РефератБар.ру: | Главная | Карта сайта | Справка
Технологические и экономические аспекты производства диметилового эфира терефталевой кислоты. Реферат.

Разделы: Экономика и управление | Заказать реферат, диплом

Полнотекстовый поиск:




     Страница: 2 из 3
     <-- предыдущая следующая -->

Перейти на страницу:
скачать реферат | 1 2 3 







В России диметилтерефталат производят по способу «Witten». Этот процесс, включающий совместное окисление п-ксилола и метилового эфира п-толуиловой кислоты с последующей этерификацией продуктов окисления, состоит из следующих основных стадий:
1) окисление п-ксилола и метилтолуилата;
2) этерификащия;
3) дистилляция сырого эфира (ДМТ);
4) кристаллизация ДМТ;
5) дистилляция ДМТ;
6) чешуирование и упаковка готового продукта[4].
В России диметилтерефталат производят в наибольших объемах на следующих химических предприятиях
-АО" Уфанефтехим";
-Ангарский химический завод;
-ПО "Химволокно" (г. Могилев).
Места производства продукта обусловлены наличием исходного сырья и необходимых технологических установок[10].


4. Экономика производства.


В настоящее время химические волокна используют в самых различных областях- от товаров широкого потребления до космической техники. В период 1980-1992 гг. на долю химических волокон приходилось около 40% от всего потребления текстильного сырья в различных странах, а в наиболее развитых- до 50-60% [1]. В связи с созданием крупнотоннажных производств синтетических волокон на их долю приходится более 70% всего выпуска химических волокон,. а в таких странах, как США и Германия,- почти 90% [9].
Литературные сведения о технико-экономических показателях существующих производств синтетических волокон и мономеров для ДМТ- весьма ограничены. Однако на основании имеющихся данных о строительстве заводов можно судить о тенденциях развития некоторых способов. получения указанного продукта.

5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЗАТРАТ В ПРОИЗВОДСТВЕ.



Анализ капиталовложений в производство синтетических волокон и мономеров для них в развитых странах показывает, какое большое внимание в настоящее время уделяется этим производствам в США, Германии, Японии и других странах.
Особое место среди синтетических волокон занимают полиэфирные, известные на мировом рынке под торговыми марками терилен, дакрон, лавсан и др. Из этих полиэфиров получают волокна, корд, пленку и другие промышленные изделия. На долю полиэфирных волокон в 80-х гг. приходилось (% от общего объема вырабатываемых синтетических волокон): в США- 51, в Германии- 54, в Японии- 40. Поскольку исходным сырьем для полиэфиров служат диметилтерефталат и терефталевая кислота, расширение производства полиэфирных волокон влечет за собой увеличение потребления этих мономеров, а следовательно, и мощностей по их производству.
Потребление ДМТ в США характеризуется следующими данными (в млн. фунтов/год) [5].

Таблица 2.
Потребление диметилтерефталата в США(кг/год).



Сфера потребления

1980

1982

1987

1990

1993

Полиэфирные волокна
Полиэфирная пленка Полибутилентерефталат
Полиэфирная смола
Экспорт

744341
59420
-
-
86182

1484600
114304,7
7711,03
-
122469,3

1514990,6
117933,4
8164,62
453,59
113397,5

2225766,1
181436
31751,3
16329,24
136077

3122059,9
278957,85
7831,84
45359
158756,5

Итого

889943,58

1729085

1754939,7

2591359,6

3684965,1



Примечание. На 1 фунт полиэфирного волокна расходуется (в фунтах): ДМТ - 1,12; полиэфирной пленки- 1,11; полибутилентерефталата- 0,88; полиэфирной смолы-1,09.

В связи с обострением конкурентной борьбы за рынки сбыта производители волокон, а также производители мономеров для них не только расширяют свои производства, но совершенствуют и интенсифицируют технологические процессы. Этому способствует перестройка периодических процессов на непрерывные, а также сокращение расходов на исходное сырье, на долю которого приходятся основные затраты. Одно из мероприятий по совершенствованию процессов- замена диметилтерефталата в производстве полиэфиров на терефталевую кислоту. Это стало возможным после разработки способов получения терефталевой кислоты высокой степени чистоты.
Если принять цены на диметилтерефталат и терефталевую кислоту равными, то стоимость изготовления волокна на основе ТФК непрерывным способом будет на 15% ниже, чем из ДМТ, и на 20% ниже стоимости производства волокна на основе диметилтерефталата периодическим способом
В 1993 г. суммарные мощности по производству терефталевой кислоты и диметилтерефталата в США достигли 2,8 млн./т, из них около 1,1 млн./т приходится на долю волокнообразующей терефталевой кислоты. В Японии доля ДМТ в. суммарном объеме ТФК и ДМТ - 66 процентов в 1993г. В Западной Европе доля ДМТ в производстве полиэфирных волокон равнялась 80% в 1992 г. и 68 % в 1993 г. Доля диметилтерефталата в производстве полиэфирных волокон во всем мире с 1985-1993 гг, составила 89%. производства терефталевой кислоты и диметилтерефталата [3].
Ниже приводятся данные о производстве терефталевой кислоты и диметилтерефталата в некоторых странах [5].


Таблица 3.
Производство ДМТ.



Страна

Пр-во тыс. т в год

Год

Бразилия

60

1991

Германия

130

1993

Италия

140

1992

Индия

45

1992

Турция

60

1991

КНР

90

1990

Россия

50

1991



Использование исходного сырья различного вида диктуется наличием его в стране, его стоимостью и возможностью получения Диметилового эфира высокого качества (или сорта дляволокна) [2,5]. Поскольку основную долю стоимости волокна составляет исходное сырье, стоимость ДМТ имеет первостепенное значение.

Ниже приводятся данные по себестоимости производства ДМТ различными способами на основе разнообразного сырья.


Таблица 4
Себестоимость производства ДМТ по способу фирмы "DUNAMIT NOBEL" Германия.



Статьи расхода

Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг.

Сырье и материалы


п-ксилол

36,1

п-метилтолуилат

14,9

кислород

4,0

метанол

12,3

химикаты и катализатор

8,9

Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы


30,6

Амортизация

20,1

Итого:

126,9

Мощность установки, тыс. т в год

25 тыс. тонн в год



Таблица 5.
Себестоимость производства ДМТ по способу фирмы «MITSUI PETROCHEMICAL» (ЯПОНИЯ)



Статьи расхода

Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг.

Сырье и материалы


техническая ТФК

55,3

метанол

25,6

химикаты и катализатор

10.1

Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы

20,9

Амортизация

19.8

Итого:

131.7

Мощность установки, тыс. т в год

30 тыс. тонн в год




Таблица 6.
Себестоимость производства ДМТ по способу фирмы«EASTMAN KODAK» (США).



Статьи расхода

Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг.

Сырье и материалы


техническая ТФК

60,9

метанол

30,7

Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы


21,8

Амортизация

10,4

Итого:

123,8

Мощность установки, тыс. т в год

30 тыс. тонн в год



Таблица 7.

Себестоимость производства ДМТ, полученного по способу «Witten» на заводе мощностью 25 тыс. т в год:



Статьи расхода

Себестоимость производства 1 тонны Диметилтерефталата, фунт стерлинг.

Сырье и материалы


п-ксилол

37,6

метанол

12,3

химикаты и катализатор

4,6

Энергетические затраты, ремонт и содержание оборудования, зарплата производственных рабочих, общезаводские расходы


35,0

Амортизация

18,7

Итого:

108,2



Из таблиц 4-7 - видно, что самым дешевым способом является способ фирмы "WITTEN". Чтобы ДМТ мог конкурировать с ТФК, его цена должна быть на 14% ниже продажной цены ТФК, так как для получения 1 т полиэфирного волокна требуется
1,01 т ДМТ и 0,87 т ТФК [5]. Однако, в большинстве случаев, цена на ДМТ выше, чем на ТФК. Тем не менее ДМТ до сих пор выпускают, процесс постоянно совершенствуется и мощности наращиваются. Это объясняется тем, что очистка ДМТ, вырабатываемого по способу1,01 т ДМТ и 0,87 т ТФК [5]. Однако, в большинстве случаев, цена на ДМТ выше, чем на ТФК. Тем не менее ДМТ до сих пор выпускают, процесс постоянно совершенствуется и мощности наращиваются. Это объясняется тем, что очистка ДМТ, вырабатываемого по способу «Witten», практически .не представляет никаких трудностей, в то время как очистка сырой ТФК весьма затруднена. Процесс очистки чрезвычайно трудоемкий, для него требуется специальный растворитель (в зависимости от вида очистки) и специальное оборудование. Кроме того, при получении самой ТФК используют уксусную кислоту и бромсодержащие соединения - они создают сильнокоррозионную среду, в связи с чем требуется оборудование, изготовленное из специальных сталей или армированное титаном.
В то же время себестоимость ДМТ практически несколько ниже приведенной в таблицах 4-7, и мономер не загрязняется продуктами коррозии. Все это позволяет ДМТ, полученному по способу «Witten», успешно конкурировать с ТФК в качестве сырья для производства полиэфирных волокон.
5.1. Анализ промышленных методов производства диметилового эфира терефталевой кислоты.

Описанные выше способы промышленного производства диметилового эфира терефталевой кислоты имеют ряд особенностей ( преимуществ и недостатков друг перед другом).


Таблица 8.
Преимущества и недостатки различных технологий производства диметилтерефталата.



Название фирмы

Преимущества

Недостатки

"DUNAMIT NOBEL":

1. введен новый катализатор (Co-Mn);
2. процесс проходит без растворителей;
3. низкие издержки;
4. высокий выход (95 %);
5. небольшой расход сырья по сравнению со вторым методом.

1. Используют катализатор на основе тяжелых металлов;
2. сложная технологическая схема;
3. сложен процесс очистки;
4. больше видов исходного сырья, чем в других методах.
6. сложен процесс очистки ДМТ;
5. процесс проводят при повышенной температуре и давлении.

«MITSUI PETROCHEMICAL»:

1. высокая степень конверсии на второй и третьей стадии;
2. передовая технология очистки сырого ДМТ;
3. высокий выход (98 %);
4. мало примесей в целевом продукте;
5. всего два исходных компонента;
6. простая технологическая схема.

1. требует больше затрат энергии и тепла;
2. идет в три стадии;
3. используется избыток метанола;
4. образуется много побочного продукта (вода);
5. на первой стадии степень конверсии низкая.

«EASTMAN KODAK»:

1. без катализатора;
2. более дешев, чем второй процесс;
3. мало побочных продуктов;
4. простое технологическое оформление;
5. высокий выход (97 %);
6. исходное сырье самое дешевое.

1. ограничены объемы выпуска продукта;
2. дополнительные издержки связаны с утилизацией отходов.

«WITTEN»:

1. процесс проводят при повышенных температурах, но они ниже, чем в других процессах;
2. одна стадия;
3. простое технологическое оформление;
4. требуется меньше всего исходного сырья;
5. процесс самый дешевый по всем показателям.

1. используются сложные катализаторы;
2. могут получаться недоокисленные продукты (ДМИ).



Преимущества и недостатки методов с точки зрения экономики несут с собой либо дополнительные расходы, либо приносят прибыль по сравнению с другими методами.
Метод фирмы "DUNAMIT NOBEL" - наиболее сложные по технологическому оформлению, вносит в затраты по себестоимости целевого продукта большую долю.(около 25 %).
Способ фирмы "WITTEN", наиболее выгодный , т.к. нет дополнительных расходов на исходное сырье, обслуживание и амортизацию оборудования, что снижает и себестоимость целевого продукта в среднем на 20 % по сравнению с другими методами получения ДМТ.


6 . Методы утилизации побочных продуктов.


При этерификации продуктов каталитического окисления п-ксилола в качестве побочного продукта образуется вода, которую отделяют от ДМТ центрифугированием. Hежелательной является реакция разложения ДМТ монометилтерефталат, диоксид углерода и воду, протекающая по мере очистки ДМТ-сырца. Для подавления этой реакции фирма "Мицуи сэкию кагаку" разработала специальные катализаторы[7].

7 . Технические требования к готовому продукту.


Технические требования к ДМТФ содержатся в ГОСТ 11-363-80Е[6].

8 . Области применения продукта.


Диметиловый эфир терефталевой кислоты широко используется в промышленности для синтеза полиэфирных смол (в основном - полиэфирное волокно). Другими областями потребления являются получения полиэтилентерефталатной пленки и полиэтилентерефталатной смолы для производства бутылей[6,7].

9 . Развитие производства сырья.


Сырьем для производства ДМТ является п-ксилол. Пара - ксилол - бесцветная жидкость с характерным запахом
Базовой технологией производства ксилола является каталитический риформинг прямогонных бензиновых фракций (нафты). Ксилолы относятся к крупнотоннажным сырьевым органическим продуктам. Суммарные мощности по производству пара-ксилола возрастут в мире к 2000 году до 10 млн. т в год (прогноз)[7].

10 . Структура капитальных вложений.


Капиталовложения в завод мощностью 150 тыс. т/год (для условий Германии по состоянию на сентябрь 1993 г.), включая компрессорную станцию, установку для адсорбционной очистки отходящих газов и регенерацию катализатора, оставляют 174 млн. DM[6,7].

11 . Технико-экономические показатели производства диметилтерефталата в России.

Согласно данным INTERNET себестоимость производства ДМТ в России:[6]


Себестоимость, руб. /т 485
Уд. капитальные вложения, руб. /т 900
Трудоемкость, чел. ч/т 22.7

12 . Оптовые цены.


Цена одной тонны ДМТ в 1992 году составляла, по расчету, 460долл/т, в России - 570-600 руб. /т [9].



     Страница: 2 из 3
     <-- предыдущая следующая -->

Перейти на страницу:
скачать реферат | 1 2 3 

© 2007 ReferatBar.RU - Главная | Карта сайта | Справка