UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI
FACULTATEA DE CHIMIE APLICATA SI STIINTA MATERIALELOR
SPECIALIZARE INGINERIE ECONOMICA
PROIECT ANALIZA COMPARATIVA
-ANHIDRIDA MALEICA-
PROFESOR INDRUMATOR
NICOLETA IGNAT
STUDENT
MUNTEANU NICOLETA-VICTORITA
ANUL IVIE
0
CUPRINS
ANHIDRIDA MALEICĂ2
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice3
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial521 Oxidarea benzenului522 Oxidarea fracţiei butan-butene9
3 Calculul bilanţurilor11
4 Calcul economic15
5 Concluzii16
6 Bibliografie17
1
ANHIDRIDA MALEICĂ
Anhidridă maleică este un intermediar de mare tonaj folosit icircn industria maselor
plastice pentru obţinerea de polimeri Totodată serveşte la obţinerea unor produse
fitofarmaceutice malationhidrazida maleicăendotalcaptanAnhidrida maleică este un
compus cu reactivitate mare datorită atacirct dublei legături cacirct şi celor doua grupe
carboxilicedrept pentru care ea poate fi utilizată icircn reacţii de poliadiţie sau policondensare
Produşii cei mai utilizaţi sunt
-răşini poliesterice(produşi de policondensare solubili ai acidului maleic şi alcoolilor
dihidroxilici)adezivicerneluri etc
-răşini alchidice(produşi de policondensare ai acidului maleic poliolilor şi acizi graşi)cu
utilizări icircn obţinerea de vopsele
-copolimeri de tip AM-stiren pentru obţinerea de mase plastice
-copolimeri de tip AM-acid acrilic utilizaţi icircn industria detergenţilor ca agenţi de
complexare sau drept floculanţi icircn tratarea apelor
Anhidrida maleică constituie o componentă a numeroşi copolimeri rezultaţi prin
polimerizare prin adiţie sau prin policondensare datorită reactivităţii determinate de prezenţa
grupelor carboxilice şi etenice
Anhidrida maleică intră icircn compoziţia poliesterilor cu alcooli polivalenţi (eten-glicol
glicerină pentaeritrita etc) copolimerizabili cu stirenul
Copolimeri ai anhidridei maleice sau ai sărurilor alcaline sau de amoniu sau ai
monoamidei cu diferite substanţe ca stirenul se folosesc drept auxiliari icircn industria textilă
copolimeri cu acetat de vinil se folosesc pentru ameliorarea structurii solului
Icircn afară de domeniul macromolecular anhidrida şi acidul maleic au numeroase alte
icircntrebuinţări icircn sinteza organică la fabricarea acidului tetrahidroftalic (prin reacţie cu
butadienă) materie primă a unor insecticide şi plastifianţi la fabricarea de eteri care servesc
la racircndul lor icircn sinteza de antidaunatori la fabricarea de agenţi tensioactivi a acidului fumaric
etc Largirea domeniilor de utilizare a spumelor poliuretanice influenteaza deasemeni
productia de anhidrida maleica in compozitia spumelor intrand si poliesteri pe baza de
anhidrida maleica
2
Anhidrida maleică este obţinută industrial prin oxidarea catalitică icircn faza gazoasă a
benzenului sau a unui amestec de butan-butene lineare
Metode de obţinere a anhidridei maleice
Oxidarea benzenului
Oxidarea crotonaldehidei
Oxidarea hidrocarburilor C4 lineare
Oxidarea furfurolului
Dintre metodele prezentate mai sus cea mai economică este obţinerea din butan materie
primă ieftină şi accesibilă dar există icircnca multe instalaţii care folosesc benzenul
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice
Icircn cele ce urmează vor fi prezentate căile care prezintă interes industrial imediat sau
potenţial
Principala cale - din punct de vedere istoric - şi care are şi astăzi icircncă un rol important
icircn industrie o constituie oxidarea catalitică icircn fază gazoasă a benzenului
Provenind din degradarea oxidativă avansată a unui nucleu aromatic anhidrida
maleică apare ca produs secundar icircn cursul proceselor de oxidare a altor hidrocarburi
aromatice La fabricarea anhidridei ftalice atacirct din naftalină cacirct şi din o-xilen se formează
pacircnă la 10 anhidridă maleică
3
O mare dezvoltare industrială a căpătat icircn ultima vreme folosirea hidrocarburilor C4 -
icircn special a butenelor - drept materie primă
Atacirct n-butanul cacirct şi 13-butadienă pot fi oxidate pacircnă la anhidridă maleică
Aceste oxidări neselective duc la amestecuri complexe cu 10-30 anhidridă
maleică
Dintre alte materii prime prin a căror oxidare se poate obţine anhidridă maleică se
menţionează aldehidă crotonica
si furfurolul
La oxidarea a numeroase hidrocarburi alifatice sau aromatice se formează de
asemenea cantităţi mici de anhidridă maleică
4
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
CUPRINS
ANHIDRIDA MALEICĂ2
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice3
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial521 Oxidarea benzenului522 Oxidarea fracţiei butan-butene9
3 Calculul bilanţurilor11
4 Calcul economic15
5 Concluzii16
6 Bibliografie17
1
ANHIDRIDA MALEICĂ
Anhidridă maleică este un intermediar de mare tonaj folosit icircn industria maselor
plastice pentru obţinerea de polimeri Totodată serveşte la obţinerea unor produse
fitofarmaceutice malationhidrazida maleicăendotalcaptanAnhidrida maleică este un
compus cu reactivitate mare datorită atacirct dublei legături cacirct şi celor doua grupe
carboxilicedrept pentru care ea poate fi utilizată icircn reacţii de poliadiţie sau policondensare
Produşii cei mai utilizaţi sunt
-răşini poliesterice(produşi de policondensare solubili ai acidului maleic şi alcoolilor
dihidroxilici)adezivicerneluri etc
-răşini alchidice(produşi de policondensare ai acidului maleic poliolilor şi acizi graşi)cu
utilizări icircn obţinerea de vopsele
-copolimeri de tip AM-stiren pentru obţinerea de mase plastice
-copolimeri de tip AM-acid acrilic utilizaţi icircn industria detergenţilor ca agenţi de
complexare sau drept floculanţi icircn tratarea apelor
Anhidrida maleică constituie o componentă a numeroşi copolimeri rezultaţi prin
polimerizare prin adiţie sau prin policondensare datorită reactivităţii determinate de prezenţa
grupelor carboxilice şi etenice
Anhidrida maleică intră icircn compoziţia poliesterilor cu alcooli polivalenţi (eten-glicol
glicerină pentaeritrita etc) copolimerizabili cu stirenul
Copolimeri ai anhidridei maleice sau ai sărurilor alcaline sau de amoniu sau ai
monoamidei cu diferite substanţe ca stirenul se folosesc drept auxiliari icircn industria textilă
copolimeri cu acetat de vinil se folosesc pentru ameliorarea structurii solului
Icircn afară de domeniul macromolecular anhidrida şi acidul maleic au numeroase alte
icircntrebuinţări icircn sinteza organică la fabricarea acidului tetrahidroftalic (prin reacţie cu
butadienă) materie primă a unor insecticide şi plastifianţi la fabricarea de eteri care servesc
la racircndul lor icircn sinteza de antidaunatori la fabricarea de agenţi tensioactivi a acidului fumaric
etc Largirea domeniilor de utilizare a spumelor poliuretanice influenteaza deasemeni
productia de anhidrida maleica in compozitia spumelor intrand si poliesteri pe baza de
anhidrida maleica
2
Anhidrida maleică este obţinută industrial prin oxidarea catalitică icircn faza gazoasă a
benzenului sau a unui amestec de butan-butene lineare
Metode de obţinere a anhidridei maleice
Oxidarea benzenului
Oxidarea crotonaldehidei
Oxidarea hidrocarburilor C4 lineare
Oxidarea furfurolului
Dintre metodele prezentate mai sus cea mai economică este obţinerea din butan materie
primă ieftină şi accesibilă dar există icircnca multe instalaţii care folosesc benzenul
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice
Icircn cele ce urmează vor fi prezentate căile care prezintă interes industrial imediat sau
potenţial
Principala cale - din punct de vedere istoric - şi care are şi astăzi icircncă un rol important
icircn industrie o constituie oxidarea catalitică icircn fază gazoasă a benzenului
Provenind din degradarea oxidativă avansată a unui nucleu aromatic anhidrida
maleică apare ca produs secundar icircn cursul proceselor de oxidare a altor hidrocarburi
aromatice La fabricarea anhidridei ftalice atacirct din naftalină cacirct şi din o-xilen se formează
pacircnă la 10 anhidridă maleică
3
O mare dezvoltare industrială a căpătat icircn ultima vreme folosirea hidrocarburilor C4 -
icircn special a butenelor - drept materie primă
Atacirct n-butanul cacirct şi 13-butadienă pot fi oxidate pacircnă la anhidridă maleică
Aceste oxidări neselective duc la amestecuri complexe cu 10-30 anhidridă
maleică
Dintre alte materii prime prin a căror oxidare se poate obţine anhidridă maleică se
menţionează aldehidă crotonica
si furfurolul
La oxidarea a numeroase hidrocarburi alifatice sau aromatice se formează de
asemenea cantităţi mici de anhidridă maleică
4
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
ANHIDRIDA MALEICĂ
Anhidridă maleică este un intermediar de mare tonaj folosit icircn industria maselor
plastice pentru obţinerea de polimeri Totodată serveşte la obţinerea unor produse
fitofarmaceutice malationhidrazida maleicăendotalcaptanAnhidrida maleică este un
compus cu reactivitate mare datorită atacirct dublei legături cacirct şi celor doua grupe
carboxilicedrept pentru care ea poate fi utilizată icircn reacţii de poliadiţie sau policondensare
Produşii cei mai utilizaţi sunt
-răşini poliesterice(produşi de policondensare solubili ai acidului maleic şi alcoolilor
dihidroxilici)adezivicerneluri etc
-răşini alchidice(produşi de policondensare ai acidului maleic poliolilor şi acizi graşi)cu
utilizări icircn obţinerea de vopsele
-copolimeri de tip AM-stiren pentru obţinerea de mase plastice
-copolimeri de tip AM-acid acrilic utilizaţi icircn industria detergenţilor ca agenţi de
complexare sau drept floculanţi icircn tratarea apelor
Anhidrida maleică constituie o componentă a numeroşi copolimeri rezultaţi prin
polimerizare prin adiţie sau prin policondensare datorită reactivităţii determinate de prezenţa
grupelor carboxilice şi etenice
Anhidrida maleică intră icircn compoziţia poliesterilor cu alcooli polivalenţi (eten-glicol
glicerină pentaeritrita etc) copolimerizabili cu stirenul
Copolimeri ai anhidridei maleice sau ai sărurilor alcaline sau de amoniu sau ai
monoamidei cu diferite substanţe ca stirenul se folosesc drept auxiliari icircn industria textilă
copolimeri cu acetat de vinil se folosesc pentru ameliorarea structurii solului
Icircn afară de domeniul macromolecular anhidrida şi acidul maleic au numeroase alte
icircntrebuinţări icircn sinteza organică la fabricarea acidului tetrahidroftalic (prin reacţie cu
butadienă) materie primă a unor insecticide şi plastifianţi la fabricarea de eteri care servesc
la racircndul lor icircn sinteza de antidaunatori la fabricarea de agenţi tensioactivi a acidului fumaric
etc Largirea domeniilor de utilizare a spumelor poliuretanice influenteaza deasemeni
productia de anhidrida maleica in compozitia spumelor intrand si poliesteri pe baza de
anhidrida maleica
2
Anhidrida maleică este obţinută industrial prin oxidarea catalitică icircn faza gazoasă a
benzenului sau a unui amestec de butan-butene lineare
Metode de obţinere a anhidridei maleice
Oxidarea benzenului
Oxidarea crotonaldehidei
Oxidarea hidrocarburilor C4 lineare
Oxidarea furfurolului
Dintre metodele prezentate mai sus cea mai economică este obţinerea din butan materie
primă ieftină şi accesibilă dar există icircnca multe instalaţii care folosesc benzenul
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice
Icircn cele ce urmează vor fi prezentate căile care prezintă interes industrial imediat sau
potenţial
Principala cale - din punct de vedere istoric - şi care are şi astăzi icircncă un rol important
icircn industrie o constituie oxidarea catalitică icircn fază gazoasă a benzenului
Provenind din degradarea oxidativă avansată a unui nucleu aromatic anhidrida
maleică apare ca produs secundar icircn cursul proceselor de oxidare a altor hidrocarburi
aromatice La fabricarea anhidridei ftalice atacirct din naftalină cacirct şi din o-xilen se formează
pacircnă la 10 anhidridă maleică
3
O mare dezvoltare industrială a căpătat icircn ultima vreme folosirea hidrocarburilor C4 -
icircn special a butenelor - drept materie primă
Atacirct n-butanul cacirct şi 13-butadienă pot fi oxidate pacircnă la anhidridă maleică
Aceste oxidări neselective duc la amestecuri complexe cu 10-30 anhidridă
maleică
Dintre alte materii prime prin a căror oxidare se poate obţine anhidridă maleică se
menţionează aldehidă crotonica
si furfurolul
La oxidarea a numeroase hidrocarburi alifatice sau aromatice se formează de
asemenea cantităţi mici de anhidridă maleică
4
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Anhidrida maleică este obţinută industrial prin oxidarea catalitică icircn faza gazoasă a
benzenului sau a unui amestec de butan-butene lineare
Metode de obţinere a anhidridei maleice
Oxidarea benzenului
Oxidarea crotonaldehidei
Oxidarea hidrocarburilor C4 lineare
Oxidarea furfurolului
Dintre metodele prezentate mai sus cea mai economică este obţinerea din butan materie
primă ieftină şi accesibilă dar există icircnca multe instalaţii care folosesc benzenul
1 Principalele metode de obţinere ale anhidridei maleice
Icircn cele ce urmează vor fi prezentate căile care prezintă interes industrial imediat sau
potenţial
Principala cale - din punct de vedere istoric - şi care are şi astăzi icircncă un rol important
icircn industrie o constituie oxidarea catalitică icircn fază gazoasă a benzenului
Provenind din degradarea oxidativă avansată a unui nucleu aromatic anhidrida
maleică apare ca produs secundar icircn cursul proceselor de oxidare a altor hidrocarburi
aromatice La fabricarea anhidridei ftalice atacirct din naftalină cacirct şi din o-xilen se formează
pacircnă la 10 anhidridă maleică
3
O mare dezvoltare industrială a căpătat icircn ultima vreme folosirea hidrocarburilor C4 -
icircn special a butenelor - drept materie primă
Atacirct n-butanul cacirct şi 13-butadienă pot fi oxidate pacircnă la anhidridă maleică
Aceste oxidări neselective duc la amestecuri complexe cu 10-30 anhidridă
maleică
Dintre alte materii prime prin a căror oxidare se poate obţine anhidridă maleică se
menţionează aldehidă crotonica
si furfurolul
La oxidarea a numeroase hidrocarburi alifatice sau aromatice se formează de
asemenea cantităţi mici de anhidridă maleică
4
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
O mare dezvoltare industrială a căpătat icircn ultima vreme folosirea hidrocarburilor C4 -
icircn special a butenelor - drept materie primă
Atacirct n-butanul cacirct şi 13-butadienă pot fi oxidate pacircnă la anhidridă maleică
Aceste oxidări neselective duc la amestecuri complexe cu 10-30 anhidridă
maleică
Dintre alte materii prime prin a căror oxidare se poate obţine anhidridă maleică se
menţionează aldehidă crotonica
si furfurolul
La oxidarea a numeroase hidrocarburi alifatice sau aromatice se formează de
asemenea cantităţi mici de anhidridă maleică
4
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
2 Descrierea a două metode de obţinere utilizate industrial
21 Oxidarea benzenului
Fabricarea anhidridei maleice prin procedeul de oxidare catalitică a benzenului deţine
icircncă o pondere importantă datorită perfecţionărilor tehnologice aduse instalaţiilor aflate icircn
funcţiune Se estimează că peste 70 din producţia mondială de anhidridă maleică provine
din procedeul de oxidare catalitică a benzenului
Icircn figura 1 se prezintă schema de flux a unei instalaţii pentru fabricarea anhidridei
maleice prin oxidarea benzenului
Aerul folosit pentru reacţie este icircn prealabil răcit pentru a-i micşora umiditatea şi a
preveni astfel formarea acidului maleic
Vaporii de benzen sunt amestecaţi cu aer păstracircndu-se concentraţia sub limitele de
explozie 09-15 vol benzen Gazele sunt preicircncălzite de gazele de reacţie calde şi trec apoi
la reactor care lucrează la presiuni pacircnă la 25 atmosfere
Reactorul de oxidare constă dintr-un fascicul de ţevi prin exteriorul cărora circulă un
lichid stabil la temperaturi icircnalte (baie de săruri de nitrat-nitrit mercur etc) Căldura rezultată
este folosită la producerea de abur Icircn interiorul ţevilor se găseşte catalizatorul de obicei oxid
de vanadiu modificat cu oxid de molibden şi cu acid fosforic pe suport de alumină
Temperatura de reacţie este de 400-450o C pentru a se evita oxidarea totală la o
conversie de 50-60 anhidridă maleică pentru oxidarea totală la dioxid de carbon se
consumă 30-40 din benzen rămacircnacircnd 5-15 reactant netransformat Timpul de contact este
de sub o secundă icircn funcţie de catalizator
Gazele de reacţie trec printr-o serie de răcitoare Icircn primul răcitor căldura de reacţie
este folosită pentru producerea de abur După preincalzirea reactanţilor gazele trec icircntr-un
nou răcitor icircntr-un separator pentru recuperarea reactanţilor şi apoi la sistemul de captare a
acidului maleic descris mai departe Soluţia de acid maleic se pompează la instalaţia de
deshidratare
Icircn instalaţiile mai noi gazele răcite prin schimb de căldură cu reactantii trec la
condensatoare de desublimare identice cu cele folosite la fabricarea anhidridei ftalice
5
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Anhidrida maleică este evacuată ca topitură şi trimisă la purificare Gazele reziduale
care conţin icircncă anhidridă maleică sunt spălate cu apă şi soluţia de acid maleic 30 este
prelucrată mai departe
Termodinamica şi cinetica reacţiilor de obţinere a anhidridei maleice
Reacţia de oxidare a benzenului este puternic exotermă fiind icircnsoţită de reacţii
secundare se combustie la oxid şi dioxid de carbon efectul termic global real este de 6500-
7000 kcalkg benzen oxidat
Tabelul 1 Datele cinetice la oxidarea benzenului
Catalizatorul VMoAl = 100310
Temperatura oC 375o C
Raportul molar aerbenzen circa 150
Diametrul particulelor Dp cm 01
Av cm-1 30
μ gcms 000031
Dv cm3s 0256
ρ gcm3 054410-3
ρc gcm3 109
Debitul de masa
[gcm2h]
Pseudoconstante de ordinul 1
[molh-1g cat-1at-2]
Coeficientul de
transfer de masa
kG
[molhatcm2]k1 k2 k3
181 0065 0025 0036 0518
276 0069 0027 0038 0636
365 0088 0032 0038 0729
538 0096 0035 0043 0884
La temperatură mai icircnaltă catalizatorul se află icircntr-o stare mai oxidată deci mai activă
iar valoarea energiei de activare este rezultatul unei modificări a structurii catalizatorului
O sinteză a principalelor rezultate obţinute icircn studiul cinetii oxidării benzenului este
dată icircn tabelul 2
6
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Tabel 2 Cinetica oxidării catalitice a benzenului
Parametrul V2O5
pe aluminiu
Ag2O V2O5
MoO3 Al2O3
pe SiO2
V2O5 K2SO4
pe SiO2
V2O5
pe Al2O3
Temperatura oC 375 - 400 450 - 350 375 325 - 450
Presiunea parţială
mm Hg
-benzen
-oxigen
25 ndash 50
150
~ 10 ndash 20
~ 170
lt6gt6
lt200gt300
7 ndash 14
150
Ordinul de reacţie
faţă de
-benzen 1)
-benzen 2)
-oxigen
~1
~2
--
1
1
lt1
1lt1
10
~1
~1
--
Energia de activare
kcalmol
28 +- 4 15 19-20
Raportul k1(k1+k2) 075 +- 03 07 -- 07
Raportul k2k1 02 ndash 05 01 -- 2-10
1) Bazat pe conversia icircn funcţie de timpul de contact2) Bazat pe viteza iniţială icircn funcţie de concentraţia iniţială
7
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Fig 1 Schema de flux pentru oxidarea benzenului la anhidridă maleică
Răcire Preicircncălzire
Oxidare
Gaze de reacţie icircncălzite
Răcire
Separare
Apă Aer
Deshidratare Apă
Rectificare
Anhidridătopită
Anhidridă maleică
Vapori
8
Aer
Benzen
Vapori
Spălare
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
9
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
22 Oxidarea fracţiei butan-butene
Oxidarea butanului sau a amestecului butan-butene icircn vederea fabricării anhidridei
maleice poate fi realizată fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fix aşezat icircntr-un reactor
tubular fie icircn sistemul cu catalizator icircn strat fluidizat
Totodată anhidrida maleică se poate obţine din butan prin absorbţie icircn dizolvanţi
organici icircn care anhidrida este solubilă dar apa nu este solubilă Astfel este posibilă separarea
din gaze fără a trece prin faza de acid maleic Din dizolvant anhidrida maleică se recuperează
prin cristalizare sau prin distilare
Icircn figura 2 se prezintă schema de flux a unei instalaţii de separare a anhidridei maleice
cu solvenţi organici
Ca dizolvanţi s-au propus
- dibutil maleat la 30-100o C
- α-clor-naftalina la 45o C
- polibenzili
- dibutil-ftalat la 50o C
Gazul preracit este adus icircn contact cu dibutil-ftalatul icircn coloana de absorbţie cu
recircularea absorbantului pacircnă la concentraţii de 15 greutate O parte din dizolvant se
scoate şi se distilă la o presiune remanentă de 5 mm Hg icircn vacircrful coloanei şi 20 mm Hg icircn
bază la 200o C anhidrida brută se trece la purificare iar cozile din bază la o coloană de
desorbţie Aceasta lucrează la 250o C şi 5-10 mmHg produsul de vacircrf al coloanei de desorbţie
trece la rectificare iar cozile se răcesc şi se recirculă la absorbţie
Icircn afară de absorbţie se foloseşte pentru recuperarea anhidridei maleice din gaze şi
adsorbţia pe cărbune activ urmată de desorbţie icircn vid la 250o C se obţin recuperări de 97
10
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Fig 2 Schema de flux pentru separarea anhidridei maleice cu dibutil-ftalat
3 Calculul bilanţurilor
Pentru instalaţia de oxidare a benzenului la anhidridă maleică se cunosc
- producţia de anhidridă maleică 3500 tan
- concentraţia la ieşire 94
- pierderi 4
- epuizare 1
Răcirebutan
Butanpreracit
Absorbţie
Rectificare
Gazereziduale
Desorbţie
Purificare
Anhidridă maleică
pură
11
dibutilftalat
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Anhidrida topita c = 84
Epuizare 1
Pierderi 4
Anhidrida maleica 3500 tan
c = 94
Utilizăm următoarele notaţii
- Debitul de anhidrida topita at
- Debitul de anhidrida maleica am
- Pierderile P1 = 4(am+e)
- Epuizarea e
rarr
e = 452 t an
at = 3640 + 104452
at = 4110 tan
P1 = 004(3500+452)
P1 = 15808 tan
12
Rectificare
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Amestec de reactie c = 74
Pierderi (apa) 4
Anhidrida topita c = 84
Utilizăm următoarele notaţii
- Amestec de reactie A
A = 4274 tan
P2 = 0044110
P2 = 1644 tan
Amestec oxidat c = 64
Epuizare 1 Pierderi (P3) c = 4
A c = 74
Notam debitul de amestec oxidat ao
ao = 4445 +104e
13
Deshidratare
Separare
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
rarr
e = 794 tan
ao = 5270 tan
P3 = 2027 tan
Gaze de reactie incalzite c = 54
Epuizare c = 1Pierderi (P4) c = 4
Amestec oxidat c = 64
Notam debitul de gaze de reactie incalzite gc
rarr
rarr
e = 1219 7 tan
P4 = 004(5270 + 12197)
P4 = 2595 tan
gc = 6749 tan
Benzen c = 44
14
Oxidare
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
Pierderi (P5) c = 4
Gaze de reactie incalzite c = 54
Cantitatea de materie prima (benzen) = 7019 tan
P5 = 270
4Calculul economic
Consum specific Cost unitar
(Є)
Cheltuieli
(Є)
Materii prime - benzen 7019 tan 5450 38253550
Materiale auxiliare
- catalizatori (oxid de
vanadiu)
1275 tan 4200 5355000
Utilităţi
- gaze
- apă
- energie electrică
7200 m3an
9600 m3an
90000 KWan
0345
0745
0261
2484
7152
23490
Cheltuieli cu salariile 32
Cheltuieli de transport şi aprovizionare ( CTA) 4360855
TOTAL 48002563
Cost unitar benzen 1 kg = 545 Є
Nr de
angajaţi
Funcţia Salariu lunar
(Є)
Salariu anual
(Є)
1 Inginer şef 1500 18000
15
Preicircncălzire
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
3 Inginer chimist 3000 (1000angajat) 36000
5 Muncitori in producţie 2500 (500angajat) 30000
1 Inginer planificare producţie 800 9600
1 Responsabil aprovizionare 800 9600
2 Şoferi 800 (400angajat) 9600
Total 112800 Є
Cheltuieli cu salariile = Total salarii anuale Capacitate de producţie
Cheltuieli cu salariile = 1128003500 = 32 Єanual
CTA = 10( MP+MA)= 4360855 Єanual
5Concluzii
- Cantitatea de materie primă necesară obţinerii unei producţii de 3500 tan anhidridă
maleică este de 7019 tan
- Pierderile totale icircnregistrate sunt de 10547 tan
- Salariile anuale ale angajaţilor au o valoare de 112800 Є ceea ce a condus la o
valoare a cheltuielilor cu salariile de 32 Єanual
- Costul unitar al unui kg de benzen este de 545 Є iar cel al unui kg de catalizator
este 42 Є
- Cheltuielile cu materia primă au cel mai mare procentaj icircn totalul cheltuielilor de
producţie fiind urmate de cheltuielile cu materialele auxialiare şi de cele de transport şi
aprovizionare
- Cheltuielile totale anuale pentru producerea a 3500 tone anhidridă maleică sunt de
48002563 Є
16
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
6BIBLIOGRAFIE
1 Velea I Ivănuş Gh Monomeri de sinteză vol II Ed Tehnică Bucureşti 2010
2 Prof Chipurici P Suport de curs
17
18
19
18
19
19