شبیه سازی تولید استالدهید از اتانول با استفاده از HYSYS همراه با امكان سنجی مقدماتی

شبیه سازی تولید استالدهید از اتانول با استفاده از HYSYS همراه با امكان سنجی مقدماتی

 در این قسمت پروژه با موضوع شبیه سازی تولید استالدهید از اتانول با استفاده از HYSYS همراه با امكان سنجی مقدماتی به صورت فایل فشرده شامل فایل word و HYSYS برای دانلود ارائه شده است.

قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.

چکیده

استالدهید به دلیل واکنش پذیری بالایی که دارد به عنوان یک ماده واسطه مهم در تولید اسید استیک، استیک آنهیدرید، اتیل استات، پراستیک اسید، بوتانول، ۲-اتیل هگزانول، آلکیل آمین ها، پیریدین ها و سایر مواد شیمیایی استفاده می شود. برای تولید تجاری روش های مختلفی وجود دارند که عبارتند از : دی هیدروژناسیون یا اکسیداسیون اتانول، اضافه کردن آب به استیلن، اکسیداسیون جزئی هیدروکربن ها، و اکسیداسیون مستقیم اتیلن. در این پروژه تولید استالدهید از اتانول بررسی شده است. در ابتدا روش های تولید این ماده بررسی شده اند و فرآیند تولید استالدهید از اتانول بررسی شده است. PFD این فرآیند استخراج شده و با نرم افزار
ASPEN HYSYS شبیه سازی شده است. هریک از تجهیزات با استفاده از نرم افزار هایسیس سایز شده اند و قیمت آنها استخراج شده است. سپس هزینه های ثابت و عملیاتی این واحد محاسبه شده اند. در انتها نیز میزان سودآوری واحد بررسی شده است.

مقدمه

استالدهید یک ماده مهم در صنعت می باشد. اسید استیک، انیدریداستیک، نرمال برتانول و ۲ اتیل هگزانول محصولات اصلی هستند که از این ماده به دست می ایند. مقادیر کمی از استالدهید در ساخت توی متیل پروپان آلدئید و پیریدن ها و اسید پراستیک، کروتون آلدئید، کلرال و اسیدلاستیک به کار رفته و سایر موارد استعمال آن عبارتند از تهیه پاراآلدئید، عطرها و طعم دهنده ها، رنگهای آنیلین، پلاستیک ها و لاستیک و آئینه نقره می باشد. استالدهید می تواند از اتانول، پروپان، بوتان، استیلن، اتیلن به دست آید که روش اتیلن در صنعت بسیار مهم می باشد.

همان گونه که به طور مفصلی بحث خواهد شد، این ماده شیمیائی از متدهای مختلفی بدست می آید. در ایالت متحده ی امریکا قبلی از فرآیند Hoechest- Wacker این ترکیب از استیل الکلی تهیه می شد. در آلمان نصف کل محصول هنوز از استیلن تولید می شود و در کشور فرانسه تا سال ۱۹۵۷ از هیدروکربورهای استیلن بدست می آید. در ایتالیا نیز استالدهید اغلب از استیلن بدست می اید.

در نقاط مختلف جهان استالدهید بنا به شرایط محلی از روش های مختلف توسط کمپانی های زیادی تولید می شود. ۴۴% کل تولید جهانی در ایالات متحده آمریکاست که تمامی واحدهای آن از فرآیند Hoechest- Wacker می باشد. تکزاس نیز یکی از منابع تولید است که اسیداستیک، اسید پروپیونیک، متیل اتیل کتون (MEK) استن، متانول و فرم آلدئید از آن تولید می شود و یکی از بزرگترین تولید کننده های مشتقات استیلن در دنیاست.

از بررسی واحدهای تولیدی در تمام نقاط جهان نشان داده می شود که از سال ۱۹۶۰ فرآیند Hoechest- Wacker تجارتی شده و به سرعت مورد استفاده قرار گرفته است و حتی در کشورهای کوچکی نظیر مکزیک و اسپانیا مورد استفاده قرار گرفته است.

روش های مورد استفاده در کشورهای مختلف در جدول شمارۀ ۱-۱ آمده است. میزان رشد تولید جهانی استالدهید در منحنی شمارۀ ۱ ارائه شده است.

استالدهید یک ماده شیمیایی مهم واسطه است. پیریدینها، پنتایریتروتول، اسید استیک و استرهای استات به ترتیب ۳۴٪، ۲۳٪، ۱۸٪ و ۱۰٪ به ترتیب مصرف جهانی استالدهید ۲۰۱۶ را به خود اختصاص دادند. پایه های پیریدین و پیریدین مواد اولیه مهمی در تولید مواد شیمیایی کشاورزی هستند. استرهای پنتایریتریتول و استات (عمدتاً اتیل استات، بلکه مقداری ایزوبوتیل استات) هر دو به شدت در پوششهای سطح استفاده می شوند.

اسید استیک اکنون به طور عمده از طریق فرآیند کربنیلاسیون متانول با هزینه کم ساخته می شود. برنامه های دیگر برای استالدهید ۱۵٪ باقی مانده از مصرف استالدهید جهانی در سال ۲۰۱۶ را به خود اختصاص داده است. این دسته شامل ۱،۳-بوتیلن گلیکول، کروتونالدئید و گلیوکسال به همراه برخی از مشتقات با حجم کمتر است. مشخصات تجاری مربوط به استالدهید در جدول ۲-۳ نشان داده شده اند (گمرک جمهوری اسلامی ایران).

تغییرات ساختاری، تقاضای استالدهید نیز در چند سال گذشته به دلیل بازارهای نهایی مصرف نهایی و تأثیر رکود اقتصادی بر روی این محصولات مشتق از استالدهید کاهش یافته است. شکل ۱-۱ مصرف جهانی استالدهید را نشان می دهد.

فهرستی از مطالب این پروژه در زیر آمده است:

• فصل اول مقدمه
• فصل دوم استالدهید
• مواد موجود در تولید استالدهید
• استالدهید
• اتانول
• استیک اسید
• بوتانول
• اتیل استات
• هیدروژن
• ایمنی و نگهداری
• فصل سوم روش های تولید استالدهید
• طرز تهیه آزمایشگاهی
• روشهای صنعتی تهیه استالدهید
• تهیۀ استالدهید از استیلن
• تهیه استالدهید از اتانول
• فصل چهارم شرح فرآیند و محاسبات اقتصادی
• بررسی فرآیند انتخابی
• شرح فرآیند
• شبیه سازی با استفاده از نرم افزار هایسیس
• موازنه جرم
• طراحی و هزینه تجهیزات
• طراحی تجهیزات
• قیمت تجهیزات
• محاسبات اقتصادی
• محاسبه Total fixed capital cost
• هزینه یوتیلیتی
• ۴-۶-۳- هزینه مواد خام و محصولات
• ۴-۶-۴- هزینه نیروی انسانی
• ۴-۶-۵- بررسی سود آوری واحد
• منابع