Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Сентября 2013 в 11:40, отчет по практике
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.
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.
Реактор предназначен для
получения стирола
Реактор состоит из цилиндрической обечайки Ø 4500 мм с верхним и нижним приварными полушаровыми днищами. Внутри реактора размещен подогреватель контактного газа Ø 1600 мм, в межтрубное пространство которого подается перегретый водяной пар при давлении 2,3 кг/см2 и температуре 7000С, а по трубам Ø 25×2 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 630÷6400С 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
Для увеличения выхода стирола контактную смесь необходимо снова подогреть до температуры 600÷6300С. Это происходит в подогревателе. Контактный газ (t=560÷5650C, 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 600÷6300С и давлением 0,6 атм поступает на второй слой катализатора, где происходит дальнейшее дегидрирование этилбензола в стирол.
С температурой 560÷6000С 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 600÷6500С и давлением 1 атм, а через штуцер Н поступает паровоздушная смесь (t=500÷6000C, p=1,1 атм), которые после смешивания поступают на слой катализатора.
При температуре 600÷6500С, уголь, отложившийся во время работы реактора выгорает.
Затем смесь с температурой 6500С поступает в трубное пространство подогревателя, где охлаждается до температуры 550÷6000С.
В межтрубное пространство через штуцер В подается водяной пар с температурой 450÷5000С 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: 23550×7780×5400.
Пароснабжение и теплоснабжение осуществляет цех №22, который содержит 2 котельные.
Электроэнергия подводится к предприятия двумя кабелями (6 кВТ): резервным и рабочим. Также на предприятии имеется система подстанций и распределительных щитов.
Водоснабжение занимается цех №21, который подает питьевую и речную воду. Имеется цех водоподготовки, который подает обессоленную воду. На территории предприятия имеются артезианские скважины.
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
Цех №22 проводит текущий, плановый и капитальный ремонт. Цех №29 производит ремонт оборудования.
Транспортный цех №31 содержит около 40 единиц различной транспортной техники. Также производится наем транспорта для дальних перевозок.
На территории предприятия находятся 20 складов: центральные, специальные склады (горючие взрывоопасные соединения).
Эксплуатация цеха стирола
связана с применением горючих
и токсичных жидкостей и
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:
Таблица 4.1
Наименование сырья, полупродуктов, готового продукта, отходов производства |
Класс Опасности ГОCT 12. I.007-76 |
Температура, 0С |
Концентрационный предел воспламенения |
характеристика токсичности (воздействия на организм человека) |
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений. | |||
Вспышки |
Воспламенения |
Самовоспламенения |
Нижний предел |
Верхний предел | ||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Этилбензол |
4 |
24 |
40-80 |
432 |
1,03 |
6,13 |
Обладает общетоксическим действием При превышении ПДК вызывает поражение крови и кроветворных организмов, раздражение слизистых оболочек, кожи. |
50 мг/м3 |
Стирол |
3 |
30 |
25-59 |
490 |
1,06 |
5,2 |
Пары стирола, при концентрациях превышающих ПДК, угнетающе действуют |
10÷30 мг/м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
на центральную нервную систему, раздражают слизистые оболочки, вызывают головную боль, бессонницу. При длительном воздействии поражает печень, нервную систему и кроветворные органы. |
||||||||
Бентол (бензол-толуольная фракция) |
4 |
-4 |
-25 |
615 |
1,2 |
7,0 |
Пары бензол-толуольной фракции действуют наркотически, вредно влияют на центральную нервную систему, оказывают раздражающее действие на кожу и слизистую оболочку глаз. При длительном воздействии низких концентраций наблюдается изменение в крови и кроветворных органах. |
50 мг/см3 (по толуолу), 20 мг/м3 (по бензолу) |
Топливный газ (принят по метану) |
4 |
161 |
― |
537 |
5 |
15 |
Природной газ не является ядом и действует на организм только при высоких концентрациях, вызывая удушье, вследствие снижения содержания кислорода |
300 мг/м3 |
Водород |
― |
― |
― |
510 |
4 |
75 |
Не токсичен |
|
Парахинондиоксим |
2 |
― |
410 (аэрозоль), 240 (аэрогель) |
240 (пыль) |
92 г/м3 |
― |
Парахинондиоксим является кровяным ядом, обладающим метагемоглобинообразующими свойствами, способными при попадании в организм человека через органа дыхания или через желудок снижать содержание эритроцитов в крови вдвое по сравнению с нормальным. |
1 мг/м3 |
Основание Манниха |
3 |
124 |
151 |
365 |
― |
― |
Основание Манниха относится к токсическим веществам. При длительном воздействии не исключена возможность развития хронических интоксикаций. Основание Манниха |
2 мг/м3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
вызывает резкое раздражение при контакте со слизистой оболочкой глаз (некроз тканей, помутнение роговицы) и в условиях повторного воздействия на коже развиваются воспаления, эрозии, язвы. |
||||||||
4-нитрофенол, отход |
3 |
185 (в открытом тигле), 168 (в закрытом тигле) |
― |
460 ТЭП |
― |
― |
4-нитрофонол - высоко-опасное вещество. Сильно раздражает кожу. Избирательно поражает кровь, действует на почки, может поступать в организм через поврежденную кожу и вызывать развитие интоксикации. |
1 мг/м3 |
Паратретичный бутилпирокатехин (ПТБК) |
3 |
1400 |
162 |
427 |
17,5 |
― |
ПТБК по токсичности напоминает фенол. Сильно разъедает ткани при прямом попадании. Вдыхание паров вызывает общую утомляемость и рвоту. |
3 мг/м3 |
Катализатор |
3 |
― |
― |
― |
― |
― |
Пыль катализатора токсична. При длительном дыхании вызывает болезни дыхательных путей. Через неповрежденную кожу не проникает. В организме не накапливается. Воздействие катализатора на кожу и слизистые оболочки –раздражающее. |
4 мг/м3 |
Этиленгликоль |
4 |
120 |
112-124 |
380 |
3,8 |
6,4 |
Этиленгликоль ядовит, при попадании в организм через рот вызывает острое отравление, действует на сосуды, почки, нервную систему. |
100 мг/м3 |
Антифриз – 40 |
4 |
― |
― |
― |
― |
― |
При высоких концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек, конъюнктивит роговицы, чувства удушья, покалывания в груди, насморк, кашель, иногда кровь в мокроте. |
100 мг/м3 |
Стирол соответствует ГОСТ 10003-90 и должен удовлетворять следующим условиям:
Таблица 4.2
№ |
Наименование показателя |
Требования ГОСТ | |
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 более |
0,01 |
0,02 |
4 |
Массовая доля дивинилбензола, % не более |
0,0005 |
0,0005 |
5 |
Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на бензальдегид, % не более |
0,01 |
0,01 |
6 |
Массовая доля перекисных соединений в пересчете на активный кислород, % не более |
0,0005 |
0,0005 |
7 |
Массовая доля полимера, % не более |
0,001 |
0,001 |
8 |
Цветность по платиновокобальтовой шкале, ед. Хазена не более |
10 |
10 |
9 |
Массовая доля стабилизатора пара-трет-бутилпирокатехина, % |
0,0005-0,0010 |
0,0005-0,0010 |
Основные физико-химические свойства и константы стирола.
Таблица 4.3
№ |
физико-химические свойства и константы стирола |
Значение и размерность |
1 |
Молекулярный вес |
104,15 |
2 |
Плотность при 20 0С |
906,0 кг/м3 |
3 |
Температура кипения |
145,2 0С |
4 |
Температура плавления |
-30,63 0С |
5 |
Показатель преломления |
1,5462 |
6 |
Критическая температура |
358 0С |
7 |
Критическое давление |
46,1 атм |
8 |
Теплоемкость при 20 0С |
43,64 кал/моль 0С |
9 |
Теплота испарения при 145,2 0С |
8,9 ккал/моль |
10 |
Теплота плавления |
25,9 ккал/кг |
11 |
Вязкость при 25 0С |
0,771 |
12 |
Давление насыщенных паров при 20 0С |
4,9 мм рт. Ст. |
13 |
Удельное объемное электрическое сопротивление |
10-11 ом/м |
14 |
Диэлектрическая проницаемость |
2,431 |