективности, экологичности и минимизации энергоемкости. Приведен перечень показателей исходного сырья, полупродуктов и готового продукта, контроль которых является обязательным для стабильной и бесперебойной работы предприятия. Учитывая особенности технологического процесса, составлена схема материальных потоков и рассчитан материальный баланс для производства одной партии п-фенилендиамина. Осуществлен выбор оформления и расчет базисных технических параметров основного аппарата стадии производства – реактора для проведения реакции перегруппировки по Гофману. С целью увеличения точности управления и регулирования технологических процессов, мобильности, облегчения работы работников предложен один из возможных вариантов автоматизации производства. В результате проведения экономических расчетов определена целесообразность запуска цеха. Для создания безопасных условий труда, с учетом действительных нормативных документов по охране труда, был составлен план мероприятий, направленных на устранение или минимизацию негативных производственных факторов.
Ключевые слова: п-фенилендиамин, перегруппировка по Гофману, диамид терефталевой кислоты, аммонолиз полиэтилентерефталатное сырье.
ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ ТА УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 12
ВСТУП 13
1 ОБҐРУНТУВАННЯ ТА ВИБІР ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ 15
1.1 Літературний огляд промислових способів отримання п-ФДА 15
1.2 Хімізм реакції перегрупування за Гофманом 23
2 ХАРАКТЕРИСТИКА ЦІЛЬОВОГО ПРОДУКТУ, СИРОВИНИ ТА ДОПОМІЖНИХ МАТЕРІАЛІВ 28
2.1 Характеристика готового продукту 28
2.2 Характеристика основної та допоміжної сировини 33
3 ХІМІЗМ ТА ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕХНОЛОГІЇ СТАДІЇ ПЕРЕГРУПУВАННЯ ЗА ГОФМАНОМ 36
3.1 Фізичні та хімічні властивості цільового продукту 36
3.2 Хімічні перетворення на стадії перегрупування за Гофманом та умови їх протікання. Екологізація виробництва 40
4 ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ ВИРОБНИЦТВА 43
4.1 Технологічна схема стадії перегрупування ДАТФК за Гофманом 43
4.2 Матеріальний баланс стадії перегрупування ДАТФК за Гофманом 49
5 МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ТЕХНОЛОГІЧНОГО КОНТРОЛЮ 61
6 ВИБІР ТА РОЗРАХУНКИ ПАРАМЕТРІВ ОСНОВНОГО ТА ДОПОМІЖНОГО ОБЛАДНАННЯ 63
6.1 Вибір та розрахунок основного обладнання 63
6.2 Вибір допоміжного обладнання 68
7 АВТОМАТИЗАЦІЯ ДІЛЯНКИ ВИРОБНИЦТВА 71
7.1 Аналіз технологічного процесу як об’єкта автоматизації 71
7.2 Опис розробленої схеми автоматизації 76
7.3 Розрахунок похибки вимірювально-регулювального каналу 83
8 ЕКОНОМІКО-ОРГАНІЗАЦІЙНІ РОЗРАХУНКИ 85
8.1 Характеристика підприємства, цеху та продукції, що випускається 85
8.2 Організація праці цеху 90
8.3 Обґрунтування витрат на виробництво продукції 92
8.4 Витрати на здійснення контролю якості 100
8.5 Обґрунтування собівартості продукції 101
8.6 Обґрунтування величини необхідних капіталовкладень 104
8.7. Розрахунок основних техніко-економічних показників 105
9 ОХОРОНА ПРАЦІ 107
9.1 Виявлення та аналіз шкідливих і небезпечних виробничих факторів на проєктованому об’єкті. Заходи з охорони праці 107
9.1.1 Повітря робочої зони 107
9.1.2 Виробниче освітлення 110
9.1.3 Виробничий шум і вібрації 113
9.1.4 Електробезпека 114
9.1.5 Безпека технологічних процесів і обслуговування обладнання 115
9.2 Пожежна безпека 117
ВИСНОВКИ 120
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 123
ДОДАТОК А
