Получение пропиленгликоля

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Производственная практика проходила на химическом производстве г. Кемерово «Химпром» в корпусе №150. В данном корпусе производятся окиси и их соединения.

Конкретно будет рассмотрен пропиленгликоль (бесцветная вязкая жидкость, полученная гидратацией окиси пропилена) ТУ 6-09-2434-81. Синонимы:

- монопропиленгликоль;

- 1,2-пропиленгликоль;

- Propylene Glycol;

- Propane-1,2-diol;

- 1,2-пропандиол;

- Monopropylene Glycol;

- MPG;

- 1,2-дигидроксипропан;

- пропандиол-1,2;

- 1,2-диоксипропан метилгликоль.

Формула:

Сферы применения пропиленгликоля:

- в химической (производство пластмасс и полимеров);

- лакокрасочной промышленности;

- в строительстве;

- в производстве нетоксичных теплоносителей/хладоносителей, антифризов, антиобледенительных, гидравлических, гидротормозных жидкостей;

- в качестве смазочного материала;

- в производстве парфюмерии, косметики и бытовой химии;

- в производстве пестицидов, кормов и ветеринарных препаратов для нужд животных;

- в пищевой и табачной промышленности.



1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВ

Производство пропиленгликоля введено в эксплуатацию в 1967 году. Проектная мощность производства рассчитана на выпуск 2500 тонн пропиленгликоля в год. Мощность, достигнутая на 01.01.2001 года, составляет 2100 тонн пропиленгликоля в год. Производство пропиленгликоля осуществляют непрерывным способом по одному технологическому потоку, состоящему из трех производственных стадий.

Пропиленгликоль получают методом гидратации окиси пропилена. Разработчикам технологического процесса является центральная лаборатория предприятия.

Разработчиком процесса технологической части является ПКО (проектно конструкторский отдел) предприятия.

В 2007 году производство пропиленгликоля подвергалось техническому перевооружению, целью которого являлась интенсификация стадии ректификации с переводом её на непрерывный режим работы. Техническое перевооружение проводилось в соответствии с проектом, разработанным ПКО предприятия.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДИМОЙ ПРОДУКЦИИ

Таблица 1. - Физико-химические показатели пропиленгликоля:



Пропиленгликоль выпускают в соответствии с требованиями ТУ 6-09-243-81. По физико-химическим показателям пропиленгликоль должен соответствовать нормам, указанным в таблице №1.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО СЫРЬЯ

Характеристика исходного сырья должна быть использована только по ГОСТу, который должен быть прописан в регламенте.

В таблице 2 указан ГОСТ исходного сырья используемого в корпусе №150.

Таблица 2. - Характеристика исходного сырья:

4. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СХЕМЫ

Сущность процесса.

Пропиленгликоль получают термически гидратацией окиси пропилена при температуре 170-200°C и давлении 1,0-1,5 МПа (10,0-15,0 кгс/см²). Содержание окиси пропилена в рабочей смеси составляет18-22%.

Полученный в результате процесса гидратации раствор гликолей подвергают вакуумной ректификации.



Описание технологического процесса.

Технологическая схема производства пропиленгликоля состоит из 3 стадии:

Стадии синтеза реакционной смеси, включающая в себя 2 операции:

- приготовление рабочей смеси;

- гидратация окиси пропилена.

Стадии ректификации, включающая в себя 4 операции:

- прием пара и воды;

- обезвоживание реакционной смеси;

- выделение промежуточной фракции;

- выделение товарного пропиленгликоля.

Стадии выделения дипропиленгликоля.

Синтез реакционной смеси.

Приготовление рабочей смеси:

Окись пропилена из корпуса 545 давлением азота не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) через обратный и отсеченные клапаны поступает в емкости (поз. 11,2), расположенные с южной стороны корпуса 150. В емкости (11,2) окись пропилена находится под давлением азота 0,2-0,25 МПа (2,0-2,5 кгс/см²), которое поддерживается автоматически регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе его в емкость (поз. 11,2).

По окончании приема трубопровод подачи окиси пропилена продувают азотом с давлением не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) из корпуса 545. Сброс паров окиси пропилена осуществляют в ловушку окиси пропилена (поз. 48). Ловушка заполнена конденсатом, поступающим из реактора (поз. 101,2) через теплообменник (поз. 41), охлаждаемые производственной водой. Часть сбрасываемых паров абсорбируют конденсатом, который из ловушки (поз. 48) сливают в емкость (поз. 40).

Не сконденсировавшиеся газы (азот со следами окиси пропилена) из ловушки (поз. 48) выбрасывают в атмосферу.

Обеспечение отделения синтеза паром осуществляют от общезаводского коллектора. Давление пара на входе в корпус составляет 2,4 МПа (24,0 кгс/см²).

Для обеспечения безопасной работы реактора (поз. 101,2) давление пара снижают до 1,5 МПа (15,0 кгс/см²) автоматически регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи пара в отделение синтеза.

На трубопроводе подачи пара после регулирующего клапана установлен предохранительный клапан, настроенный на давление полного открытия 1,725 МПа (17,25 кгс/см²).

Сброс с предохранительного клапана осуществляется в атмосферу. Приготовление рабочей смеси осуществляют в смесителе непрерывного действия (поз. 31).

Для приготовления рабочей смеси используют дистиллят ректификационной колонны (поз. 80), полученный в процессе обезвоживания реакционной смеси, а в качестве подписки используют паровой конденсат после реактора (поз. 101,2).

Конденсат охлаждают в теплообменнике (поз. 41) и также, как и дистиллят, направляют в емкость (поз. 40). Расход конденсата поддерживается автоматически регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе его подачи в смеситель. Окиси пропилена давлением азота не более 0,2-0,25 МПа (2,0-2,5 кгс/см²) поступает в смеситель (поз. 31) через отсечной клапан и ротаметр из емкости (поз. 11,2), работающем на паре с давлением не более 1,5 МПа (15,0 кгс/см²).

Конденсат с парового насоса (поз 41-3) сливается через маслоотделитель (поз. 49) в канализацию органических стоков.

Уровень в смесителе (поз. 31) поддерживается автоматически регулирующим клапаном за счет изменения давления пара, установленным на трубопроводе подачи пара на насос (поз. 41-3) установлен предохранительный клапан, сброс с которого осуществляется насосом.

Для предотвращения попадания в систему воздуха и исключении образования взрывоопасной смеси окиси пропилена с воздухом воздушная линия смесителя (поз. 31) связана с гидрозатвором (поз. 32), в который подают азот с давлением не более 0,07 МПа (0,7 кгс/см²) а также производственную воду.

Воду после гидрозатвора (поз. 32) сливают в канализацию органических стоков, азот с не сконденсировавшимися парами через огнепреградитель выбрасывается в атмосферу.

Емкости (поз. 11,2) снабжены автоматическими приборами контроля уровня и давления.

При достижении в данных емкостях максимального (80%) значения уровня или давления 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) происходит срабатывание световой и звуковой сигнализации на щите КИП.

Для проведения контроля состояния воздушной среды производственного помещения (загазованности парами окиси пропилена), около насоса (поз. 301,2), смесителя (поз. 31) и реактора (поз. 101,2), установлен газоанализаторы со световой и звуковой сигнализации, выведенными на щит управления.



5. МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА 1 ТОННЫ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ

Материальный баланс, рассчитанный для приготовления рабочей смеси и гидратации окиси пропилена указан в таблице 3.

Таблица 3. - Материальный баланс:



6. НОРМЫ РАСХОДА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ И ЭНЕРГОРЕСУРСОВ НА 1 ТОННУ ГОТОВОГО ПРОУКТА

Таблица 4. - Нормы расхода сырья:

7. НОРМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ

Таблица 5. - Нормы образования отходов:

8. КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ

Спецификой контроля производства и управление технологическим процессом является его проведение.

Весь ход технологического процесса контролируется по стадиям.

Осуществляется обязательная проверка следующих контролируемых параметров.



Таблица 6. - Контроль производства:

9. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА

Пуск производства осуществлять при включенных системах контроля, управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защиты (ПАЗ).

Перед пуском производства необходимо:

- проверить наличие и состояние индивидуальных и коллективных средств защиты;

- внешним осмотром проверить наличие и исправность ограждений, систем заземления, предохранительных устройств;

- проверить состояние (исправность, герметичность и комплектность) технологического оборудования и коммуникаций, положение запорной арматуры;

- проверить наличие и исправность КИП, отборных точек и пробоотборников по всем точкам контроля технологического процесса;

- включить приточно-вытяжную вентиляцию в корпусе;

- проверить исправность и правильность подключения электропитания к электродвигателям насосов;

- проверить наличие и исправность резервного оборудования;

- проверить наличие и состояние средств пожаротушения;

- трубопровод подачи окиси пропилена и емкость (поз. 11,2) до приема окиси пропилена продуть азотом с давлением не более 0,25 МПа (2,5 кгс/см²), подаваемым из корпуса 545, до содержания объемной доли кислорода в продувочных газах не более 2%. Остаточное давление азота в емкости (поз. 11,2) до приема окиси пропилена должно быть не менее 0,05 МПа (кгс/см²).

Остановка стадии синтеза реакционной смеси:

- закрыть запорную арматуру на трубопроводе подачи окиси пропилен из емкости (поз. 11,2);

- промыть трубопровод подачи рабочей смеси конденсатом и сливом промывной жидкости в сборник (поз. 86);

- остановить насос (поз. 301,2);

- закрыть запорную арматуру на трубопроводах подачи пара и выхода конденсата;

- снизить давление в реакторе (поз. 101,2) до нуля, открыв регулирующий клапан, автоматически поддерживающий давление в трубопроводе выхода реакционной смеси из реактора в ректификационную колонну (поз. 80), со щита управления;

- остановить паровой насос (поз. 41-3);

- продуть реактор (поз. 101,2) азотом через трубопровод подачи рабочей смеси.

10. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Для обеспечения безопасного ведения технологического процесса необходимо:

- допускать к ведению технологического процесса лиц обоего пола, в установленном порядке прошедших медицинское освидетельствование, инструктаж, теоретическое и производственное обучение, и проверку знаний требований безопасности и охраны труда;

- запрещать ведение технологического процесса, на неисправном оборудовании и работу оборудования с неисправным или отключенными системами контроля, управления сигнализации и ПАЗ;

- осуществляется ведение технологического процесса в соответствии и обеспечивать их работу без пропусков;

- закрывать все движущиеся механизмы (соединительные муфты насосов) защитными кожухами;

- содержать приточно-вытяжные вентиляционные установки в исправном состоянии и обеспечивать их непрерывную работу;

- соблюдать правила отбора проб.

Ведение технологического процесса проводить в сертифицированной специальной одежде, специальной обуви, имею при себе средства индивидуальной защиты.



11. СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Таблица 7. - Спецификация:

12. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Таблица 8. - Выбросы в атмосферу:



13. СТОЧНЫЕ ВОДЫ

Таблица 9. - Нормы образования сточных вод (в сутки):

Твердые и жидкие отходы отсутствуют

14. ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Требования безопасности.

Пропиленгликоль в отличии от многих других гликолей нетоксичен, не опасен даже при длительном вдыхании паров и не вызывает отравления при случайном приеме внутрь.

Практически во всех странах пропиленгликоль признан безопасным для использования в составе продуктов питания, лекарственных, парфюмерных и косметических средствах.

Однако чистый пропиленгликоль относится к горючим пожароопасным и взрывоопасным веществам, хотя и не относится к легко воспламеняемым жидкостям.

Температура вспышки неразбавленного пропиленгликоля составляет 101-107°C, воспламенения 104°C, самовоспламенения 421°C. Область концентраций при которых возможно воспламенение составляет 2,5-12,5% по объему.

При возгорании пропиленгликоль рекомендуется тушить тонкораспыленной водой, пенными, порошковыми и газовыми огнетушащими средствами.

Пожарная опасность снижается при разбавлении водой. Антифризы на основе пропиленгликоля не горят.

15. ВЗРЫВОПОЖАРНАЯ И ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ, САНИТАРИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ПОМЕЩЕНИЙ И НАРУЖНЫХ УСТАНОВОК

Таблица 10. - Взрывопожарная и пожарная опасность:



16. ВОЗМОЖНЫЕ НЕПОЛАДКИ И СПОСОБЫ ИХ РЕШЕНИЯ

Таблица 11. - Возможные неполадки и способы их ликвидации:

17. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЦЕХЕ ВЕЩЕСТВ

Следует помнить, что для защиты органов дыхания применяют противогаз с фильтром марки «ДОТ». А регламентируемый гарантийный срок хранения коробки - 5 лет с момента изготовления.



Таблица 12. - Средства индивидуальной защиты:

Таблица 13:



ЛИТЕРАТУРА

пропиленгликоль гигроскопический химический

1. Андреас Ф., Гребе К. «Химия и технология пропилена», Л. «Химия», 1973 год.

2. «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной опасности» - НПБ 105-03, М., ВНИИПО, 2003 г.

3. «Правила пожарной безопасности в Российской Федерации» - ППБ 01-03, Новосибирск, «Наука» РАН, 2003 г.

4. Положение о технологических регламентах производства на предприятиях химического комплекса, утвержденное Министерство Экономически РФ 06.05.2000 г.

5. Постоянный технологический регламент.

Размещено на Allbest.ru

...