органика. Полиэтилен ПЗ. Введение Литературный обзор
Скачать 0.9 Mb.
|
4.1 Основные требования безопасности при эксплуатации установки полиэтилена Основные опасности производства, обусловлены особенностями техно- логического процесса или выполнения отдельных производственных операций, особенностями используемого оборудования и условиями его эксплуатации, вызванные нарушениями правил безопасности работниками. Потенциальная опасность используемого на производстве оборудования и трубопроводов заключается в возможности нарушении герметичности с выходом взрывопожароопасных и токсичных продуктов из рабочего объема в окружающую среду, что может привести к образованию и взрыву топливно-воздушной смеси, возникновению пожара и отравлениям обслуживающего персонала. Наиболее опасными местами на производстве являются конструкции реакторов полимеризации и сепараторов паров реакции, а также колодцы, приямки и др. низкие места, где могут скапливаться взрывоопасные пары и газы. Опасность взрыва связана также с обращением большого количества порошка полиэтилена и добавок экструзии, мельчайшие частицы которых могут образовать взрывоопасную пылевоздушную смесь. Особую опасность представляет участок хранения и дозирования ТЭА, чрезвычайно реакционноспособного вещества. ТЭА является пирофорным, т.е. спонтанно воспламеняется при контакте с воздухом в условиях окружающей среды, с водой ТЭА реагирует со взрывом. Установка спроектирована так, чтобы свести к минимуму воздействия выброса опасного материала или энергии. Количества опасных веществ, перерабатываемых на установке, сведены к минимуму. Пропускная способность, расчетные параметры и материальное исполнение оборудования обеспечивают нормальное ведение технологического процесса. Технологическое оборудование по надежности и конструктивным особенностям выбрано с учетом физико-химических свойств обращающихся в нем продуктов, параметров технологического процесса, производительности и климатических условий. В оборудовании, где возможно превышение технологического давления выше расчетного давления аппарата, предусмотрено регулирование давления клапанами и защита оборудования предохранительными клапанами со сбросом в факельную систему. Использование СИЗ должно обеспечивать максимальную безопасность, а неудобства, связанные с их применением, должны быть сведены к минимуму. В пределах установки полимеризации применяются пожарные системы: - пожарные гидранты; - пожарные лафеты; - пожарные шланговые бухты; - сплинклерная установка cyxoгo типа; - сплинклерная установка мокрого типа; - дренчерная система; - сплинклерная система пенотушения; - система распыления водяного тумана; - углекислотная система пожаротушения. Технологический процесс спроектирован таким образом, что постоянное образование жидких и твердых отходов, как правило, исключено. Влияние на окружающую среду может оказываться за счет загрязнения воздуха, воды или почвы, либо посредством шумового воздействия. На установке приняты надежные меры контроля загрязнения атмосферы: ограничение неорганизованных выбросов в атмосферу путем минимизации фланцевых соединений и использования высококачественной уплотнительной системы; подключение вентиляционных, дренажных и перепускных устройств к факельной системе, когда ожидается образование горючих, взрывоопасных или токсичных веществ; переработка потоков отходов или их сброс на факел; факельная горелка с более эффективным сгоранием; дымоподавление на оголовке факела во время операций пуска и останова технологической установки; сокращение операций сжигания в факеле в случае технологических сбоев с помощью высоконадежной системы управления технологическим процессом. 4.2 Воздействие на окружающую среду используемых веществ при условиях аварийной и безаварийной эксплуатации Этилен - бесцветный горючий газ, способный к взрывному разложению при повышенном давлении, высокой температуре или воздействии открытого огня в присутствии кислорода. Концентрационные пределы распространения пламени в воздухе: 2,8 % - 36,35 % об. Температура самовоспламенения 427 °С [15]. Этилен относится к малоопасным веществам (4-й класс опасности) по степени воздействия на организм. Предельно допустимая концентрация этилена в воздухе рабочей зоны - 100 мг/м3. При превышении ПДК этилен оказывает наркотическое действие, вызывает головную боль, головокружение, ослабление дыхания, удушье, нарушение кровообращения, потерю сознания. Этилен при нормальных условиях не вступает в химическое взаимодействие с водой, в воздушной среде токсичные соединения не образует. Используемые средства индивидуальной защиты органов дыхания при превышении ПДК этилена: изолирующий самоспасатель, дыхательный аппарат со сжатым воздухом, кислородно-изолирующий противогаз; при работе в замкнутых пространствах шланговый противогаз ПШ-1 или ПШ-2 или другие изолирующие средства индивидуальной защиты органов дыхания [6]. Водород - бесцветный горючий газ без запаха. Водород физиологически инертен, при высоких концентрациях вызывает удушье; коррозионно неактивен, диффундирует через нагретые металлы и растворяется в них; при нормальных условиях химически малоактивен, термически устойчив. Химическая активность водорода увеличивается при повышении температуры, под действием ультрафиолетового и радиоактивного излучений. С воздухом и кислородом образует взрывоопасную смесь. Пределы взрываемости: с воздухом 4 % - 75 % об., с кислородом 4,1 % - 96 % об. Температура самовоспламенения водорода 510 °С. Газообразный чистый водород не оказывает вредного воздействия на окружающую среду [16]. Бутен-1 - бесцветный газ с характерным запахом. Класс опасности - 4 [17]. Раздражает верхние дыхательные пути. Смесь с воздухом взрывоопасна. Изобутан - бесцветный горючий газ без запаха. Класс опасности - 4 [17]. При высоких концентрациях вызывает удушье. ТЭА - легковоспламеняющаяся жидкость3-го класса опасности [17]. В контакте с водой и воздухом возможно воспламенение или взрыв. ПДК 2 мг/м3. Причиняет ожоги, вызывает повреждения роговицы и век. Раздражает дыхательные пути, может в дальнейшем вызвать отек легких. Заключение В разделе литературный обзор представлены методы получения полиэтилена различной плотности, химизм, механизм и кинетика протекания реакций полимеризации. В технологической части приведена характеристика сырья и готовой продукции. Сырьем является этилен, изобутан, водород, бутен-1. Приведена принципиальная технологическая схема установки получения полиэтилена низкого давления суспензионным методом в петлевом реакторе и ее описание. Составлен материальный баланс установки производства полиэтилена низкого давления мощностью 1500 тыс. тонн в год. Выполнены технологические расчеты основного оборудования реактора полимеризации, сепаратора высокого давления, дегазатора. Таким образом, решены поставленные задачи в полном объеме, цель дипломной работы достигнута, изучена технология производства полиэтилена низкого давления на примере действующей установки ООО «ЗапСибНефтехим». Список литературы Волкова, А. В. Рынок крупнотоннажных полимеров. Полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат [Электронный pecypc] учебник / А.В. Волкова. - Москва : НИУ ВШЭ, 2016. - 81 с. Режим доступа: httд://www.twirpx.com Паушкин, Я.М. Технология нефтехимического синтеза / Я. М. Паушкин, С. В. Адельсон, Т. П Вишнякова. - М. Химия, 1975. - 352 с. Полиэтилен высокого давления Научно-технические основы промышленного синтеза / А. В. Поляков [и др.]. - Л. Химия, 1988. - 200 с. Брацыхин, Е.А. Технология пластических масс : учебное пособие. / Е. А. Брацыхин, Э. С. Шульгина. 3-e изд., перераб. и доп. - Л. : Химия, 1982. 328 с. Полиэтилен низкого давления Научно-технические основы промышленного синтеза / 3. В. Архипова [и др.]. — Л. : Химия, 1980. — 240 с. Киреев, В.В. Высокомолекулярные соединения : учебник. / В. В. Киреев. — М. : Юрайт, 2015. — 602 с. Воробьев, В.А. Технология полимеров: учебник для вузов. 2-е изд. / В.А. Воробьев, Р.А. Андрианов. М. : Высш. Школа, 1980. 304 с. Режим доступа: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-52/ Волков, А.И. Большой химический справочник / А. И. Волков, И. М. Жарский. — Ми.: Современная школа, 2005. — 608 с. Пат. 2465284 Российская федерация, MПK C08F 2/00, C08F 2/18, C08F 10/00. Способ полимеризации олефинов с помощью многопетлевых реакторов / Пенцо Джузеппе. — № 2010111789/04 ; Заявл. 07.08.2008 ; Опубл. 27.10.2012. Режим доступа : httдs://findpatent.ru/patent/246/2465284.html Пат. 2289593 Российская федерация, МПК C08F10/02 C08F2/34 B01J8/24 C07C7/167. Оптимизация удаления тепла в газовом процессе с псевдоожиженным слоем / Берхальтер К., Шикеранц В., Дюк Ж. ; Заявл. 20.07.2005 ; Опубл. 20.12.2006. Пат. 2006127647 Российская федерация, МПК C08F2/34. Способ устранения образования отложений в газовых реакторах / Хаджерти Р.О., Муле М.Э., Агапиоу А.К., Куо Ч., Гуди М.Г., Хусейн Д.Ф., Паннелл Р., Шуль Д.Ф.; Заявл. 15.12.2004 ; Опубл. 10.02.2008. Пат. 2005123719 Российская федерация, МПК B01J31/00. Получение полиэтилена с широким молекулярно-массовым распределением / Канн Д.К., Чжан М., Севалльос-Кандау Х.Ф., Мурхаус Д., Зилкер Д., Эйписетч М., Гуди М.Г.; Заявл. 05.12.2003 ; Опубл. 27.05.2005. Пат. 2289591 Российская федерация, МПК С08F2/34 C08F4/24 C08F10/02. Способ получения полиэтилена низкого давления / Баулин А.А, Кудряшов В.Н., Поташкин А.Ф., Сугоняко В.Г., Бобров Б.Н., Акланов В.А.; Заявл. 30.09.2005 ; Опубл. 20.12.2006. Пат. 2258606 Российская федерация, МПК B29B17/00. Устройство для переработки термопластичного материала / Балашов М.М., Чистов В.И., Рыжов В.В; Заявл. 01.04.2004 ; Опубл. 20.08.2005. Пат. 2001114204 Российская федерация, МПК C08F10/00 C08F4/60. Способ полимеризации олефинов / Форд Р.Р., Стюарт Р.К; Заявл. 14.10.1999 ; Опубл. 10.08.2003. Пат. 2240330 Российская федерация, МПК C08F6/00 B01D53/00 B01D53/22. Способ выделения олефинов из установок для получения полиолефинов / Файндт Х.Я., Биттерлих Ш., Эфертц К., Хеккер М; Заявл. 23.03.2000 ; Опубл. 20.11.2004. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Ю. И. Дытнерский [и др.] ; под ред. Ю. И. Дытнерского. - М. : Химия, 1991. - 496 с. Временный технологический регламент Производства полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) № ТР-ЗСНХ-11-18 ООО «ЗапСибНефтехим». Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры : справочник. / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. - Л. Машиностроение, 1970. - 752 с. Ровкина, Н.М. Технологические расчеты в процессах синтеза полимеров : сборник примеров и задач. / Н. М. Ровкина, А. А. Ляпков. — Томск Изд-во TПY, 2004. - 167 с. Сутягин, В.М. Основы проектирования и оборудование производств полимеров : учебное пособие / В. М. Сутягин, А. А. Ляпков, В. Г. Бондалетов. 2-е изд., перераб. и дополненное. - Томский политехнический университет. Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - 443 с. ГОСТ 25070-2013 Этилен. Технические условия. — Взамен ГОСТ 25070-87 ; введ. 2015.01.01. - Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации ; М. : Стандартинформ, 2019. - 8 с. ГОСТ Р 51673-2000 Водород газообразный чистый. Технические условия. - введ. 2002.01.01. - Госстандарт России ; М. : Изд-во стандартов, 2001. - 8 с. ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (с Изменением N 1). Взамен ГОСТ 12.1.005-76 ; введ. 1989-01-01. - Гос. комитет СССР по стандартам ; М. : Стандартинформ, 2008. - 49 с. |