Разложение .. Содержание Введение 6 История развития процесса 1 Теоретические основы процесса 9 2 Сырье и продукты процесса 11 3 Химизм и механизм процесса 15 4 Основные факторы,

• Название: Содержание Введение 6 История развития процесса 1 Теоретические основы процесса 9 2 Сырье и продукты процесса 11 3 Химизм и механизм процесса 15 4 Основные факторы,
• Анкор: Разложение ..doc
• Дата: 09.11.2022
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: Разложение ..doc
• Тип: Реферат; #778426
• страница: 3 из 3

1.8 Описание технологической схемы
В изотермическом реакторе 1 разложения ГП ИПБ осуществляется в избытке ацетона с отводом тепла реакции за счет испарения ацетона. Пары ацетона конденсируются в конденсаторе 2 и ацетон вновь стекает в реактор. Разбавление ацетоном подавляет выход побочных продуктов благодаря специфическому тормозящему действию ацетона на конденсацию фенола с ДМФК. Из сборника самотеком для разложения ГП ИПБ подается серная кислота. Температура реакции поддерживается в пределах 50…60⁰С. Концентрация H₂SO₄ должна быть в пределах 92,5…94%. Кислая реакционная масса, получаемая при разложении ГП ИПБ, поступает на узел нейтрализации и обводнения.

Кислая реакционная масса поступает в емкость 3 на нейтрализацию и обводнение. Туда же поступают дистилляты колонны 17, щелочная вода. Этими водами производится одновременно обводнение и частичная нейтрализация реакционной массы, а также растворение образовавшихся солей. Для полной нейтрализации в емкость 3 поступает 8…10%-ный раствор кальцинированной соды. Нейтрализованная реакционная масса из емкости 3 насосом 4 подается в систему отстойников 5,6 для отстоя от солей. Верхний слой реакционной массы через пароподогреватель 8 поступает на разделение в К-10, где нагревается до 80..90^оС. Подогрев осуществляется конденсатом, который направляется в тепловодоцех после использования пара среднего давления.

Выделение ацетона осуществляется на последовательно работающих колоннах 10,17,24.

Ректификационные колонны 10,17,24 работают при атмосферном давлении. Обогрев колонны 10 осуществляется паром давления 10 атм., подаваемым в кипятильник 9. Обогрев колонн 17,24 осуществляется паром давления 10атм., подаваемым в кипятильники 16,23. Конденсация паров осуществляется в дефлегматорах 12,19,29.Колонна №10 предназначена для разделения реакционной массы на ацетон-сырец и фенол-сырец. Температура верха колонны 10 не выше 90^оС. Дистиллят этой колонны - ацетон-сырец - отбирается из дефлегматора 12 и направляется в сборник 11. Не сконденсировавшиеся пары из дефлегматора 12 поступают в рассольный конденсатор-холодильник 13, откуда сконденсировавшийся ацетон сливается в емкость 11 и вместе с остальным дистиллятом поступает на всас насоса 15, который часть дистиллята возвращает на орошение в колонну 10, а другая часть идет на питание колонны 17. Для уменьшения потерь продуктов емкость 11 связана с атмосферой через рассольный конденсатор 14. Кубовый остаток колонны 10 - фенол-сырец, содержащий ацетона не более 0,035 вес., подается на дальнейшую переработку в колонну 34.

Ректификационная колонна 17 предназначена для отделения легколетучих компонентов от ацетона.

Дистиллят колонны 17 отбирается из дефлегматоров 19,20 и направляется в сборник 18. Дистиллят из сборника 18 поступает на всас

насоса 21 и подается частично в качестве флегмы и частично в емкость нейтрализации 3. Не сконденсировавшиеся пары из дефлегматоров 19,20 и пары из сборника «18 поступают в рассольный конденсатор 14, в котором сконденсировавшиеся пары ацетона сливаются в сборник 11.

Кубовый остаток колонны 17 насосом 22 подается в колонну 24. Колонна 24 предназначена для выделения товарного ацетона. Для дополнительной очистки ацетона от альдегидов в колонну 24 двумя вводами подается раствор щелочи 9…12%-ной концентрации. Ацетон, отвечающий требованиям ГОСТ 2768-79, отбирается после дефлегматоров 26,27 колонны 24 и поступает в сборник 25. Ацетон из сборника 25 насосом 32 частично подается на орошение колонны 24, а другая часть направляется в товарно-сырьевой цех (ТСЦ) Не сконденсировавшиеся пары ацетона после дефлегматоров 26,27 поступают в конденсатор 28. Пары ацетона в смеси с воздухом из сборника 25 поступают в конденсатор 28. Воздух после конденсатора 28 выбрасывается в атмосферу, а ацетон сливается в емкость 25 с целью исключения содержания влаги в товарном ацетоне на колонне 24 регулируется температура 16-той тарелки. Кубовый остаток колонны 24, содержащий не более1,5 % ацетона, воду и ароматические углеводороды, поступает в холодильник 31, а затем- на узел переработки углеводородной фракции.

Выделение фенола осуществляется на последовательно работающих колоннах 34,41,50,57. Все эти колонны работают под вакуумом, создаваемым пароэжекционными вакуум-насосами (ПЭН). Выделение фенола производят под вакуумом для уменьшения потерь продуктов (вследствие выделения смол), а также во избежание термической дегидратации ДМФК с образованием α-метилстирола в кубах колонн.

Ректификационная колонна 34 предназначена для отделения фенола от тяжелокипящих углеводородов. Обогрев осуществляется паром давления 19 атм., при помощи кипятильника 33. Конденсация паров дистиллята осуществляется оборотной водой в дефлегматоре 36 после дефлегматоров 26,27. Пары, не сконденсировавшиеся в дефлегматоре 36, конденсируются в конденсаторе 37, охлаждаемом оборотной водой. Продукты конденсации поступают в сборник 35, а не сконденсировавшиеся пары воздуха поступают на всас ПЭН. Кубовый остаток колонны 34, содержащий тяжелокипящие компоненты и не отогнанный фенол, насосом 38 подается для отделения фенола от смол на узел переработки фенольной смолы.

От четкости работы колонны для отделения α-метилстирола от фенола во многом зависит количество товарного фенола, поскольку малейшие примеси α-метилстирола снижают температуру застывания фенола, делая его некондиционным.

Дистиллят колонны 34 - фенольная фракция, содержащая фенол, воду, углеводороды собирается из дефлегматора 36 в емкость 35, откуда насосом 39 подается частично на орошение и на питание колонны 41.

Колонна 41 предназначена для отделения легкокипящих углеводородов и воды от фенола из дистиллята колонны 34. Обогрев колонны осуществляется паром давления 10 атм., подаваемым в кипятильник 40. Дистиллят колонны 41 содержит легкие углеводороды воду и фенол и поступает в емкость 42. Фенольный конденсат от всех ПЭН цеха поступает в емкость 42 и используется для орошения колонны 41, обводнения кубового остатка в колонне разделения реакционной массы для пропарок колонны 10,34. Кубовый остаток колонны 41 содержит фенол с примесями мезитила, других непредельных углеводородов.

Очистка фенола от этих примесей происходит в реакторе 47. Кубовый остаток колонны 41 перед поступлением в реактор 47 охлаждается в холодильнике № 4 6 до заданной температуры. Температура в реакторе может сменяться от 50 до 100^оС в зависимости от ионообменной смолы марки КУ-2-8С.

Поток фенола, направляемый на очистку в реактор №47, проходит предварительные водяные фильтры, предназначенные для задержания возможных механических примесей. При выходе из реактора также устанавливаются фильтры с целью исключения попадания ионообменная осмолы менной м на поток. При забивке фильтры продуваются паром. С целью увеличения пробега реактора ионообменная смола подвергается регенерации обводненным фенолом.

Ректификационная колонна №50 предназначена для полного отделения остатка легкокипящих примесей от фенола. Обогрев колонны осуществляется паром давления 10атм., подаваемым в кипятильник №39. Дистиллят колонны №50 после дефлегматора 52 частично возвращается на орошение колонны 50., а частично поступает на питание колоны 41. Не сконденсировавшиеся в аппарате пары поступают в конденсатор 53, где конденсируются. Конденсат поступает в емкость 51, а пары - к ПЭН.

Кубовый остаток колонны №50 насосом №55 подается на питание колонны №57.

Ректификационная колонна 57 предназначена для получения товарного фенола. Обогрев колонны осуществляется паром 10 атм., поступающим в кипятильник 56. Конденсация паров колонны 57 осуществляется в дефлегматоре №59, который охлаждается оборотной водой. Дистиллят после дефлегматора 59 поступает в емкость 58.

Из сборника 58 дистиллят поступает на всас насоса 62 и подаётся частично орошении колонны 57, а частично на питание колоны 41.

Товарный фенол отбирается с промежуточной тарелки 46, считая снизу, и направляется самотёком через насос 63 в ТСЦ. Температура фенола, подаваемого в ТСЦ, не боли 60 ⁰С. Не сконденсировавшиеся нора из дефлегматора 59 сборника №58 направляются в конденсатор 60, охлаждаемый оборотной водой. Сконденсировавшиеся пары фенола поступают в сборник 58. Кубовый остаток колонны 57 насосом 61 подаётся питание колоны 34.

Переработка фенольной смолы (на схеме не показана). Из компонентов фенольной смолы могут быть выделены, кроме содержащего в ней фенола, ацетофенон и сложный фенол. Процесс извлечения этих компонентов можно осуществить как периодически, так и непрерывно.

Деструктивная перегонка. Сложный фенол и димер α-метилстирола могут быть повергнуты деструкции. В этом случае вместо относительно малоценных компонентов образуются фенол и α-метилстирол. По данным фирмы «Hereules Powder Company» температура 200…400⁰С является вполне удовлетворительной для достижения хороших выходов.

1.9 Экологическая характеристика процесса
Планирование функций управления экологической безопасности производства должно обеспечивать предотвращение вредного воздействия промышленных отходов на окружающую среду и здоровье человека. Снижение загрязнения окружающей среды достигается путем разработки и внедрения различных методов, направленных на охрану окружающей среды. Под методами охраны окружающей среды от загрязнений понимается совокупность технических и организационных мероприятий, позволяющих свести к минимуму или совершенно исключить выбросы в биосферу загрязнений. Методы охраны окружающей среды от промышленных загрязнений включают как различные методы очистки с использованием специальной аппаратуры и очистных сооружений, так и совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов и оборудования с сокращением отходов до минимума [12].

Загрязнение атмосферы, водных источников и почвы приводит к снижению отдачи всех видов производственных ресурсов. Экономический ущерб от загрязнений окружающей среды проявляется в росте заболеваемости населения, ускорении износа и порче основных фондов и личного имущества граждан, падении продуктивности земельных, водных и лесных ресурсов.

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха являются выбросы загрязняющих веществ от промышленных, топливно-энергетических, транспортно-дорожных, сельскохозяйственных и др. предприятий.

При производстве продуктов нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности работ, вредному воздействию могут подвергаться все составляющие биосферы – почва, вода, атмосфера. Нанесение ущерба земельным ресурсам происходит в основном за счет выбросов отходов материалов, слива на почву составов химической обработки и их обезвреживания. Отходы слитые на почву, делают ее непригодной для хозяйственного использования на многие годы. Постепенно изо дня в день отчуждаются все новые и новые участки земли, куда сливают промышленные отходы. К еще более тяжелым последствиям приводит вредное воздействие промышленных отходов на водные ресурсы. Поэтому необходима разработка мероприятий по защите окружающей среды при нанесении лакокрасочных материалов.

Решение экологических проблем в области нефтепереработки и нефтехимии требует разработки и внедрения высокоэффективных, малозатратных технологий и новых систем защиты экологии, что приведет к рациональному использованию нефти и улучшению состояния природной среды.

Обоснование экологичности представляется неотъемлемой частью системы управления, влияющей на выбор приоритетов в обеспечении народного хозяйства природными ресурсами и услугами в пределах намечаемых объемов потребления.

Принимаются и такие меры, как:

-обеспечение организации производства нового, более совершенного оборудования и аппаратуры для очистки промышленных выбросов в атмосферу от вредных газов, пыли, сажи и других веществ;

-проведение соответствующих научных исследований и опытно-конструкторской работ по созданию более совершенной аппаратуры и оборудования для защиты атмосферного воздуха от загрязнения промышленными выбросами;

-осуществление на предприятиях и организациях монтажа и наладки газоочистного и пылеулавливающего оборудования и аппаратуры;

-осуществление государственного контроля за работой газоочистных и пылеулавливающих установок на промышленных предприятиях.

Природно-промышленные системы в зависимости от принятых качественных и количественных параметров технологических процессов отличаются друг от друга по структуре, функционированию и характеру взаимодействия с природной средой. В действительности даже одинаковые по качественным и количественным параметрам технологических процессов природно-промышленные системы отличаются друг от друга неповторимостью экологических условий, что приводит к различным взаимодействиям производства с окружающей его природной средой. Поэтому предметом исследования в инженерной экологии является взаимодействие технологических и природных процессов в природно-промышленных системах [12].

С целью уменьшения потерь продуктов, выбрасываемых в атмосферу и сводами, сбрасываемыми в канализацию, схемой предусмотрено обезвреживание их до минимальной нормы. На всех ректификационных колоннах атмосферные воздушки перед выходом в атмосферу проходят конденсатор - холодильник, охлаждаемый рассолом или водой в зависимости от специфических свойств продуктов.

Кроме того, это позволяет рационально использовать оборотную воду. С целью экономии воды на установке используется только вода, находящаяся в оборотной системе завода. На установке работает насосное оборудование высокой надежности.

Постоянно контролируется содержание вредных веществ. Проводится контроль по выбросам продуктов через воздушки и определяется эффективность обезвреживания конденсаторами выбросов в атмосферу.

Недостатком технологической схемы является проблема переработки сточных вод, содержащих фенол. Сброс фенольных вод в водоемы недопустим. Предложено извлекать фенол из сточных вод в специальном экстракторе. Все воды, образующиеся в результате производства, проходят очистку от фенола. Фенолят натрия, образующийся после очистки разделяется и фенол вновь возвращается в систему. Необходимо использовать замкнутую систему водопользования, включающую (или сводящую к минимуму) потребление свежей воды и сброс сточных вод в водоемы.

Освобождение оборудования при подготовке к ремонту осуществляется в закрытой системе, а воды перерабатываются.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Преддипломнай практике рассмотрен узел разложения ГП ИПБ на фенол и ацетон. На основании экспериментальных и литературных данных выбраны оптимальный режим процесса, технологическая схема установки. Рассмотрена и выбрана наиболее перспективная конструкция реакторного устройств, проведен его технологический расчет. Дана характеристика установки с точки зрения экологии .

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   Брагинский О.Б. Мировая нефтехимическая промышленность. – М.: Наука, 2002.- 566с.
   
2. 
   Закошанский В.М. Альтернативные технологии получения фенола. // Рос. Хим. Ж. 2008, т. LII, №4.-С.53-71.
   
3. 
   Тимофеев В.С.,Серафимов Л.А. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. – М.: Высшая школа,2003.-536с.
   
4. 
   Краткий справочник физико-химических величин под ред. Мищенко К.П., Равделя А.А., Л.: Химия,1967. – 184с.
   
5. 
   Адельсон С. В., Вишнякова Т.П., Паушкин Я.М, Технология нефтехимического синтеза, М: Химия, 1985. – 608с.
   
6. 
   Лебедев Н. Н., Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза, М: Химия, 1988. – 590 с.
   
7. 
   Теплофизические свойства веществ. Справочник под ред. Варгафтика Н.Б. – М.:Госэнергоиздат, 1956.- 500с.
   
8. 
   Жоров Ю.М. Термодинамика химических процессов.Нефтехимический синтез, переработка нефти, угля, природного газа.-М.:Химия, 1985.- 464с.
   

7. 
   Хадисова Ж.Т., Махмудова Л.Ш. Учебно-методические пособие по написанию и оформлению ВКР. Грозный:ГГНИ, 2015.-46с.
   
8. 
   Эмирджанов Р.Т. Основы технологических расчетов в нефтепереработке.- М.:Химия, 1989.- 192 с.
   
9. 
   Сарданашвили А.Г., Львова А.И., Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа, М.: Химия,1973 – 272с.
   
10. 
    Рудин М.Г., Драбкин А.Е., Краткий справочник нефтепереработчика, Л.: Химия, 1980. – 328с.
    
11. 
    Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности . М.:Высшая школа, 1999.- 448с.
    
12. 
    Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Ростов н/Д: издательство «Феникс», 2003. С. 300 – 302.