мдк02. 1. Механизмы основных и побочных реакций. Обоснование оптимального режима технологического процесса
Скачать 111.4 Kb.
|
1 2 1.Механизмы основных и побочных реакций. Обоснование оптимального режима технологического процесса. Поступающий в цех эпоксидат подвергается разделению на отдельные компоненты методом четкой ректификации за счет разницы температуры кипения. В процессе ректификации выделяются: - товарный продукт - пропилена окись техническая; - побочный продукт - ацетальдегидная фракция; - продукты, рециркулирующие в процессе производства пропилена окиси технической: возвратный пропилен, возвратный этанол, возвратный этилбензол; - промежуточный продукт, поступающий на дальнейшую переработку, метилфенилкарбинольная фракция; - отходы производства, направляемые на сжигание. Выделение ацетальдегидной фракции ведут двухступенчатой ректификацией. Фракцию ацетальдегида, содержащую примеси пропилена и окиси пропилена, подают в верх первой колонны, ацетальдегидный концентрат выводят из середины первой колонны в паровой фазе на питание в куб второй колонны. Фракцию окиси пропилена, очищенную от ацетальдегида, выводят из куба первой колонны, фракцию окиси пропилена из куба второй колонны подают в качестве флегмы в первую колонну. 3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ Фракция окиси пропилена от насоса поз. Н-1 узла выделения возвратного этанола подается в колонну поз. Кт-1 на 61 или 63 тарелку, в зависимости от состава (для выделения ацетальдегидной фракции). Пары ацетальдегидной фракции, выходящие с верха колонны поз. Кт-1, конденсируются в конденсаторе поз. Т-3, охлаждаемых промышленной водой, не сконденсировавшиеся пары поступают в конденсатор поз. Т-4, охлаждаемый захоложенной водой. Давление верха колонны поддерживается подачей промышленной воды в конденсатор поз. Т-3, и сбросом отдувок на факел через емкость О-455. Конденсат из конденсаторов поз. Т-3, поз. Т-4, стекает в сборник поз. Е-1, откуда насосом поз. Н-2 подается частично в виде флегмы в колонну поз. Кт-1, частично на питание колонны поз. Кт-2, на 40 тарелку в линию флегмы (для выделения пропиленовой фракции). Обогрев колонны поз. Кт-1 осуществляется водяным паром давлением 0,2 МПа (2,0 кгс/см2), подаваемым в межтрубное пространство испарителя поз. Т-1и паровым конденсатом, поступающим из цеха № 2509 давлением 0,2 МПа (2,0 кгс/см2), подаваемым в межтрубное пространство испарителя поз. Т-2. Расход парового конденсата в испаритель поз. Т-1 выдерживается постоянным. Регулирование температуры в кубе колонны поз. Кт-1 осуществляется подачей пара в испаритель поз. Т-2 Паровой конденсат из испарителя поз. Т-1 по отдельному коллектору поступает в емкость поз. Е-470/2 цеха № 2509. Пары пропилена и ацетальдегида, выходящие с верха колонны поз. Кт-2, охлаждаются промышленной водой в конденсаторе поз. Т-5. Конденсат из конденсатора поз. Т-5, стекает в емкость поз. Е-2, откуда насосом поз. Н-4 подается в качестве флегмы в колонну поз. Кт-2. Обогрев колонны поз. Кт-2 производится через испаритель поз. Т-6. Кубовая жидкость (ацетальдегидная фракция) по уровню в кубе колонны поз. Кт-2 откачивается в качестве рецикла в линию питания колонны поз. Кт-1 5. Ведение технологического процесса При ведении технологического процесса необходимо внимательно следить за показа-ниями контрольно-измерительных приборов и работой системы регулирования, контролиро-вать состояние обслуживаемого оборудования, внутрицеховых и межцеховых трубопрово-дов. Показатели технологического процесса ежечасно записывают в режимный лист (утвержденная форма режимного листа находится в альбоме форм документации). При отка-зе в работе системы автоматического регулирования перейти на ручное ведение процесса, устранить неисправности и вновь перейти на автоматическое регулирование. О всех наруше-ниях процесса и неисправностях в работе оборудования и КИП докладывать начальнику смены и записывать в журнале и рабочем листе. 8.1 Контроль и регулирование технологического процесса Узел оснащен следующими приборами контроля и автоматического регулирования системы "СТАРТ": - первичные приборы для измерения температуры: ТСП, ТСМ; - первичные приборы для измерения давления: МСП, ТРЦS, ВЭ16-рб,ДМ-2005; - первичные приборы для измерения расхода: 13ДД-11, ротаметр РП, ДП-П, массовый рас-ходомер PROMASS 60; - первичные приборы для измерения уровня: УБ-ПВ, KRONE, VEGA SWING - вторичные приборы для регистрации и регулирования: температуры: ПВ-10.1Э, П-282, КСМ-4И, контроллер SLC ЭП- 1324, ПИТ-ТС; давления и уровня: ПВ-10.1Э, ПВ.1.3, ПКР1 2, МПГР; расхода: ПКР1, ПВ-10.1Э; - регуляторы типа: ПР-3.25, ПР3-31; - приборы сигнализации и блокировки: УАС-24, УЗС-24, ПАС-01. Расход пара в испаритель поз. Т-3011 регулируется регулятором расхода поз. 8079 клапан (тип «НЗ») установлен на линии пара (конденсата). Расход конденсата в испаритель поз. Т-301 регулируется регулятором расхода поз. 80791 клапан (тип «НЗ») установлен на линии конденсата. Расход кубовой жидкости колонны поз. Кт-300 в колонну поз. Кт-320 регулируется регулятором расхода поз. 8080, с коррекцией по уровню в кубе колонны поз. Кт-300, клапан (тип «НЗ») установлен на линии кубовой жидкости от насоса поз. Н-305. Расход флегмы в колонну поз. Кт-300 регулируется регулятором расхода поз. 8082, с коррекцией по уровню в емкости поз. Е-303, клапан (тип «НО») установлен на линии подачи флегмы в колонну. Расход дистиллята из емкости поз. Е-303 на питание колонны поз. Кт-310 регулирует-ся регулятором расхода поз. 8083, клапан (тип «НЗ») установлен на линии подачи дистиллята от насоса поз. Н-304. Расход пара (конденсата) в испаритель поз. Т-311 регулируется регулятором расхода поз. 8084, с корректировкой температуры на 18 тарелке, клапан (тип «НЗ») установлен на линии пара (конденсата). Расход кубовой жидкости колонны поз. Кт-310 в колонну поз. Кт-300 регулируется регулятором расхода поз. 8086, с коррекцией по уровню в кубе колонны поз. Кт-310, клапан (тип «НЗ») установлен на линии кубовой жидкости от насоса поз. Н-315. Расход флегмы в колонну поз. Кт-310 регулируется регулятором расхода поз. 8088, клапан (тип «НО») установлен на линии подачи флегмы в колонну. Расход отдувок из конденсатора поз. Т-3121 на узел выделения окиси пропилена в ем-кость поз. О-455 или в теплообменник поз. Т-272б1,2 регулируется регулятором расхода поз. 8085, клапан (тип «НО») установлен на линии отдувок. Расход кубовой жидкости колонны поз. Кт-490 в колонну поз. Кт-310 регулируется регулятором расхода поз. 8115/1, с коррекцией по уровню в кубе колонны поз. Кт-490, кла-пан (тип «НЗ») установлен на линии кубовой жидкости от насоса поз. Н-495. Расход пара в испаритель поз. Т-491 регулируется регулятором расхода поз. 8114, клапан (тип «НЗ») установлен на линии пара. Расход флегмы в колонну поз. Кт-490 регулируется регулятором расхода поз. 8116, с коррекцией по уровню в емкости поз. Е-493, клапан (тип «НО») установлен на линии подачи флегмы в колонну поз. Кт-490. Расход ацетальдегидной фракции в емкость поз. Е-46 цеха № 2520 контролируется по прибору поз. 5111, при откачке ацетальдегидной фракции в корпус 115 цеха № 2508 расход устанавливается ходом плунжера насоса поз. Н-494а. Расход отдувок из конденсатора поз. Т-3022 (Т-3021) на узел выделения окиси пропи-лена в емкость поз. О-455 регулируется регулятором расхода поз. 0819, клапан (тип «Н3») установлен на линии отдувок. Расход дистиллята из емкости поз. Е-293 на питание колонны поз. Кт-300 регулирует-ся регулятором расхода поз. 8078, клапан (тип «НЗ») установлен на линии подачи дистиллята от насоса поз. Н-294. Расход пара (конденсата) в испаритель поз. Т-361 регулируется регулятором расхода поз. 8090, клапан которого (тип "НЗ") установлен на линии пара (конденсата) в испаритель. Расход флегмы в колонну поз. Кт-360 регулируется регулятором расхода поз. 8091, с коррекцией по уровню в емкости поз. Е-363, клапан которого (тип "НЗ") установлен на ли-нии подачи флегмы на колонну. Расход пара в испаритель поз. Т-321 регулируется регулятором расхода поз. 8095, клапан которого (тип "НЗ") установлен на линии подачи пара в испаритель. Расход кубовой жидкости колонны поз. Кт-320 в колонну поз. Кт-360 регулируется регулятором расхода поз. 8096, с коррекцией по уровню в кубе колонны поз. Кт-320, клапан которого (тип "НЗ") установлен на линии подачи питания в колонну поз. Кт-360. Расход флегмы в колонну поз. Кт-320 регулируется регулятором расхода поз. 8100, клапан которого (тип "НЗ") установлен на линии подачи флегмы в колонну. Расход кубовой жидкости от насоса поз. Н-365 в титул 120/4 цеха № 2509, емкость поз. Е-834 или в емкость поз. Е-170 цеха № 2505 регулируется регулятором расхода поз. 5086. Расход товарной окиси пропилена в цех № 2505 от насоса поз. Н-324 контролируется прибором поз. 5097. Расход парового конденсата от насоса поз. Н-489 регистрируется прибором поз. 5123. Расход азота на вводе в корпус 113 регистрируется прибором поз. 5143. Расход теплоносителя ТНК "минус" 12 0C в корпус 113 регистрируется прибором поз. 5040. Расход отдувок на факел из емкости поз. О-455 регистрируется прибором поз. 5148. Расход товарной окиси пропилена в цех № 2406 регистрируется приборами поз. 0836. Расход топливного газа подаваемого в начало факельного коллектора регистрируется прибором поз. 08181. Давление верха колонны поз. Кт-300 регулируется регулятором давления поз. 8081, клапан (тип «НО») установлен на линии обратной промышленной воды из конденсаторов поз. Т-302, поз. Т-302а. Давление верха колонны поз. Кт-310 регулируется регулятором давления поз. 8087, клапан (тип «НО») установлен на линии бокового отбора с колонны поз. Кт-310 в колонну поз. Кт-490. Давление верха колонны поз. Кт-490 регулируется регулятором давления поз. 8117, клапан (тип «НО») установлен на линии обратной промышленной воды из конденсатора поз. Т-4921. Давление в кубе колонны поз. Кт-310 регистрируется прибором поз. 6208. Давление в кубе колонны поз. Кт-490 регистрируется прибором поз. 6264. Давление верха колонны поз. Кт-360 регулируется регулятором давления поз. 8093, клапан которого (тип "НО") установлен на линии обратной промышленной воды из конден-сатора поз. Т-362. Давление верха колонны поз. Кт-320 регулируется регулятором давления поз. 8097, клапаны которого (тип "НО") установлены на линиях обратной воды из конденсаторов поз. Т-322, поз. Т-322а. Давление в кубе колонны поз. Кт-360 контролируется прибором поз. 6224. Давление в кубе колонны поз. Кт-320 регистрируется прибором поз. 6234. Давление азота на вводе в корпус 113 регулируется регулятором давления поз. 8139, клапан типа "НО" установлен на линии азота в корпус 113. Давление в подземных емкостях поз. Е-4601,2 контролируется манометрами, установ-ленными на емкостях. Давление в емкости поз. О-456 контролируется по манометру, установленному на ли-нии нагнетания насоса поз. Н-4573 (при отключенном насосе). Уровень в емкости поз. Е-313 регулируется регулятором уровня поз. 80881, клапан (тип «НО») установлен на линии обратной промышленной воды из конденсатора поз. Т-312. Уровень в кубе колонны поз. Кт-360 регистрируется регистратором уровня поз. 8089. Уровень дистиллята в емкости поз. Е-323 регулируется регулятором уровня поз. 8098, клапан которого (тип "НО") установлен на линии подачи дистиллята в холодильник поз. Т-326. Уровень в емкости поз. Е-4871,2 регулируется регулятором уровня поз. 8124, клапан которого (тип "НО") установлен на линии откачки конденсата от насоса поз. Н-4891,2. Уровень в емкости поз. О-455 регистрируется прибором поз. 5115. Уровень в емкости поз. О-456 контролируется по прибору поз. 5116. Уровень в емкости поз. Е-74 контролируется прибором поз. 5140. Уровень в емкостях поз. Е-4601,2 контролируется и регистрируется прибором поз. 51181,2. Уровень в емкости поз. Е-453 контролируется по прибору поз. 5119. Температура верха, куба колонны поз. Кт-300 и углеводородного конденсата после конденсатора поз. Т-3021 регистрируется прибором поз. 7166. Температура верха, куба колонны поз. Кт-310 регистрируется прибором поз. 7224. Температура верха, куба колонны поз. Кт-490 регистрируется прибором поз. 7224. Температура конденсата после конденсатора поз. Т-3221 регулируется регулятором температуры поз. 8099, клапан которого (тип "НО") установлен на линии обратной захоло-женной воды из конденсатора поз. Т-3221. Температура конденсата после холодильника поз. Т-4861,2 регулируется регулятором температуры поз. 8122, клапан которого (тип "НО") установлен на линии обратной воды из холодильника поз. Т-4861,2. Температура товарной окиси пропилена после холодильника поз. Т-327, куба и верха колонны поз. Кт-320 регистрируется прибором поз. 7206. Температура куба колонны и верха колонны поз. Кт-360 регистрируется прибором поз. 7166. Температура обратного теплоносителя ТНК "минус" 12 0C регистрируется прибором поз. 7086. Температура парового конденсата на выходе из теплообменника поз. Т-1 регулирует-ся регулирующим клапаном поз. 0844, клапан которого (тип «НО») установлен на линии вы-хода оборотной промышленной воды из теплообменника поз. Т-1; Качество ацетальдегида регистрируется хроматографом поз. 9035. Постоянный отбор на хроматограф производится с линии нагнетания насоса поз. Н-494. Качество товарной окиси пропилена регистрируется хроматографом поз. 9017. Посто-янный отбор на хроматограф производится с линии нагнетания насоса поз. Н-324. Примечание: при отрицательной температуре окружающей среды, необходимо сле-дить за работой линий дыхания аппаратов, не допуская их замерзания. При замерзании ли-ний дыхания аппаратов принять срочные меры к их отогреву. 6. Материальный баланс производства Исходные данные: Производительность установки 80 000 тонн в год ацетальдегидной фракции. Рисунок 2 – Схема материальных потоков процесса ректификации оксида пропилена где, G1 – масса поступающей этанольной фракции, кг/с; G2 –масса фракции легколетучих углеводородов, кг/с; G3 –масса этанольной фракции, кг/с; G4 –масса возвратного этанола, кг/с; G5 –масса воды, загрязненной органикой, кг/с; G6 –масса механических потерь, кг/с. На основе закона сохранения массы: (1) Определим секундную производительность установки, Gc,кг/с, по формуле: (2) где, Н – годовая производительность установки, т/год; Тэф – эффективное время работы оборудования, ч. Эффективное время работы установки, Тэф, ч, определяем по формуле: (3) где, Ткол. – календарное время работы оборудования, дни; Ткап. – время капитального ремонта оборудования, дни. Таблица 3 – Состав этанольной фракции
где, 0,72 – коэффициент выделения этанольной фракции Находим массу возвратного этанола,G4, кг/с: Таблица 4 – Состав возвратного этанола
Находим массу воды, загрязненной органикой, G5, кг/с: (4) Таблица 5 – Состав воды загрязненной органикой
Находим массу этанольной фракции, G1, кг/с: (5) Таблица 6 – Состав этанольной фракции
Находим массу фракции легколетучих углеводородов, G2, кг/с: (6) Таблица 7 – Состав фракции легколетучих углеводородов
Находим массу механических потерь, G6, кг/с: Таблица 8 – Сводный материальный баланс процесса ректификации оксида пропилена
7. Возможные инциденты, причины, способы устранения Таблица 9
8. Устройство и принцип действия основного аппарата Работает колпачковая колонна поз. Кт-310 по принципу тепломассобмена между поднимающимся снизу, из испарителя, паром и стекающей сверху охлаждённой флегмой. Колпачки, или тарелки служат для увеличения площади контакта нагретого пара и жидкости. От количества тарелок зависит количество точек превращения пара в жидкость и повторного испарения жидкости. Конденсируется спиртосодержащий пар не только на внутренних стенках колонны, но и на поверхности тарелок. Они имеют форму полусферы, обращенной выпуклостью вверх. Конденсирующаяся на внешней поверхности флегма стекает вниз сквозь переливные отверстия и попадает на нижнюю тарелку, нагретую до более высокой температуры. Спирт и другие легкокипящие фракции повторно испаряются, а жидкости с более высокой температурой кипения (сивушные масла и вода) стекают обратно в испаритель, где остаются в виде водного раствора. Температура верха 55-70 °С Температура куба 60-80 °С Давление верха 2,0-2,8 кгс/см2 (избыточное) Давление куба 2,2-3,0 кгс/см2 (избыточное) 9.Мероприятия по профилактике производственного травматизма и внедрению безопасных условий труда Производственная травма (трудовое увечье) - это следствие действия на организм различных внешних, опасных производственных факторов. Чаще производственная травма - это результат механического воздействия при наездах, падениях или контакте с механический оборудованием. К производственному травматизму относятся увечья, ранения, ожоги, поражения электрическим током, отравления и профессиональные заболевания, связанные с выполнением своих трудовых обязанностей. Производственный травматизм возникает вследствие недостатков в организации труда, пренебрежения правилами безопасности и отсутствия должного контроля за их выполнением. Наиболее характерными причинами возникновения травматизма являются: - отсутствие или проведенный в недостаточном объеме инструктаж работающего о правилах безопасности труда; - нарушение технологического процесса; - неисправности оборудования, приспособлений и инструмента или его несоответствие условиям выполняемых работ; - отсутствие ограждений, предупреждающих или запрещающих надписей; - несоответствие выполняемой работе или небрежное использование спецодежды; - недостаточное освещение; - низкий уровень технической культуры производства. Государственный стандарт требует, чтобы процессы ТО и ТР были безопасными на стадиях: - подготовки автомобилей к ТО и ТР; - непосредственного выполнения работ; - испытаний и проверок систем автомобилей; - заправки автомобилей горюче-смазочными материалами и спецжидкостями; - хранения и транспортирования автомобилей, деталей, агрегатов и материалов; - удаления и обезвреживания отходов производства. Профессиональное заболевание - это повреждение здоровья работника в результате постоянного или длительного воздействия на организм вредных условий труда. Различают острые и хронические профессиональные заболевания. К острым относят профессиональные заболевания, возникшие внезапно (в течение одной рабочей смены) из-за воздействия вредных производственных факторов с большим превышением предельно допустимого уровня или предельно допустимой концентрации. Профессиональное заболевание, при котором заболело два и более работников, называется групповым профессиональным заболеванием. Острое профессиональное заболевание возможно в виде ожога глаз ультрафиолетовым излучением при выполнении сварочных работ, при отравлении хлором, оксидом углерода и др. Хронические профессиональные заболевания развиваются после многократного и длительного воздействия вредных производственных факторов, например, вибрации, производственного шума и др. Мероприятия по профилактике травматизма включают решение вопросов охраны труда, внедрение новых, передовых методов организации безопасной работы на каждом производственном участке. Мероприятия по улучшению условий труда можно разделить на: - законодательные, - организационные, - технические, - медико-профилактические, - экономические. Законодательные мероприятия определяют права и обязанности, работающих в области охраны труда, режим их труда и отдыха, охрану труда женщин и молодежи, санитарные нормы на предельное содержание в рабочей зоне вредных веществ, возмещение ущерба, пострадавшим, их пенсионное обеспечение, льготы и др. Организационные мероприятия предусматривают внедрение системы управления охраной труда, обучение работающих, обеспечение их инструкциями, создание кабинетов по охране труда, организацию контроля за соблюдением требований охраны труда и т.д. Технические мероприятия предусматривают: - разработку и внедрение комплексной механизации и автоматизации тяжелых, вредных и монотонных работ; создание безопасной техники и технологии; - установку предохранительных, сигнализирующих, блокировочных устройств; - технические решения по нормализации воздушной среды, производственного освещения; - предупреждению образования и удаления из рабочей зоны вредных веществ; - снижению шума, вибраций, защите от вредных излучений; - создание изолирующих кабин для операторов, работающих во вредных условиях, или дистанционного управления; разработку и изготовление коллективных и индивидуальных средств защиты и др. Медико-профилактические мероприятия включают: - предварительные и периодические медицинские осмотры работающих в опасных, вредных и тяжелых условиях труда; - обеспечение их лечебно-профилактическим питанием; - проведение производственной гимнастики; ультрафиолетового и бактерицидного облучения; - применение хвойных, соляно-хвойных ванн, массажа и т.п. Экономические мероприятия включают материальное стимулирование работ по предупреждению травматизма и улучшению условий труда, более рациональное распределение средств, выделяемых на охрану труда. Для того чтобы предотвратить негативное воздействие опасных и вредных производственных факторов в условиях взаимодействия человека с потенциально опасными объектами, руководствуются двумя основными методами: - обеспечивают недоступность к опасным частям машин и оборудования; - используют приспособления, непосредственно защищающие человека от опасного производственного фактора. 10. Виды инструктажей на рабочем месте 1 2 |