Қысқартылған сөздер

ИҚС ‒ инфрақызыл спектроскопия

ТПД ‒ термопрограммаланған десорбция

ЭМ ‒ электронды микроскопия

БЭТ ‒ Брунауэр-Эммет-Теллер әдісі

ЯМР – ядролық магнитті резонанс

ЭБ – этилбензол

ZSM-5 – жоғарыкремнийлі синтетикалық цеолит

4 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ 47

4.1 Технологиялық сызбасының материалдық балансы 47

4.2 Бензолды алкилдеу реакторының есебі 50

4.3 Ректификациялық колонналарды есептеу 50

5. ЭКОНОМИКАЛЫҚ БӨЛІМ 53

5.1 Өндіріс қуаттылығын анықтау 53

5.2 Күрделі(капиталді) шығындарды есептеу 54

5.3 Өндірістік жұмысшылар саны 55

5.4 Өнімнің өзіндік құнын анықтау 56

5.5 Өндірістің экономикалық көрсеткіштерін анықтау 57

КІРІСПЕ

Ароматты қосылыстарды олефиндермен алкилдеу органикалық және мұнайхимия синтездерінде маңызды орын алатын реакция болып танылады. Маңызды рөлі атқаратын басқа да өндірістік алкилдеу өнімдері, бұл өнімдер негізінде синтетикалық талшықтар мен каучуктер, полимерлер және беттік активті заттар, жақпа майлар және т.б. өнімдері.

Батыс елдерінде мұнай өңдеуші өнеркәсіптерінде алкилдеу процессінің үлестік салмағы 16-20%, Ресейде - 0,1%. Қазақстанда бұл процесс мүлдем жоқ, ғылыми зерттеулер де бұл салада азырақ жүргізілген.

Жоғары мағыналы, маңыздысы этилбензол және изопропилбензол. Бұлар стирол және α-метилстирол мономерлерін алуда бастапқы заты ретінде алынады.

Қазақстанда органикалық реагенттер өндірісі жоқ, бұдан шығатыны алкилбензолдарды бензолды каталитикалық алкилдеу әдісімен алуды ұсынылады. Соғұрлым біздің елімізде алкилдеуші агент ретінде мұнайдың термиялық крекингіленген α-олефин фракциясын қолдануға болады. Ал бензолды,құрамында 45 % мөлшерде ароматты қосылыстар болатын, бензин риформингісінен алуға болады. Ароматты қосылыстардың ішіндегі 70 % бензол болып келсе, қалғаны оның гомологтары. Сол себепті бензин риформингісіндегі бензолды фракция алкилбензол өндірісінің шикізаты болып табылады. Алкилдеу процессі каталитикалық болып келетіндіктен, мұқият зерттеу мен реакцияны жүргізуде қолайлы жағдайды туындатуды талап етеді.

Заманауи өнеркәсіптердің 90% - ға жуығы сызықты алкилбензолды өндіруде гомогенді AlCl₃ немесе HF катализаторлары қатысында бензолды олефинмен алкилдеу сатысында жүргізеді. Бұл құрылғының коррозиясына, көп мөлшерде қалдықтың қалуына, қоршаған ортаның ластануына шалдықтырады және де катализатордың регенерацияланбауына әкеледі.Алкилароматты көмірсутектердің мұншалықты көп өндірілуі, осының негізінде қолданысқа қажетті өнімдерінің көптігінен. Алкилдеуші агент ретінде тек олефиндер ғана емес спирттер және алкилгалогенидтерді де қолдануға болады. Көрсетілген мұндай процесске қолайлы гетерогенді катализаторды іздеуді ғана емес, сонымен бірге ғылыми көзқарастар қалыптасып, аталған кемшіліктерді жою мақсатында тәжірибелік нысан болып отыр.

Заманауи мұнай өңдеу мен мұнайхимия саласын құрылымдық типі әрқалай кристаллды алюмосиликаттарсыз, соның ішіндегі катион алмастырғыш қышқылды металлдар, тегі бірдей кеуекті, көпкомпонентті, полифункциональды, молекулалы-елеуішті катализаторларынсыз көз алдымызға елестету қиын. Кристаллдық алюмосиликаттарды жаһандық қолданыс жылына 300 мың.т.-ға жетті және ары қарай өсуде. Бұл шикізаттардың қолданысымен миллиондаған тонна басқа да шикізаттар, аумақты көлемде – жағармай компоненттері, мұнайхимиясының шикізатынан индустриалды майға дейін, мономерлер, көптеген органикалық жартылай өнімдер өндірілуде.

Бұдан шығатыны, бұл жұмыстың мақсаты бензолды цеолит катализаторы қатысында алкилдеу реакциясының негізгі заңдылықтарын орнату, және де жоғары эффектілі катализаторды жасау болып табылады. Сол арқылы этилбензол алыну жолы қарастырылып, полимерлер мен пластмасса алудағы шикізаты ретінде қолданылуы. Этилбензолдың температураға байланысты шығым көрсеткіші, реакция жылдамдығы айқындалды.