Отчет по практике в ОАО «Гродно Химволокно»

3 Технология производства  регенерированного капролактама

3.1 Общая характеристика производства и производимой продукции

Отделение регенерации капролактама в составе прядильного цеха № 1 введено в эксплуатацию в 1985 г. в соответствии с проектом реконструкции первой очереди Гродненского ПО «Химволокно».

В 1988 – 1991г. проведен второй этап реконструкции отделения регенерации капролактама (ОРК).

Мощность отделения регенерации  капролактама (по регенерированному ка-

пролактаму) составляет, т/год:

– по проекту реконструкции        7100;

– фактическая, на момент составления регламента    5828.

Производство осуществляется методом выпаривания воды, содержащей ка-пролактам и олигомеры капролактама, с последующим концентрированием и очисткой продукта на оборудовании, образующем одну технологическую линию.

Рабочий проект выполнен Киевским филиалом ВНИИВПроект в 1982 г.

Рабочий проект второго этапа  реконструкции отделения регенерации  капролактама выполнен проектно-конструкторским отделом РУП «Гродненское производственное объединение «Химволокно»» в 1988 г.

Технологический процесс  переработки жидких отходов с  полигона захоронения разработан на РУП Гродненское ПО «Химволокно» на основании рационализаторского предложения № 5523 от 06.03.98г.

Процесс по переработке жидких отходов (лактамной воды) с полигона захоронения осуществлялся на оборудовании, выделенном в отдельную технологическую схему с целью получения эластида кристаллического.

Объемная производительность установки при переработке жидких отходов составляла от 8 до 10 м³/сут.

В настоящее время, согласно проекту реконструкции отделения  регенерации, переработка жидких отходов  с полигона захоронения не производится.

Готовой продукцией являются:

– капролактам регенерированный (полупродукт), технические требования приведены в таблице 1.1;

– эластид кристаллический ТУ РБ 500048054.032-2002, физико-химический показатели которого приведены в таблице 1.2;

– продукт КО-1 ТУ РБ 500048054.002-2000, физико-химические показатели которого приведены в таблице 1.3.

Капролактам регенерированный в расплавленном состоянии представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, имеющую основные свойства товарного капролактама и предназначен для использования в качестве вторичного сырья в

 

технологическом процессе производства кордной и капроновой нити.

Эластид кристаллический представляет собой отходы технологического производства регенерации капролактама и предназначен для резинотехнической промышленности в качестве компонента резиновых смесей, а также в качестве сырья в производстве полиамидов.

Эластид кристаллический состоит из смеси капролактама и низкомолекулярных циклических и линейных олигомеров поликапроамида, а также продуктов их термоокислительной деструкции и взаимодействия с едким натрием.

Продукт КО-1 представляет собой  мономерно-олигомерную смесь и предназначен для использования в качестве связующего термопластбетонов при производстве изделий строительного назначения, а также в качестве сырья для получения мономера капролактама.

Транспортирование капролактама регенерированного в прядильный цех ПКиКН (ПЦ-2) осуществляется в расплавленном виде по обогреваемым трубопроводам.

Упаковка, маркировка, транспортирование  и хранение готовой продукции  осуществляется в соответствии с  требованиями:

– эластид кристаллический   ТУ РБ 500048054.032-2002;

– продукт КО-1      ТУ РБ 500048054.002-2000.

Далее в таблице 3.1 покажем основные требования на капролактам регенерированный:

Таблица 3.1 – Технические требования на капролактам регенерированный (полупродукт).

Наименование показателя	Норма
Перманганатное число раствора капролактама с массовой долей 1% с, не менее	5000
Цветность водного раствора капролактама с массовой долей 50% ед. Хазена, не более	15,0
Содержание летучих основание, моль/кг, не более	1,0
Температура кристаллизации °С, не ниже	68,7
Массовая доля железа %, на более	0,00005
Массовая доля цислогексаноксима %, не более	0,004
Щелочность, моль/кг	0,1-0,3
Водородный показатель рН	6,0-8,0

3.2 Описание основного технологического процесса и общей схемы производства

Технологический процесс  регенерации капролактама состоит из двух основных стадии – выпаривание капролактамной воды и перегонка полученного капролактама.

Технологический процесс  выпаривания производится двухстадийно: предварительное концентрирование капролактамных вод на вакуум-выпарной установке (ВВУ), последующее концентрирование упаренного раствора на роторных испарителях или установке концентрирования.

Упрощенная схема получения  капролактама регенерированного показана на рисунке 3.1:

Рисунок 3.1 – Схема получения капролактама регенерированного

Капролактамные воды, образующиеся при переработке товарного капролактама на производствах (ПЦ-1, ПЦ-2) делятся на «условно чистые» и «условно загрязненные».

К «условно чистым» лактамным водам относятся экстракционные воды от установки «Циммер» ПЦ-1 и технологических линий ПЦ-2.

К «условно загрязненным»  относятся лактамные воды от системы отсоса низкомолекулярных соединений (НМС) установок СФВ «Циммер», «Бармаг», «Марубени» и машин формования АФПТ-1000-КП8, АФПТ-600-КГ32, лактамные воды после адсорберов и поликонденсаторов ПЦ-2, а также промывные воды самой установки регенерации.

Прием, фильтрация, а также  учет «условно чистых» и «условно загрязненных» лактамных вод осуществляются по отдельным потокам, исключая их смешивание.

«Условно чистые» лактамные воды перерабатываются по следующей схеме:

– прием лактамных вод в бак для приема и хранения капролактамной воды;

– предварительное концентрирование на ВВУ;

– фильтрация раствора капролактама от олигомеров на вакуум-барабанном фильтре;

– концентрирование на роторных испарителях;

– обработка раствором щелочи в сборнике;

– дистилляция в дегидраторе-дистилляторе;

– кристаллизация кубовых остатков дистилляции.

«Условно загрязненные»  лактамные воды перерабатываются по следующей схеме:

– прием лактамных вод в бак для приема и хранения капролактамной воды;

– предварительное концентрирование на установке концентрирования;

– фильтрация раствора капролактама от олигомеров на вакуум-выпарном фильтре поз.28.01,29.01;

– концентрирование на установке концентрирования.

– обработка раствором  щелочи в сборнике;

– дистилляция в дегидраторе-дистилляторе;

– кристаллизация кубовых  остатков дистилляции.

Процесс концентрирования «условно загрязненных» капролактамных вод на установке концентрирования осуществляется в два этапа.

На I этапе осуществляется упаривание капролактамных вод. Капролактамные воды из сборника поступают на установку концентрирования с помощью центробежного насоса.

По мере увеличения массовой доли капролактама до (40-50)% производится отбор этого раствора из установки концентрирования в сборник. Упаренный (40-50)% раствор в сборнике охлаждается до температуры менее 25°С. Охлажденный раствор из сборника передается на фильтрацию от олигомеров на вакуум-барабанный фильтр.

На II этапе концентрирования упаренного раствора, отфильтрованный  раствор поступает в сборник, из которого центрбежным насосом раствор подается на установку концентрирования. По мере концентрирования раствора до массовой доли капролактама 95% и более, раствор отбирается в отдельный сборник. В сборник подается раствор щелочи и после обработки раствор капролактама передается на дистилляцию в дегидратор-дистиллятор.

3.2.1 Прием и  хранение капролактамных вод. Капролактамная вода, подлежащая регенерации, поступает из прядильных цехов № 1, № 2 в баки для приема и хранения капролактамной воды. «Условно чистые» лактамные воды принимаются в один бак, а «условно загрязненные» лактамные воды принимаются в соответственно другой бак.

На линии подачи капролактамной воды в баки установлены фильтры и узлы учета, оснащенные счетчиками, для учета поступающих объемов лактамных вод от каждого цеха в отдельности по потокам. Фильтры установлены параллельно и предназначены для очистки от механических примесей. В качестве фильтрующего материала используется нетканый иглопробивной материал.

Контроль уровня в баках  осуществляется как по месту, так  и в щитовой ДПУ. При достижении верхнего уровня в баках автоматически закрывается отсечной клапан на линии подачи в сборники лактамной воды. При достижении нижнего значения уровня в баках предусмотрен автоматический останов насосов. Регулирование заданного уровня в баке осуществляется автоматически.

Промывные воды после промывки оборудования установки регенерации  собираются в бак, установленный на определенной отметке или в сборник промывных вод.

Лактамная вода (поток «условно чистых» вод) из баков подается насосами через вертикальные фильтры, установленные параллельно, к теплообменникам. Три пары теплообменников соединены последовательно.

Для нагрева лактамной воды в теплообменники противотоком подается насосом горячий конденсат. Отработанный конденсат возвращается в бак для холодного конденсата.

Нагретая лактамная вода поступает в вертикальный подогреватель, обогрев которого осуществляется несконденсировавшимися парами, поступающими из межтрубного пространства греющей камеры первого корпуса вакуум-выпарной установки, затем поступает в горизонтальный подогреватель, обогреваемый первичным паром, и далее подается в сепаратор первого корпуса трехкорпусной вакуум-выпарной установки.

Контроль и поддержание  заданной температуры лактамной воды перед сепаратором осуществляется системой автоматического регулирования с помощью термометра сопротивления и регулирующего клапана на линии подачи пара в горизонтальный подогреватель.

Лактамная вода (поток «условно загрязненых» вод) из бака подается насосами на установку концентрирования на выпаривание (предварительное концентрирование), проходит фильтрацию и передается в отдельный сборник.

3.2.2 Выпаривание  капролактамной воды. Многокорпусная вакуум-выпарная установка - это объединенные три отдельных выпарных аппарата (корпуса) с последовательным ходом продукта (раствора), в которых вторичный пар каждого предыдущего аппарата направляется в качестве греющего в последующий аппарат. Первичным паром обогревается только первый аппарат. Последовательный переток раствора от первого аппарата ко второму и третьему без использования насосов, осуществляется вследствие разного давления в аппаратах (снижения давления в каждом последующем аппарате). Для эффективного отвода вторичных паров установлены конденсаторы) и водокольцевые вакуумные насосы.

Для уменьшения уноса паров  и повышения эффективности выпаривания  в верхней части выпарных аппаратов  установлены дефлегматоры, орошаемые  конденсатом.

При останове одного из трех аппаратов ВВУ схемой предусмотрен переход на работу в режиме двухкорпусной  установки.

Каждый из трех выпарных аппаратов состоит из греющей  камеры, циркулярного (направляющего) устройства и сепаратора.

Греющая камера представляет собой кожухотрубчатый теплообменник, в трубное пространство которого подается раствор, в межтрубное - пар.

Регулирование объемной подачи первичного пара в греющую камеру осуществляется автоматически с помощью клапана, установленного на линии подачи пара, в зависимости от температуры раствора в 1-м корпусе вакуум-выпарной установки, объема поступающей лактамной воды в единицу времени и массовой доли капролактама в упаренном растворе.

Над греющей камерой установлено  направляющее устройство (труба вскипания). Средние 15 рядов трубок греющей камеры отделены прямоугольным каналом, суживающимся в нижней части и переходящим в верхней части в криволинейный канал, который заканчивается лотками для отвода жидкости.

Подаваемая в выпарной аппарат лактамная вода поступает в периферийные трубы греющей камеры, перегревается паром и, поднимаясь по центральным трубам, попадает в направляющее устройство. Вследствие понижения давления в направляющем устройстве лактамная вода (раствор) вскипает, образующаяся при этом парожидкостная смесь поступает в сепаратор.