Anilin Üretim Prosesi

1. PROSES TASARIMI II
ANİLİN ÜRETİM PROSESİ
1AC GRUBU
1. ARA RAPOR SUNUMU
11051803 AYŞE ÇELİK
10051042 ESRA ALTUN

2. İÇERİK
• ANİLİN; TANIMI, FİZİKSEL KİMYASAL
ÖZELLİKLERİ
• ANİLİNİN TOKSİKOLOJİSİ
• ANİLİNİN KULLANIM ALANI
• KAPASİTE
• PROSES AKIŞ DİYAGRAMI
• PROSES BİRİMLERİ TASARIMI

3. ANİLİN

4. İlk kez 1826′da Otto Unverdorben,
indigonu kireçle kuru kuruya
damıtarak elde etmiştir.
Anilin, kauçuk, boya, ecza, patlayıcı
madde yapımında ve daha birçok
endüstride geniş ölçüde kullanılan
organik bir maddedir.

5. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİ
• Anilin; renksiz, oldukça rahatsız edici kokulu,
yağsız bir sıvıdır.
• Işık ve hava etkisiyle yükseltgenerek
kahverengileşir.
• Suda çok az çözünür. ( 3,6 g /100 ml 18ºC’de)
• Etanol, benzen, kloroform ve başlıca organik
çözücülerle karışır.

6. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER
Özellikler Değer Özellikler Değer
Kimyasal formülü C6H5NH2 Kırılma indisi n20 1,585
Molekül Ağırlığı 93,12 g/mol Yanma Isısı 3389,72 kJ/mol
Özgül Ağırlığı 1,022 g/l Gizli Buharlaşma Isısı 478,55 J/g
Kaynama Noktası 184 - 186 ºC Parlama Noktası (Kapalı Kapta) 70 - 76ºC
Donma Noktası -6,3 ºC Parlama Noktası (Açık Kapta) 75,5 ºC
Alevlenme Noktası (Kapalı Kap) 70 ºC Kritik Sıcaklık 425,6 ºC
Kendiliğinden Tutuşması Noktası 371 ºC Kritik Basınç 5,30 MPa
Viskozite (20 ºC'de) 4,423 poise

7. TOKSİKOLOJİK ÖZELLİKLER
• Anilin solunduğunda, deri ile temasında ve
yutulduğunda toksik bir maddedir.
• Gözlerde irritasyon, yaşarma, görüşte bulanıklık,
fotofobiye neden olabilmektedir. Korneaya zarar
verebilmektedir.
• Yutulduğunda, hemoglobin ve methemoglobini etkiler.
Mesleki sinir sisteminde asfeksiye neden olur.
• Suda yaşayan canlılar için son derece zararlıdır.

8. KULLANIM
ALANLARI
Boyar madde
yapımında
ilaçlarda
Deri rengini
koyulaştırmada
Patlayıcılarda

9. NİTROBENZENİN SIVI FAZDAKİ KATALİTİK
HİDROJENASYONU İLE ANİLİN ÜRETİMİ

11. 24 × 365 × 244,64 × 0,9335 ÷ 1000 = 2000,53 ton/yıl
• Yıllık olarak üretilen anilin miktarı hesabı;
• Yıllık olarak üretimde gerekli olan hammadde
miktarları;
• Nitrobenzen hesabı;
• Hidrojen hesabı;
24 × 365 × 393,96 × 0,9335 ÷ 1000 = 3221,59 ton/yıl
24 × 365 × 19,35 × 0,9335 ÷ 1000 = 158,23 ton/yıl

12. • Proseste yıllık üretim kapasitesi 2000 ton/yıl
olarak belirlenmiştir.
Besleme Nitrobenzen 3,2 kmol/h 393,96 kg/h 𝟑𝟐𝟐𝟏, 𝟓𝟗 ton/yıl
Hidrojen 9,6 kmol/h 19,35 kg/h 158,23 ton/yıl
Ürün Anilin 2,63 kmol/h 244,64 kg/h 2000 ton/yıl

15. PROSES
BİRİMLERİNİN
TASARIMI

16. MALZEMELERİN TAŞINMASI,
İŞLENMESİ VE DEPOLANMASINDA
KULLANILAN CİHAZLAR
• P 101 pompası
• P 102 pompası
• C 101 kompresörü
• C 102 kompresörü
• C 103 kompresörü
• M 101 Mikseri

17. ISI AKTARIM CİHAZLARI
• E101 ısı değiştiricisi
• E102 ısı değiştiricisi
• E103 ısı değiştiricisi
• E104 ısı değiştiricisi
• E105 ısı değiştiricisi

18. KÜTLE AKTARIM CİHAZLARI
VE REAKTÖRLER
• R101 reaktörü
• T 101 destilasyon kulesi
• V101 faz ayırıcısı

19. POMPALAR

20. HESAPLAMALAR
g=9,81 m/s2Giriş basıncı = 1 atm Çıkış basıncı = 1,5 atm
g=9,81 m/s2
ṁ=393,96 kg/h =0,1094 kg/s
H = 4,31 m (Chemcad) ηp= 0,8 olarak kabul edildi.
𝑾 =
𝑯×𝒈×𝒎
Ƞ×𝟏𝟎𝟎𝟎
=
𝟒,𝟑𝟏×𝟗,𝟖𝟏×𝟎,𝟏𝟎𝟗𝟒
𝟎,𝟖×𝟏𝟎𝟎𝟎
= 𝟎,00578kW

21. HESAPLAMA SONUÇLARI
Giriş
Basıncı
Çıkış
Basıncı
m (kg/s) H
(m)
Ƞp W
(kW)
P-101 1 1,5 0,1094 4,31 0,8 0,00578
P-102 1,5 5 0,099 37,58 0,85 0,043

22. KOMPRESÖRLER

23. HESAPLAMALAR
Giriş debisi= 0,3143 m3/h Çıkış debisi=31,708 m3/h
Burada hacimsel debi değişimi vardır. Bu yüzden alttaki formülü kullanılmıştır.
Ws=P1xV1-P2 xV2 Ws= (5x0,3143)-(1x31,708)=-29,6 atmx m3/h
Ws =-29,6x m3/h x (101325 Pa/atm) x (1h/3600s)=-0,83 kW
ηc= 0,85 W=Ws/ ηc=-0,98 kW

24. HESAPLAMA SONUÇLARI
Giriş
Basıncı
(atm)
Çıkış
Basıncı
(atm)
Giriş
Debisi
(m3/h)
Çıkış
Debisi
(m3/h)
Ƞc Teorik
Güç
(kW)
Gerçek
Güç
(kW)
C-101 1 1,5 234,96 194,38 0,75 2,844 3,791
C-102 5 1 0,1127 11,9964 0,85 -0,3217 -0,378
C-103 5 1 0,3143 31,708 0,85 -0,83 -0,98

25. FAZ AYIRICI

27. REAKTÖR

29. ISI
DEĞİŞTİRİCİ

30. HESAPLAMALAR
U=200 Btu/ft2.h.ºF olarak okundu.
Q=UxAxΔTlm = 11,6 kW
ΔTlm= ΔT1- ΔT2/ln(ΔT1/ΔT2)
ΔTlm= 23,94
11,60 =1,13565xAx23,94 A=0,426 m2
Isı değiştiriciye beslenmesi gereken soğutma suyunun debisi;
Q=mxCpxΔT Cp=4,184 kJ/kg.K
11,60=mx4,184x(30-20) m=0,04 kg/s

31. HESAPLAMA SONUÇLARI
Giriş
Sıcaklığı
(ºC)
Çıkış
Sıcaklığı
(ºC)
Q
(kW)
Giren Su
Sıcaklığı
(ºC)
Çıkan Su
Sıcaklığı
(ºC) ΔTlm
m
(kg/s) A (m2)
E-101 47,5 250 92,91 323 57 32,25 0,084 2,537
E-102 250 50 157,95 30 40 80,8 0,084 1,72
E-103 100 90 2,570 60 90 18,2 0,02 0,248
E-104 185 25 35,23 20 90 30,56 0,12 1,015
E-105 97,2 25 11,6 20 30 23,94 0,04 0,426

32. DİSTİLASYON
KOLONU

34. HESAPLAMA SONUÇLARI
D (kmol/s) L (kmol/s) V (kmol/s) Riflaks Csbf Unf (ft/s)
1,103.10-3 3,31.10-3 4,41.10-3 3 0,26 4,19
A (ft2) Çap (ft)
Gerçek Raf
Sayısı
Tepsi Yığını
(m)
Kolon
Yüksekliği (m) ʎ (kJ/kg)
0,015 0,14 19 11 17 2730
QB (kJ/h) Qc (kJ/h) mb (kg/h) mc (kg/h)
737380 -623155 270,10 4969,3

35. KAYNAKLAR
• Bolat, E., Salt İ., Salt, Y., Duranoğlu D., Açıkalın K., Dilmaç Ö.F., (2012-2013), Yıldız Teknik Üniversitesi Proses Tasarımı
Ders Notları, İstanbul.
• Dean, John A. ,(1972), Lange’s Handbook of Chemistry, Professor Emeritus of Chemistry, Hydrocarbon Processing -
Halcon Sd Group, Inc.
• MEGEP, (2007), ‘Kimya Teknolojisi Benzen Türevleri ve Prosesleri’, Milli Eğitim Bakanlığı yayınları, Ankara.
• MEGEP, (2008), ‘Kimya Teknolojisi Organik Maddeler-3’, Milli Eğitim Bakanlığı yayınları, Ankara.
• Speight, J., (2002), Chemical and Process Design Handbook, New York.
• Uraz, C., Atalay, S., ve Atalay, F.S., (2004) "Catalytic Hydrogenation of Crotonaldehyde in Trickle Bed Reactor",
Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 18 (4), 373-383.
• [1] http://www.nkfu.com/anilin-nedir-anilin-ozellikleri-nelerdir/
• [2] http://www.turkcebilgi.com/ansiklopedi/anilin
• [3] eng.hi138.com/engineering-papers/materials-engineering-papers/200907/61251_manufacturing-technology-on-
aniline-overview.asp#
• [4] http://www.ihs.com/products/chemical/planning/ceh/aniline.aspx
• [5] http://www.prweb.com/releases/aniline/amino_benzene/prweb4370264.htm[6]
http://mcgroup.co.uk/researches/aniline
• [7]http://ukmk11.ogu.edu.tr/arsiv/ukmk10/koc-
pdfe%20%E7evrilmi%FE%20ekli/Tam%20Metinler/Tam%20Metin%202/Canan%20URAZ.pdf
• [8] http://www.clayton.edu/portals/690/chemistry/inventory/MSDS%20aniline.pdf

36. BİZİ
DİNLEDİĞİNİZ
İÇİN
TEŞEKKÜR EDERİZ