Экономическая оценка производства блочных высокопористых ячеистых палладийсодержащих катализаторов на основе ВПЯМ

11. Бутенко Л.Н. Разработка банка технических функций физических эффектов для химической технологии/ Л.Н. Бутенко, Д.В. Бутенко, О.О.Привалов // Успехи в химии и химической технологии, сб. науч. тр., 2004.- Т. XX, №2.

12. Ветров А.В. Информационная система для мониторинга и анализа результативности научной и научно-инновационной деятельности в области химии и химической технологии. Автореф. дис. канд. тех. наук/ А.В. Ветров.-М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2005. -16 с.

13. Шляго Ю.И. Компьютерная система управления качеством в гибких многоассортиментных производствах гранулированных пористых материалов/ Ю.И. Шляго, Ю.Е. Юдинцева, Т.Б. Чистякова // Производственные технологии качество продукции. Владимир, 2003.- С. 225-228.

14. Мальцева Н.В. Универсальная гибкая технология формованных алюмооксидных носителей, сорбентов и катализаторов с регулируемыми характеристиками/ Н.В. Мальцева, Е.А. Власов, И.Б. Морозова, И.Ю, Шляго // Производственные технологии и качество продукции. Владимир, 2003. -С. 84-88.

15. Беспалов А.В. Расчет гидравлического сопротивления ВПЯМ для газофазных процессов/ А.В. Беспалов, И.Н. Татаринова, С.В. Прокудин, А.И. Козлов, В.Н. Грунский // Химическая промышленность сегодня, 2007, №2. -С.18-21.

УДК 621.762:532.685

С.В. Прокудин, М.А. Петрова, А.И. Козлов, В.Н. Грунский, А.В. Беспалов Российский химико-технологический университет им. Д.И, Менделеева, Москва, Россия

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВА БЛОЧНЫХ

ВЫСОКОПОРИСТЫХ ячеистых паЛладийсодержащих

КАТАЛИЗАТОРОВ НА ОСНОВЕ ВПЯМ

The results of economical estimation for production of blocked catalysators on the base of high porous cell materials (HPSM) are discussed. The list of technological equipment for production of such catalysators also it is given

Представлены экономические результаты оценки производства блочных катализаторов на основе высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ). Приведен перечень оборудования для производства таких катализаторов.

В настоящее время широко используется блочные высокопористые ячеистые катализаторы в жидкофазных каталитических процессах. Их проводят в основном на носителях, приготовленных на основе ВПЯМ с нанесенными каталитически активными металлами VIII группы периодической таблицы Д.И. Менделеева [1].

Высокопористые керамические материалы с пористостью 70-95%, имеющие высокую аэро- и гидропроницаемость, получают методом нанесения на структурообразующую матрицу из открыто-ячеистого пенополиуретана ППУ-ЭО-100 ТУ-6-05-5127-82 слоя вещества (металлов, оксидов, карбидов и др.) с последующим удалением органической матрицы путем термодеструкции и спеканием этого слоя [1].

Однако, анализ литературы [2-4], посвященный приготовлению блочных ячеистых носителей и катализаторов и дальнейшему их использованию, показывает отсутствие каких-либо подходов к расчету экономических показателей. Отсутствует также экономическая оценка выбранного оборудования для изготовления катализаторов на основе ВПЯМ.

В процессе производства катализаторов на основе ВПЯМ необходимо вначале осуществить выбор сырья для производства катализаторов на основе ВПЯМ.

Необходимые компоненты для приготовления блочных высокопористых ячеистых катализаторов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Сырье и материалы для производства блочных ячеистых катализаторов

Наименование Марка, ГОСТ, содержание активного компонента Фирма, поставщик Стоимость, руб. кг

1. Глинозем ГЛМК 2мкм, 8=7000м2/г Unnivita.ru 23,6

2. Т1О2 ОСЧ ОАО«Сумыхимпром » Unnivita.ru 53,G

3. Mg(OН)COз*H2O ЧДА tcnti.ru 35,4

4. Электроплавленный корунд Б-360 Unnivita.ru 4G,12

5. Золь у-ЛЬ2О3 ХЧ НИИ «Г нихтеос» 3GG,GG

6. Поливиниловый спирт 8\2 ГОСТ 10749-69 rcc.ru Северодонецк 62,GG

7.ППУ -ЭО-100 ТУ-6-05-5127-82 завод Корунд 85G,GG

8. Хлористый палладий 59% масс Рё Войковский химический завод, тел.1530617 251989,GG

9. Нитрат палладия 25% масс раствор Рё Войковский химический завод, www.knfmo.ru Тел.1530617 1G797G,GG

10. Палладиевая чернь Массовая доля основного компонента от 96,7 до 98,0 %; насыпная плотность 0,8 -2,1 г/куб.см ЧПД-1 ЧПД-2 www.knfmo.ru 2478GG,GG 354GGG,GG

После выбора сырья необходимо выбрать технологическое оборудование для производства блочных ячеистых катализаторов на основе ВПЯМ Перечень оборудования для производства носителей приведено в таблице 2. Перечень оборудование для приготовления катализаторов приведен в таблице 3.

Таблица 2. Оборудование для производства носителей на ВПЯМ

Наименование Параметры

1.Шаровая мельница для мокрого помола глинозема СМ 6007А (МТТТЦ 900х1800), объем барабана 0,9 м3

2.Реактор для смешения с якорной мешалкой 1 м3 АСЭрнв 1,0-2-12-G1

З.Башенно-распылительная сушилка (БРС) Производ-ть = 10кг/час РС 20

4. Смеситель глинозема и электроплавленного корунда СМ 6007А (МТТТЦ 900х1800), объем барабана 0,9 м3

5.Миксер с емкостью СП/3

б.Сушильная камера ЭКС 2,5/5,0 И1 объем/мах темп 1970*2410*2450

7.Пульверизатор Laser 11л

8.Сушильная камера, кислотостойкая Нержавеющая сталь, t=150^

9.Печь высокотемпературная с выкатным подом Газовая V=4^3, t=1600°С

10. Печь высокотемпературная с выкатным подом Газовая V^^3, t=1600°С

11. Установка для удаления излишек шликера

В таблицах 4 и 5 даны расчеты себестоимости носителя для катализатора и собственно катализатора, исходя из расчета на 1 тонну произведенного катализатора.

Таблица 3. Оборудование для производства катализаторов на ВПЯМ

Наименование Параметры

Химический реактор с рубашкой для обогрева 1куб.м, нерж.сталь, пропеллер. Мешалка (60 об/мин) паровой обогрев

Пропиточные ванны Нержавеющая сталь: 20, 10, 5 л.

Сушильный шкаф ЭКС 2,5/5,0 И1 объем/мах темп 1970*2410*2450

Печь высокотемпературная 1=600°С, 500л

Таблица 4. Расчет себестоимости носителя катализатора

I Затраты Ед.изм Норма Цена, руб. Сумма, руб Доля, %

I Сырье и материалы:

Г линозем кг 500 24 12000,00

Электрокорунд кг 500 41 20500,00

Оксид титана кг 12,5 53 662,50

Оксид магния кг 12,5 34 425,00

Пенополиуретан кг 120 850 102000,00

Поливиниловый спирт кг 250 62 15500,00

Алюмозоль 30% раствор кг 264 300 79200,00

Итого по ст. I: 230287,50

II Транспортно-заготовительные и складские расходы: кг 96417,42 18

III ТЭР: 80347,85

Электроэнергия кВт/ч 53565,23 10

Газ 3 м 26782,62 5

IY Основная заработная плата руб. 32139,14 6

V Дополнительная заработная плата руб. 21426,09 4

VI Отчисления в фонды руб. 10713,05 2

VII Общепроизводственные расходы руб. 64278,28

Цеховая с/с 32139,14 6

Накладные расходы 32139,14 6

YIII Полная себестоимость 535652,33

Таблица 5. Расчет стоимости 1 тонны катализатора

1.Стоимость носителя 535652,33

2.Стоимость нитрата палладия 863760, 00

З.Затраты на изготовление катализатора (П-УП статьи таблицы 2) 20% от стоимости нитрата палладия (п.2) 172752,00

4.Полная себестоимость 1572164,00

Из таблиц 4 и 5 следует, что стоимость тонны блочного пористого ячеистого носителя составит 535 652,33 руб, а стоимость тонны блочного пористого ячеистого палладийсодержащего катализатора на основе ВПЯМ будет равна 1 572 164,00 руб.

Список литературы

1. Жилин В.Ф. Восстановление ароматических нитросоединений. Учебное пособие/ В.Ф. Жилин, В.Л. Збарский, А.И. Козлов.- М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2004. -92 с.

2. Анциферов В.Н. Проблемы порошкового материаловедения. Часть II. Высокопористые ячеистые материалы/ В.Н. Анциферов, А.М. Беклемышев, В.Г. Гилев и др.-Екатеринбург: УрО РАН, 2002.- 262 с.

3. Прокудин С.В. Некоторые экономические показатели производства блочных катализаторов на основе высокопористых ячеистых материалов (ВПЯМ) для жидкофазных процессов/ С.В. Прокудин, А.В. Беспалов, В.Н. Грунский, А.И. Козлов // Успехи в химии и химической технологии: сб. науч. тр.- М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева.-2006- Т.XIX. -№2.- С.61-64.

4. Прокудин С.В. Экономические показатели производства палладийсодержащего катализатора на основе ВПЯМ для жидкофазных процессов/ С.В. Прокудин, А.И. Козлов, В.Н. Грун-ский, А.В. Беспалов // Химическая промышленность сегодня.- 2007.- №2.- С. 18-21.

УДК 621.762:666.3-127+532.685

И.Н. Татаринова, А.В. Беспалов, В.Н. Грунский, А.И. Козлов Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия

РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ БЛОЧНОГО ЯЧЕИСТОГО КАТАЛИЗАТОРА ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ 2',4',4-

ТРИНИТРОБЕНЗАНИЛИДА В РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Comparison of the experimental and settlement values of hydraulic resistance of the block cellular catalyst for gas-phased process on Richardson's equation and modified equation of Ergan is executed. It is shown that precisely experimental data can be estimated by the modified equation of Ergan and it can recommended for calculation of the hydraulic resistance block cellular catalyst for restoration 2,4,4-trinitrobensanilid in real conditions.

Выполнено сравнение экспериментальных и расчетных значений гидравлического сопротивления блочного ячеистого катализатора для газофазного процесса по уравнению Ричардсона и модифицированному уравнению Эргана. Показано, что более точно экспериментальные данные можно оценивать по модифицированному уравнению Эргана и его можно рекомендовать для расчета гидравлического сопротивления блочного ячеистого катализатора для восстановления 2',4',4-тринитробензанилида в реальных условиях.

2',4',4-триаминобензанилид (ТАБА) широко используется при синтезе высокопрочных волокон, при производстве красителей и других органических соединений [1]. Как правило, ТАБА получают каталитическим восстановлением соответствующих полинитросоединений [2].

В промышленных условиях распространено каталитическое жидкофазное восстановление 2',4',4-тринитробензанилида (ТНБА) в воде на нанесённом палладийсодержащем катализаторе. В качестве носителя для катализатора используют порошкообразные угли различных марок, оксид алюминия, цинка и т.д.