наименование
|
ГОСТ или ТУ
|
показатель качества
|
пределы изменения
|
примечание
|
исходное сырьё:
|
натр едкий технический
|
ГОСТ 2263-79
|
Массовая доля гидроксида натрия, %
|
не менее 46,0
|
Марка-РД (твердый диафрагменный (плавленый)),
Первый сорт ОКП 21 3212 0330
|
пропилена окись техническая
|
ГОСТ 23001-88
|
не норм.
|
|
сорт 1
|
азот технический газообразный
|
ТУ 11303-13-27-85
|
|
0,3-0,5 МПа
|
|
воздух технический компримированный
|
ГОСТ 17433-80
|
класс загрязненности
14
|
0,6-0,8 МПа
|
из цеха №1
|
готовая продукция:
|
пропиленгликоль
|
ТУ 6-09-2434-81
|
основного вещества, %
|
не менее
99
|
|
1.2 Описание технологического
процесса
Пропиленгликоль получают гидратацией
окиси пропилена в присутствии катализатора - едкого натра, при температуре
170-200 С и давлении 1,0-1,5 МПа
Одновременно протекают реакции с
образованием ди - и трипропиленгликоля.
Объёмное соотношение воды и окиси
пропилена в смеси, поступающей на гидратацию - около 4/1
При этих условиях образуется раствор
гликолей с массовой долей пропиленгликоля до 20 % дипропиленгликоля до 2 %,
трипропиленгликоля до 1 %.
Полученный раствор гликолей
подвергают ректификации.
1.2.1 Описание технологической схемы
Производство включает следующие
стадии:
синтез и обезвоживание
приготовление раствора едкого натра;
приготовление рабочей смеси;
гидратация окиси пропилена;
обезвоживание реакционной смеси;
выделение товарного пропиленгликоля
розлив пропиленгликоля
.2.2 Приготовление раствора едкого
натра
Технический едкий натр доставляется
в стальной фляге, вместимостью 40 литров.
Для получения деминерализованной
воды, необходимой для приготовления раствора едкого натра, при пуске
производства, куб колонны (поз. К1) заполняют промышленной водой. Заполнение
водой производят по резиновому шлангу, подсоединенному к штуцеру на линии всаса
насоса (поз. Н4). В решефер куба колонны (поз. К1) подают пар высокого
давления, который редуцируется через клапан - регулятор до давления 0,5-0,6
МПа. При температуре в кубе колонны (поз. К1) 100-102 С пары воды идут вверх по
колонне и конденсируются в теплообменнике (поз. Т1) охлаждаемом водой. Конденсат
(деминерализованная вода) стекает в ёмкость (поз. Е6), откуда насосом
откачивается в ёмкость (поз. Е3). В дальнейшем, для приготовления раствора
едкого натра используется конденсат, полученный на стадии обезвоживания
реакционной смеси в колонне (поз. КР1), который стекает в ёмкость (поз. Е6). В
случае недостаточного количества конденсата, предусмотрена подпитка
конденсатом, получаемым путём захолаживания части парового конденсата,
выходящего из решефёра куба (поз. КР1) через теплообменник (поз. Т3),
охлаждаемый водой. Конденсат направляется в ёмкость (поз. Е6).
Едкий натр заливают в мерник, откуда
азотом передавливают в ёмкость (поз. Е3) для приготовления водного раствора
едкого натра с массовой долей 0,01-0,05 %.
1.2.3 Приготовление рабочей смеси
Окись пропилена поступает из
железнодорожной цистерны, установленной на сливо-наливной площадке, путём
передавливания азотом. Окись пропилена принимают в ёмкости (поз. Е1,Е2)
вместимостью по 50 м3 каждая, из ёмкостей (поз. Е1,Е2) окись пропилена передавливают
азотом в ёмкости (поз. Е4,Е5) вместимостью по 15 м3 и ёмкость (поз. Е8)
вместимостью 30 м3. Предусмотрен приём окиси пропилена непосредственно в
ёмкости (поз. Е4,Е5,Е8). После приёма окиси пропилена трубопровод продувается
азотом. Сбросные линии со всех ёмкостей заведены в ловушку (поз. Л). Ловушка
(поз. Л), заполнена конденсатом, который поступает из теплообменника (поз. Т3).
При всех продувках и сбросах давления из ёмкостей сбросные газы частично
конденсируются в конденсаторе. Несконденсированные газы, в основном азот со
следами окиси пропилена, выбрасывается в атмосферу. Насыщенный конденсат из
ловушки (поз. Л) сливается в ёмкость (поз. Е6). Окись пропилена находится в
ёмкостях (поз. Е1,Е2,Е4,Е5,Е8) под давлением азота 0,2-0,25 МПа.
Приготовление рабочей смеси
производится в смесителе непрерывного действия (поз. С), в который через
боковой штуцер из одной из ёмкостей (поз. Е4,Е5,Е8) поступает окись пропилена.
В линию всаса насоса (поз Н1,Н2,Н3) самотёком, через смотровой фонарь
дозируется раствор щёлочи и мерника щёлочи (поз. МЩ), снабжённым уровнемерным
стеклом. В мерники щёлочи щелочной раствор сливается из ёмкости (поз. Е3).
Рабочая смесь из смесителя (поз. С) поступает на всас насоса (поз. Н1,Н2,Н3).
Насосы (поз. Н1,Н2,Н3) плунжерные, приводящиеся в действие технологическим
воздухом давлением 0,6-0,8 МПа. Отработанный воздух сбрасывается в атмосферу
через маслоотделитель (поз. М).
1.2.4 Гидратация окиси пропилена
Насос (поз. Н1,Н2,Н3) подаёт рабочую
смесь в нижнюю часть реактора (поз. Р1,Р2), где при температуре 170-200 С и
давлении 1,0-1,5 МПа протекает реакция гидратации окиси пропилена с
образованием пропиленгликоля, ди- и трипропиленгликоля. Температуру в реакторе
(поз. Р1,Р2) поддерживают подачей греющего пара в змеевик, расположенный внутри
реактора (поз. Р1,Р2). Выходящая из реактора (поз. Р1,Р2) реакционная смесь,
состоящая из воды, пропиленгликоля, ди - и трипропиленгликоля, проходит через
фильтр (поз. Ф1,Ф2) и дросселируется через клапан до атмосферного давления в
куб (поз. К1).
.2.5 Обезвоживание реакционной смеси
Процесс обезвоживания реакционной
смеси производится на ректификационной колонне непрерывного действия (поз.
КР1), заполненной насадкой из колец «Рашига» 50х50. Ректификационная смесь
дросселируется в колонну (поз. КР) на распределительную тарелку и стекает вниз
по кольцам «Рашига» в куб колонны, который снабжён решефёром. В головку
решефёра подаётся пар для подогрева кубовой жидкости.
При дросселировании происходит
вскипание жидкости, и интенсивное испарение воды из реакционной смеси. Пары
воды поднимаются вверх по колонне конденсируются в теплообменнике (поз. Т1),
охлаждаемом водой, часть её возвращается в колонну в виде флегмы. Остальная
часть воды отбирается в ёмкость (поз. Е6), для дальнейшего использования на
стадии синтеза (приготовление рабочее смеси). Процесс происходит под азотным
дыханием, с целью исключения образования взрывоопасной смеси паров окиси
пропилена с воздухом.
Кубовую жидкость из кубов (поз. К)
откачивают на стадию выделения пропиленгликоля, насосом (поз. Н4, Н5).
1.2.6 Выделение товарного
пропиленгликоля
-Выделение I промежуточной фракции:
Отбор I промежуточной фракции (вода)
производят из кубов (поз. К3,К4) колонн (поз. КР3,КР4), работающих под
вакуумметрическим давлением, создаваемым вакуум-насосом (поз. Н8). В трубное
пространство кипятильников кубов (поз. К3,К4) подаётся греющий пар. Пары
поднимаются вверх колонны, и конденсируется в дефлегматорах (поз. Т4,Т5),
охлаждаемых водой. Часть дистиллята (вода) отбирается в ёмкость (поз. Е10), а
остальная часть, в виде флегмы, возвращаются в колонны (поз. КР3,КР4) на
орошение. По мере накопления, воду из ёмкости (поз. Е10) выдавливают азотом в
ёмкость (поз. Е6).
Выделение II промежуточной фракции:
Отбор II промежуточной фракции
остатки воды и частично пропиленгликоля производится в ёмкость (поз. Е11), из
которой промежуточную фракцию выдавливают азотом при загрузке кубов (поз.
К3,К4).
Выделение товарного пропиленгликоля:
При достижении в струе дистиллята
массовой доли воды, не более 0,3 % и содержания основного вещества, не менее 99
%, начинают отбор товарного пропиленгликоля в ёмкости (поз. Е12,Е13). Процесс
идёт под вакуумметрическим давлением, до появления в струе дистиллята следов
дипропиленгликоля. По окончании разгонки на кубовый остаток в кубы (поз. К3,К4)
загружают обезвоженный пропиленгликоль из (поз. К1) или (поз. К2), или из
ёмкости (поз. Е7), фракцию (вода + пропиленгликоль) из ёмкости (поз. Е11).
После второй разгонки кубовый остаток (пропиленгликоли) азотом передавливают из
кубов (поз. К3,К4) в ёмкость (поз. Е14) откуда полигликоли отгружают
потребителям в тару или железнодорожную цистерну, насосом (поз. Н8).
1.2.7 Розлив товарного
пропиленгликоля
Пропиленгликоль из ёмкостей (поз.
Е12,Е13) насосом (поз. Н9) откачивают, в ёмкость (поз.Е15,Е16) закачивают в
20-ти литровые полиэтиленовые канистры или в тару потребителя. На каждую
канистру привязывают картонную бирку с указанием наименования продукта, номера,
технических условий, массы нетто, номера партии, даты изготовления. Бирка
упаковывается в целлофановый пакетик. Партия продукта сдаётся контролеру ЛКП на
соответствие техническим условиям.
Пропиленгликоль также можно из
ёмкостей (поз. Е12,Е13) откачивать насосом (поз. Н9) в железнодорожную
цистерну.
.3 Контроль и автоматизация
производства
Основная цель разработки
автоматизированной системы управления и контроля производства пропиленгликоля
связана с повышением его эффективности за счет:
· снижения
расходных норм сырья, материалов и энергоресурсов;
· повышения
эффективности использования оборудования;
· сокращения
брака и других производственных потерь;
· повышения
оперативности управления производством;
· улучшения
условий и безопасности труда обслуживающего персонала.
Основными критериями достижения
указанных целей является безусловное соблюдение норм технологического режима,
ведение технологического процесса в автоматическом режиме, создание предпосылок
и условий по оптимальному управлению всех технологических операций. Реализация
поставленных целей обеспечивается выполнением следующих управляющих и
контролирующих функций:
Контролирующие функции:
· измерение
и регистрация технологических параметров процессов;
· сбор
информации о свойствах исходных компонентов и качестве готовой продукции;
· контроль,
отображение и регистрация аварийных сигналов и блокировок;
- накопление и анализ
данных о состоянии и динамики технологического процесса
оптимизация процесса упаковки и
складирования готовой продукции.
Основным объектом регулирования,
определяющим качество готовой продукции, является реактор, смеситель и
ректификационные колонны. Перечень параметров регулирования, датчиков контроля,
преобразователей и вторичных приборов, обеспечивающих оптимальную работу
смесителя приведен в таблице. При разработке схем контроля и автоматизации
использована элементная база, прошедшая промышленную проверку в аналогичных
производствах.
Для нормального ведения
технологического процесса в аппаратах предусмотрены средства контроля основных
технологических параметров. Непосредственно к спец. части данного дипломного
проекта относится ректификационная колонна КР1 и КР2, а так же куб-кипятильник
К1 и К2. В колоннах предусмотрен контроль и регистрация температуры. В кубах
установлены приборы для контроля давления, температуры и уровня. Средства
автоматизации и приборы указаны в таблице.
Таблица № 1.3.1
Спецификация средств КИП и А
№(обозначение на схеме)
|
Объект и задача управления
|
Значение параметра по регламенту
|
способы технического средства
|
|
|
|
Наименование, тип и характеристика прибора
|
Место установки
|
PIRA,
PIRA 1
2
|
давление, МПа (поз. Е1, Е2)
|
0,2-0,25
|
манометр сильфонный пневматический МС-III,
диапазон измерения 0-0,4 МПа. Класс точности 1,0. прибор контроля
пневматический регистрирующий ПКР.2. диапазон показания 0-0,4 МПа. Цена
деления 0,01. класс точности 1,0.
|
На щите
|
|
LIRA, LIRA
3 4
|
уровень, % (поз. Е1, Е2)
|
0-80
|
уровнемер буйковый пневматический УБ-П. высота
буйка 4000 мм. Класс точности 1,5. прибор контроля пневматический
показывающий ПКР.2., диапазон показаний 0-100 %. Класс точности
1,0. два раза в смену регистрация.
|
На щите
|
|
PI,
PI 5
6
|
давление, МПа (поз. Е4, Е5)
|
0,2-0,25
|
манометр пружинный показывающий ОБМ1-100.
диапазон показаний 0-1 МПа. класс точности 2,5. цена деления 0,2. один раз в
час измерить.
|
По месту
|
|
LIA,
LIA 7
8
|
уровень, % (поз. Е4, Е5)
|
0-80
|
преобразователь уровня Р-РР2 высота буйка 750
мм. Класс точности 1,0. прибор контроля пневматический пказывающий ПКП-1.
диапазон показаний 0-100 %. Один раз в час измерить.
|
На щите
|
|
PI 9
|
давление, МПа (поз. Е8)
|
0,2-0,25
|
манометр пружинный показывающий ОБМ1-100.
диапазон показаний 0-1 МПа. класс точности 2,5. цена деления 0,2. два раза в
смену измерить.
|
По месту
|
|
LIA 10
|
уровень, % (поз. Е8)
|
0-80
|
преобразователь уровня РР 1 высота буйка 1400
мм. Класс точности 1,0. прибор контроля пневматический показывающий ПКП-1.
диапазон показаний 0-100 %.класс точности 1,0. Один раз в час измерить
|
По месту
|
|
FIRS 11
|
объёмный расход м3/ч (трубопровод)
|
0,4-1,2
|
ротаметр пневматический РП-1,6ЖУЗ. Диапазон
измерений 0-1,6 м3/ч. Класс точности 1,0. прибор контроля самопишущий
пневматический со станцией управления ПВ10.1Э. Диапазон показаний 0-100 %.
Класс точности 1,0. один раз в час измерить.
|
На щите
|
|
FIR 43
|
объёмный расход м3/ч (трубопровод)
|
0,1-0,25
|
ротаметр пневматический РП-0,25-ЖУЗ. Диапазон
измерений 0-0,25 м3/ч. Класс точности 1,0. прибор контроля самопишущий
пневматический со станцией управления ПВ10.1Э. Диапазон показаний 0-100 %.
Класс точности 1,0. один раз в час регистрация, пропорционально интегральный
регулятор ПРЗ.31. клапан регулирующий ПОУ 7 "НЗ" Ду-15 мм регулирование.
|
На щите
|
|
LIR 13
|
уровень, % (поз. С)
|
40-80
|
уровнемер буйковый пневматический УБ-П. высота
буйка 600 мм. Класс точности 1,0. прибор контроля пневматический самопишущий
ПКР.1., диапазон показаний 0-100 %. Класс точности1,0. один раз в час
регистрация. Устройство, регулирующее ПРЗ.31. клапан, регулирующий 25 48 нж
"НЗ", регулирование.
|
На щите
|
|
TIR 14
|
температура, С (поз. Р1,2)
|
170-200
|
преобразователь термоэлектрический ТХК,
диапазон измерений (-50;+600 С). Предел допускаемого отклонения ± 2,5 С.
Потенциометр электронный автоматический показывающий КСП-4. шкала 0-300 С.
Цена деления 3. класс точности 0,5. один раз в час регистрация.
|
На щите
|
|
PIRS 15
|
давление, МПа (поз. Р1,2)
|
1,0-1,5
|
манометр сильфонный пневматический МС-П2
диапазон измерения 0-2,5 МПа. Класс точности 1,0. прибор контроля
пневматический самопишущий со станцией управления ПВ10.1Э. диапазон показания
0-2,5 МПа. Класс точности 1,0.Цена деления 0,5. один раз в час регистрация.
|
На щите
|
|
FIRC 16
|
массовый расход, кг/ч (трубопровод кубы)
|
800-1000
|
диафрагма камерная Дк-50. преобразователь
разности давлений пневматический 13ДД11. диапазон измерений 0-2500 кг/ч.
Класс точности 1,0. один раз в час регистрация прибор контроля пневматический
самопишущий со станцией управления ПВ10.1Э. Диапазон показаний 0-100 %. класс
точности 1,0. устройство пневматическое регулирующее ПРЗ.31. клапан,
регулирующий 25с 48 нж Ду-25 мм "НО"
|
На щите
|
|
TIR 17
|
температура, С (поз. К)
|
100-150
|
преобразователь термоэлектрический ТХК,
диапазон измерений (-50;+600 С). Предел допускаемого отклонения ± 2,65 С.
Потенциометр электронный автоматический показывающий самопишущий КСПЗ-ПИ.
шкала 0-400 С. класс точности 0,5. один раз в час регистрация.
|
На щите
|
|
TIR 18
|
температура, С (поз. КР)
|
100-105
|
преобразователь термоэлектрический ТХК,
диапазон измерений (-50;+600 С). Предел допускаемого отклонения ± 2,5 С.
Потенциометр электронный автоматический самопишущий КСП 4. шкала 0-300 С.
класс точности 0,5. один раз в час регистрация.
|
На щите
|
|
LIR,
TIR 19 21
|
уровень, % (поз. К)
|
0-80
|
уровнемер буйковый УБП. Высота буйка 1300 мм.
Класс точности 1,0. прибор контроля самопишущий со станцией управления
ПВ10.1Э. Диапазон показаний 0-100 %. Класс точности 1,0. один раз в час
регистрация.
|
На щите
|
|
TIR 22
|
температура, С (поз. Е6, Г)
|
промежуточная 130-150 С.
|
преобразователь термоэлектрический ТХК.
Диапазон измерений (-50;+600 С ). Предел допускаемого фракция 100-130 С;
товарный пропиленгликоль отклонения ±2,5 С. Потенциометр электронный
автоматический показывающий и самопишущий КСПЗ-ПИ. Шкала 0-400 С. Класс
точности 0,5. шкала деления 0,5. один раз в час регистрация.
|
На щите
|
|
LI, LI, LI, LI,LI 24 25 26 44 23
|
уровень, % (поз. Л, М, Е7, Е6)
|
0-80
|
уровнемерное стекло, переводная таблица. Один
раз в час измерить.
|
По месту
|
|
PIR 27
|
давление, МПа (трубопровод)
|
0,6-0,8
|
манометр АМУ-1. шкала 0-1,6 МПа. Цена деления
0,2. класс точности 1,5. два раза в смену измерить.
|
На щите
|
|
FIR 28
|
объёмный расход, м3/ч (трубопровод)
|
120-150
|
диафрагма камерная ДК 50 Ду-50 мм.
Преобразователь измерительный разности давлений 13ДД11. диапазон измерений 0-407,5
м3/ч. Класс точности 1,0. прибор контроля пневматический ПКП.1. диапазон
показаний 0-100 %. класс точности 1,0.
|
На щите
|
|
FIR,
FIR 29 39
|
массовый расход, кг/ч (трубопровод,
трубопровод)
|
12-2200
|
диафрагма камерная Дк40 Ду-100 мм, дифманометр
сильфонный самопишущий ДСС-712. диапазон показаний 0-2782 кг/ч. Шкала 0-100
%. Класс точности 1,5. один раз в час регистрация.
|
По месту
|
|
PI, PI, PI, PI 30 37 38 40 PI, PI 41
42
|
давление, МПа (трубопровод, трубопровод,
трубопровод, трубопровод, трубопровод, С)
|
1,5-2,5
|
манометр АМУ-1. шкала 0-0,4 МПа. Цена деления
0,2. класс точности 1,5. один раз в час измерить.
|
По месту
|
|
PIRC 31
|
давление, МПа (трубопровод)
|
1,2-1,5
|
манометр пружинный показывающий ЭБМ1-100.
шкала 0-2,5 МПа. Цена деления 0,5. класс точности 2,5. манометр сильфонный
пневматический МС-П2. диапазон показаний 0-25. класс точности 1,0. прибор
контроля пневматический самопишущий со станцией управления ПВ10.1Э. диапазон
показаний 0-2,5 МПа. класс точности 1,0. цена деления 0,25. регулирование:
устройство, регулирующее пневматическое ПРЗ.31. пневматическое односедельное
исполнительное устройство Ду-50 мм "НО".
|
На щите
|
|
PIR 32
|
давление, МПа (трубопровод)
|
0,2-0,4
|
манометр с геликоидной трубкой МГ410. диапазон
показаний 0-1,0 МПа. Класс точности. 1,0. один раз в смену регистрация.
|
На щите
|
|
PС 45
|
давление, МПа (трубопровод)
|
1-1,5
|
Регулятор ПРЗ.31 регулирующий клапан 25-кv-коо;
нормально открытый Dy=25
мм. Класс точности 0,5.
|
На щите
|
|
TIR 22
|
давление, МПа (трубопровод)
|
1-1,5
|
Регулятор ПРЗ.31 регулирующий клапан 25-кv-коо;
нормально открытый Dy=25
мм. Класс точности 0,5.
|
На щите
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.4 Материальный баланс
Таблица № 1.4.1
Материальный баланс стадий
приход
|
расход
|
№
|
наименование потока
|
кол-во, кг
|
%
|
№
|
наименование потока
|
кол-во, кг
|
%
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приготовление раствора едкого натра
|
1.
|
натр едкий, 46 % в т.ч.
|
4,35
|
100
|
1.
|
раствор едкого натра в т.ч.
|
4658,06
|
100
|
|
Натр едкий, 100 %
|
2
|
45,98
|
|
натр едкий, 100 %
|
2
|
0,04
|
|
вода
|
2,35
|
54,02
|
|
вода
|
4650,95
|
99,85
|
2.
|
дистиллят из колонн (поз. 22а,71) из ёмкости
(поз. 35) в т.ч.
|
4289,18
|
100
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
0,11
|
|
вода
|
4284,02
|
99,88
|
|
всего:
|
4658,06
|
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
|
|
|
|
3.
|
деминерализованная вода
|
364,53
|
100
|
|
|
|
|
|
всего:
|
4658,06
|
|
|
|
|
|
Приготовление рабочей смеси
|
1.
|
окись пропилена в т.ч.
|
1020
|
100
|
1.
|
рабочая смесь в т.ч.
|
5678,06
|
100
|
|
окись пропилена
|
1016,94
|
99,7
|
|
окись пропилена
|
1021,99
|
18
|
|
примесь
|
3,06
|
0,3
|
|
вода
|
|
|
2.
|
раствор едкого натра в т.ч.
|
4653,06
|
100
|
|
натр едкий, 100 %
|
2
|
0,04
|
|
Натр едкий, 100 %
|
2
|
0,04
|
|
примеси
|
3,06
|
0,05
|
|
вода
|
4650,95
|
99,85
|
2.
|
потери окиси пропилена
|
0,06
|
100
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
0,11
|
|
всего:
|
5678,06
|
|
|
всего:
|
5678,06
|
|
|
|
|
|
Гидратация окиси пропилена
|
1.
|
рабочая смесь в т.ч.
|
5678
|
100
|
1.
|
реакционная смесь в т.ч.
|
5678
|
100
|
|
окись пропилена
|
1021,99
|
18
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
20,14
|
|
вода
|
4650,95
|
81,91
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
2,11
|
|
Натр едкий, 100 %
|
2
|
0,09
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
0,87
|
|
примеси
|
3,06
|
0,05
|
|
вода
|
4355,07
|
76,7
|
|
всего:
|
5678
|
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
0,09
|
|
|
|
|
|
едкий натр, 100 %
|
2
|
0,04
|
|
|
|
|
|
примеси
|
3,06
|
0,05
|
|
|
|
|
|
всего:
|
5678
|
|
Обезвоживание реакционной смеси
|
1.
|
реакционная смесь в т.ч.
|
5678
|
100
|
1.
|
дистиллят в т.ч.
|
3924,16
|
100
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
20,14
|
|
вода
|
3919,05
|
99,86
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
2,11
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
0,14
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
0,87
|
2.
|
кубовая жидкость в т.ч.
|
1753,84
|
100
|
|
вода
|
|
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
65,2
|
|
окись пропилена
|
5,11
|
0,09
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
6,83
|
|
едкий натр
|
2
|
0,04
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
2,82
|
|
примеси
|
3,06
|
0,05
|
|
вода
|
436,02
|
24,86
|
|
всего:
|
5678
|
|
|
едкий натр, 100 %
|
2
|
0,11
|
|
|
|
|
|
примеси
|
3,06
|
0,18
|
|
|
|
|
|
всего:
|
5678
|
|
Выделение первой промежуточной фракции
|
1.
|
кубовая жидкость в т.ч.
|
1753,84
|
100
|
1.
|
дистиллят
|
|
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
65,2
|
|
вода
|
365,02
|
100
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
6,83
|
2.
|
кубовая жидкость
|
1388,82
|
100
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
2,82
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
82,34
|
|
вода
|
436,02
|
24,86
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
8,63
|
|
едкий натр
|
2
|
0,11
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
3,56
|
|
примеси
|
3,06
|
0,18
|
|
вода
|
71
|
5,11
|
|
всего:
|
1753,84
|
|
|
едкий натр
|
2
|
0,14
|
|
|
|
|
|
примеси
|
3,06
|
0,22
|
|
|
|
|
|
всего:
|
1753,84
|
|
Выделение второй промежуточной фракции
|
1.
|
кубовая жидкость в т.ч.
|
1388,82
|
100
|
1.
|
дистиллят в т.ч.
|
206,06
|
100
|
|
пропиленгликоль
|
1143,55
|
82,34
|
|
пропиленгликоль
|
138,06
|
67
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
8,63
|
|
вода
|
68
|
33
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
3,56
|
2.
|
кубовая жидкость в т.ч.
|
1182,76
|
100
|
|
вода
|
71
|
5,11
|
|
пропиленгликоль
|
1005,49
|
85,01
|
|
едкий натр, 100 %
|
2
|
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
10,13
|
|
примеси
|
3,06
|
0,22
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
4,18
|
|
всего:
|
1388,82
|
|
|
вода
|
3
|
0,25
|
|
|
|
|
|
едкий натр
|
2
|
0,17
|
|
|
|
|
|
примеси
|
3,06
|
0,26
|
|
|
|
|
|
всего:
|
1388,82
|
|
Выделение товарного пропиленгликоля
|
1.
|
кубовая жидкость в т.ч.
|
1182,76
|
100
|
1.
|
товарный пропиленгликоль в т.ч.
|
1000
|
100
|
|
пропиленгликоль
|
1005,49
|
85,01
|
|
пропиленгликоль
|
990
|
99
|
|
дипропиленгликоль
|
119,81
|
10,13
|
|
дипропиленгликоль
|
2,94
|
0,39
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
4,18
|
|
вода
|
3
|
0,3
|
|
вода
|
3
|
0,25
|
|
примеси
|
3,06
|
0,31
|
|
едкий натр, 100 %
|
2
|
0,17
|
2.
|
полигликоли в т.ч.
|
182,76
|
100
|
|
примеси
|
3,06
|
0,26
|
|
пропиленгликоль
|
15,49
|
8,48
|
|
всего:
|
1182,76
|
|
|
дипропиленгликоль
|
115,87
|
63,4
|
|
|
|
|
|
трипропиленгликоль
|
49,4
|
27,03
|
|
|
|
|
|
едкий натр, 100 %
|
2
|
1,09
|
|
|
|
|
|
всего:
|
1182,76
|
|
1.5 Водные и энергетические ресурсы
Таблица № 1.5.1
Энерговодоснабжение
статьи затрат
|
ед. изм.
|
кол-во
|
цена
|
сумма
|
кол-во
|
сумма
|
сырьё и материалы:
|
азот газообразный
|
тм3
|
5,5
|
1250
|
6875
|
0,1
|
125
|
химочищенная вода
|
т
|
14,96
|
172,94
|
0,272
|
3,14
|
|
|
|
|
7047,94
|
|
128,14
|
топливо и энергия
|
электроэнергия
|
ТКВТЧ
|
11,99
|
990
|
11978,01
|
0,218
|
217,78
|
пар
|
ГКАЛ
|
374
|
360,53
|
134838,22
|
6,8
|
2451,6
|
вода промышленная
|
тм3
|
11
|
700,48
|
7705,28
|
0,2
|
140,1
|
сжатый воздух
|
тм3
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
|
|
|
|
154521,51
|
|
2809,48
|
2. Техническая часть
.1 Технологическое оборудование
Аппаратурное оформление
технологического процесса связано с подбором стандартного и нестандартного
оборудования. В проекте производится выбор только основного оборудования в
соответствии с разработанной технологической схемой. Выбор аппарата (машины)
производится по укрупненным показателям по каталогам. Поверочный расчет при
этом не выполняется.
Решающую роль здесь играет анализ практических
данных по эксплуатации действующего оборудования. Затем, исходя из требуемой
производительности, по каталогу выбирается его типоразмер и количество. При
оценке производительности оборудования учитывается коэффициент временного
использования, который назначается исходя из графика планово-предупредительного
ремонта. В число единиц устанавливаемого оборудования включается и резервное.
Для каждого выбранного аппарата (машины) дается условное обозначение и краткая
техническая характеристика. Результаты подбора оформляются в виде таблицы №
2.1.1.
Нестандартное оборудование подлежит
разработке в конструкторской части проекта.
Таблица № 2.1.1
Спецификация технологического
оборудования
поз. по ТС
|
наименование оборудования
|
кол-во
|
материал, способ защиты
|
тип и техническая характеристика
|
Т
|
дефлегматор
|
4
|
сталь 3
|
вертикальный кожухотрубный аппарат.D-400 мм,
H-2200 мм. Площадь поверхности теплообмена.
|
К
|
куб колонны
|
4
|
сталь 20
|
горизонтальный цилиндрический сосуд со
сферическими днищами. D-1400 мм, H-3165 мм, V-3,2 м3.
|
КР
|
ректификационная колонна
|
4
|
12Х18Н10Т
|
вертикальный цилиндрический аппарат. D-1200
мм, H-17250 мм, V-19,5 м3.
|
Г
|
гидрозатвор
|
1
|
сталь 3
|
вертикальный цилиндрический аппарат. D-800 мм,
H-1400 мм, V-0,5 м3.
|
Е
|
емкость буферная
|
1
|
сталь 3
|
вертикальный цилиндрический аппарат. D-800 мм,
H-1400 мм, V-0,5 м3.
|
Н4
|
насос типа 4К6
|
4
|
сборный
|
подача 25 м3/ч. Высота напора 32 м.вод ст.
мощность электродвигателя 7,5 кВт. Частота вращения 2870 об/мин.
|
Н5
|
насос типа АХ65-50-160
|
4
|
сборный
|
подача 25 м3/ч. Высота напора 32 м.вод ст.
мощность электродвигателя 7,5 кВт. Частота вращения 2870 об/мин.
|
Е
|
емкость
|
1
|
сталь 20
|
горизонтальный цилиндрический аппарат. D-3000
мм, H-6000 мм, V-42,4 м3.
|
.2 Здания,
сооружения
Технологическая схема, габариты и вес выбранного
оборудования являются исходными данными для его размещения и компоновки.
Выбирая способ размещения оборудования в здании, следует стремиться к
максимальному использованию перемещения жидкости самотеком, сокращению длины
коммуникации и трубопроводов, удобству обслуживания и ремонта оборудования.
Компрессоры, сосуды под давлением и пр., представляющие повышенную опасность
при аварийных ситуациях, следует располагать в отдельных помещениях или
пристройках. Центральные щиты контрольно-измерительных приборов и средств
автоматизации располагают в изолированных помещениях. Для монтажа и демонтажа
оборудования необходимо предусмотреть установку подъемно-транспортных устройств
(тали, кран-балку) и зарезервировать ремонтные площадки.
Выбранный способ размещения и
монтажа оборудования определяет конфигурация здания, его этажность, место
расположения производственных и бытовых помещений. Типы промышленных зданий и
основы их проектирования изложены [6, 7]. Поиск объемно-планировочных решений
должен быть увязан с требованиями противопожарных и санитарно-технических норм
[8, 9]. Приводя техническую характеристику здания, следует указать его тип,
объем, занимаемую площадь, этажность, расположение помещений по этажам и пр.
При описании планов расположения оборудования и конструкции здания пользуются
обозначениями, указанными на чертеже.
Производственное здание
относится к 1 классу зданий и сооружений, представляет собой 5 этажную
конструкцию длинной 18 м, шириной 12 м и высотой межэтажного перекрытия на
первом этаже 6 м. 2-м, 3-м и 4-м этажах - 3,6 м. На 5-м этаже 7,2 м. Сетка
колонн 66м. Для
машин и аппаратов монтируются ремонтные и смотровые площадки.
2.3 Безопасность производства
.3.1 Сведения об основных и
потенциальных опасностях производства
Источники опасности
производства пропиленгликоля:
наличие ёмкостного
оборудования (поз. Е1,Е2,Е4,Е5,Е8), реактор (поз. Р1,Р2) и трубопроводов (окиси
пропилена, пара, промышленной воды, компримированного воздуха, осушенного
воздуха для КиП), работающих под давлением более 0,07 МПа;
наличие оборудования
(решефёры кубов) и трубопроводов (трубопроводы пара, реакционной смеси, кубовой
жидкости), работающих при повышенной температуре;
наличие оборудования и
трубопроводов работающих в щелочной среде ( ёмкость, мерник щёлочи);
повышенный уровень шума от
эл. двигателей, насосов и вентиляторов;
наличие подвижного состава и
автотранспорта;
Опасные и вредные факторы
классифицируются согласно установленного ГОСТ 12.0.003-74 «ССБТ». Опасные и
вредные производственные факторы»
Производство пропиленгликоля
связано с использованием ядовитых, горючих, взрывоопасных веществ, способных
при определенных условиях привести к взрыву, пожару, отравлению. Имеется
опасность получения термических и химических ожогов, травм. При работе внутри
аппаратов возможно удушье азотом. На производстве предусмотрен систематический
контроль воздуха производственных помещений на содержание в нем токсичных и
взрывопожароопасных веществ.
Применяемое для производства
пропиленгликоля окись пропилена является легковоспламеняющейся жидкостью,
способной вызвать пожар. Пары пропиленгликоля образуют с воздухом взрывоопасные
смеси. Полигликоли относятся к горючим веществам.
Нарушение правил работы с
пропиленгликолем, аварийная разгермитизация оборудования и коммуникаций может
привести к загазованности производственного помещения парами пропиленгликоля и
образованию взрывоопасной смеси с воздухом, что при наличии источника зажигания
может привести к взрыву и пожару.
Нарушение правил работы,
связанных с эксплуатацией оборудования и коммуникаций, может привести к
загазованности парами окиси пропилена.
При попадании в организм
человека через органы дыхания паров окиси пропилена возможно отравление.
Неосторожное обращение с
едким натром может привести к получению химических ожогов. При длительном
воздействии на кожу едкий натр может вызвать язвы и экземы.
При контакте с горячими
поверхностями оборудования, трубопроводами пара, незащищёнными изоляцией,
возможно получение термических ожогов.
При проведении работ на площадках,
не имеющих ограждений, а также при эксплуатации движущихся и вращающихся частей
механизмов и передач без ограждений возможно получение травмы.
Нарушение изоляции
электропроводов, неисправность электрооборудования может привести к поражению
эл. током.
При неисправности или
отсутствии заземления технологического оборудования и коммуникаций возможно
образование статического электричества, которые могут вызвать поражение эл.
током или стать источником зажигания.
Причины, при которых возможно
возникновение пожара или взрыва:
Нарушение норм
технологического режима ;
Оставление без присмотра
работающего оборудования;
Курение, применение открытого
огня в производственном помещении;
Проведение огневых и
искрообразующих работ без соответствующей подготовки;
Перенос легковоспламеняющихся
и горючих веществ в открытой таре;
Вскрытие аппаратов и
трубопроводов, не подготовленных к ремонту;
Разлив легковоспламеняющихся
и горючих жидкостей через сальники насосов, фланцевые соединения;
Хранение самовоспламеняющихся
материалов (промасленная ветошь и т.д.);
Незаземленное
электрооборудование;
Недостаточные меры по защите
оборудования от статического электричества;
Использование инструмента,
дающего искру при выполнении работ со взрывоопасными веществами;
Использование новых
светильников и нового оборудования, непригодного к эксплуатации во
взрывоопасных помещениях.
При передавливании окиси
пропилена по трубопроводам возможен его перелив из аппарата или пропуск во
фланцевые соединения и стекла смотровых фонарей, что может привести к загоранию
и взрыву.
Источники опасности
производства пропиленгликоля:
наличие ёмкостного
оборудования (поз. Е1,Е2,Е4,Е5,Е8), реактор (поз. Р1,Р2) и трубопроводов (окиси
пропилена, пара, промышленной воды, компримированного воздуха, осушенного воздуха
для КиП), работающих под давлением более 0,07 МПа;
наличие оборудования
(решефёры кубов) и трубопроводов (трубопроводы пара, реакционной смеси, кубовой
жидкости), работающих при повышенной температуре;
наличие оборудования и
трубопроводов работающих в щелочной среде ( ёмкость, мерник щёлочи);
повышенный уровень шума от
эл. двигателей, насосов и вентиляторов;
наличие подвижного состава и
автотранспорта;
Таблица № 2.3.1.1
Токсические, горючие свойства сырья
и продуктов
вещество
|
применение в производстве
|
общая характеристика, агрегатное состояние
|
плотность, г/см3
|
температура, С
|
токсические свойства, меры защиты
|
ПДК, мг/м3
|
класс опасности
|
|
|
|
|
плавления
|
кипения
|
воспламенения
|
вспышки
|
самовоспламенения
|
|
|
|
окись пропилена
|
исходный продукт для получения пропиленгликоля
|
ядовитая, ЛВЖ
|
0,831
|
-112,1
|
34,2
|
-30
|
-37
|
430
|
наркотическое действие, проникает через кожу
дыхательные пути. Противогаз марки БКФ. Перчатки, спец. Одежда.
|
1
|
2
|
едкий натр
|
катализатор
|
едкая негорючая жидкость
|
1,49
|
-
|
137
|
-
|
-
|
-
|
перчатки, спец. Одежда.
|
0,5
|
2
|
пропиленгликоль
|
конечный продукт
|
малотоксичная горючая жидкость
|
1,0363
|
-60
|
187,4
|
-
|
107
|
421
|
малотоксичен
|
7
|
-
|
полигликоли
|
побочный продукт
|
малотоксичная горючая жидкость
|
1,023
|
-45
|
231,8
|
-
|
-90
|
-
|
малотоксичен
|
-
|
-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.3.2 Технические мероприятия и средства
защиты
К техническим мероприятиям при
проектировании технологического процесса относят разработку мер и средств по
обеспечению безопасности процесса в соответствии с ГОСТ 12.3.002-75 «ССБТ.
Процессы производственные. Общие требования безопасности».
Технологическое оборудование должно
быть герметичным и соответствовать ГОСТ 12.2.000-74 «ССТБ. Оборудование
производственное. Общие требования безопасности».
Проведение процесса при повышенном
давлении предусматривает требования к оборудованию, как к сосудам, работающих
под давлением. Изготовление, монтаж и ремонт, контрольно-измерительные приборы,
арматура, предохранительные устройства, освидетельствование [2].
Горячие поверхности трубопроводов и
аппаратов покрывают теплоизоляционным материалом (цементной штукатуркой,
асбоцементные листы, стеклоткань, рубероид, кровельная сталь, и т.д.) [3].
Эксплуатация электроустановок с
повышенным напряжением (насосы) предусматривают заземление поверхности
установок. Зануление с нулевым защитным проводником металлических токоведущих
частей, которые могут оказаться под напряжением в случае замыкания.
Автоматическое защитное отключение в случае возникновении опасности поражения
электрическим током [4].
Трубопроводы прокладывают в
соответствии со СниП 2.04.14-88. Трубопроводы относятся к классу А
(транспортировка токсичных веществ). Установка дренажных устройств на
трубопроводах в местах конденсации газовой смеси, компенсаторов. Установка на
трубопроводах запорной, регулирующей, предохранительной и специальной арматуры
(клапаны, задвижки, краны, мембраны, смотровые фонари, конденсатоотводчики).
Покрытие трубопроводов тепловой изоляцией, для уменьшения потерь тепла, а также
защита от горячих поверхностей трубопроводов.
В соответствии с ГОСТ 12.3.005-75
предусматривается окраска трубопроводов в зависимости от транспортируемой среды
[5]:
Вода - Зелёный
Агрессивные жидкости - Коричневый
Жидкости негорючие и прочие - Белый
Противопожарный трубопровод -
Красный
Окраска выполняется по всей длине и
в отдельных местах. Предусматривается размещение предупредительных знаков,
маркировочных щитков и надписей с указанием транспортируемых веществ.
Установка заземлений, занулений
трубопроводов во избежании образования статического электричества, а также
рассеивание возникающих электпроводами согласно ГОСТ 12.4.124-83 «ССБТ.
Средства защиты от статического электричества. Общие технические требования».
.3.3 Защита от шума и вибрации
Основным источником шума и вибрации
на предприятии являются использование насосов и двигателей в аппаратах. Средства
защиты от шума сведены в ГОСТ 12.1.029-80.
Из коллективных средств защиты от
шума можно выделить использование смазки и различных присадок. Кроме того,
защитой от шума является использование звукоизолирующих материалов кожуха
насоса. Индивидуальными средствами защиты от шума являются мягкие противошумные
вкладыши, вставляемые в слуховой аппарат, тампоны из ультратонкого волокна или
жесткие из эбонита или резины.
При работе насосов создается шум.
Для снижения уровня шума устанавливают стальные кожухи со звукопоглощающей
внутренней облицовкой, что снижает уровень шума на 10 - 15 дБ. Кроме того,
устанавливают звукопоглощающие экраны с облицовкой звукопоглощающим материалом,
что снижает на 5 - 8 дБ. Это приводит к допустимому уровню шума 60 дБ [11].
2.3.4 Организационные мероприятия
Организацию мероприятий по технике
безопасности осуществляет специализированный отдел по охране труда и
производственной безопасности. Он осуществляет организацию мероприятий, учет и
анализ, контроль и регулирование за охраной труда на предприятии.
Проведении на предприятии согласно
ГОСТ 12.0.004-79 вводного инструктажа по охране труда для лиц поступающих на
работу, первичного инструктажа для лиц устроившихся на работу. Проведение
текущего инструктажа перед производством работ, на который на который
оформляется наряд-допуск. Повторный инструктаж проводится для всех рабочих не
реже чем через шесть месяцев.
Осуществление контроля за
техническим состоянием оборудования, средств коллективной и индивидуальной
защиты, проведение плановых ремонтов и осмотров оборудования.
Контроль за санитарным состоянием
рабочих мест, пожарный контроль, энергетический контроль осуществляют
соответствующие организации и инспекции.
Таблица № 2.3.4.1
Характеристика безопасности зданий и
сооружений
наименование производственных помещений
|
категория взрывопожарной и пожарной опасности
|
классификация взрывоопасных зон по ПУЭ
|
группа производственных процессов по
санитарной характкристике
|
класс электроопасности
|
|
|
класс взрывоопасной зоны
|
категория и группа взрывоопасных смесей
|
вещества, определяющих категорию и группу
взрывоопасных смесей
|
|
|
150а
|
А
|
В-1а
|
IIВ Т2
|
окись пропилена
|
36
|
повышенной опасности
|
2.3.5 Пожарная безопасность
Пожарная безопасность на
производстве осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 (1999) «ССБТ.
Пожарная безопасность. Общие требования».
В соответствии с нормами
проектирования производственных зданий, промышленных предприятий, помещение
цеха относится к пожароопасным производствам категорий «А». Здание корпуса
трёхэтажное, выполнено из кирпича, железобетона, оконных блоков, внутренние и
наружные двери деревянные.
В помещениях и наружных установках
все проходы, эвакуационные выходы, коридоры, тамбуры, лестничные клетки,
подступы к производственному оборудованию, к материалам и средствам
пожаротушения, к средствам связи и пожарной сигнализации, аварийным шкафам
всегда должны быть свободны. Двери на эвакуационных путях должны свободно
открываться в направлении выхода из здания. Двери тамбуров, граничащих с
помещениями разной категории должны постоянно находиться в закрытом положении.
Все производственные, складские и административно-бытовые помещения должны быть
обеспечены исправными первичными средствами пожаротушения, которые используются
для локализации и ликвидации загорания, а также для тушения пожаров в начальной
стадии их развития. Использование первичных средств пожаротушения для
хозяйственно-бытовых нужд запрещается [12].
При возникновении взрыва или пожара
немедленно сообщить в пожарную часть по пожароизвещателю, остановить
приточно-вытяжную вентиляцию, прекратить ведение технологического процесса и
немедленно приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения.
Производство по
пожаровзрывоопасности относится к категории А. По пожароопасности
производственные помещения относятся к зоне класса П-1а. По взрывоопасности
производственные помещения относятся к зоне класса В-1 [13]. Молниезащита
производства относится к I
категории. Производственные помещения выполняются согласно СНиП II-90-81
[13]. Степень огнестойкости зданий II.
Средства пожаротушения согласно
закону Кемеровской области "Об обеспечении пожарной безопасности":
система автоматического
пожаротушения. Дренчерные устройства ОПДР (ороситель пенный дренчерный
розеточный) включающиеся с подачи сигнала с комбинированного извещателя (КИ-1),
реагирующего на дым и тепло (>72°С),
установленные на всех этажах производственного здания [14].