Основы нефтехимического синтеза (стр. 1 )

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Салаватский индустриальный колледж»

ОСНОВЫ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Методические указания и задания

для выполнения контрольных работ для студентов,

обучающихся по заочной форме специальности

240134 Переработка нефти и газа

2012 г.

Рассмотрено на заседании цикловой комиссии механико-технологических дисциплин	Утверждаю Заместитель директора по учебной работе _________ «____» ___________
протокол № ____от __________2012 года
Методические указания составлены в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта по специальности среднего профессионального образования 240134 Переработка нефти и газа
Председатель цикловой комиссии
____________

Автор: , преподаватель ГБОУ СПО «Салаватский индустриальный колледж»

Рецензент:

, преподаватель ГБОУ СПО «Салаватский индустриальный колледж»

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	Введение	3
1.	Рабочая программа учебной дисциплины:	5
1.1	Паспорт рабочей программы учебной дисциплины	5
1.2	Структура и содержание учебной дисциплины	7
1.3	Условия реализации учебной дисциплины	16
1.4	Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины	18
2.	Методические указания по изучению учебного материала	19
3.	Задания для выполнения контрольной работы
4.	Список вопросов к экзамену

Введение

Методические указания составлены на основе рабочей программы учебной дисциплины «Основы нефтехимического синтеза», которая является частью основной профессиональной программы базовой подготовки в соответствии с ФГОС СПО по специальности 240134 Переработка нефти и газа.

Целью методических указаний является реализация Федеральных государственных образовательных стандартов по специальности 240134 Переработка нефти и газа (базовый уровень подготовки) при заочной форме обучения.

Рабочая программа дисциплины «Основы нефтехимического синтеза» предусматривает изучение промышленного производства нефтехимических продуктов на основе нефтяного сырья, что послужит расширению кругозора техника-технолога по переработке нефти и газа.

Усвоение программного материала базируется на знаниях, полученных при изучении органической, физической, коллоидной химии; процессов и аппаратов нефтепереработки; химии и технологии нефти и газа.

При изучении дисциплины «Основы нефтехимического синтеза» особое внимание следует уделить вопросам качества сырья и готового продукта, стандартам на готовую продукцию, способам подготовки сырья к переработке, условиям ведения процесса, технологическому оформлению процессов, характеристике основного оборудования и его назначению, технико-экономической характеристике процессов, перспективам развития, вопросам охраны окружающей среды.

В результате освоения учебной дисциплины студент должен

уметь:

- выполнять материальные и энергетические расчеты для технологических процессов нефтехимического производства;

- анализировать результаты расчетов с технико-экономической точки зрения;

- составлять и делать описание технологических схем процессов нефтехимического синтеза;

- обосновывать целесообразность выбранной технологической схемы и конструкции оборудования;

- пользоваться технической и справочной литературой;

знать:

- производство углеводородного сырья и его подготовку к химической переработке;

- способы и особенности производства продуктов нефтехимического синтеза;

- нормы технологического режима, химизм, энергетику и основанное оборудование технологических процессов;

- основы экобиозащитных и энергосберегающих технологий.

1. Рабочая программа учебной дисциплины

1.1 паспорт РАБОЧЕй ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНы

Основы нефтехимического синтеза

1.1.1 Область применения рабочей программы

Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы базовой подготовки в соответствии с ФГОС по специальности СПО 240134 Переработка нефти и газа.

Рабочая программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке по рабочим профессиям.

1.1.2 Место учебной дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: дисциплина входит в профессиональный цикл и относится к числу общепрофессиональных дисциплин.

1.1.3 Цели и задачи учебной дисциплины – требования к результатам освоения учебной дисциплины.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен уметь:

-  выполнять материальные и энергетические расчеты для технологических процессов нефтехимического производства;

-  анализировать результаты расчетов с технико-экономической точки зрения;

-  составлять и делать описание технологических схем процессов нефтехимического синтеза;

-  обосновывать целесообразность выбранной технологической схемы и конструкции оборудования;

-  пользоваться технической и справочной литературой.

В результате освоения учебной дисциплины обучающийся должен знать:

-  производство углеводородного сырья и его подготовку к химической переработке;

-  способы и особенности производства продуктов нефтехимического синтеза;

-  нормы технологического режима, химизм, энергетику и основанное оборудование технологических процессов;

-  основы экобиозащитных и энергосберегающих технологий.

1.1.4 Количество часов на освоение рабочей программы учебной дисциплины:

максимальная учебная нагрузка обучающегося 147 часов, в том числе:

обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося 105 часов;

лабораторно-практические занятия 22 часа;

самостоятельная работа обучающегося 42 часа.

1.2 СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1.2.1 Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Объем часов
Максимальная учебная нагрузка (всего)	147
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)	105
в том числе:
лабораторные работы практические занятия	- 22
Самостоятельная работа обучающегося (всего)	42
в том числе:
доклад	8
графическая работа	4
самоподготовка (самостоятельное изучение тем учебников, учебных пособий)	30
Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

1.2.2 Тематический план и содержание учебной дисциплины

ОСНОВЫ НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА

Наименование разделов и тем	Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся	Объем часов	Уровень освоения
1	2	3	4
Введение	Значение и содержание дисциплины «Основы нефтехимического синтеза», ее связь с другими дисциплинами. Перспективы развития промышленности нефтехимического синтеза	2	1
Раздел 1 Производство углеводородного сырья и его подготовка к химической переработке		16
Тема 1.1 Производство углеводородного сырья	1	Основные источники углеводородного сырья. Производство высших и низших олефинов. Процесс пиролиза. Технологическая схема пиролиза жидкого сырья. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса. Разделение газа пиролиза. Производство -олефинов.	2	2,3
2	Производство алкилбензолов. Основные представления об алкилировании бензола. Свойства и применение этилбензола. Производство этилбензола. Технологическая схема получения этилбензола. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
3	Производство алкилфенолов. Основные представления об алкилировании фенола. Свойства и применение алкилфенолов. Технологическая схема получения высших алкилфенолов. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
Практическое занятие 1. Составление и расчет материального баланса получения этилбензола	2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство ацетилена и углеводородов изостроения»	2
Тема 1.2 Подготовка углеводородного сырья к химической переработке	1	Требования к качеству сырья. Очистка и осушка газообразных углеводородов.	2	2,3
2	Разделение газообразных и жидких углеводородов	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Начертить технологические схемы разделения газообразных углеводородов масляной абсорбцией и низкотемпературной ректификацией	2
Раздел 2 Производство виниловых мономеров и диенов		22
Тема 2.1 Производство углеводородных мономеров дегидрированием	1	Теоретические основы процессов дегидрирования. Свойства, применение и производство бутадиена. Технологические схемы одностадийного и двухстадийного дегидрирования н-бутана. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2
2	Производство изопрена. Свойства и применение изопрена. Производство изопрена дегидрированием изопентана, из изобутилена и формальдегида, из пропилена. Технологические схемы процессов. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2,3
3	Производство стирола и метилстирола. Свойства и применение. Технологические схемы дегидрирования этилбензола и изопропилбензола. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2,3
Практическое занятие 2. Расчет материального баланса получения стирола из этилбензола	2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство диенов окислительным дегидрированием углеводородов»	4
Тема 2.2 Производство виниловых мономеров с функциональными группами	1	Производство винилхлорида. Свойства и применение. Методы получения. Технологическая схема комбинированного метода получения винилхлорида. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2,3
2	Производство акрилонитрила. Свойства и применение. Технологическая схема получения акрилонитрила окислительным аммонолизом пропилена. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
3	Производство винилацетата. Свойства и применение. Методы получения. Технологическая схема получения винилацетата из этилена и уксусной кислоты. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Доклад на тему: «Производство акриловой и метакриловой кислот и их эфиров»	4
Раздел 3 Производство кислородсодержащих продуктов		34
Тема 3.1 Основные представления о процессах окисления углеводородов	1	Механизм процесса окисления углеводородов. Закономерности окисления углеводородов в газовой и жидкой фазе. Основные закономерности окисления циклических углеводородов. Особенности окисления олефинов.	2	2
Самостоятельная работа обучающихся. Доклад на тему: «Биохимическое окисление насыщенных углеводородов (производство белково-витаминных концентратов)»	2
Тема 3.2 Производство кислородсодержащих продуктов окислением высших парафинов	1	Производство высших жирных кислот. Свойства и применение. Технологическая схема получения ВЖК окислением парафина. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
2	Производство высших жирных спиртов. Свойства и применение. Технологическая схема получения ВЖС. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
Тема 3.3 Производство кислородсодержащих продуктов окислением циклических углеводородов	1	Производство фенола и ацетона. Свойства и применение фенола и ацетона. Способы получения фенола и ацетона. Производство фенола и ацетона купольным методом. Технологическая схема получения фенола и ацетона купольным методом. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство терефталевой кислоты»	2
Тема 3.4 Производство кислородсодержащих продуктов окислением олефинов	1	Производство этиленоксида. Свойства и применение этиленоксида. Способы получения. Технологическая схема получения этиленоксида прямым окислением этилена. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
2	Производство ацетальдегида. Свойства и применение. Способы получения. Технологическая схема получения ацетальдегида двухступенчатым окислением этилена. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство акролеина»	2
Тема 3.5 Производство кислородсодержащих продуктов реакциями гидратации	1	Теоретические основы процессов гидратации. Сернокислотная и прямая гидратация олефинов. Химизм процессов. Достоинства и недостатки процессов.	2	2
2	Производство этилового спирта. Свойства и применение. Способы получения. Технологические схемы получения этилового спирта сернокислотной и прямой гидратацией этилена. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство изопропилового и трет-бутилового спиртов прямой гидратацией пропилена и изобутилена»	2
Тема 3.6 Производство спиртов по реакциям присоединения	1	Производство метилового спирта из синтез-газа. Основные закономерности процесса. Технологическое оформление процесса. Новые направления переработки метанола.	2	2,3
2	Производство спиртов оксосинтезом. Гидроформилирование олефинов. Катализаторы и механизм гидроформилирования. Кинетика гидроформилирования и влияние различных факторов. Технологическое оформление процесса. Производство бутиловых спиртов.	2	3
Практическое занятие 3. Расчет материального баланса стадии синтеза метанола	2
Самостоятельная работа обучающихся. Доклад на тему: «Новые направления развития процесса оксосинтеза»	4
Раздел 4 Производство синтетических моющих веществ		10
Тема 4.1 Применение и классификация поверхностно-активных веществ	1	Применение ПАВ. Классификация ПАВ. Физико-химические основы действия моющих и поверхностно-активных веществ. Повышение качества синтетических моющих веществ.	2	2
Самостоятельная работа обучающихся. Начертить схемы строения мицелл.	2
Тема 4.2 Производство анионоактивных моющих веществ	1	Теоретические основы процессов сульфирования, сульфохлорирования и сульфоокисления.	2	2
2	Производство алкилсульфатов и алкилсульфонатов. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2,3
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство неионогенных моющих веществ»	2
Раздел 5 Производство полимеров		28
Тема 5.1 Общие сведения о полимерах	1	Основные понятия и классификация. Химическое строение и структура полимеров.	2	2
2	Методы синтеза полимеров. Физико-механические свойства полимеров.	2	2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство пластических масс и синтетических волокон»	2
Тема 5.2 Полимеры, получаемые по реакции полимеризации	1	Производство полиэтилена. Свойства и применение. Производство полиэтилена при высоком давлении. Влияние различных факторов на процесс полимеризации. Аппаратурное оформление процесса. Технологическая схема получения ПЭВД в змеевиковом реакторе. Достоинства и недостатки процесса.	2	3
	2	Производство полиэтилена при низком давлении. Влияние различных факторов на процесс полимеризации. Аппаратурное оформление процесса. Технологическая схема получения ПЭНД суспензионной полимеризацией. Достоинства и недостатки процесса.	2	3
3	Производство полистирола. Свойства и применение. Промышленные способы производства полистирола. Производство полистирола блочным методом (в массе). Производство полистирола блочно-суспензионным методом. Технологические схемы процессов. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	3
Практические занятия 4,5 Расчет материального баланса производства полиэтилена высокого давления Расчет реактора полимеризации	2 2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство поливинилхлорида»	2
Тема 5.3 Полимеры, получаемые по реакции поликонденсации	1	Производство феноло-формальдегидных полимеров, свойства и применение. Физико-химические основы получения феноло-формальдегидных полимеров. Производство новолачных и резольных олигомеров. Технологические схемы процессов. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Производство сложных полиэфиров, эпоксидных полимеров, полиамидов и полиуретанов»	2
Тема 5.4 Производство синтетических каучуков	1	Свойства и классификация эластомеров. Производство бутадиен-стирольного каучука СКС. Технологические схемы получения латекса СКС и выделения СКС из латекса. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	2
2	Свойства и применение изопренового каучука СКИ-3. Производство изопренового каучука СКИ-3. Технологическая схема. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Переработка каучука в резиновые изделия»	2
Раздел 6 Производство неорганических продуктов		32
Тема 6.1 Производство серы и серной кислоты	1	Производство серы. Свойства и применение. Получение серы методом Клауса. Технологическая схема. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологического процесса.	2	3
2	Производство серной кислоты. Свойства и применение. Сырье для производства серной кислоты. Производство серной кислоты из серы и сероводорода. Особенности технологических процессов. Технологические схемы производств. Контактное и абсорбционное отделения современного сернокислотного производства. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2
Практические занятия 6,7 Расчет материального баланса сушильно-абсорбционного отделения производства серной кислоты. Расчет сушильной башни	2 2
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Совершенствование сернокислотного производства»	2
Тема 6.2 Производство водорода, синтез-газа и аммиака	1	Производство водорода и синтез-газа. Свойства и применение. Виды и подготовка сырья для производства водорода и синтез-газа. Производство водорода и синтез-газа методом каталитической конверсии метана. Технологические схемы. Нормы технологического режима, химизм, энергетика и основное оборудование технологических процессов.	2	3
2	Производство аммиака. Свойства и применение. Физико-химические основы синтеза аммиака. Промышленные схемы синтеза аммиака. Оборудование систем синтеза аммиака. Технологическая схема получения аммиака при среднем давлении.	4	3
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Совершенствование аммиачного производства»	2
Тема 6.3 Производство минеральных удобрений	1	Производство аммиачной селитры. Свойства и применение. Физико-химические основы процесса синтеза аммиачной селитры. Технологические схемы производства. Аппаратурное оформление процесса.	2
	2	Производство карбамида. Свойства и применение. Физико-химические основы процесса синтеза карбамида. Технологические схемы производства. Аппаратурное оформление процесса.	2	3
Практические занятия 8,9 Расчет материального и теплового балансов синтеза карбамида Расчет материального и теплового балансов процесса нейтрализации производства аммиачной селитры	4 4
Самостоятельная работа обучающихся. Самостоятельное изучение темы: «Агротехническое значение минеральных удобрений»	2
Раздел 7 Основы промышленной экологии и энергетические проблемы химической технологии		3
Тема 7.1 Основы экобиозащитных и энергосберегающих технологий	1	Экономические проблемы химической технологии. Сточные воды промышленных предприятий и методы их очистки. Очистка промышленных газовых выбросов. Утилизация твердых отходов. Энергетические ресурсы химической промышленности. Рациональное использование энергии и химическая энерготехнология.	3	2
Всего:	147

1.3 условия реализации УЧЕБНОЙ дисциплины

1.3.1 Требования к минимальному материально-техническому обеспечению