Технологическ - Тюменский государственный нефтегазовый

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
Технологический институт
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД.08. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ
НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
основной профессиональной образовательной программы
по специальности среднего профессионального образования
240404.51 Переработка нефти и газа
базовый образовательный уровень
форма обучения: очная
курс: 3
семестр: 5
Тюмень, 2012
1
2
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
Наименование разделов и тем
Введение
Основы
окисления
Механизм
окисления
Жидкофазное
окисление
Окисление
парафинов
Гомогенное
окисление
Гетерогеннока
талитическое
окисление
Синтезы на
основе синтезгаза
Гидроформил
ирование
Контрольная работа
Всего по дисциплине
максимальная
учебная
нагрузка,
час
2
6
Количество аудиторных часов
Самостоятельная
работа студента, час
всего
занятия на
уроках
Практические занятия
2
4
2
2
2
2
7
5
3
2
2
6
4
4
4
4
2
2
8
6
4
2
2
8
6
4
2
2
12
10
10
5
5
5
2
2
2
60
48
38
2
2
10
12
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
№
п/п
Наименование темы
Количество часов
1.
2.
Основы окисления
Механизм окисления
2
2
3.
Жидкофазное окисление
2
4.
Гомогенное окисление
2
5.
6.
Гетерогеннокаталитическое окисление
Синтезы на основе синтеза газа
2
2
12
Итого
3
ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
№
п/п
Наименование темы
Количество часов
1.
2.
Основы окисления
Механизм окисления
2
2
3.
4.
5.
Окисление парафинов
2
2
2
10
Гомогенное окисление
Гетерогеннокаталитическое окисление
Итого
Содержание учебной дисциплины:
Наименование
Содержание ученого материала,
разделов и тем
самостоятельная работа студента
Введение
Предмет и задачи курса
Основные понятия и определения
Раздел 1.
Тема
1.1. Классификация реакций окисления. Окислительные
Основы
агенты
окисления
Энергетическая характеристика реакций окисления
Механизм гомогенного окисления по насыщенному
атому углерода. Ппчучаемые продукты при окислении
парафиновых углеводородов, изопарафинов и алкилароматики.
Механизм образования спиртов и кетонов при гомогенном окислении по насыщенному атому углерода.
Тема
1.2. Механизм образования кислот с деструкцией из кетонов
Механизм
при гомогенном окислении.
окисления
Кинетика гомогенного и термического окисления. Стадии процессов.
Уравнение скорости реакции окисления. Зависимость
скорости от парциального давления.
Кинетика каталитического окисления. Уравнение скорости реакции окисления. Зависимость скорости от
концентрации различных катализаторов для различных
углеводородов.
Тема
1.3. Селективность гомогенного окисления. Параллельные и
Жидкофазное последовательные побочные реакции.
Кол-во
часов
2
1
1
1
1
1
1
1
2
1
4
окисление
Реакторы жидкофазного окисления.
Окисление парафиновых углеводородов газовой фазе.
Окисление пропана с получением спиртов и альдегидов.
Тема
1.4. Окисление парафинов в жидкой фазе с получением
Окисление
ВЖС. Способы получения и пути использования ВЖС.
парафинов
Метод Баширова: механизм.
Окисление нефтяного парафина в СЖК: параметры влияющие на процесс.
Гомогенное окисление ароматических углеводородов.
Раздел 2.
Тема
2.1. Основные реакции, механизм окисления кумола. ПоГомогенное
бочные реакции.
окисление
Гомогенное окисление нафтеновых углеводородов.
Продукты окисления нафтеновых углеводородов.
Окисление нафтеновых в спирты и кетоны.
Получение дикарбоновых кислот
Тема 2.2. Окисление альдегидов. Совмещенный синтез уксусной
Гетерогеннока кислоты.
талитическое Гетерогеннокаталитическое окисление. Получаемые проокисление дукты, катализаторы. Реакторы гетерогеннокаталитического окисления. Механизм гетерогеннокаталитического
процесса.
Кинетика и селективность гетерогеннокаталитического
окисления.
Окисление олефинов по насыщенному углеродному атому. Получение акролеина.
Производство малеинового ангидрида. Технологическая
схема парофазного окисления бензола в малеиновый ангидрид.
Раздел 3.
Тема 3.1. Производство оксида этилена. Использование оксида этиСинтезы на лена, методы получения, катализаторы.
основе синтез- Технология окисления этилена воздухом. Технологичегаза
ская схема.
Синтезы на основе оксида углерода. В каких направлениях используются синтезы на основе оксида углерода.
Реакционные узлы синтеза метанола.
Производство метанола. Химизм, механизм, технология,
побочные реакции. Технологическая схема производства
метанола.
Тема 3.2. Процессы гидроформилирования. Получаемые продукты
Гидроформил Гидроформилирование олефинов. Получаемы продукты.
ирование
Катализ и механизм процессов гидроформилирования.
Параметры процессов гидроформилирования: температура, давление, степень конверсии, и т.д.
Реакции гидрирования и дегидрирования
1
1
1
1
1
2
2
1
1
2
1
1
1
1
2
3
2
3
2
1
1
1
2
5
Оценка результатов освоения программы:
Темы контрольных работ:
Наименование
разделов и
тем
Результаты обучения
(освоенные умения,
усвоенные знания)
Основные показатели
результатов
подготовки
Умения:
- анализировать условия примене- - выбор материала с заданными
ния;
свойствами
- определять предельные величины характеристик
- определять рабочие условия ра- подготовка рекомендации для
Раздел 2.
боты оборудования;
подбора материалов при изгоТема 2.1.
- оценивать влияние рабочих
товлении оборудования
условий на работоспособность
оборудования
- идентифицировать основные
выбор элемента оборудоваРаздел 2.
элементы
оборудования;
ния
в соответствии с заданными
Тема 2.2.
- знать условия конструктивного
технологическими параметрами
исполнения
- осуществлять подбор основного
- выбор оборудования в соотРаздел 3.
ветствии с технологическими
Тема 3.1.-3.4. оборудования и внутренних
устройств;
параметрами
- осуществлять механический расчет на заданную производительность
- рассчитывать
материальный - составление материального
Раздел 3.
баланс
установок
и
отдельных баланса;
Тема 3.5.
аппаратов;
- расчет технологических по- производить технологический
токов
расчет
Знания:
Раздел 1.
- классификацию применяемых
- подбор материала
Тема 1.1.-1.4. материалов
- условия применения;
- отечественные и зарубежные
аналоги стали
- влияние температуры и давления
расчет пробного, рабочего
Раздел 2.
на конструкцию оборудования;
давления и давления для гидроТема 2.1.
- методику расчета величины дав- испытаний
ления для гидроиспытаний
- виды и особенности конструкподбор элементов оборудоРаздел 2.
тивных
элементов;
вания
Тема 2.2.
- возможность замены
- виды колонного оборудования;
подбор колонного оборудоРаздел 3.
виды
и
конструкции
внутренних
вания
Тема 3.1.
устройств;
- принцип работы
- виды оборудования;
Раздел 3.
- подбор оборудования
Тема 3.2.-3.3. - конструкции печей и теплообменников;
- принцип работы
Раздел 1.
6
1.
Классификация реакций окисления
2.
Окислительные агенты
3.
Энергетическая характеристика реакций окисления
4.
Механизм гомогенного окисления по насыщенному атому углерода.
5.
Получаемые продукты при
окислении
парафиновых
углеводородов,
изопарафинов и алкилароматики.
6.
Механизм образования спиртов и кетонов при гомогенном окислении
по насыщенному атому ,углерода
7.
Механизм
образования
кислот
с
деструкцией
из
кетонов
при
гомогенном окислении.
8.
Кинетика гомогенного окисления. Стадии процесса.
9.
Кинетика термического окисления. Стадии процесса. Уравнение
скорости реакции окисления. Зависимость скорости от парциального
давления.
10.
Кинетика
каталитического
окисления.
Уравнение
скорости
реакции
окисления. Зависимость скорости от концентрации различных катализаторов
для различных углеводородов.
11.
Селективность
гомогенного
окисления.
Параллельные
и
последовательные побочные реакции.
12. Реакторы жидкофазного окисления.
13.
Окисление
парафиновых
углеводородов
газовой
фазе.
Окисление
пропана с получением спиртов и альдегидов.
14.
Окисление парафинов в жидкой фазе с получением ВЖС. Способы
получения и пути использования ВЖС. Метод Баширова: механизм.
15.
Окисление нефтяного парафина в СЖК: параметры влияющие на
процесс.
16.
Гомогенное
окисление
ароматических
углеводородов.
Основные
реакции, механизм окисления кумола. Побочные реакции.
17.
Гомогенное
окисление
нафтеновых
углеводородов.
Продукты
окисления нафтеновых углеводородов. Окисление нафтеновых в спирты и
кетоны.
18. Получение дикарбоновых кислот
19. Окисление альдегидов. Совмещенный синтез уксусной кислоты.
20.
Гетерогеннокаталитическое
окисление.
Получаемые
продукты,
катализаторы. Реакторы гетерогеннокаталитического окисления
21.
Механизм гетерогеннокаталитического процесса.
22.
Кинетика и селективность гетерогеннокаталитического окисления
23.
Окисление олефинов по насыщенному углеродному атому. Получение
акролеина.
24.
Производство
малеинового
ангидрида.
Технологическая
схема
парофазного окисления бензола в малеиновый ангидрид.
25.
Производство оксида этилена. Использование оксида этилена, методы
получения, катализаторы.
26.
Технология окисления этилена воздухом. Технологическая схема.
7
27.
Синтезы
на
основе
оксида
углерода.
В
каких
направлениях
используются синтезы на основе оксида углерода. Реакционные узлы синтеза
метанола.
28.
Производство
метанола.
Химизм,
механизм,
технология,
побочные
реакции.
29.
Технологическая схема производства метанола.
30.
Процессы гидроформилирования. Получаемые продукты
31.
Гидроформилирование олефинов. Получаемы продукты.
32.
Катализ и механизм процессов гидроформилирования
33.
Параметры
процессов
гидроформилирования:
температура,
давление,
степень конверсии, и т.д.
Основная литература
1. Тимофеев, В.С. Принципы технологии основного органического и нефтехимического
синтеза [Текст]: учебное пособие для студентов вузов / В.С. Тимофеев, Л.А. Серафимов. - М.: Высшая школа, 2003. - 536 с.
Дополнительная литератора
2. Артеменко, А. И. Органическая химия [Текст]: учебник для студентов строительных
специальностей вузов / А. И. Артеменко. - М.: Высшая школа, 2002. - 560 с.
3. Таранова, Л. В. Химическая технология органических веществ и нефтехимического
синтеза [Текст]: лабораторный практикум / Л. В. Таранова, А. Н. Халин ; под ред. В. Г.
Агаева; ТюмГНГУ. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. - 85 с.
8
9
10
11