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.
2.8 Краткая характеристика
Условные обозначения и размерность оборудования, принятые в тексте:
V - объем аппарата, м3
Д - диаметр аппарата, мм
Н - высота аппарата, мм
L - длина аппарата, мм
Рр - расчетное давление в аппарате, кгс/см2
Ррр - расчетное давление в рубашке аппарата, кгс/см2
Тр - расчетная температура в аппарате, 0С
Трр - расчетная температура в рубашке аппарата, 0С
hн - высота насадки в колоннах, мм
Тк - температура в колонне, 0С
Ррк - расчетное давление в колонне, кгс/см2
nт - количество тарелок, штук
Fт - поверхность теплообмена теплообменника (холодильников, конденсаторов, дефлегматоров и пр.), м2
nчт - число труб теплообменника, штук
L - длина труб теплообменника, мм
Дтр - диаметр труб теплообменника, мм
Рртр - расчетное давление в трубном пространстве теплообменника, кгс/см2
Ррмж - расчетное давление в межтрубном пространстве теплообменника, кгс/см2
Ррз - расчетное давление в змеевике, кгс/см2
Ртт - расчетное давление в теплообменной трубе, кгс/см2
Ррмт - расчетное давление в межтрубном пространстве, кгс/см2 Ркт ® Ррмт
Тртр - расчетная температура в трубном пространстве, 0С
Трмж - расчетная температура в межтрубном пространстве,0С
Трз - расчетная температура в змеевике, 0С
Ттт - расчетная температура в теплообменной трубе, 0С
Ткт - расчетная температура в кожуховой трубе, 0С
Fф - поверхность фильтрации фильтров, м2
Q - производительность насоса, м3/ч
Н - напорное давление насоса, м.ст.ж.
N - мощность электродвигателя, квт
n - частота вращения, об/мин.
Fт - поверхность теплобмена, м2
Vтр - объем трубного пространства, м3
Vмтр - объем межтрубного
ст- - сталь
н/ст - нержавеюшая сталь
Краткая характеристика оборудования приведена в таблице 9.
Таблица 9.
№ поз. по схеме |
Наименование оборудования |
Кол-во |
Материал, способ защиты |
Техническая характеристика | |
Отделение синтеза винилацетата | |||||
F-101/А,В |
Фильтр |
2 |
12Х18НI0Т |
Патронный Fф -3,5; Д-500, Н-1870, Рр-14,5, Тр- минус 36 до + 40 | |
F-102/А,В |
Фильтр |
2 |
12Х18Н10Т |
Патронный Fф-3,5, Д-500, Н-1870, Рр-14,5, Тр- минус 36 до + 40 | |
F-103/А,В |
Фильтр |
2 |
12Х18Н10Т |
Патронный Н-1460; Д-89; Fф-0,1; Рр-17,5; Тр +50 | |
F-104/А,В |
Фильтр |
2 |
12Х18Н10Т |
Патронный. Fф-2,0, Д-400, Н-1605, Рр-28, Тр-минус 36 до + 40 | |
F-105 |
Фильтр |
1 |
12Х18Н10Т |
Патронный Н-1458; Д-257; Fф-0,7; Рр-10; Тр +40 | |
F-107 |
Фильтр |
2 |
10Х17Н13М3Т |
. Патронный Н-1835; Д-273; Fф-0,7 Рр-16, Тр +150 | |
С-101 |
Колонна |
1 |
10Х17Н13М2Т |
Колонна цельносварная тарельчатая, с насадкой в нижней части. Д-2200, Н-30550, Тарелки ситчатые – ТСР, nт-33, Тип насадки – седловидная СФ-50, hн –2500, Ррк-12, Тк +100 | |
А-101 |
Смесительное сопло |
1 |
10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т |
Д-505; Рр-14,5; Тр –190. Угол притока реакционного газа – 150. Угол выхода смеси + 300 | |
А-102 |
Форсунка |
1 |
10Х17Н13М2Т |
||
А-103 |
Форсунка |
1 |
12Х18Н10Т |
||
А-104 |
Смесительное сопло |
1 |
10Х17Н13М2Т |
||
R-101 |
Реактор |
1 |
10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т |
Кожухотрубчатый вертикальный аппарат Д –3800, Н-18300, Fт-3654, Дтр-38х2,5, L –6500, число реакционных труб –4800, Ррмж –18, Рртр-12, Трмж –220, Тртр 250, Vтр-75; Vмтр-37,5 | |
Е-101 |
Испаритель |
1 |
10Х17Н13М2Т, 08Х17Н15МЗТ, ст. 09Г2С |
Кожухотрубчатый вертикальный теплообменник Fт-231, Д-1300, nчт-772, Н-5930. Верхняя часть Дтр-32х2,5, Рртр-12, Ррмж –7, Тртр-200, Трмж –200 Нижняя часть Дтр-18х2, Fт-221; Vтр-4,258; Vмтр-2,013 | |
Е-102 |
Пароперегреватель |
1 |
10Х17Н13М2Т, 12Х18Н10Т |
. Кожухотрубчатый вертикальный теплообменник Fт-542, Д-1200, Н-8810, nчт –1165, Vтр-4,35; Vмтр-3,3 Дтр-25х2, Рртр-12, Ррмж-28, Тртр-200, Трмж-220 | |
Е-103 |
Теплообменник |
1 |
10Х17Н13М2Т |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник Fт-226, Д-800, L - 8290, Дтр-25х2, Vтр-2,14; Vмтр-1,5 nчт –511, Рртр-16, Ррмж-16, Тртр-250, Трмж-200 | |
Е-104 |
Теплообменник |
1 |
10Х17Н13М2Т |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник Fт-91, Д-600, L-6840, Дтр-25х2, Vтр-0,604; Vмтр-1,122 nчт –194, Рртр-16, Ррмж-16, Тртр-100, Трмж-200 | |
Е-105 |
Конденсатор |
1 |
10Х17Н13М2Т, 16ГС |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с плавающей головкой Fт-716, Д-1400, L-7535, Дтр-20х2, nчт –1904, Рртр-10, Ррмж-16, Тртр +100, Трмж +100; Vмтр-10,1; Vтр-1,42 | |
Е-106/А,В |
Холодильник |
2 |
Биметалл 16ГС+10Х17Н13М2Т, |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с плавающей головкой Fт-107, Д-630, L – 6930, Дтр-20х2, nчт - 282, Рртр-16, Ррмж-16, Тртр-минус 20÷ +350, Трмж-минус 20÷+350; Vтр-1,21; Vмтр-0,53 | |
Е-107 |
Холодильник |
1 |
Биметалл: 16ГС+10Х17Н13М2Т, |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с плавающей головкой, Fт-90, Д-630, L –6930, Дтр – 25х2, nчт –190, Рртр-16, Ррмж – 16, Тртр+40, Трмж-50; Vтр-1,21; Vмтр-0,53 | |
Е-108 |
Подогреватель |
1 |
10Х17Н13М2Т, 16ГС |
Кожухотрубчатый вертикальный теплообменник Fт-61, Д-600, Н –3980, Дтр – 25х2, nчт –257, Рртр-16, Ррмж – 16, Тртр+200, Трмж+200; Vтр-0,383; Vмтр-0,468 | |
Е-111 |
Конденсатор |
1 |
ст. 20; 12Х18Н10Т, 09Г2С |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник с компенсатором Fт-73, Д-800, L –4270, Дтр – 25х2, nчт –465, Рртр-10, Ррмж – 16, Тртр+250, Трмж+250; Vтр-1,322; Vмтр-0,548 | |
Е-114 |
Теплообменник |
СТ20 16ГС6 Вст3сп5 |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник L-3746; Д-273; Fт-6,5; Vтр-0,0327; Vмтр-0,068; Рртр-16; Рмтр-16; Тртр+195; Тмтр-40; nчт-37; d-25х2 | ||
Е-115/А,В |
Теплообменник |
2 |
титан ВТ-1 |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник Fт-2,9, Д-159, L -3535, Дтр - 20х2, nчт -19, Рртр-16, Ррмж - 10, Тртр+200, Трмж+200; Vтр-0,0017; Vмтр-0,034 | |
Е-116 |
Конденсатор |
1 |
титан ВТ-1 |
Кожухотрубчатый горизонтальный теплообменник Fт-2,9, Д-159, L -3535, Дтр - 20х2, nчт -19, Рртр-16, Ррмж - 10, Тртр+200, Трмж+200; Vтр-0,0017; Vмтр-0,034 | |
Е-304А |
Холодильник |
1 |
10Х17Н3М2Т |
Теплообменник кожухотрубчатый, горизонтальный F-23,5; Д-400, L-3770, Дтр-25х2, nтр-100, Рртр-4,5; Ррмтр-12; Тртр+60; Тритр+40 | |
V-100 |
Ресивер |
1 |
Ст. 09Г2Г |
Вертикальный цельносварный аппарат с эллиптическим днищем V-9,4, Д-2000, Н-3500, Рр-16, Тр от минус 36 до+ 40 | |
V-101 |
Ресивер |
1 |
Ст. 09Г2С |
Вертикальный аппарат V-20, Д-2000, Н-7110, Рр - 24, Тр от минус 36 до +40 | |
V-102 |
Отделитель |
1 |
10Х17Н13М2Т |
Вертикальный цельносварный аппарат с эллиптическим днищем V-28, Д-2200, Н-8400, Рр-12, Тр + 200 | |
V-103 |
Паровой барабан |
1 |
ст.16ГС |
Горизонтальный цельносварной аппарат с эллиптическим днищем V-20, Д-2200, L-6140, Рр-18 Тр от минус 30 до+ 220 | |
V-104 |
Реактор |
1 |
12Х18Н10Т, Вст3СП5 |
Вертикальный аппарат с эллиптическим днищем, рубашкой и с мешалкой. V-1, Д-1000, Нц-1515, Fт-2,9 Мешалка турбинного типаn-200, Рр-5,4, Ррр-4, Тр-минус 30÷ + 250 | |
V-105/А,В |
Расходная емкость |
2 |
12Х18Н10Т, 16ГС-6 |
Вертикальный цилиндрический аппарат с рубашкой. V-1, Д-1000, Н-2125, Fт-3,95, Рр-17,5, Ррр-5, Тр+50, Трр+200 | |
V-106 |
Отделитель |
1 |
10Х17Н13М2Т, ВСт3сп5 |
Вертикальный аппарат с рубашкой V-8, Д-1800, Н-4300, Рр-12, Ррр-5,0; Тр+80, Трр до +200 | |
V-107 |
Сборник |
1 |
10Х17Н13М2Т, ВСт3сп5 |
Горизонтальный цельносварный аппарат с эллиптическим днищем и с трубным пучком. V-63, Д-2800, L-11560, Fт-25,4, Рр-6,0 Рртр-6,0 Тр-минус 40¸+40, Тртр-+300 | |
V-111 |
Сборник |
1 |
10Х17Н13М2Т/ 16ГС |
Горизонтальный цельносварной аппарат с эллиптическим днищем и трубным пучком. V-25, Д-2400 L-5800 F-13,5, Рр-0,6, Рртр-5,0, Тр+150, Тртр+200 | |
V-112 |
Ресивер |
1 |
12Х18Н10Т |
Вертикальный аппарат V-63, Д-2800, Н-12000, Рр-16, Тр-400С | |
V-113 |
Сборник |
1 |
16ГС+10Х17Н13М2Т |
Горизонтальный цельносварный аппарат с эллиптическим днищем и трубным пучком. V-25, Fт-14; Д-2400, Рр-0,6, Рртр-5, Тр+150, Тртр+200; L-6600] | |
V-115, V-116 |
Циклон |
2 |
10Х17Н13М2Т |
Вертикальный аппарат V-0,0284, Д-159, Н-1800, Рр-12, Тр+500С | |
V-120 |
Паронасытитель |
1 |
09Г2С |
Вертикальный цилиндрический цельносварный аппарат. V-2,5, Д-1000, Н-3820, Рр-30, Тр+300 |
3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Материальный баланс узла синтеза винилацетата
Исходные данные для материального расчета: проектная мощность ( в т/ год) 50000; наименование продукции-винилацетат CH2CHOCOCH3; сырье- уксусная кислота CH3COOH; этилен C2 H4; кислород O2; плотность ( в кг/см3) 0,936 при температуре 20 0С.
Эффективный фонд времени работы оборудования(в ч/г) 8000
Реакция образования
2054кг 4402кг 1174кг 6250кг 1320кг
C2H4 + CH3COOH + 0,5O2 = CH2CHOCOCH3 + H2O + 35 ккал
28 60 0,5*32 86 18
ПРИХОД:
Масса этилена C2H4 : x=28*6309/86=2054кг
Масса уксусной кислоты CH3COOH : x=60*6309/86=4402кг
Масса кислорода O2 : x=16*6309/86=1174кг
РАСХОД:
Кроме реакции образования
винилацетата протекает также
ряд побочных реакций, основной
из которых является окисление
этилена до двуокиси углерода.
Эта реакция описывается
127кг 436кг 400кг 163кг
C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O + 316ккал
28 3*32 2*44 2*18
Масса этилена C2H4 : x=28*400/88=127кг
Масса кислорода О2 : x=96*400/88=436кг
Масса воды Н2O : x=127*36/28=163кг
Масса двуокиси углерода СО2 : m=400кг
Кроме указанных реакций
в процессе синтеза винилацетата протекает ряд
других побочных реакций, приводящих к
образованию окиси углерода,ацетальдегида,
Протекающие при этом
реакции можно описать
1. Образование окиси углерода
0,25кг 0,57кг 0,5кг 0,32кг
C2H4 + 2O2 = 2CO + 2H2O
28 2*32 2*28 2*18
Масса этилена C2H4 : x=28*0,5/56=0,25кг
Масса кислорода O2 : x= 64*0,5/56=0,57кг
Масса воды H2O : x =0,25*36/28=0,32кг
Масса окиси углерода CO : m=0,5кг
2. Образование ацетальдегида
59кг 12кг 41кг 30кг
СН2СНОСОСН3 + Н2O = CH3COOH + CH3CHO
86
Масса винилацетата CH2CHOCOCH3 : x=86*30/44=59кг
m=59+6250=6309кг
Масса воды H2O : x=18*30/44=12кг
Масса уксусной кислоты CH3COOH : x=59*60/86=41кг
Масса ацетальдегида CH3CHO :m=30кг
3.Образование этилацетата
3,3кг 7кг 10кг
С2H4 + CH3COOH = CH3COOCH2CH3
28 60
Масса этилена C2H4 : x=28*10/86=3,3кг
Масса уксусной кислоты CH3COOH : x=60*10/86=7кг
Масса винилацетата CH3COOCH2CH3 m=10кг
4. Образование метилацетата
0,76кг 1,6кг 1,3кг 2кг 0,49кг 1,17кг
2С2H4 + 2CH3COOH + 3O2 = 2CH3COOCH3 + 2H2O +2CO2
56 2*60 3*32 2*74 2*18 2*44
Масса этилена C2H4 : x=56*2/148=0.76кг
Масса уксусной кислоты CH3COOH : x=120*2/148=1,6кг
Масса кислорода O2 : x=96*2/148=1,3кг
Масса воды H2O : x=0,76*36/56=0,49кг
Масса диоксида углерода CO2 : x=1,6*88/120=1,17кг
Масса метилацетата CH3COOCH3 : m=2кг
5.Образование этилендиацетата
0,19кг
0,82кг
0,11кг
1кг
2С2H4 + 4CH<span class="dash041e_0431_044b_