Проверочный расчет установки пиролиза этана

Содержание воды в пиролизной смоле  определяют, отгоняя её по методу Дина-Старка. Для этого к пробе смолы добавляют определённое количество бензина и смесь нагревают. Выделившиеся пары бензина и воды конденсируют и объём воды замеряют, что позволяет рассчитать содержание её в смоле.

Рекомендации по осуществлению  аналитического контроля производства  приведены в таблице 5.2

 

 

 

 

 

Таблица 5.2 - Аналитический контроль производства

Наименование стадии процесса, место измерения параметров или  отбора проб	Контролируемый параметр	Частота и способ контроля	Нормы и  технологические показатели	Методы  испытания и средства  контроля	Кто контролирует
1	2	3	4	5	6
1. Этановая  фракция на входе в цех	Состав	1 раз в сутки с записью в документации; инструментальный	Массовая доля компонентов, %: Этан – не менее 95% Метан – не более 3% Пропан – не более 3% Сернистые соединения- 0,002% СО – не более 0,04% Н S – не более 0,02%	Хроматогра-фический	Служба качества; Лаборатория ОТК по контролю ароматического у/в сырья в цехах
2.Топливный газ  /МВФ/ на входе в цех	Состав	По требованию с записью в докумен-тации; Инструментальный	Не регламентируется	Хроматогра-фический	-  //  -

  Продолжение таблицы 5.2

1	2	3	4	5	6
3. Вода частично обессоленная	Качество воды:	1 раз в сутки с записью в документации; инструментальный
	Общая жескость       Солесодержание     рН     Содержание железа	1 раз в сутки с записью в документации; инструментальный   - // -     - // -     - // -	Не более 10 мгк экв/ кг       Не более 50 мг/л     8,5 ÷ 9,2     Не более 0,1 мг/л	Трилонометрический     Кондукторометрический   Потенциометрический   Фотоколори-метрический	Лаборант       - // -     - // -     - // -
4. МВФ	Состав	1 раз в сутки с записью в документации	Содержание этилена не более 3% об	Хроматогра-фический	Лаборант
5. Воздух производственных помещений: насосная	Содержание предельных и непредельных у/в	2 раза в год с записью в документации; Инструментальный	Не более 300 мг/м3 100мг/м3	Хроматогра-фический	Санитарная лаборатория

  Продолжение таблицы 5.2

1	2	3	4	5	6
Машинный зал корпуса 0773 между В-3 и  В- 5   Операторная   Насосная   . Категория «Д»   Категория «А»	- // -       - // -       - // -   - // -	1 раз в квартал с записью  в документации; Инструментальный 1 раз в год; Инструментальный     2 раз в год;  Инструментальный - // -	Не более 300 мг/м3 100мг/м3     Не более 300 мг/м3 100мг/м3     Не более 300 мг/м3 100мг/м3 - // -	- // -       - // -       - // -   - // -	- // -       - // -       - // -   - // -
6. Метанол	Внешний вид   Плотность Массовая доля воды	При получении из цеха 109 - // -   - // -	Бесцветная прозрачная жидкость 0,791÷ 0,792 г/см3   Не более 0,08%	По методикам ГОСТ 2222-78	Служба качества, лаборатория ОТК  по контролю ароматического сырья в  цехах АО
7. Легкая смола пиролиза	Содержание воды	Узел водной промывки	Бесцветная прозрачная жидкость	Дина-Старка ГОСТ 2477-65	Лаборант
8. Газ пиролиза	Состав	После осушки	Содержание этилена не менее 10 %	Хроматогра-фический	- // -

 

6 Безопасность и экологичность   технологического процесса

 

6.1 Характеристика проектируемого  объекта

 

Проектируемый цех пиролиза этановой фракции состоит из следующих оборудований и стадий технологического процесса:

1) подготовка сырья и топливного  газа. Сырье и топливный газ  подогреваются до температуры  60-80 °С, паром 3,5 атм. в кожухотрубчатых  теплообменниках.  Давление газов  4-6 атм.

2) пиролиз  этановой фракции. Осуществляется в трубчатых печах пиролиза при температуре до 850°С, при давлении 4-6 атм. Здесь же производиться охлаждение пирогаза в закалочно- испарительных аппаратах. Пирогаз охлаждается до 400°С и вырабатывается пар давлением 3 МПа за счет испарения охлаждающей воды,

3) водная промывка. Осуществляется  в тарельчатой колонне. Давление  в колонне до 4 атм. Температура 50  °С.

4) щелочная очистка от H₂S и СО₂. Тарельчатая колонна. Давление 38 атм., температура до 100°С.

5) осушка пирогаза. Проводится в 3 колоннах, заполненных цеолитом при давлении 38 атм. и температуре 20°С.

Насосная. Насосы служат для перекачки  циркуляционной воды, перекачки легкой и тяжелой смол пиролиза.

Объект предназначен для получения  этилена из этановой фракции.

На проектируемом объекте могут возникать следующие опасные и вредные факторы:

-    взрывопожарная опасность,  т.к установка пиролиза относится  к техническим установкам, в которых  обращаются горючие газы, ЛВЖ  с температурой вспышки не  более 28 °С в таком количестве, что могут образовать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, также углеводородные газы тяжелее воздуха, которые могут накапливаться в колодцах, траншеях,  где могут образовываться взрывоопасные  смеси. Взрыв и пожар могут возникнуть из-за  большой загазованности воздуха продуктами   производства   при   наличии   искры,   открытого   огня   или самовоспламеняющихся   газов   при   утечке   через   неплотности,   при сжигании   топливного   газа   в   печах   пиролиза   в   результате   падения давления   топливного   газа   и   неправильном   розжиге   печей   может произойти заполнение топливного пространства печи топливным газом

-    ядовитые смеси,    т. к        на    проектируемом    объекте    присутствуют   как предельные,      так      и     непредельные      углеводороды.      Предельные углеводороды - метан, этан, пропан  химически наиболее инертны, среди органических соединений, являются сильнейшими ядами, непредельные углеводороды - ацетилен, этилен и выше - действуют наркотически. Сила наркотического действия возрастает с увеличением числа атомов углерода в молекуле углеводорода, отравление возможно в случае аварии

-    термическое   воздействие   -   т.к   процесс   пиролиза   проходит   при температуре  840-860 °С,  и  на установке   используется  пар  высокого давления возможны ожоги тела при попадании пара, горячей воды

-    механические    травмы    -    при    проведении    монтажных    работ    на  оборудовании расположенном на  значительной высоте, при проведении  работ с вращающимися и движущимися механизмами

-    возможно    поражение    электрическим    током    при    работе    на    эл. оборудовании в случае его неисправности

- может  возникать   статическое      электричество    при транспортировке,   переливе   по   трубопроводам   и   аппаратам   сырья, полуфабрикатов. /18/

В зависимости от мощности, от условий  технологического процесса, характера  и количества выделяемых в окружающую среду вредных веществ в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.567-96 - 1 класс производства с шириной санитарно-защитной зоны 2000 м,

 

6.2 Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве

 

Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве (сырье и продукты производства) представлены в таблице   6.1 /22/

Таблица 6.1 - Основные физико-химические, токсические, взрыво- и пожароопасные характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве

Наименование вещества	Температура, °С		Предел воспламенения		ПДК, мг/м3	Класс опасности	Характер токсического воздействия  на организм человека
	вспышки	самовоспламенения	Нижний	Верхний
1	2	3	4	5	6	7	8
Н2 (г)	-	510	4,1	74,2	100	4	Лишь в очень больших, высоких концентрациях вызывает удушье, вследствие уменьшения нормального давления кислорода
С3Н6 (г)		455	2,2	10,3	100	4	Газ наркотического действия, действует  на сосудистую и центральную нервную  систему. При вдыхании нарушается кровообращение, появляется головная боль с потемнением в глазах. Возможна кратковременная слепота.
С3Н8(г)	-96	470	2,1	9,5	300	4	Газ наркотического действия. Действует  на кровеносно-сосудистую центральную

 

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4	5	6	7	8
							нервную систему. При вдыхании нарушается кровообращение, появляется головная боль и потемнение в глазах. Возможна временная слепота.
H2S (г)		245	4,3	4,6	10	3	Сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. При высоких  концентрациях может наступить  мгновенная смерть. При частичном отравлении наблюдаются судороги, посинение, учащенный пульс, снижение кровяного давления. Увеличение и болезненность в печени, повышение температуры, иногда задержка мочи
С4Н10 (г)	-69	430	1,8	9,1	300	4	Наркотический газ, при больших  концентрациях вызывает головную боль, сонливость, головокружение
СН3ОН (ж)	11,1	384	5,5	36,5	5	3	Сильный нервно-сосудистый яд с резко  выраженным коммулятивным действием. При приеме внутрь 5-10 гр. Вызывает слепоту, отравление организма в целом, а 30 гр. ведет за собой смерть

 

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4	5	6	7	8
С2Н4 (г)		450	30	32	100	4	Наркотически, при попадании на кожу воспаляет с покраснением, а  так попав в глаза воспаляет  слизистую оболочку глаз
СН4 (г)		537	5	15	300	4	Наблюдается учащение пульса, увеличение объема дыхания, ослабления внимания и потери сознания. Действует наркотически
С4Н6 (г)		515	2,9	15	300	4	Наблюдается учащение пульса, увеличение объема дыхания, ослабление внимания и  потери сознания
С2Н6 (г)	76	300	1,5	6	100	4	Вызывает раздражение кожи, вдыхание паров вызывает головокружение, слабость, рвоту, удушье
Смола пиролизная (п)	15	480	1,5	12	300	4	Пары при высоких концентрациях  обладают более или менее выраженным наркотическим действием
Едкий натр NaOH	-	-	-	-	0,5	2	Хроническое поражение кожи.