Содержание.
Общая характеристика предприятия ОАО «пластик». 2
2 Аппаратное оформление процесса производства стирола методом
дегидрирования этилбензола. 5
2.1 Назначение цеха. 5
2.2 Физико-химические основы процесса. 5
2.3 Технологическая схема отделение дегидрирования. 8
2.4 Описание реактора. 15
3 Характеристика общезаводского хозяйства. 18
3.1 Пароснабжение. 18
3.2 Электроснабжение. 18
3.3 Водоснабжение. 18
3.4 Канализационные сооружения, очистка сточных вод. 18
3.5 Ремонтно-механическая база. 18
3.6 Внутризаводской транспорт. 18
3.7 Складское хозяйство. 18
4 Безопасность жизнедеятельности. 19
4.1 Характеристика опасности производства 19
4.2 Характеристика исходных веществ и продуктов. 22
4.3 Охрана окружающей среды. 24
Литература. 27
Общая характеристика предприятия ОАО «пластик».
Свыше 35 лет назад на территории Тульской области был организован
Узловский химический завод, первой продукцией которого были текстолитовые
каски.
В настоящее гремя Узловское акционерное общество "Пластик" – это крупный химический комплекс, включающий в себя 4 цеха синтеза полимерных материалов и 5 цехов их переработки с собственной системой энергообеспечения.
К цехам синтеза относится цех по производству стирола, который был введен в эксплуатацию в конце 1975 года.
Мощность производства - 41000 т/год.
Исходное сырье - этилбензол. Основными поставщиками являются российские предприятия.
Выпускаемая продукция соответствует ГОСТ 10003-90.
Основные свойства стирола:
- бесцветная, легковоспламеняющаяся жидкость со слабым специфическим запахом, нерастворимая в воде
- температура воспламенения - 430С
- температура кипения - 145,20С
- по степени воздействия на организм относится к третьему классу опасности – умеренно-опасные вещества.
Отличительной особенностью нашего продукта является высокое содержание основного вещества – 99,9%.
Цех оснащен автоматизированной системой управления процессом синтеза стирола, которая разработана и внедрена специалистами нашего предприятия.
Имеется опыт экспортирования стирола в Венгрию и Финляндию через
Союзхимэкспорт.
Цех по производству АБС-пластиков введен в эксплуатацию в 1973 г. по технологии, закупленной у фирмы "Асахи Кемикл" (Япония). Мощность производства - 23000 т/год.
Основное исходное сырье – стирол собственного производства. Поставщики других исходных компонентов – российские предприятия.
Выпускаемый АБС-пластик – прочный конструкционный материал 8-ми марок, различных цветов, соответствующий ТУ 6-05-1587-84.
Основные свойства:
- ударная вязкость по Изоду, не менее 20 - 25 кгс / см2
- предел текучести при растяжении не менее 390 кгс / см2 опасности для здоровья человека при непосредственном контакте с ним.
В настоящее время, начиная с 1993 г., ведется модернизация оборудования с целью наращивания мощности. Работы ведутся достаточно тяжело в условиях общего спада производства.
Цех по производству эмульсионного и суспензионного полистирола был введен в эксплуатации в 1967 году. Мощность цеха по выпуску:
- суспензионного полистирола - 5387 т/год
- эмульсионного полистирола - 1580 т/год
Исходное сырье - стирол собственного производства.
Суспензионный вспенивающийся полистирол предназначен для изготовления вспененных плит для строительства и в качестве тепло-, звукоизоляционного и упаковочного материала.
Основные свойства:
- массовая доля частиц основной фракции - не менее 89-95%
- массовая доля порообразователя - не менее 4,5-6% в зависимости от марки.
Отличительной особенностью полистирола ПСВ-С является способность к самозатуханию в течение 2-4 секунд.
Ввиду отсутствия потребителей эмульсионного полистирола специалистами предприятия на базе имеющегося оборудования была разработана технология получения ударопрочного полистирола УПС-М, выпуск которого начат в 1993 г., мощность производства - 2320 т/год.
Ударопрочный полистирол УПС-М соответствует ТУ 6-00-1023832-12-94
Основные характеристики:
- ударная вязкость по Изоду - 9 кгс/см2
- предел текучести при растяжении - не менее 380 кгс/см2
- теплостойкость по Вика - 95°С
- разрешен для контакта с пищевыми продуктами.
Из 6-ти цехов переработки 3 цеха работают на автомобилестроение.
Способы переработки пластмасс:
- литье под давлением
- прессование
- экструзия
В 1963 году был пущен цех по выпуску изделий методом прямого и трансферного прессования на прессах итальянского производства с усилием смыкания от 40 до 400 тонн с предпластификаторами. Имеется отделение подготовки сырья с усреднением его и таблетированием на роторных и гидравлических таблетмашинах.
Мощность прессового оборудования – 1240 т/год.
Исходное сырьё – пресс-порошки, поставляемые предприятиями России, а также фенопласты собственного производства марок У-1, У-2 (ГОСТ 5639-79).
Основная продукция цеха – детали системы зажигания автомобилей, работающие в условиях высокого напряжения, корпусные детали из термореактивных пластмасс и другие, обладающие сопротивлением изоляции не менее 500 мОм при температуре +100°С, высокой ударной прочностью; изделия машиностроения.
В 1974 - 1975 г.г. были пущены 1-я к 2-я очереди цеха по выпуску деталей для Камского автозавода методом литья под давлением.
Мощность цеха - 3230 т/год.
Цех оснащен термопластавтоматами производства Германии, Италии, Польши с объемом отливки до 1500 см8 и удельным давлением до 2000 кг/см2.
Исходное сырье: полиэтилен, полиамид, полипропилен и другое, поставляемые российскими предприятиями, а также АБС-пластики и ударопрочный полистирол собственного производства.
Цех выпускает изделия различной конструкционной сложности, в том числе и с арматурой.
В 1970 г. в строй вступил цех по выпуску профильнопогонных изделий для
Волжского автозавода.
Мощность цеха – 4249 т/год.
Производство оснащено экструдерами диаметром до 63 мм фирм Италии,
Германии, Франции.
Исходное сырье: ПВХ различных марок, полиэтилен, полиамид, поставляемые российскими предприятиями, а также собственное сырье на базе получения ПВХ- пластиката.
Выпускаемая продукция – трубки и шланги диаметром от 1,8 до 48 мм различного назначения: электроизоляционные, бензо-, антифризостойкие, пищевые; профили сложной конфигурации, уплотнители и другое.
В цехе имеется отделение металлизации лавсановой
плёнки толщиной от 12 до 50 микрон, шириной 1500 мм и получения
поливинилхлоридного пластиката в гранулах на основе смол ПВХ.
Металлизированная лавсановая пленка используется для изготовления профилей
отделки автомобилей.
В 1985 г. был пущен в строй цех по производству обоев, оснащенный итальянским, австрийским оборудованием.
Мощность производства по выпуску обоев –32619 млн. м2 /год.
Цех работает на отечественно сырье, выпускает обои методом глубокой
печати, бумажные и моющиеся, с элементами рельефа на основе вспененных паст
ПВХ.
Позднее было освоено производство пленки ПВХ, дублированной и декорированной под дерево и черной пленки толщиной 400 микрон, шириной 1200 мм, используемой для отделки мебели и теле-, радиоаппаратуры.
Мощность цеха по выпуску пленки – 5 млн.136 тыс. м2/год.
Цех изготавливает валы для глубокой печати шириной до 1600 мм и диаметром до 700 мм, а также шаблоны для кругло- и плоскотрафаретной печати.
На имеющемся оборудовании предприятие выпускает товары массового спроса:
- полиэтиленовой пленку толщиной от 50 до 200 микрон и шириной до
2800 мм, а также изделия из неё (скатерти, мешки, сумки-пакеты)
- каски защитные для нефтяников, газовиков и строителей
- изделия хозяйственно-бытового назначения и детские игрушки
Предприятие обеспечено собственным энергетическим комплексом: цехами по разделению воздуха и водоподготовке, котельными, электроподстанциями, системой биологической очистки сточных вод.
2 Аппаратное оформление процесса производства стирола методом дегидрирования этилбензола.
2.1 Назначение цеха.
Цех предназначен для производства стирола методом дегидрирования этилбензола.
Характеристика цеха:
1. Год ввода в эксплуатацию – IV квартал 1975 г.
2. мощность производства: проектируемая – 40000 т/год достигнутая – 41000 т/год
3. Количество технических линий – одна
4. Метод производства – непрерывный
5. Генеральный проектировщик – ОНПО «Пластполимер»
6. проектировщик технологической части – Воронежский филиал Гипрокаучук
(АО «Синтезкаучукпроект»)
Разработчик технологического процесса – ВНИИСК, г. Воронеж (НИИСК)
Организации выполнившие рабочие чертежи – Воронежский филиал
Гипрокаучук (АО «Синтезкаучукпроект»), Московский Гипрокаучук.
7. Категория производства по его технико-экономическому уровню – первая
8. Производство расширению и реконструкции не подвергалось
2.2 Физико-химические основы процесса.
Стирол получают каталитическим дегидрированием этилбензола с последующей ректификацией продуктов дегидрирования для выделения стирола с содержанием основного вещества не менее 99,8 %.
Дегидрирование этилбензола осуществляется в присутствии водяного пара на катализаторе марки К-28У, содержащим оксид железа и небольшое количество соединений калия, рубидия, циркония. Водяной пар вводится для снижения парциального давления процесса, что способствует сдвигу равновесия реакции в сторону образования стирола, сокращению побочных реакций на поверхности катализатора.
Реакция дегидрирования этилбензола производится в двухступенчатом адиабатическом реакторе с промежуточным подводом тепла через межступенчатый подогреватель. Содержание стирола после первой ступени – не менее 23 %, после второй – не менее 47 %.
Температура процесса 550-6400С, соотношение этилбензол : пар равно
1:3ч3,5, давление над слоем катализатора не более 1 атм.
Основная реакция дегидрирования:
Побочные реакции:
Изопропилбензол, содержащийся в этилбензоле, в процессе дегидрирования превращается в L-метилстирол:
Дивинилбензол полимеризуется с образованием нерастворимых полимеров в колоннах ректификации.
Наличие бензола приводит к образованию дивинила:
Одновременно идут реакции дегидроконденсации с получением полициклических соединений – двухзамещенных стильбенов, фенантренов, нафталинов.
Углерод, образующийся при разделении углеводородов, удаляется с катализатора водяным паром:
Для предотвращения полимеризации стирола в процессе его получения
используются также ингибиторы: парахинондиоксим (ДОХ), 4-нитрофенол – отход
(ПХФ), 2,6-дитретбутил-4-диметиламинометилфенол (основание Манниха).
Нормы технологического режима.
Таблица 2.1
|№ |Наименование |Наименование технологических показателей |
| |стадий и потоков| |
| |реагентов | |
| | |Температу|Давление |Количество|Прочие показатели |
| | |ра 0С | |загружаемы| |
| | | | |х или | |
| | | | |подаваемых| |
| | | | |компоненто| |
| | | | |в | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|1 |Водяной пар в | |3ч4,5 атм|не более | |
| |печь, поз. 201/1| | |40 т/час | |
|2 |Топливный газ | |0,3ч1,1 | | |
| |перед горелками | |атм | | |
| |печи, поз. | | | | |
| |201/1-2 | | | | |
|3 |Перегретый пар |не более | | | |
| |на выходе из |750 | | | |
| |печи, поз. 201/1| | | | |
|4 |Перегретый пар |не более | | | |
| |на выходе из |750 | | | |
| |печи, поз. 201/2| | | | |
|5 |Разряжение в | |3ч15 мм | | |
| |радиантных | |вод. ст. | | |
| |камерах печи | | | | |
|6 |Контактный газ | |не более | | |
| |над слоем, поз. | |1,0 атм | | |
| |202/1 | | | | |
|7 |Контактный газ | |не более | |Содержание стирола|
| |под слоем, поз. | |0,6 атм | |не менее 23% |
| |202/1 | | | | |
|8 |Контактный газ | |не более | | |
| |над слоем, поз. | |0,6 атм | | |
| |202/2 | | | | |
|9 |Контактный газ | |не более | |Содержание стирола|
| |под слоем, поз. | |0,2 атм | |не менее50% |
| |202/2 | | | | |
|10 |Водяной пар на | |3ч4,5 атм| |10ч15% весовых от |
| |смачивание в | |перед | |количества ЭБШ |
| |испаритель, поз.| |регулятор| | |
| |204 | |ом | | |
| | | |расхода | | |
|11 |Подача ЭБШ в |70ч80 | |не более |Состав ЭБШ: |
| |испаритель поз. | | |12 т/час |этилбензола не |
| |204 | | | |менее 99%, уровень|
| | | | | |в поз. 204 не |
| | | | | |более 10% |
|12 |Пароэтилбензольн|150ч160 | | | |
| |ая шихта на | | | | |
| |выходе из поз. | | | | |
| |204 | | | | |
|13 |Контактный газ |не более |не более | | |
| |на выходе из |180 |0,2 атм | | |
| |поз. 205/1-2 | | | | |
|14 |Паровой | | | |Уровень 50ч70%, |
| |конденсат в | | | |общая щелочность |
| |котлах поз. | | | |не более 12 |
| |205/1-2 | | | |мг экв/кг |
|15 |Вторичный пар с | |3ч4,5 атм| | |
| |котлов поз. | | | | |
| |205/1-2 | | | | |
|16 |Контактный газ |не более | | | |
| |на выходе из |120 | | | |
| |поз. 209 | | | | |
|17 |Водоуглеводородн|40ч65 | | | |
| |ый конденсат на | | | | |
| |выходе из поз. | | | | |
| |217 | | | | |
|18 |Контактный газ |не более | | | |
| |на выходе из |450 | | | |
| |поз. 211 | | | | |
|19 |Контактный газ | |100ч400 | | |
| |на всасе | |мм вод. | | |
| |компрессоров, | |ст. | | |
| |поз. 213/1-4 | | | | |
|20 |Контактный газ |не более |не более | | |
| |на нагнетание, |150 |2 атм | | |
| |поз. 213/2-4 | | | | |
|20а|Контактный газ |не более |не более | | |
| |на нагнетание, |170 |2 атм | | |
| |поз. 213/1 | | | | |
|1 |2 |3 |4 |5 |6 |
|21 |Абгаз на поз. |1ч8 | | | |
| |216/1-2 | | | | |
|22 |УВК в емкости | | | |Уровень не более |
| |поз. 219 | | | |80% |
|23 |Водный конденсат| | | |Уровень 40ч80% |
| |в емкости поз. | | | | |
| |221 | | | | |
|24 |Стоки в Х.З.К. |не более | | |Содержание |
| |после |40 | | |углеводородов не |
| |теплообменника | | | |более 100 мг/л |
| |поз. 231 | | | | |
|25 |Некондиционный | | | |Уровень 30ч80% |
| |продукт в | | | | |
| |емкости поз. 235| | | | |
|26 |Паровой | | | |Уровень 30ч70% |
| |конденсат в | | | | |
| |емкости поз. | | | | |
| |240/1-2 | | | | |
|27 |Паровой |не более | | | |
| |конденсат на |40 | | | |
| |сбросе в | | | | |
| |канализацию, | | | | |
| |поз. 240 | | | | |
|28 |Ливневые стоки в| | | |Уровень не более |
| |емкости поз. | | | |80%, содержание |
| |260/3 | | | |углеводородов не |
| | | | | |более 100 мг/л |
|29 |Паровой | | | |Общая жесткость не|
| |конденсат от | | | |более 20 мкг |
| |насоса поз. | | | |экв/кг, |
| |241/1-2 на | | | |прозрачность по |
| |питание котлов | | | |шрифту не менее 40|
| |поз. 205/1-2 и | | | |см. |
| |возврат в | | | | |
| |котельную | | | | |
| | | | | | |
2.3 Технологическая схема отделение дегидрирования.
Этилбензольная шихта (ЭБШ) – смесь свежего этилбензола с заводского склада ЛВЖ и возвратного этилбензола из емкости, отделения промпродуктов, насосами подается в испаритель поз. 204 с регулированием расхода через кожухотрубчатый теплообменник поз. 209, где подогревается до 70-95 0С водным конденсатом, проходящим по трубному пространству.
Часть ЭБШ постоянно подается на промышленный хроматограф со сбросом на всос насосов.
В поз. 204 (кожухотрубчатый теплообменник) ЭБШ нагревается до температуры кипения, испаряется и частично перегревается.
Для снижения температуры кипения ЭБШ испарение осуществляют в токе водяного пара.
Расход пара на смешение в трубном пространстве поз. 204 поддерживается регулятором в количестве 10-15% от подачи ЭБШ.
Испарение осуществляется за счет тепла конденсации водяного пара, подаваемого в межтрубное пространство испарителя.
Пары ЭБШ с температурой 150-160 0С, регулируемой расходом пара на испарение, поступают из испарителя в трубное пространство перегревателя поз.203, где нагреваются за счет тепла перегретого водяного пара, поступающего из межступенчатого подогревателя.
Перегретые пары ЗБШ из поз. 203 поступают в смесительную камеру
реактора поз. 202, где смешиваются с перегретым водяным паром (не более
750°С) в соотношении I : - 3,5, поступающим из печи поз. 201/11, состоящей
из двух радиантных камер и одной конвекционной камеры, объединенных в один
блок.
Реактор поз. 202 – вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из двух ступеней, с промежуточным подводом тепла в межступенчатом подогревателе.
В каждой ступени реактора находится слой катализатора с содержанием
оксида железа, небольшого количества соединений калия, рубидия, циркония.
Для равномерного распределения пароэтилбензольной смеси перед слоями
катализатора предусмотрены распределительные устройства.
В реакторе происходит каталитический процесс адиабатического двухступенчатого дегидрирования этилбензола в стирол в токе водяного пара с промежуточным подогревом контактного газа.
Давление на входе в I ступень – не более I ати, на выходе из I ступени
– не более 0,6 ати. При завышении давления до I ати включается звуковая и
световая сигнализация.
Температура пароэтилбензольной смеси на входе в 1 ступень реактора 550-
6400С за счет эндотермической реакции и теплопотерь температура
выходящего из реактора поз. 202/1 контактного газа понижается.
Далее контактный газ подогревается в межступенчатом подогревателе до
температуры 550-6300 с водяным паром и поступает на 2 ступень реактора поз.
202/2, где продолжается дегидрирование при прохождении газа через слой
катализатора.
Контактный газ из реактора поступает в котел-утилизатор поз. 205/1-2, где его тепло используется для получения вторичного водяного пары давлением 3-4,5 ати. Об отклонениях уровня в котлах от пределов 50-70% подается звуковой и световой сигналы на ЦПУ.
При завышении давления контактный газ перед аппаратом поз. 209 более
0,2 ати подается звуковой и световой сигналы, срабатывает блокировка и
закрываются отсечные клапаны на трубопроводах подачи пара и топливного газа
в печь поз. 201, ЭБШ – в испаритель поз.204, и открывается отсечной клапан
на трубопроводе контактного газа от сепаратора поз. 212 в гидрозатвор поз.
234.
Далее контактный газ, охлажденный до температуры не более 1800С подается в пенный аппарат позиция 209, где проходит через слой вспененного конденсата, подаваемого на сетчатые тарелки аппарата, охлаждается до температуры не более 1200С, очищается от катализаторной пыли и извлекает углеводороды из водного конденсата. Производится дополнительное отпаривание углеводородов острым паром из жидкой фазы перед выходом ХЗК из пенного аппарата поз. 209.
Контактный газ из пенного аппарата направляется на 3-х ступенчатую конденсацию:
1-я ступень конденсации – охлаждение контактного газа – производится до температуры 40-650С в конденсаторах воздушного охлаждения поз. 210.
Конденсатор состоит из 6-и горизонтально расположенных секций, собранных из оребренных биметаллических труб, обдуваемых потоком воздуха, нагнетаемого осевым вентилятором.
В случае необходимости подается обессоленная вода на увлажнение воздуха, охлаждающего воздушные конденсаторы (в летнее время).
Возможна циркуляция обессоленной воды по схеме: через каплеотбойник
поз. 211, охлаждаемый обратной водой. Конденсатор представляет собой
кожухотрубный теплообменник; по трубному пространству поступает охлаждающая
обратная вода, по межтрубному – контактный газ. Из поз. 211
несконденсированный газ поступает последовательно через каплеотбойник поз.
212 (вертикальный, объемом 5 м3) в конденсатор-холодильник поз. 216/1,
охлаждаемый раствором этиленгликоля или минуя его, затем в расширитель поз.
212а.
Конденсат из поз. 211, 212, 212”а”, 216/1 самотеком сливается в емкость поз. 218.
Для сброса избыточного давления газа (свыше 500 мм вод. ст.) на
всасывающем трубопроводе компрессоров поз. 213/1-4 установлены гидрозатворы
поз. 234, освобождение поз. 234 производится в поз. 235. Газы после
каплеотбойника поз. 212а направляются во всасывающий трубопровод
компрессоров поз. 213/1-4, где сжимаются до давления не более 2,0 кгс/см2,
нагревается при этом до температуры не более 1500С, затем охлаждается
обратной водой в холодильнике поз. 214 и поступает в каплеотбойник поз.
215.
Конденсат из каплеотбойника поз. 215 и холодильника поз. 214 периодически выводится в емкость поз. 230, откуда по мере накопления откачивается в емкость насосом поз. 218.
При завышении давления газа на нагнетании компрессоров более 2 ати срабатывает блокировка и компрессора останавливаются с одновременной подачей звукового и светового сигналов.
Аналогичная блокировка предусмотрена при отклонении давления на всасе компрессоров от пределов 0,01-0,04 ати.
Схемой предусмотрено: подача обессоленной воды (в летнее время) в рубашки на охлаждение компрессоров с выводом в емкость поз. 260/3.
Предусмотрено регулирование давления контактного газа в линии всаса компрессоров поз. 213/1-4 перебросом избыточного давления из линии нагнетания в линию всаса.
III ступень конденсации - газ поступает в межтрубное пространство конденсаторов поз. 216/2,1 с площадью охлаждения 468 м2, где охлаждается до 1ч80С раствором этиленгликоля (антифриз марки "40"), поступающего из заводской сети.
Регулировка температуры газа на выходе из поз. 216/1-2, (абгаза) осуществляется автоматически изменением расхода раствора этиленгликоля на конденсатор поз. 216.
Из конденсатора поз. 216/1-2 несконденсированный газ поступает в сепаратор поз. 224, объемом I м3, освобождается от уносимых капель жидкости, проходя через каплеотбойное устройство тарельчатого типа, и направляется в теплообменник поз. 200.
Конденсат из конденсатора поз. 216/1-2 и сепаратора поз. 224
поступают в емкость поз. 218. Для избежания проскока газа в емкость поз.
218 в сборнике поз. 216/1-2 осуществляется регулирование постоянства
уровня. Несконденсированный газ (абгаз), состоящий из метана, водорода,
углекислого газа, паров углеводородов и воды, подогревается в
кожухотрубном теплообменнике поз. 200 за счет тепла парового конденсата,
поступающего из межтрубного пространства испарителя поз. 204. Далее абгаз
смешивается с топливным газом и подается на сжигание в
пароперегревательную печь поз. 201/2.
При пуске производства предусмотрена подача абгаза на воздушку.
Водноуглеводородный конденсат, состоящий из стирола, этилбензола, бензола,
толуола и конденсата водяного пара после поз. 212, 212"а", 217 самотеком
поступает в емкость поз. 218 объемом 96 м3 с сетчатой перегородкой, где
происходит его отстой и расслоение.
Верхний слой из емкости поз. 216 – углеводородный конденсат (УВК)
самотеком поступает в промежуточный сборник поз. 219 объемом 5 м3.
Уровень в поз. 219 регулируются непрерывной откачкой УВК центробежными
насосами поз. 220/1-2 в отделение промпродуктов в емкости поз. 401/1-2
объемом 100 м3.
Полное освобождение емкости поз. 216 от углеводородов при остановке производится по трубопроводу из верхней точки (люк) через смотровой фонарь на всасе насоса поз. 200 и емкость поз. 219.
При остановке рабочего насоса автоматически включается резервный насос поз. 220.
Нижний слой – водный конденсат из поз. 218 поступает в емкость поз.
221, объемом 8 м3. Уровень в емкости поз. 221 регулируется непрерывной
откачкой водного конденсата центробежным насосом поз. 222/1-2, подается в
пенный аппарат поз. 220, объемом 37,8 м3. Химзагрязненный конденсат после
насоса поз. 222 разделяется на 3 потока: частично на циркуляцию через
змеевики для обогрева полов в отделении дегидрирования с возвратом в
трубопровод после регулирующего клапана (в зимнее время). Частично на
циркуляцию в емкость поз. 246, откуда насосом поз. 247 по уровню в поз. 246
и змеевик для обогрева полов в отделении ректификации и склада с возвратом
в трубопровод всаса насоса поз. 222. В пенный аппарат поз. 200 (весь поток)
для отпаривания углеводородов.
В летний период насосом поз. 247 производится циркуляция для захолаживания обессоленной воды.
Водный конденсат из пенного аппарата поз. 209 самотеком поступает в
емкость 100, откуда насосом 100/1-2 через фильтр 101/1-2 и теплообменник
229, 230 направляется на установку экстракции и перегонки химзагрязненного
конденсата.
Через калориферы воздушных конденсаторов поз. 210 или непосредственно в емкость поз. 218 подается насосом поз.301. Конденсат с ПЭУ отделения ректификации через емкость поз. 301 объемом 3,98 м3, и водный слой из отделения промпродуктов из емкости воз. 420 объемом 5,4 м3 и поз. 235 объемом 2,2 м3 отделения дегидрирования. Емкость поз.236 служит для освобождения насосов и аппаратов отделения дегидрирования.
Отработанный катализатор из реактора поз. 201/1-2 в период капремонта с помощью вакуума, создаваемого компрессором поз. 237, производительностью 1600 м3/час, выгружается в бункер поз. 236 объемом 48,5 м3 и вывозится в специально отведенное место. Отсасываемый компрессором поз.237 воздух очищается от катализаторной пыли на фильтре поз.239 и сбрасывается в атмосферу.
Перегрев водяного пара
Перегрев водяного вара осуществляется в пароперегревательной печи поз.
201/1-2, состоящей из двух радиантных камер и одной конвекционной камеры,
объединенных в один блок.
Пароперегревательная печь имеет 24 подовые горелки, в которых сжигаются природный газ и абгаз.
Водяной пар давлением 3-4,6 атм., получаемый дросселированием
поступающего из заводской сети пара с давлением 10-12 атм., через
сепаратор поз.199, а также получаемый в котлах-утилизаторах поз. 205/1-2,
поступает последовательно в конвекционную часть и радиантную часть печи
поз.201/1. При достижении максимального уровни в сепараторе поз. 199-200
мм, подается световой и звуковой сигнал и открывается клапан на
трубопроводе конденсата из сепаратора поз. 199 через холодильник поз. 245а
в канализацию. Перегретый до температуры не более 7500С, пар поступает в
межступенчатый перегреватель, где отдает тепло контактному газу, выходящему
из первой ступени реактора поз. 202/1, после чего поступает в перегреватель поз. 203, где отдает тепло пароэтилбензольной смеси и поступает на
повторный перегрев в печь поз. 201/1. Перегретый до температуры не более
7500С, водяной пар из печи поз. 201/2 подается в смесительную камеру
реактора поз. 202/1,2, где смешивается с парами ЭБШ в соотношении ЭБШ : пар
= I : 3 +3,5. Предусмотрена возможность подачи перегретого пара от
промежуточного коллектора печи поз. 201/1 для удаления полимера из
оборудования.
Блокировки по пароперегревательной печи.
При снижении расхода пара после регулятора ниже 15 т/ч автоматически прекращаются: подача топливного газа на печь 201/1 и ЭБШ в испаритель 204.
При снижении давления топливного газа до 0,8 атм. после регулятора автоматически прекращаются: подача ЭБШ в испаритель поз. 204 и газа в печь поз. 201/1,2, о срабатывании блокировок подаются звуковой и световой сигналы на ЦПУ. При срабатывании блокировок водяной пар продолжает поступать в печь поз. 201/1 по отводной линии Ф 57 мимо отсечного клапана.
Паровой конденсат
Чистый паровой конденсат отделения промпродуктов и из аппаратов отделений дегидрирования и ректификации поступает в сборник парового конденсата поз. 240/1-2, объемом 10 м3. При отклонениях от уровня 30-70% подаются звуковой и световой сигналы.
Охлаждение парового конденсата производится за счет конденсации паров вторичного вскипания в конденсаторах поз.242, кожухотрубный теплообменник с поверхностью нагрева 74,8 м2, поз. 243, кожухотрубный теплообменник с поверхностью нагрева 29,2 м2, откуда конденсат самотеком сливается в сборники поз. 240/1-2.
Конденсация в конденсаторе поз. 243 осуществляется оборотной водой, в конденсаторе поз. 242 антифризом в зимнее время и оборотной водой (летом).
Паровой конденсат в зимнее время для подогрева антифриза проходит через межтрубное пространство конденсатора поз. 242 и далее поступает в сборники поз. 240/1-2.
Количество парового конденсата проходящего через конденсатор поз. 242
(температура антифриза на входе из поз. 242) регулируется вручную арматурой на трубопроводе, конденсата из отделения дегидрирования в сборники поз.
240/1-2.
Из сборника поз. 240/1-2 паровой конденсат центробежными насосами поз. 241/1-2 подается на питание котлов-утилизаторов поз. 205/1-2 с регулированием расхода по уровню в котлах-утилизаторах избыток конденсата тем же насосом откачивается в заводскую сеть парового конденсата с регулированием расхода по уровню в поз. 240/1-2. Паровой конденсат во избежание соприкосновения с кислородом воздуха находится под паровой подушкой.
При остановке рабочего насоса поз. 241 автоматически включается резервный.
Насосом поз. 241 конденсат подается на увлажнение пара поступающего в испарители ректификационных колонн и на роторно-пленочные аппараты.
Паровой конденсат от поз. 204 (200) выводится в коллектор отделения ректификации (после регулятора давления) и в сборники поз. 240/1-2 ( в зимнее время – через поз. 242 в поз. 240/1-2). Арматура на трубопроводе конденсата от поз. 204 (200) в сборник поз. 240/1-2 открыта полностью для предотвращения запора конденсата от поз. 204 (200) при прекращении подачи пара в кипятильники отделения ректификации.
При переполнении конденсатных сборников поз. 240/1-2 аварийный сброс
конденсата осуществляется через гидрозатвор с охлаждением сбрасываемого в
канализацию конденсата за счет автоматического перемешивания холодной
(оборотной) воды.
Периодические отборы проб конденсата производятся через охладитель проб поз. 244, объемом 0,014 м3, охлаждаемый оборотной водой.
В случае отсутствия парового конденсата предусмотрена подпитка емкостей поз. 240/1-2 обессоленной водой из заводской сети, а при выходе из строя насосов поз. 241/1-2 можно подавать обессоленную воду непосредственно в котлы-утилизаторы поз. 205/1-2.
Для охлаждения теплообменников поз. 230, 214, конденсатора поз. 211 и рубашек компрессоров поз. 213/1-4, 237 подается оборотная вода давлением не менее 2,5 атм. от заводской сети по подземному трубопроводу. Вводы заполнены в помещении компрессорной и непосредственно у теплообменника поз. 230.
2.4 Описание реактора.
Реактор предназначен для получения стирола дегидрированием этилбензола в присутствии водяного пара на катализаторе при температуре 600-6300С.
Реактор состоит из цилиндрической обечайки Ш 4500 мм с верхним и нижним приварными полушаровыми днищами. Внутри реактора размещен подогреватель контактного газа Ш 1600 мм, в межтрубное пространство которого подается перегретый водяной пар при давлении 2,3 кг/см2 и температуре 7000С, а по трубам Ш 25Ч2 мм проходит контактный газ, который необходимо подогревать.
Реактор внутри футерован шамотным кирпичом и минераловатными матами.
В верхней и нижней частях аппарата размещен катализатор, на котором происходит превращение этилбензола в стирол при высоких температурах.
В верхней части реактора находится смеситель, в котором этилбензольная шихта смешивается с перегретым водяным паром.
Реактор в рабочем режиме работает следующим образом:
В штуцер А подается перегретый водяной пар при температуре равной
630ч6400С с давлением 1 атм., который после смесителя смешивается с парами
этилбензола, поступающими из штуцера Н (t=5500C, p=1,1 атм.).
Затем смесь водяного пара с парами этилбензола при температуре 6000С и давлении 0,9 атм через распределительное устройство поступает на первый слой катализатора, на котором происходит реакция дегидрирования этилбензола в стирол.
За счет эндотермической реакции температура смеси падает до 560-5650С.
Для увеличения выхода стирола контактную смесь необходимо снова
подогреть до температуры 600ч6300С. Это происходит в подогревателе.
Контактный газ (t=560ч5650C, p=0,6 атм) поступает в трубное пространство; в
межтрубное пространство через штуцер В поступает перегретый водяной пар с
температурой 7000С и давлением 2,3 атм.
Пар из штуцера Г выходит с температурой 6000С и давлением 2,2 атм, а контактный газ с температурой 600ч6300С и давлением 0,6 атм поступает на второй слой катализатора, где происходит дальнейшее дегидрирование этилбензола в стирол.
С температурой 560ч6000С и давлением 0,2 атм контактный газ выходит через штуцер Б на охлаждение и конденсацию.
При регенерации реактор работает следующим образом:
Через штуцер А поступает тоже количество пара с температурой 600ч6500С
и давлением 1 атм, а через штуцер Н поступает паровоздушная смесь
(t=500ч6000C, p=1,1 атм), которые после смешивания поступают на слой
катализатора.
При температуре 600ч6500С, уголь, отложившийся во время работы реактора выгорает.
Затем смесь с температурой 6500С поступает в трубное пространство подогревателя, где охлаждается до температуры 550ч6000С.
В межтрубное пространство через штуцер В подается водяной пар с температурой 450ч5000С и давлением 2,3 атм, который, охлаждая паровоздушную смесь, нагревается до температуры 5500С и выходит через штуцер Г.
Затем паровоздушная смесь поступает на второй слой катализатора, где также идет выгорание углерода.
Смесь газов регенераций и водяного пара с температурой 6500С выходит через штуцер Б на охлаждение и конденсацию.
Устанавливается реактор на цилиндрическую опору.
Объем реактора V=193 м3.
Масса аппарата составляет 84000 кг. В том числе стали Х17Н1342Т 18900 кг, стали Х18Н10 Т 24900 кг.
Габариты: 23550Ч7780Ч5400.
Характеристика общезаводского хозяйства.
3.1 Пароснабжение.
Пароснабжение и теплоснабжение осуществляет цех №22, который содержит 2 котельные.
3.2 Электроснабжение.
Электроэнергия подводится к предприятия двумя кабелями (6 кВТ): резервным и рабочим. Также на предприятии имеется система подстанций и распределительных щитов.
3.3 Водоснабжение.
Водоснабжение занимается цех №21, который подает питьевую и речную воду. Имеется цех водоподготовки, который подает обессоленную воду. На территории предприятия имеются артезианские скважины.
3.4 Канализационные сооружения, очистка сточных вод.
Цех №32 проводит очистку всех стоков завода и города.
Биологические очистные сооружения полностью введены в эксплуатации в
1976 году общей мощностью 50 тыс. м3/сутки. Несмотря на тяжелое положение в
экономике, предприятие наметило в 1995 г. провести реконструциию части
общей технологической цепочки с целью улучшения биохимического окисления
стоков.
Пропускная способность очистных сооружений:
- по хозпитьевой воде - 1 млн. 600 тыс. м3/год
- по речной воде - 3 млн. 685 тыс. м3/год
3.5 Ремонтно-механическая база.
Цех №22 проводит текущий, плановый и капитальный ремонт. Цех №29 производит ремонт оборудования.
3.6 Внутризаводской транспорт.
Транспортный цех №31 содержит около 40 единиц различной транспортной техники. Также производится наем транспорта для дальних перевозок.
3.7 Складское хозяйство.
На территории предприятия находятся 20 складов: центральные, специальные склады (горючие взрывоопасные соединения).
4 Безопасность жизнедеятельности.
Эксплуатация цеха стирола связана с применением горючих и токсичных жидкостей и газообразных продуктов.
Наличие большого количества аппаратов, насосов, компрессоров, трубопроводов и запорной арматуры создает условия для пропусков и утечек газов и углеводородов, что может привести к загазованности помещений, территорий и возникновению пожаров, взрывов, а также отравлению или травмированию обслуживающего персонала.
Стирол, этилбензол, бензол относятся к легковоспламеняющимся жидкостям.
Основной особенностью производства с точки зрения взрывоопасности продуктов является нижние пределы взрываемости продуктов в смеси с воздухом. Вследствие этого при неплотностях аппаратов и коммуникаций или при авариях в помещениях цеха сравнительно быстро могут образоваться общие или местные взрывоопасные концентрации.
К основным опасностям в цехе относятся:
1. Отравление парами углеводородов.
2. Термический ожог паром, горячей водой.
3. механическое травмирование при нарушении правил обслуживания оборудования.
4. Поражение электротоком при обслуживании электрооборудования.
5. Поражение от взрыва паров стирола, этилбензола и других легковоспламеняющихся жидкостей.
6. Удушье при обслуживании колодцев, приямков, траншей, емкостей и аппаратов в следствии нарушения правил техники безопасности при работе с инертными газами (азотом).
4.1 Характеристика опасности производства
Таблица 4.1
|Наименов|Класс|Температура, 0С |Концентрацио|характеристика |Предельн|
|ание | | |нный предел |токсичности |о |
|сырья, |Опасн| |воспламенени|(воздействия на|допустим|
|полупрод|ости | |я |организм |ая |
|уктов, |ГОCT | | |человека) |концентр|
|готового|12. | | | |ация в |
|продукта|I.007| | | |воздухе |
|, |-76 | | | |рабочей |
|отходов | | | | |зоны |
|производ| | | | |производ|
|ства | | | | |ственных|
| | | | | |помещени|
| | | | | |й. |
| | |Высший сорт |Первый сорт |
|1 |2 |3 |4 |
|1 |Внешний вид |Прозрачная однородная жидкость без |
| | |механических примесей и не |
| | |растворенной влаги |
|2 |Массовая доля стирола, % не менее |99,80 |99,60 |
|3 |Массовая доля фенилацетилена, % не |0,01 |0,02 |
| |более | | |
|4 |Массовая доля дивинилбензола, % не |0,0005 |0,0005 |
| |более | | |
|5 |Массовая доля карбонильных |0,01 |0,01 |
| |соединений в пересчете на | | |
| |бензальдегид, % не более | | |
|6 |Массовая доля перекисных соединений|0,0005 |0,0005 |
| |в пересчете на активный кислород, %| | |
| |не более | | |
|7 |Массовая д