Автор работы: Пользователь скрыл имя, 08 Ноября 2015 в 21:18, отчет по практике
Решение о строительстве на Ставрополье гиганта нефтехимии было принято правительством бывшего СССР еще в 1973 году. По приказу Министерства химической промышленности «О мерах по строительству и вводу в действие Прикумского завода пластических масс в г. Буденновске Ставропольского края» работы в превышала десять тысяч человек. Вместе с советскими специалистами в строительстве маленьком степном городке развернулись полным ходом. К месту событий поступило первое оборудование. По грунтовым дорогам через степные районы Ставрополья на строящийся Прикумский завод пластмасс был доставлен химический реактор весом 210 тонн. Это было важным событием не только для Буденновска, но и для всей страны, о чем торжественно упоминалось в средствах массовой информации тех лет
Стр.
1.Введение
1.1 Краткая характеристика производства
2
1.2 Характеристика степени новизны продукции и технологии производства
4
2. Технологическая часть
2.1 Обоснование выбора метода производства
5
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции
2.2.1 Характеристика готовой продукции
6
2.2.2 Характеристика исходного сырья, материалов и полупродуктов.
10
2.3 Физико-химические основы производства.
2.3.1 Описание технологического процесса.
11
2.3.2 Описание технологической схемы
19
2.4 Системы защиты
37
2.5 Перечень предохранительных клапанов и разрывных мембран.
49
2.6 Нормы технологического режима.
50
2.7 Аналитический контроль производства.
60
2.8 Краткая характеристика оборудования
63
3. Расчетная часть
3.1 Материальный баланс
68
3.2 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции
71
3.3 Теплотехнический расчет
72
3.4 Конструктивный расчет межтрубного пространства
72
4. Описание и обоснование выбранной конструкции.
76
5. Заключение.
78
6. Список используемой литературы.
Подача раствора ацетата калия связана с подачей возвратной уксусной кислоты в отделитель поз.V-102. В случае уменьшения подачи уксусной кислоты ниже допустимого по прибору FAS-1224 закрывается отсечной клапан XSV-1920 и прекращается подача ацетата калия в форсунку.
2.3.2.6 Синтез винилацетата.
Синтез винилацетата осуществляется в реакторе поз.R-101, представляющим собой кожухотрубный аппарат. Трубное пространство реактора заполнено катализатором-алюмосиликатными сферическими гранулами (шариками) диаметром 5-6 мм, содержащими палладий и золото в мелкодисперсном металлическом состоянии, а также ацетат калия.
Число реакционных труб - 4800 штук. В каждую трубу загружается 5,0 л катализатора. Замена катализатора осуществляется один раз в 2 года. Циркуляционный газ, содержащий исходные компоненты реакции, проходит реактор сверху вниз и при этом происходит образование винилацетата и побочных продуктов.
Поддержание заданной температуры в реакторе поз.R-101 осуществляется путем регулирования давления пара в паровом барабане поз.V-103 по прибору PIRC-1453, установленному на трубопроводе поступления пара в конденсатор поз.Е-111, либо по прибору PICA-1457, установленному на трубопроводе коллектора пара. Предусмотрена блокировка по максимальному давлению в паровом барабане поз. V-103 по прибору PIS–1458.
В пусковой период разогрев реактора осуществляется горячей водой, подаваемой насосом поз.Р-101 из парового барабана поз.V-103. Горячая вода в паровом барабане готовится путем смешения деминерализованной (химочищенной) воды с водяным паром. Подача водяного пара в паровой барабан осуществляется форсункой поз.А-103, встроенной в паровой барабан. Давление пара контролируется по прибору PI-1449. При достижении температуры в реакторе 1400С подача пара в паровой барабан прекращается, после стабилизации реакции насос поз. Р-101 отключается, так как начинается естественная циркуляция воды по замкнутому контуру: паровой барабан, межтрубное пространство реактора, паровой барабан.
Парожидкостная смесь из кожуха реактора (межтрубное пространство) поступает в паровой барабан, откуда вода поступает обратно в межтрубное пространство реактора, а пар либо возвращается в теплопункт (контроль за давлением пара осуществляется по приборам PI-1452, PICA-1457), либо конденсируется в конденсаторе поз.Е-111, охлаждаемом оборотной водой, и возвращается в паровой барабан поз.V-103. Контроль за температурой оборотной воды на выходе из конденсатора поз.Е-111 осуществляется по прибору TI-1633. При стационарном режиме работы реактора, когда давление в паровом барабане достигает 5,3 кгс/см2 (0,53 МПа), пар возвращается с установки в теплопункт.
Для поддержания постоянного уровня в паровой барабан непрерывно подают деминерализованную (химочищенную) воду, количество которой регулируется по уровню в паровом барабане прибором LIRCAS-1323. Предусмотрены сигнализация и блокировки при минимальном и максимальном уровне в паровом барабане поз. V-103 по приборам LIRCAS-1323 и LIAS-1324. Температура в паровом барабане поз. V-103 контролируется по прибору TR – 1632.
Для предотвращения
Контроль за качеством воды и сигнализация осуществляется непрерывно по прибору ARA-1102 путем измерения ее удельной электропроводности на выходе из теплообменника поз.Е-114, в котором она предварительно охлаждается оборотной водой и затем сбрасывается в канализацию.
Сброс с предохранительного клапана на линии пара от парового барабана к конденсатору поз. Е-111 осуществляется в атмосферу.
Перепад давления в реакторе поз. R-101 контролируется и сигнализируется по приборам PdR-1447, PdIA-1446, давление и температура в реакторе контролируются по приборам PI-1445, PI-1448, TR-1627, TR-1628, TR-1629. Предусмотрена сигнализация по прибору PIA-1432 максимального давления в участке трубопровода между предохранительной мембраной и предохранительным клапаном реактора.
Сброс с предохранительных клапанов реактора поз.R-101 осуществляется в емкость поз.V-113, из которой газы сбрасываются в атмосферу, а жидкая фаза насосом поз.Р-318 откачивается на сжигание или для хранения и дальнейшей переработки в емкость поз. V-404/A,B,C,D.
Для продувки импульсных линий приборов PdR-1447, PdIA-1446 предусмотрена продувочная линия (арматура 1-253).
2.3.2.7 Выделение винилацетата, непрореагировавшей уксусной кислоты и конденсирующихся побочных продуктов из реакционного газа.
Реакционный парогазовая смесь, выходящая из реактора поз.R-101, проходит последовательно кожухотрубчатые теплообменники-рекуператоры поз.Е-103 и поз.Е-104 и конденсатор поз.Е-105, в которых продукты реакции частично конденсируются и охлаждаются. В теплообменниках поз.Е-103 и поз.Е-104 охлаждение реакционного газа происходит соответственно за счет нагревания циркуляционного газа, поступающего от компрессора поз.К-101 и сырого продукта (винилацетата-сырца), подаваемого насосом поз.Р-103/А,В на ректификацию в колонну поз.С-301. Конденсатор поз.Е-105 охлаждается оборотной водой. Контроль за температурой оборотной воды на выходе из конденсатора поз.Е-105 контролируется по прибору TI-1655. Из кондесатора поз. Е-105 смесь газа и конденсата поступает в колонну в поз.С-101. Температура уксусной кислоты после теплообменника поз. Е-104 регулируется прибором TIC –1652.
Контроль за температурой и давлением реакционного газа осуществляется по приборам TR –1631, TR -1653,TR-1654, PI-1454, PI-1466, PI-1464, PI-1467, PI-1468. Предусмотрена сигнализация и блокировка по максимальному отклонению температуры ПГС после реактора поз. R-101 от заданной температуры по прибору TIAS-1630. Предусмотрена сигнализация максимальной температуры после конденсатора поз. Е-105 по прибору TIA-1658.
Колонна поз.С-101 состоит из двух частей: нижней насадочной части, заполненной керамической насадкой кислотоупорной и верхней части, состоящей из 33 ситчатых тарелок. Под слоем насадки установлена глухая тарелка.
Смесь газа и конденсата подается под глухую тарелку колонны, на которой заданный уровень жидкости поддерживается переливной трубкой. На верх колонны в качестве орошения подается уксусная кислота, поступающая из узла ректификации через холодильник Е-304А. Контроль и сигнализация максимального и минимального расхода уксусной кислоты осуществляется по прибору FIRCA-1255. Контроль за температурой уксусной кислоты осуществляется по прибору TRC-3610/1.
Предусмотрена возможность возврата уксусной кислоты из узла ректификации (от поз.Е-304) в сборник поз.V-107. Контроль за расходом уксусной кислоты осуществляется по прибору FR-1253.
В колонне поз.С-101 из реакционного газа уксусной кислотой вымываются все конденсирующиеся продукты. Температура и давление в колонне поз. С-101 контролируются по приборам TR-1661, TR-1666, TI-1667, PI-1472, PI-1473, PI-1461. Контроль и сигнализация максимального перепада давления в колонне осуществляется по прибору PdRA-1471. Предусмотрена сигнализация. и блокировка максимальной температуры и давления газа, отводимого с верха колонны поз.С-101 к отделителю поз.V-106 по приборам TIAS-1662, PIA-1462. Уровень в колонне регулируется прибором LIRC-1352. Предусмотрена сигнализация и блокировка минимального и максимального уровня в колонне по прибору LIAS-1351.
Для отвода теплоты абсорбции часть жидкости с глухой тарелки поз.С-101 забирается насосом поз.Р-102/А,В и через холодильники поз.Е-106/А,В, охлаждаемые оборотной водой (контроль за температурой оборотной воды на выходе из холодильников осуществляется по прибору TI-1657), подается на орошение в колонну на распределительную тарелку над насадочной частью. Температура продукта перед насосом поз. Р-102/А,В контролируется по прибору TR-1660. Из куба колонны жидкий продукт проходит через холодильник поз.Е-107, охлаждаемый оборотной водой (контроль за температурой оборотной воды на выходе из холодильника поз.Е-107 осуществляется по прибору TI-1664), где охлаждается, дросселируется клапаном LRCV-1352 ( регулирование уровня в колонне поз. С-101 по прибору LIRC-1352) и поступает в сборник поз.V-107, из которого затем насосом поз.Р-103/А,В подается в колонну поз.С-301 через теплообменник поз.Е-104, расход винилацетата-сырца регулируется и сигнализируется прибором FIRCA-1251. Предусмотрена возможность подачи винилацетата- сырца насосом поз. Р-103/А,В в сборник некондиционного продукта поз. V-404/А,В,С,Д, и возврата в сборник поз. V--107. Сборник поз. V-107 обогревается горячей водой в холодное время года.
С верха колонны поз. С-101 циркуляционный газ поступает в отделитель поз.V-106, где газ отделяется от унесенных капель жидкости и поступает в компрессор поз.К-101. В холодное время года отделитель поз.V-106 обогревается горячей водой. Температура и давление в отделителе поз.V-106 контролируется по приборам TI-1689, PI-1499. Предусмотрена сигнализация и блокировка максимального уровня в отделителе по приборам LAS-1375, LA-1376.
Заданный режим в колонне поз.С-101 поддерживается путем регулирования температуры жидкости глухой тарелки, подаваемой в колонну над насадочной частью после холодильника поз.Е-106 прибором TRC-1656, регулированием расхода уксусной кислоты, подаваемой на орошение колонны прибором FRCA-1255 и регулированием уровня в нижней части колонны прибором LIRC -1352.
Сборник поз.V-107 предназначен для приема жидкого реакционного продукта винилацетата-сырца, поступающего от колонны поз.С-101.
В сборник поз.V-107 поступают также сдувки от узла ректификации (аппараты поз.V-301, V-302, V-340, V-304, E-317, V-305, V-303, V-308, E-324, V-311, E-327), а также циклонов поз.V-115 и V-116, установленных на трубопроводах циркуляционного газа и реакционных газов в помещении подготовки газов, подаваемых на газоанализаторы. Кроме того, в сборник поступает также разбавленная уксусная кислота из куба колонны поз.С-201, уксусная кислота с примесями винилацетата от компрессоров поз.К-102, К-103 ( от аппаратов поз.V-108, V-109), уксусная кислота из куба колонны поз.С-301(от поз.А-104 и с гребенки до поз.А-104), продукт от насоса поз.Р-318, винилацетат из сборника поз.V-342, и продукт после насосов поз.Р-103/А,В и Р-401/А,В,С (от гребенки у поз.V-102), слив продукта из уровнемерных колонок и аппаратов поз.С-101, R-101, Е-106/А,В, V-102.
Предусмотрен возврат некондиционного продукта в сборник поз.V-107 с промежуточного склада насосами поз.Р-403/А,В. В сборник поз.V-107 периодически сливается жидкая фаза из отделителя поз.V-106 через отсечной клапан HSV-V-106 за счет разницы в давлениях в аппаратах.
Давление в сборнике поз.V-107 регулируется прибором PRC-1477 изменением количества газовой фазы сборника, отбираемого на всас компрессора поз.К-102. В случае колебания давления в сборнике включается в работу двухклапанная система регулирования, по которой при завышении давления в сборнике свыше 1,2 кгс/см2 (0,12 МПа) по прибору PIAS-1479А осуществляется стравливание газов через сборник поз. V-111 на факел через клапан PRCV-1478 и регулировка давления на уровне 0,2¸0,3 кгс/см2 (0,02¸0,03 МПа) по прибору PIRC-1478, а при занижении давления менее 0,2 кгс/см2 (0,02 МПа) по прибору PIRC-1480 осуществляется регулировка давления в сборнике на уровне 0,2-0,3 кгс/см2 (0,02-0,03 МПа), путем подпитки газовой фазы сборника циркуляционным газом, поступающим после колонны поз.С-101. При давлении в сборнике менее 0,1 кгс/см2 (0,01 МПа) происходит останов компрессоров поз.К-102, К-103 по прибору PIAS-1479В.
Уровень в сборнике поз. V-107 контролируется и сигнализируется по приборам LIR-1354, LIA-1353
2.3.2.8 Сброс от предохранительных клапанов, сдувки на факел.
Для сбора газов, сдуваемых на факел и отводимых после предохранительных клапанов предусмотрены сборники поз.V-111, V-113.
2.3.3.8.1 Сборник поз.V-111 предназначен для отделения жидкости от газа, поступающего от:
Газ из сборника поз.V-111 поступает по факельному коллектору на факельную установку цеха 122.
Жидкий продукт из сборника поз.V-111 откачивается насосом поз.Р-318 (узел ректификации).
При поступлении сигнала от факельной установки цеха 122 о прекращении подачи топливного газа на разбавление факельных газов автоматически открывается подача азота 10 кгс/см2 в сборник поз.V-111 через клапан PS-101.
Контроль за уровнем, давлением и концентрацией кислорода в факельном коллекторе осуществляется по приборам LI-132, PI-103, ARA-111.
Сборник поз.V-111 оснащен решифером, в который в холодное время года подается горячая вода из теплопункта.
2.3.3.8.2 Сборник поз.V-113 предназначен для разделения жидкости от газа, поступающего от СППК после аппаратов поз.V-106, R-101, V-107 и находится под азотным дыханием 0,6 кгс/см2
Жидкий продукт из сборника поз.V-113 откачивается насосом поз.Р-318 (узел ректификации).
Газ из сборника поз.V-113 сбрасывается в атмосферу.
Сборник поз.V-113 оснащен решифером, в холодное время года в который подается горячая вода из теплопункта.
Контроль за уровнем и температурой в сборнике поз.V-113 осуществляется по приборам LIA-1327, TI-1637.
2.3.2.9 Описание технологической схемы подготовки газов, подаваемых на автоматические газоанализаторы.
В газоанализаторной непрерывному анализу подвергается циркуляционный газ, отбираемый после компрессора поз.К-101, на содержание кислорода по приборам ARAS-1163, ARAS-1164, ARAS-1165, этилена по прибору AR-1161 и двуокиси углерода по прибору AR-1160.
В газоанализаторной непрерывному анализу подвергается также парогазовая смесь, отбираемая после смесительного сопла поз.А-101, на содержание кислорода в газовой смеси (без уксусной кислоты) по приборам ARAS-1101 и ARAS-1102.
С целью уменьшения до минимума запаздывания анализа циркуляционного газа и парогазовой смеси на содержание кислорода часть указанных потоков через комнату подготовки газов подается в отделитель поз.V-106.