Установка пиролиза бензиновой фракции

Сырье - прямогонный бензин

Фракционный состав

Н.к. 35°С

10% выкипает 45°С

30% -//- 100°С

50% -//- 110°С

70% -//- 135°С

90% -//- 180°С

Химический состав:

изопарафины

н-парафины

нафтены

ароматические

непредельные

сера

плотность

1 раз сутки

разгонка

1 раз сутки

хроматограф

-//-

-//-

-//-

-//-

-//-

ламповый

ареометр

ГОСТ

2177-66

М-286

-//-

-//-

М-3

ГОСТ

22785-78

ГОСТ 3900-47

Этан на входе в печи

сера

3 раза в неделю

ламповый

ГОСТ

22785-78

Пирогаз на выходе из печей пиролиза

Н₂, СО₂, СО, СН₄, С₂Н₂, С₂Н₄, С₂Н₆, С₃Н₆, С₃Н₈, С₄, в т.ч. дивинил, в т.ч. С₅.

1 раз в 10 дней хроматограф

ТЕС-1.01

ТЕС-1.03

ТЕС-1.04

ТЕС-1.14

Пирогаз на выходе из печей пиролиза этана

Н₂, СО, СО₂, СН₄, С₂Н₂, С₂Н₄, С₃Н₆, С₃Н₈, С₄, С₅.

1 раз в 10 дней

хроматограф.

ТЕС-1.01

ТЕС-1.03

ТЕС-1.04

ТЕС-1.05

ТЕС-1.14

Газы декоксования печей пиролиза бензина и этана

СО + СО₂

При выжиге печей пиролиза, хроматограф.

ТЕС-1.03

Дымовые газы печей пиролиза бензина и этана

О₂,

СО₂

1 раз в 10 дней хроматограф

ТЕС-1.12 ТЕС-1.03

Установка очистки пирогаза

Пиролизная смола (котельное топливо)

С₃ - С₅

интервал кипения,

плотность

фактические смолы

хроматограф.

разгонка

плотномер

ТЕС-1.14

IiSK-2254

IiSK-2249

ГОСТ-1567-56

Выход пирогаза из колонны фракционирования бензина

рН

1 раз в сутки

рН-метром

Закалочное масло

плотность

1 раз в смену

IiSK-2249

Выход закалочного масла

вязкость при 50°С, содержание кокса

вискозиметр

АSТ Мg-88

АSТ Мg-473

Бензин на орошение колонны фракционирования

рН

1 раз в сутки

рН-метром

IiSK-2249

Узел очистки пирогаза

Пирогаз на входе в колонну щелочной и водной промывки

Сера

СО₂

1 раз в сутки

ламповый

хроматограф.

ТЕС-1.07

Пирогаз на выходе из колонны щелочной промывки

Сера

СО

СО₂

1 раз в сутки

ламповый

хроматограф.

ТЕС-1.07

Отработанная щелочь (куб колонны щелочной и водной промывки)

NaOH

Na₂CO₃

Na₂S

углеводороды

2 раза в сутки

титрование

1 раз в сутки

экстракцией

ТЕС-2.29

Таблица 12 - Материальный баланс пиролиза бензиновой фракции (пример)

Компоненты	Количество кг/ч	% масс.
Взято: Бензин прямогонный	108695,65	100,0
Получено:Н2	18195,65	16,76
СН4	27576,09	25,37
С2Н4	30706,52	28,25
С2Н6	13945,65	12,83
С2Н2	467,39	0,43
С3Н8	304,35	0,28
С3Н6	9304,35	8,56
С4Н10	206,52	0,19
С5	1608,70	1,48
Пиробензиновая фракция (легкая смола) в т.ч. С6-С8	423,91	0,39
С9 и более	586,96	0,54
Ароматические углеводороды	4619,57	4,25
Котельное топливо (тяжелая смола)	358,70	0,33
Кокс + потери	391,30	0,36
Итого:	108695,65	100,0

Таблица 13 - Материальный баланс пиролиза этановой фракции (пример)

Компоненты	Количество кг/ч	% масс.
Взято: Этановая фракция в т.ч. СН4 С2Н6 С3Н8	13819,096 368,97 13248,37 201,76	100,0 2,67 95,87 1,46
Получено:Н2	645,35	4,67
СН4	1894,60	13,71
С2Н4	10233,04	74,05
С2Н6	4,15	0,03
С3Н6	339,95	2,46
С3Н8	219,72	1,59
С4Н10	0,0	0,0
Пиробензиновая фракция	444,97	3,22
Котельное топливо	37,31	0,27
Итого:	13819,096	100,0

8. Характеристика объекта

Установка пиролиза бензиновой фракции для получения этилена относится к огневзрывоопасным производствам.

Применяемое в процессе производства жидкое углеводородное сырье, этановая фракция, а также получаемые в процессе продукты токсичны и вредно действуют на организм человека.

Процесс пиролиза протекает при высоких температурах (до 900°С), с использованием оборудования, работающем при высоком и низком давлении, с использованием и получением жидких и газообразных продуктов, образующих с воздухом взрывоопасные смеси с низким концентрационным пределом воспламенения (водород, метан, этан, этилен, пропилен, бутилен, пропан, бутан, пентан и т.д.), наличием на установке открытого пламени, а также близким расположением цеха газоразделения к печам пиролиза.

Продукты, перерабатываемы в цехе, представляют опасность пожара и взрыва вследствии возможности возникновения и накопления зарядов статического электричества.

Показатели пожаровзрывоопасности веществ, используемых в процессе и их санитарно-гигиенические показатели, характер воздействия на человека приведены в таблицах 4.1. - 4.3.

Таблица 14 - Параметры пожаровзрывоопасных показателей веществ, используемых в процессе

Наименование веществ (материалов)	Темпе-ратура вспышки.°С	Темпе-ратура самовосп-ламенения,°С	Группа горючести	Концентрационные пределы воспламенения	Минимальная энергия зажигания мДж.	Классификация взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом
				нижний %объемн.	верхний % объемн.		категория	группа
Водород	-	540	ГГ	4,1	75	0,017	IIС	Т1
Метан	-	587	ГГ	4,1	16,0	0,25	IIА	Т1
Этан	-	510	ГГ	3,0	15,0	0,25	IIА	Т1
Этилен	-	540	ГГ	2,5	34,0	0,25	IIА	Т1
Пропан	-	466	ГГ	2,3	9,5	0,25	IIА	Т1
Пропилен	-	410	ГГ	2,0	11,0	0,25	IIА	Т2
Бутан	-	430	ГГ	1,5	8,5	0,22	IIА	Т2
Сероводород	-	345	ГГ	4,3	45,5	0,17	IIВ	Т3
Бензин	36	415	ЛВЖ	0,79	5,16	0,18	IIА	Т3

Таблица 15 - Санитарно-гигиенические показатели веществ, применяемых в процессе пиролиза характер их воздействия на человека

Наименование веществ		Участки наличия вредных веществ	ПДК в воздухе рабочей зоны	Характер действия на организм человека	СИЗ
			Величина ПДК, мг/м3	Класс опасности
Водород	0,0695	На трубопроводе перед ЗИА и трубопроводе на блок газоразделения	-	-	Вызывает удушье наркотическое, вызывает расстройство центральной нервной системы	Спец.одежда Противогазы марки А или БКФ, ПШ-1. Противогазы марки А.
Метан	0,55		300	4
Этан	1,05		300	4
Этилен	0,94		300	4
Пропан	1,55		300	4
Пропилен	1,45		300	4
Сероводород	1,19	из сепараторов	10	2	Вызывает паралич ЦНС, головокружение.	Спец.одежда Противогаз марки КД
Бензин	3,6	эстакада сырья	300	4	наркотическое	Противогаз марки А.

Таблица 16 - Классификация производств, производственных помещений и наружных установок

Наименование производственных основных и вспомогательных помещений и наружных установок	Категория производств по взрывпожарной и пожарной опасности	Классы взрывоопасных зон в производственных помещениях и наружных установок	производственных помещений и наружных установок по опасности поражения электрическим током	Категория устройства молниезащиты
		По взрывоопасности	По пожароопасности
Наружные установки (пенные аппараты, скрубберы, узлы охлаждения пирогаза, испарительная станция, склад смолы пиролиза).		В-1г		Особой опасности	II
Закрытые насосные помещения	А	В-1а		Особо опасное
Печи пиролиза		-		Особо опасное
Операторная	Д		-	С повышенной опасностью

Опасные и вредные производственные факторы.

Опасные зоны.

На установке пиролиза имеются следующие блоки:

- реакционный;

- блок ректификации;

- насосное отделение;

- операторная.

Классификация их по взрывоопасности, опасности поражения электрическим током приведена в таблице.

На процесс пиролиза действуют следующие физические и химические вредные производственные факторы.

1. Физические:

- движущиеся машины и механизмы;

- подвижные части производственного оборудования;

- загазованность помещений;

- повышенная температура рабочей зоны;

- повышенное или пониженное давление и его резкое изменение;

- недостаточная освещенность рабочей зоны;

- повышенное значение напряжения в электрической цепи.

2. Химические:

Химические вещества, которые по характеру воздействия на организм человека подразделяются на: токсичные, раздражающие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивную функцию. Источники загорания и взрыва: химические, тепловые, микробиологические.

К тепловым источникам загорания и взрыва относятся: открытое пламя, искра, электрическая дуга, нагретая поверхность. Искры могут возникнуть при неисправности электрооборудования, от удара и от трения.

Безопасное ведение технологического процесса определяют следующие параметры.

- Температурой в радиантной секции - 860°С.

- Время контакта - 0,3с.

- Давление сырья на входе в печь - 0,6 МПа.

- Давление пирогаза на выходе из печи - 0,12 МПа.

- Температура сырья на входе в печь - 100°С.

- Температура сырья на выходе из конвекционной секции - 450°С.

- Температура в ЗИА - 400°С.

- Температура в закалочной камере - 180°С.

- Температура верха колонны первичного фракционирования - 100°С.

- Температура низа колонны первичного фракционирования - 200°С.

- Температура ввода сырья в колонну - 180°С.

Пожарная безопасность.

Противопожарная профилактика на установке направлена на предупреждение возникновения и распространения пожаров, а также обеспечения условий для безопасной эвакуации людей и материальных ценностей, удаления горючих газов, жидкостей из сферы пожара и создания условий для эффективного тушения пожара.

Для тушения пожара на технологической установке, расположенной на открытой площадке, используется спринклерные установки. Спринклерная установка состоит из нескольких пенных стволов, расположенных таким образом, чтобы в случае пожара покрывался пеной весь очаг горения.

Пены представляют собой дисперсные системы, в которых пузырьки газа (двуокись углерода, воздух) заключены в тонкие оболочки негорючей жидкости.

Эффект тушения заключается в том, что пена изолирует поверхность горящей жидкости от нагретого воздуха и резко испаряется, кроме того, пена обладает и определенным охлаждающим действием, что обусловлено входящей в ее состав водой.

Воздушно-механическая пена представляет собой смесь воздуха и пенообразователя и широко применяется для тушения нефтепродуктов.

9. Природоохранные мероприятия

Выбросы в атмосферу.

Дымовые газы из печей пиролиза прямогонного бензина при нормальной работе составляет 15,6м³ на 1кг топлива или 19,3кг/кг топлива. Выбросы дымовых газов в час будут составлять42,94 т/час (48,220 м³/час).

Характеристика газов:

СО₂ - 9% об.

Н₂О - 17,6% об.

О₂ - 1,2% об.

N₂ - 72,2% об.

Температура дымовых газов на выходе из дымовой печи - 225°С.

Систематические выбросы жидких и газообразных продуктов в атмосферу на установке отсутствуют.

Периодические сбросы происходят от предохранительных клапанов и при освобождении оборудования от продуктов.

Сбросы углеводородных газов от предохранительных клапанов и при освобождении аппаратуры производятся на факел через емкости влажного или сухого факела.

Жидкие углеводороды откачиваются периодически из емкости влажного факела насосом. Факельные дренажные трубопроводы, в которых могут образовываться лед или гидрат, обогреваются горячей водой.

Сточные воды.

Сточная вода, содержащая нефтепродукты, сбрасываются в канализацию.

Требования, предъявляемые к стокам:

- содержание фенола не более 100мг/л;

- содержание сероводорода не более 1 мг/л;

- содержание взвешенных не более 100 мг/л;

- БПК не более 600мг/л;

- Содержание нефтепродуктов не более - 100мг/л.

Сброс точных вод осуществляется в канализацию. Канализация представляет собой систему инженерных сооружений, обеспечивающих сбор и удаление за пределы промышленного предприятия загрязненных сточных вод, их очистку, обезвреживания и обеззараживания.

Проект канализации на установке выполнен в соответствии с требованиями норм и правил СН и П 2.04.01-85 « Внутренний водопровод и канализация зданий», СП и П 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения».

По сети канализации должны обеспечиваться следующие условия:

- промышленные стоки -40м³/час;

- промливневые стоки - 29 м³/час;

- хозбытовые стоки - 0,04м³/час.

На проектируемой установке предусматриваются указанные виды канализации.

По характеру загрязнений на установке образуются две системы канализации:

I. промливневая;

II. хозбытовая.

В I систему канализации отводятся ливневые и производственные сточные воды, нейтральные или загрязненные нефтепродуктами и мехпримесями.

Производственно-ливневые стоки отводятся по закрытой трубной системе, исключающее загрязнение почвы.

В сеть хозбытовой канализации отводятся бытовые сточные воды от санитарных узлов и приборов. Расход сточных вод равен потреблению питьевой воды на бытовые нужды и составляет 580м³/год.

Вывод сточных вод с установки предусмотрен в соответствующую общезаводскую сеть.

Для полного исключения загрязнения воды при проектировании очистных сооружений, как локальных (цеховых), так и общих (заводских), сточные воды рассматриваются как сырье для извлечения ценных продуктов, а очистку воды - как процесс, необходимый для повторного ее использования.

Очистка сточных вод на установке и в цехе производится механическим и физико-химическими методами.

Локальная очистка является одним из важных звеньев технологического процесса производства этилена с помощью процессов отстаивания, флуктации, экстракции, ректификации, адсорбции, ионного обмена и других регенерационных методов очистки. Очистка сточных вод позволяет использовать очищенную воду в том же производстве ( в системах повторного и оборотного водоснабжения).

Кроме того завод снабжен общими очистными сооружениями, куда стекают стоки со всех установок. Они включают первичную (механическую), вторичную (биологическую) и третичную (доочистку) очистки сточных вод.

Для защиты производственных помещений от проникновения в них из канализации опасных паров и газов через приемные устройства, канализационные выпуски аппаратов должны быть снабжены гидравлическими затворами и разъемными фланцами для удобной установки заглушек во время остановки аппаратов на ремонт, иметь вытяжные стояки для вентиляции и краники для отбора проб стоков, направляемых в канализацию. Высота запирающей жидкости должна быть не ниже 25см; за этим уровнем должен быть установлен надзор.

Список использованной литературы

1. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза. М.: Химия, 1981.- 604с.

2. Справочник химика (под редеакцией Огородникова С.К.). 3-е изд. переработанное, М. Химия, 1978. - 500с.

3. Лукьянов П.И. и др. Пиролиз нефтяного сырья. М. Гостоптехиздат, 1962.- 310с.

4. Паушкин Я.М., Адельсон С.В., Вишнякова Т.П. Технология нефтехимического синтеза. Ч-1, М.: Химия, 1975.- 607с.

5. Масальский К.Е., Родин В.П. Пиролизные установки. М.: Химия, 1968.

6. Черный И.Р.Производство сырья для нефтехимических синтезов. М:Химия, 1968. - 315с.

7. Бахшиян Ц.А. Трубчатые печи с излучающими стенками топки. М. ГОСНИТИ, 1980.- 213с.

Размещено на Allbest.ru

...