Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В настоящее время промышленность синтетического каучука является крупной передовой отраслью химической промышленности, производящей широкий ассортимент различных каучуков и латексов. Невозможно представить современный мир без резинотехнических изделий и автомобилей. Для получения шин и РТИ используется как натуральный каучук, так и его синтетический аналог цис-1,4-полиизопрен, получаемый полимеризацией изопрена. Изопрен является ценным сырьем и используется также для получения других каучуков, термоэластопластов, витамина Е, инсектицидов и других ценных продуктов.

Значение химической промышленности выражается в прогрессивной химизации всего народнохозяйственного комплекса: расширяется производство ценных промышленных продуктов; происходит замена дорогого и дефицитного сырья более дешевым и распространенным; производится комплексное использование сырья; улавливаются и утилизируются многие производственные отходы, в том числе вредные в экологическом отношении. В данном отчете по практике затронута тема разработки функциональной схемы автоматизации узла изомеризации пентана в изопентан, которая является актуальной и на сегодняшний день. Данный технологический процесс применяется нефтеперерабатывающими заводами для повышения октанового числа природного бензина и нафтенов с прямолинейными цепями. Улучшение антидетонационных свойств происходит в результате превращения нормального пентана в изопентан. Автоматизация технологического процесса позволяет многократно увеличить производительность, качество готовой продукции и значительно уменьшает затраты связанные непосредственно с изготовлением требуемого вида продукции. Спроектированная функциональная схема автоматизации должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к надежности, производительности и конструктивной составляющей исполняемого вида схемы. Данный отчет по практике позволяет получить теоретические и практические навыки, которые являются необходимым условием для совершенствования своих профессиональных навыков с последующим применением их на производстве.



1. Литературный обзор

1.1 Выбор метода производства

Изомеризация - это процесс получения экологически высокооктановых компонентов автобензинов или сырья нефтехимии, прежде всего изопентана для синтеза изопренового каучука из низкооктановых компонентов нефти, содержащих в основном н-пентан и н-гексан

Как известно из курса органической химии, под изомеризацией понимают перестройку органической молекулы без изменения её молекулярной массы. Реакции изомеризации включают в себя миграцию двойных и тройных связей, сужение и расширение циклов, перемещение функциональных групп, изомеризацию углеродного скелета и т.д. Направление и глубина протекающей реакции зависят от характера исходного соединения, условий проведения процесса, наличия катализаторов, продолжительности и температуры реакции, давления, применяемых растворителей и других факторов.

Изомеризация преобразовывает н-пентан, н-гексан, н-бутан в соответствующие изопарафины. Некоторые из нормальных компонентов парафина с прямой цепочкой имеют низкое октановое число. Они могут быть преобразованы в высокооктановые изомеры с разветвленной цепочкой путем перегруппирования связей между атомами без изменения числа или видов атомов. Изомеризация подобна каталитическому риформингу в том, что углеводородные молекулы перегруппируются, но в отличие от каталитического риформинга, изомеризация только преобразует нормальные парафины в изопарафины. Изомеризация использует другой катализатор, нежели каталитический риформинг.

СН3-СН2- СН2- СН2- СН3 -->СН3- СН2- СН - СН3



изопентан (2-метилбутан)

Реакция изомеризации Н-пентана в изопентан.[5, с.171]

1.2 Применение готового продукта

Изопентан является промежуточным продуктом производстве изопрена. Изопрен в свою очередь служит сырьем для производства синтетического каучука марки СКИ-3, СКИ-5ПМ.

1.3 Характеристика сырья, вспомогательных материалов и готового продукта в соответствии с требованиями стандартов

Таблица 1 - Характеристика сырья и готового продукта в соответствии с требованиями стандартов

Наименование	Государственный отраслевой стандарт	Показатели обязательные для проверки	Регламентируемые показатели.
1	2	3	4
1. Фракция нормального пентана	ТУ 0272-029-0015138-99	1.Массовая доля компонентов -сумма у/в,С4,не более -нормальный пентан -сумма циклопентана и у/в С6 и выше, не более В т.ч. сумма у/в С6 и выше, не более 2.Массовая доля сернистых соединений, % масс., не более 3.Массовая доля потерь при прокаливании при 5500С,%, не более	0,2 1 96,5 93,5 3,0 4,5 1,5 2,0 0,01 0,01 0,6-0,7
2.Катализатор ИП-62, ИП-62М	ТУ 38.10173-88 ТУ 38.10173-77	1. Массовая доля катализатора- платины - Фтора -железа, не боле - натрия, не более 2. Насыпная плотность катализатора 4.Массовая доля потерь при прокаливании при 5500С,%, не более 5.Каталитические свойства -конверсия -селективность	0,5 3,5 0,02 0,6-0,7 6,5 55 98
3.Природный топливный газ	ГОСТ 5542-87	1.Теплота сгорания МДж/м3, не менее 2. Область значений числа Воббе МДж/м3 3.Допустимые отклонения числа Воббе от номинального значения,%, не более 4.Объёмная доля кислорода,%, не более 5.Масса механических примесей в 1м3,г, не более	31,8 41.2-54,5 5 1,0 0,001
4.Водород после осушки и очистки		1.Содержание кислорода,% об., не более 2.Содержание окиси углерода,% об., не более 3.Содержание двуокиси углерода,% об., не более 4.Содержание ртути,мг/нм3,не более 5.Содержание влаги,мг/нм3,не более	0,05 0,001 0,001 0,001 10

2. Технологическая часть

2.1 Стадии проектируемого производства

Процесс производства изопрена протекает по следующим стадиям:

Стадия 1-Подготовка сырья (н-пентана) в позицию Е 1 направляется в теплообменник позиции АТ 3.

Стадия 2- Разделение фракции нормального пентана или пентан - гексановой фракции в колонне позиции К 12.

Сырьё - фракция нормального пентана или пентан-гексановая фракция поступает из отделения И-1а цеха сырья № 2 в межтрубное пространство теплообменника позиции АТ 3, нагревается до температуры 50 80 С за счёт тепла горячей циркуляционной воды цеха И-2, подаваемой в трубное пространство теплообменника позиции АТ 3 и подаётся в колонну позиции КЛ 12 для выделения углеводородов С6 и выше. Предусмотрена возможность подачи сырья в колонну позиции К 12, минуя теплообменник позиции АТ 3.

Стадия 3- Осушка нормального пентана от влаги

Узел предназначен для азеотропной осушки пентановой фракции перед подачей её на узел изомеризации. Процесс основан на отпарке содержащейся в исходном сырье влаги совместно с частью углеводородов (азеотропной перегонки не смешивающихся между собой жидкостей).

Стадия 4- Отпарка углеводородов от воды

Узел предназначен для отгонки углеводородов, содержащихся в сбрасываемой в химически загрязнённую канализацию подтоварной воды, сточных и ливневых вод.

Стадия 5- Осушка и очистка водорода

Узел предназначен для осушки и очистки водорода, подаваемого на узел изомеризации и в цеха-потребители, от содержащихся в нём влаги адсорбцией на цеолитах, ртути адсорбцией на поглотителе ХПР-3П, кислорода и оксидов углерода гидрированием на никельхромовом катализаторе.

Стадия 6-Изомеризация нормального пентана в изопентан.

Узел предназначен для изомеризации нормального пентана в изопентан, для производства изопрена. Изомеризация проводится на алюмоплатиновом катализаторе марки ИП-62 (ИП-62М) при повышенной температуре до 450 С и давлении до 35 кгс/см2, в присутствии водорода.

Каталитическая реакция изомеризации нормального пентана протекает по схеме:

СН3 - СН2 - СН2 - СН2- СН3 > СН3 - СН - СН2- СН3

изопентан ( 2 метилбутан)

Побочные реакции:

1 СН3-СН2-СН2-СН2-СН3 > СН4 + СН3- СН2- СН2- СН3

2 СН3-СН2-СН2-СН2-СН3 > СН3- СН3 + СН3- СН2- СН3

3 СН3-СН -СН2-СН3 + Н2 > СН4 + СН3- СН - СН3

СН3 метан СН3 2- метилпропан

4 СН3-СН -СН2-СН3 + Н2 > СН3- СН3 + СН3- СН2- СН3

Реакция дегидрирования - гидрирования осуществляется металлической частью катализатора, реакция изомеризации - кислотной частью катализатора. В реакции изомеризации расход водорода идёт на образование соединений С1, С2, С3, С4 - при побочных реакциях, на отдувку инертов и сероводорода, унос с углеводородным конденсатом с последующей отдувкой из ёмкости позиции Е1.

Рисунок 1. Функциональная схема изомеризации н-пентан в изопентан

2.2 Описание технологической схемы

Сырьё - н - пентановая фракция из ёмкости позиции Е1 насосом позиции Н2 подаётся в межтрубное пространство теплообменника позиции АТ3.

Перед входом н - пентановой фракции в межтрубное пространство теплообменника позиции АТ3 в этот же трубопровод от аппарата подаётся
осушенный циркулирующий водородсодержащий газ с давлением не более
4,0 МПа (40 кгс/см2).

После теплообменника позиции АТ3, обогреваемого реакционными газами, входящими из реактора позиции РТ5, смесь нормального пентана и водородсодержащего газа температурой до 250-300С поступает по двум коллекторам в конвекционную часть печи позиции ТП4. Далее по змеевикам сырьё по ступает в радиантную часть печи, где нагревается до температуры 450С выходит из печи двумя потоками, и объединяясь, поступает в реактор позиции РТ5.

В реакторе РТ5 происходит реакция изомеризации нормального пентана в изопентан на катализаторе ИП-62 в присутствии водорода.

Процесс изомеризации на катализаторе ИП-62 протекает с высокой селективностью, поэтому побочные реакции минимальны. Катализатор ИП-62 является бифункциональным катализатором, на котором происходят реакции дегидрирования- гидрирования и изомеризации.

Реакционные газы из реактора позиции РТ5 направляются в трубное пространство теплообменника позиции АТ 3, где охлаждаются до температуры 200С смесью н - пентана и водорода, затем поступают в межтрубное пространство теплообменника позиции АТ6, где охлаждаются углеводородным конденсатом до температуры 1 10С, и далее направляются в межтрубное пространство позиции АТ7, где охлаждаются промышленной водой.

Сконденсировавшиеся углеводороды самотеком поступают в ёмкость позиции Е10.

Не сконденсировавшиеся газы после конденсатора позиции АТ7 поступают в сепаратор позиции СП8/9, углеводородный конденсат отправляется обратно на сжигание в печь.

Рисунок 2 Структурная схема изомеризации н-пентан в изопентан



Рисунок 3 Операторная схема изомеризации н-пентан в изопентан

2.3 Контроль производства

2.3.1 Аналитический контроль

Таблица 2 - Аналитический контроль

Наименование стадий процесса, анализируемый продукт, место отбора пробы или установки	Контролируемые показатели	Норма	Методы контроля (методики анализов, ГОСТ или ТУ)	Частота контроля	Кто контролирует
1	2	3	4	5	6
1 Пентановая фракция на изомеризацию ёмкость позиции Е1	Содержание: - н. пентан, % масс - углеводороды С6и выше, % масс - сернистые, % масс., не более	Н/м90 Н/б 3	ТУ38.104499-790185 ИХ-22	1 раз в смену	ЦЗЛ
2 Конденсат после изомеризации. Ёмкость позиции Е10	Содержание: - углеводородов С4, % масс бутана - изопентана, % масс - изопентана, % масс	Н/б 2 Н/м 46,0 Н/м 49,5	№ 095 НИИМСК Хроматографический	3 раза в сутки	ЦЗЛ
3 Азот. На вводе в цех.	Содержание: кислорода, % об.	Н/б 0,005	ГОСТ 9293-74	По треб.	ЦЗЛ
4 Циркул газ после позиции ТП4	Содержание влаги, мг/м3	Прибор Байкал	Н/б 10	постоянно	Нач. смены
5 Регенерация катализатора, азот. Сепаратор позиции 8/9	Содержание углеводородов, % об	ИХ25	Н/б 0,2	По треб.	ЦЗЛ
6 Регенерация катализатора до реактора позиции 5	Содержание кислорода, % об.	Прибор МН-5106	Не нормир.	Постоянно	Нач. смены
7 После реактора позиции 5	Содержание СО2 и кислорода,% об.	Прибор ТП-2220 МН-5106	Не нормир.	Постоянно	Нач. смены

Технологический контроль с КИП и А.Выбор средств автоматизации

Параметры, выведенные на регулирование, контроль, сигнализацию и защиту:

Параметры, выведенные на регулирование:

Параметры, выведенные на регулирование, контроль, сигнализацию и защиту:

Параметры, выведенные на регулирование:

- расход пентана в Е1 изменением подачи пентана в Е1 после Н2;

-расход циркулирующего водородсодержащего газа в АТ 3 изменением подачи;

- температура перевала печи с коррекцией по температуре продукта на выходе из печи П4,изменением подачи топливного газа.

- температура изопентановой фракции подаваемой в СП 8 изменением отвода обратной воды из конденсатора АТ 7;

- уровень в Е 10 изменением количества сброса изопентана (в Е19).

- min (30 %) уровень н-пентановой фракции в Е 1, отключается двигатель насоса Н2.

-угасание пламени в печи, прекращается подача топливного газа в печь и подача сырья Н-пентана в печь.

Описание функциональной схемы автоматизации по позициям

Позиция 1 - Контроль, регулирование расхода Н-пентана в Е1 после Н2

поз.1.1 ДКН, диафрагма камерная, чувствует изменение перепада давления

поз.1.2 13ДД11, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал

поз.1.3 ПВ10.1Э, Вторичный прибор системы СТАРТ, показывает и записывает значение расхода; работает в комплекте с регулятором;

поз. 1.4. ПР3.31, пропорционально-интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм;

поз. 1.5. МИМ, мембранный исполнительный механизм, изменяет расход н-пентановой фракции в емкость Е1;

Позиция 2 - Контроль, запись, сигнализация уровня пентана в Е1,блокировка двигателя насоса Н2 при min уровне в Е1

поз. 2.1. буек, чувствительный элемент уровня, изменяет свой вес под действием изменения уровня пентана.

поз. 2.2. УБП, уровнемер буйковый пневматический, преобразует изменение веса буйка в стандартный пневматический сигнал

поз.2.3. ПКР-1, вторичный регистрирующий прибор на один параметр; принимает сигнал, регистрирует, преобразуя пневмосигнал в показания на шкале поз. 2.4. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика уровня в электрический и включает световую и звуковую сигнализацию при достижении mах и min уровня пентана в Е1.

поз.2.5Магнитный пускатель блокирует работу двигателя насоса Н2 при min уровне в Е1.

Позиция 3 - Контроль, запись, регулирование, сигнализация расхода водородсодержащего газа подаваемого в АТ3.

поз.3.1 ДКН, диафрагма камерная, чувствует изменение перепада давления в трубопроводе

поз.3.2. 13ДД11, преобразователь, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал

поз. 3.3. ПВ10.1Э, вторичный прибор системы СТАРТ, показывает и записывает значение расхода, работает в комплекте с регулятором;

поз. 3.4.ПР3.31, пропорционально-интегральный регулятор, сравнивает текущее значение с заданным, выдает сигнал, идущий на исполнительный механизм.

поз.3.5. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика расхода в электрический и включает световую и звуковую сигнализацию при min расходе водородсодержащего газа.

поз.3.6. МИМ, мембранный исполнительный механизм, выполняет команды регулятора, изменяя подачу водородсодержащего газа.

Позиция 4 -Контроль, запись температуры изопентана на выходе из АТ3,температуры пентана при подаче в П4.

поз.4.1.;4,2. ТХК, термопара хромель-копелевая, чувствует изменение температуры и выдает сигнал в виде т. ЭДС

поз.4.3ФЩЛ, электронный вторичный прибор для контроля и записи температуры.

Позиция 5. -Взаимосвязанное регулирование температуры перевала печи с коррекцией по температуре продукта на выходе из печи П4,изменением подачи топливного газа.

поз.5.1. ТХК, термопара хромель-копелевая, чувствует изменение температуры Н-пентана на выходе из печи и выдает сигнал в виде т. ЭДС

поз.5.2. . Ш-705, нормирующий токовый преобразователь температуры усиливает сигнал идущий от чувствительного элемента;

поз. 5.3. ЭПП, электропневматический преобразователь, преобразует стандартный электрический сигнал в стандартный пневматический сигнал

поз. 5.4. ПВ10.1Э, вторичный прибор системы СТАРТ, показывает и записывает значение температуры; работает в комплексе с регулятором;

поз.5.5.. ПР3.31, пропорционально-интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на коррекцию регулятору температуры поз.6.5;

поз.5.6. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика температуры в электрический сигнал и включает световую и звуковую сигнализацию.

поз.6.1. ТХК, термопара хромель-копелевая, чувствует изменение температуры перевала печи и выдает сигнал в виде т. ЭДС

поз.6.2. Ш-705, нормирующий токовый преобразователь температуры усиливает сигнал идущий от чувствительного элемента;

поз. 6.3. ЭПП, электропневматический преобразователь, преобразует стандартный электрический сигнал в стандартный пневматический сигнал

поз. 6.4. ПВ10.1Э, вторичный прибор системы СТАРТ, показывает и записывает значение температуры; работает в комплексе с регулятором;

поз.6.5. ПР3.31, пропорционально-интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм.

поз.6.6. МИМ, мембранный исполнительный механизм, изменяет подачу топливного газа в печь.

Позиция 7 - Контроль, запись температуры в верхней, средней, нижней части реактора РТ5 и температуры изопентана на выходе из РТ5.

Приборы в составе схемы аналогичны позиции 4.

Позиция 8 - Контроль, запись расхода топливного газа подаваемого в печь П4

поз.8.1.ДКН, диафрагма камерная, чувствует изменение перепада давления в трубопроводе

поз.8.2. 13ДД11, преобразователь, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал

поз.8.3.МСС,хозрасчетный прибор, записывает расход топливного газа.

Позиция 9 - Контроль, запись, сигнализация давление изопентана после реактора РТ5

поз. 9.1.13ДИ13, датчик давления, преобразует давление в стандартный пневматический сигнал.

поз. 9.2. ПКР-1, вторичный регистрирующий прибор на один параметра;

поз .9.3. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика давления в электрический и включает световую и звуковую сигнализацию при достижении min или max давления.

Позиция 10.- Контроль, запись, регулирование, сигнализация max температура изопентана после АТ 7

Приборы в составе схемы аналогичны позиции 6.

Позиция 11.- Контроль, запись, сигнализация max и min уровень в Е 10.

поз.11.1. буек, чувствительный элемент уровня, изменяет свой вес под действием изменения уровня изопентана.

поз.11.2. УБП, уровнемер буйковый пневматический, преобразует изменение веса буйка в стандартный пневматический сигнал.

поз.11.3. ПВ10.1Э, вторичный прибор системы СТАРТ, показывает и записывает значение уровня, работает в комплексе с регулятором;

поз.11.4. ПР3.31, пропорционально-интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм.

поз.11.5. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика давления в электрический сигнал и включает световую и звуковую сигнализацию.

Позиция 12 - Контроль, запись, сигнализация уровня углеводородного конденсата в СП 9.

Приборы в составе схемы аналогичны позиции 2.

Позиция 13 - Контроль, запись качества изопентана на выходе из Е 10.

поз.13.1ХПП49-чуствительный элемент хромотографа

поз.13.2.ХП-499-датчик хромотографа

поз.13.3.Хромотограф микрохром 1121-1,принимает сигнал от датчика,

записывает показания в виде пик на диаграмме.

Позиция 14 - Контроль, запись, сигнализация min расход углеводородного газа при подаче в СП 9.

поз.14.1. ДКН - диафрагма камерная чувствует изменение перепада давления в трубопроводе

поз.14.2. 13ДД11, датчик расхода, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал.

поз. 14.3. ПКР-1, вторичный регистрирующий прибор на один параметра;

поз .14.4. ЭКМ, электроконтактный манометр, преобразует сигнал от датчика расхода в электрический и включает световую и звуковую сигнализацию при достижении min или max давления.

Позиция 15 - Контроль, запись, сигнализация max уровень конденсата в Е 11. Приборы в составе схемы аналогичны поз.12.

Позиция 16 - контроль, запись давления пентана при подаче в РТ 5.

Позиция 16.1. 13ДИ13, датчик давления, преобразует давление в пневмо-сигнал.

Позиция 16.2. ПКР-1 вторичный регистрирующий прибор на один параметр.

Позиция 17 - Контроль, сигнализация угасания пламени в печи, блокируется подача топливного газа в печь, подача Н-пентана в печь.

Позиция 17.1. ФР - 1,5- чувствительный элемент реле угасания пламени.

Позиция 17.2. ПЭ 21 сигнализирует, min уровень пламени в печи включает световую и звуковую сигнализацию.

Позиция 17.3. ЭПК ј -преобразователь, преобразует электрический сигнал в пневмонический, передает сигнал на отсекатели.

Таблица 3 - Технологический контроль с КИП и А.

Номер позиции прибора	Наименование прибора и его техническая характеристика	Тип прибора	Кол.
1	2	3	4
1.1; 3.1; 8.1; 14.1	Диафрагма камерная нормальная	ДКН	4
4.1. 4.2;5.1;6.1;7.1; 7.2; 7.3;7.4;10.1	Хромель-копелевая термопара. Предел измерений: (-50…6000С)	ТХК	9
2.1; 11.1;12.1;15.1	Чувствительный элемент уровня	буек	4
1.2;3.2;8.2; 14.2	Пневматический преобразователь расхода: - давление питания 1,4 кгс/см2. -давление выхода 0,2-1,0 кгс/см2. -класс точности 1.	13ДД11	4
16.1;9.1	Пневматический преобразователь давления. Давление питания 1,4 кгс/см2. Давление выхода 0,2-1,0 кгс/см2. Класс точности 1.	13ДИ13	2
5.2;6.2;10.2	Нормирующий токовый преобразователь температуры. Питание прибора 220 В. Выходной сигнал 0-5 мА. Класс точности 0,4;	Ш-705	3
5.3;6.3;10.3	Электропневматический преобразователь	ЭПП	3
1.3;3.3;5.4;6.4; 10.4;11.3	Вторичный прибор системы СТАРТ. Давление питания 1,4 кгс/см2. Давление входа 0,2-1,0 кгс/см2	ПВ10.1Э	6
1.4;3.4;5.5;6.5; 10.5;11.4	Пропорционально - интегральный регулятор. Давление питания 1,4 кгс/см2 Давление выхода 0,2-1,0 кгс/см2. Класс точности 1.	ПР3.31	6
4.3;7.5	Электронный Вторичный прибор для контроля и регистрации температуры.	ФЩЛ	2
2.4;3.5;5.6;9.3; 10.6;11.5;12.4; 14.4; 15.4	Электроконтактный манометр. Питание прибора 220 В.	ЭКМ	9
8.3	Хозрасчетный прибор расхода	МСС	1
1.5;3.6;6.6;10.7; 11.6	Мембранный исполнительный механизм, принимает сигнал об отклонении, восстанавливает заданный параметр	МИМ	5
2.5	Магнитный пускатель	МП	1
13.1	Чувствительный элемент хромотографа	ХПП-49	1
13.2	Датчик хромотографа	ХП-499	1
13.3	Вторичный прибор для контроля Качества изопентановой фракции	ФЩЛ	1

2.4 Устройство и принцип действия основного аппарата

Реактор позиции 5 для проведения реакции изомеризации н-пентана в изопентан на платиновом катализаторе ИП-62М и ИП-62ВК. Реактор представляет собой полый цилиндрический аппарат из жаропрочной стали. Внизу цилиндрической части реактора имеется конус из жаропрочной стали, в который загружается катализатор. В верхней части реактора имеется распределительная тарелка для распределения газового потока на всю поверхность катализатора. Вверху реактор имеет люк диаметром 600 мм для загрузки катализатора, через который опускается устройство для загрузки, состоящее из рукава, изготовленного из бельтинга. Внизу реактор имеет люк диаметром 300 мм для выгрузки катализатора.

Рисунок 5 - Эскиз реактора изомеризации

Для контроля температуры стенок корпуса и штуцеров установлены 22 поверхностные термопары. Температура расчётная фланцев и крышек 450 0С, температура расчётная среды в аппарате 5000С. Регистрация температуры по потенциометру ведётся и записывается 2 раза в смену.

Диаметр 2600 мм, высота цилиндрической части 5100 мм, объём 800 м3 , расчётное давление 4,0 МПа, материал - 15123,9 (12Х1М), торкрет бетон.



3. Охрана труда и противопожарная защита

3.1 Характеристика техники безопасности

Для защиты от поражения электрическим током применяется достаточно большое количество мер, которые объединены в несколько групп. сырье проектируемый аппарат отход

К средствам коллективной защиты относят оградительные устройства, которые могут быть стационарными и переносными, изолирующие устройства и покрытия; предупредительные надписи и плакаты; устройство дистанционного управления; предохранительные устройства; устройство заземления, зануления и защитного отключения.

В качестве защитной меры от статического электричества принят отвод разрядов статического электричества посредством заземления оборудования, коммуникаций и ёмкостей, в которых оно возникает и может накапливаться.

Запрещается во избежание искрения и взрыва во время технологического процесса нарушать целостность заземляющих перемычек, соединяющих элементы оборудования с контуром заземления. Заземление должно систематически проверяться электролабораторией по графику.

Заземление представляет собой преднамеренное соединение с землей, металлических частях оборудования, которые в обычных условиях не находится под напряжением, но могут оказаться под ним, в результате нарушения электроустановки.

К средствам индивидуальной защиты относятся диэлектрические калоши, очки, перчатки. При работе на высоте предохранительные пояса, а также готы и коврики. При наличии любых повреждений на названных средствах, их защитные свойства резко снижаются, и они подлежат замене.

К изолирующим устройствам относятся штанги, клещи и инструмент с изолирующими ручками Они предназначены для работы на токоведущих частях, находящихся под напряжением.

Характерными особенностями производства являются:

- наличие аппаратов, находящихся под давлением до 40кгс/см2; в связи с высоким давлением в системе возможны пропуски водородсодержащего газа и его загорание;

- наличие высоких температур (до 450 C);

- наличие большого объема углеводородов пожароопасных продуктов в технологических аппаратах;

- наличие открытого пламени в нагревательных печах как источника воспламенения при загазованности;

- наличие аппаратов для сбора углеводородов от сработавших ППК, имеющих постоянную связь с атмосферой - воздушки;

- механические опасности, связанные с применением ручных талей, электротельферов, мостового крана для поднятия и перемещения грузов;

- электроопасность, связанная с использованием электроэнергии на механизмах, освещении, КИП и А.

-наличие теплообменников, где давление горячей среды выше давления теплоносителя. Основными нарушениями технологического режима и технологической дисциплины, которые могут привести к авариям и несчастным случаям, являются:

- повышение давления и температуры в аппаратах выше норм, предусмотренных заданным технологическим режимом;

- увеличение или уменьшение уровня жидкости в аппаратах выше или ниже нормы;

- повышенное содержание углеводородов в производственных помещениях;

- эксплуатация оборудования с нарушенным заземлением;

- эксплуатация силового и осветительного оборудования с нарушенной защитой;

- несоблюдение обслуживающим персоналом правил техники безопасности при ведении технологического режима;

- использование в пожаровзрывоопасных помещениях инструмента, дающего искру;

- применение открытого огня в запрещенных местах;

- курение в неустановленных местах;

- самовозгорание промасленных материалов при несвоевременном их удалении.

Взрывоопасные продукты находятся в системе под давлением, нарушение герметичности системы может привести к загазованности помещений и прилегающей территории.

В теплообменных аппаратах давление горючей среды выше давления теплоносителя и требуется дополнительный контроль для исключения попадания горючей среды в сеть теплоносителя. Перед пуском в работу и во время работы ежесменно необходимо проверять герметичность трубных пучков открытием дренажного вентиля (воздушника) со стороны теплоносителя.

В отделении имеются аппараты (адсорберы поз. 36/1,2; 101/14; 111/1,2) работающие в циклическом режиме, то есть испытывающие знакопеременные нагрузки на сварные соединения.

К основным мерам борьбы со статическим электричеством относятся:

- Отвод зарядов накапливающихся на людях.

- Снижение интенсивности зарядов статического электричества.

- Предотвращение накапливания зарядов на электропроводящих частях оборудования.

- Уменьшение электрического сопротивления перерабатываемых веществ

- Нейтрализация зарядов статического электричества



3.2 Производственная санитария

Таблица 17 - Токсические свойства используемых веществ, их ПДК и средства индивидуальной защиты

Наименование сырья, материалов, готовой продукции	Характеристика токсичности	ПДК, мг/м3	Средства индивидуальной защиты
1	2	3	4
Водород	Бесцветный, горючий газ, без запаха. Физиологически инертен, при увеличении концентрации вызывает удушье. Наркотическое действие проявляется при увеличении давления. Класс опасности-2.		Костюм суконный или хлопчатобумажный Ботинки кожаные Куртка хлопчатобумажная на утеплённой подкладке Фильтрующий противогаз с коробкой марки БКФ Рукавицы комбинированные
Изопентан	ЛВЖ, обладает наркотическим действием, раздражает слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей. Класс опасности -4.	300
Пентан	ЛВЖ, обладает наркотическим действием. Класс опасности -4.	300
Азот	Инертный газ, без цвета и запаха, нетоксичен. При увеличении содержания азота в воздухе затрудняется дыхание. Класс опасности -2.	0,01
Природный топливный газ	Горючий взрывоопасный газ, наркотического действия. Класс опасности -4.	300
Цеолиты	Пыль раздражает слизистые оболочки глаз и носа, кожные покровы, дыхательные пути. Класс опасности -3.	2	Костюм суконный или хлопчатобумажный Ботинки кожаные Куртка хлопчатобумажная на утеплённой подкладке Фильтрующий противогаз с коробкой марки БКФ Рукавицы комбинированные
Катализатор никель хромовый		0,01
Поглотители химической паров ртути ХПР-3П	Может вызвать раздражение слизистых оболочек органов дыхания и зрения. Класс опасности-3.	1-10
Катализатор ИП-62М	ЛВЖ, обладает наркотическим действием, малотоксичен, раздражает слизистые оболочки и верхних дыхательных путей. Класс опасности -2.	300
Масло индустриальное	Малоопасный продукт. При загорании используют распыленную воду, пену, при объемном тушении СО2,пар, состав СЖБ. Класс опасности -4.	300

Цех изомеризации нормального пентана в изопентан характеризуется следующими производственными опасностями:

а) взрыво-пожароопасностью, связанной с применением и получением нормального пентана, изопентана, водорода, гексана, топливного газа, углеводородов С4 и сопутствующих углеводородов. С3;

б) газоопасностью, связанной с применением в производстве веществ наркотического, раздражающего, удушающего действия (углеводороды, азот, водород);

в) электроопасностью, связанной с использованием электрической энергии на механизмах (электродвигателях), освещении, контрольно-измерительных приборов, сигнализации, блокировок с напряжением 220, 380, 6000 Вт;

г) механические опасности, связанные с применением ручных талей, электротельферов, мостового крана для поднятия и перемещения грузов;

- вращающиеся узлы механизмов передачи со скоростью вращения от 375 до 3000 об/мин;

д) гидродинамические опасности, связанные с транспортировкой по трубопроводам пара, газожидкостных углеводородных потоков, эксплуатацией поршневых компрессоров;

е) термические опасности, связанные с эксплуатацией нагревательных печей с открытым пламенем горения, возможность контакта с нагретыми поверхностями аппаратов и трубопроводов, применением пара и горячей воды;

ж) технологические опасности (особенности процесса) связанные с:

- наличием высоких температур (до 450С) и давления до 4 МПа (до 40 кгс/см2);

- наличием аппаратов для сбора углеводородов от сработавших предохранительных клапанов, имеющих постоянную связь с атмосферой (воздушкой);

- наличием открытого пламени в нагревательных печах, как источник воспламенения при загазованности.

Средства индивидуальной защиты органов дыхания по принципу действия подразделяются на: изолирующие - «И» и фильтрующие - «Ф»

Изолирующие противогазы - (ПШ1, ПШ2, и др.) полностью изолируют органы дыхания от загазованной среды, поэтому могут быть применены для любой концентрации газов и независимо от состава воздуха.

Шланговые противогазы применяют:

- при недостатке кислорода в воздухе или при наличии в нем больших концентрации вредных газов, паров, аэрозолей;

при работе внутри аппаратов, емкостей, колодцах и др. аварийно-спасательные работы в шланговых противогазах не выполняются, т.к. сфера действия этих противогазов ограничена длиной шланга. В этих случаях применяют изолирующие противогазы.

Промышленные фильтрующие противогазы являются индивидуальными средствами защиты органов дыхания, лица и глаз человека от примесей.



3.3 Основы пожарной безопасности

Таблица 18 - Пожароопасные свойства веществ.

№	Наименование отделения, применяемые продукты	Категория пожаро-, взрывоопасности производства	Класс помещения по ПУЭ	Категория и группа взрывоопасных смесей по правилам изготовления взрывозащищ.эл. оборуд.	Температура, 0С	Область воспламенения, % об.
					Вспышки	Воспламенения	Самовоспламенения	Нижний предел	Верхний предел
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Отделение изомеризации:	Ан	В-1г
	пентан			4	Минус 49 Минус 44	Минус34	286	1,5	7,8
	изопентан			4	Минус 52 Минус 55		427	1,4	7,6
	водород			-	Минус 40		510	4,12	7,5

Основными средствами пожаротушения в цехе являются: вода, песок, асбестовое одеяло, огнетушители - порошковые и углекислотные, паротушение. Вода применяется для тушения небольших очагов возгорания. Может применяться для тушения ЛВЖ с целью охлаждения поверхности и снижения t в зоне горения.

Песок применяется для тушения небольших очагов загорания, уборки разлива горючих веществ.

Асбестовое одеяло применяется для тушения электрооборудования, небольших очагов возгорания, пролитых горючих веществ.

Огнетушители кислотные ОУ-2, ОУ-5 применяется для тушения электрооборудования и тушения небольших очагов загорания. Нельзя применять для тушения одежды на человеке.

Огнетушители порошковые ОПУ-5 применяются для тушения небольших очагов возгорания и электрооборудования до 1000В.

Для тушения загорания внутри аппаратов, емкостей, возможно применение водяного пара, азота. [1, с 110]



4. Охрана окружающей среды

4.1 Источники образования отходов, выбросов, стоков

Таблица 19 - Характеристика источников загрязнения атмосферы

Наименование источника	Объем, м3/ч	Фактическое содержание, мг/м3	ПДКа.в/ПДКр.з, мг/м3,	Количество
				кг/ч	т/год
1	2	3	4	5	6
1. Вентиляционная система
Пентан	129600	30	25/100	3,9	34,1
Изопентан		30	25/100	3,9	34,1
Пропан		12	- /200	1,55	13,58
2. Дымовая труба печи поз. ТП4
Диоксид азота (NO2)	25000	7,7	0,04/2	0,19	1,66
Оксид углерода (СО)		2,8	3/20	0,07	0,61

Таблица 20 - Характеристика источников загрязнения водоемов

Наименование источника	Объем, м3/ч	Фактическое содержание, мг/дм3	ПДК р.з, мг/дм3,	Количество
				кг/ч	т/год
1	2	3	4	5	6
1. Промывная вода из емкости позиции Е1	8	0,25	0,05	0,002	17,5·10-3
2. Слив парового конденсата Е10	10	0,1	0,05	1·10-3	8,7·10-3

Таблица 21 - Характеристика источников загрязнения литосферы

Наименование источника	Количество
	кг/ч	т/год
1	2	3
1. Отработанный катализатор ИП62-ВК	0,68	5,957



5. Экономическая часть

5.1 Структура управления цехом

5.1.1 Режим работы и график сменности

Технологический процесс производства изопрена характеризуется следующими данными: процесс непрерывный, аппаратурный, продолжительность рабочей смены 12 часов, условия труда вредные, график сменности 4-х бригадный

Таблица 22 - График сменности за октябрь месяц 2014г.

Смена	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
А	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12
Б		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12
В	12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8
Г			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12	8			12	12		4	12

А, Б, В, Г - первая, вторая, третья, четвертая бригада.

I-я смена с 8.00 до 20.00 часов

II-я смена с 20.00 до 8.00 часов

Этот график обеспечивает рациональное чередование смен, равномерность отдыха между сменами

Расчет количества выходных дней в году для сменного персонала непрерывного производства.

Количество выходных дней для сменного персонала согласно графику работы за 2011г. 137 дней, для дневного персонала за год согласно рабочему графику предприятия 104 выходных дня.

5.1.2 Расчет годового баланса рабочего времени

1. Календарное время - 365 дней

2. Праздничные дни - 17 дней

3. Выходные дни для непрерывного производства - 137, а для дневного персонала - 104

4. Максимально возможный фонд рабочего времени определяется как разность между календарным временем и праздничными, выходными днями

4.1 Для непрерывного производства - 274

4.2 Для дневного персонала - 246

5. Очередной и дополнительный отпуск, дн.

5.1 Для непрерывного производства - 34

5.2 Для дневного персонала - 28

6. Время нетрудоспособности - 6 дней

7. Время исполнения государственных обязанностей - 2 дня

8. Учебные отпуска и другие невыходы - 1 день

9. Полезный фонд рабочего времени определяется как разность между максимально возможным фондом рабочего времени и днями неявок в связи с очередным и дополнительным отпуском, времени нетрудоспособности, выполнением государственных и общественных обязанностей, учебными отпусками и другими неявками, предусмотренными законодательством РФ.

9.1 Для сменного персонала непрерывного производства - 231 день

9.2 Для дневного персонала - 209 дней

Таблица 23 - Годовой баланс рабочего времени.

Показатель	Непрерывное производство с 12-часовым рабочим днём (4-х бригадный)	Прерывное производство с 8-часовым рабочим днём
1	2	3
Календарное время	365	365
Праздничные дни	-	17
Выходные дни	137	104
Максимально возможный фонд рабочего времени	228	244
Очередной или дополнительный отпуск	34	28
Временная нетрудоспособность	6	6
Государственные и общественные обязанности	2	2
Учебные отпуска и другие невыходы	1	1
Полезный фонд рабочего времени	185	207

5.3 Плановая заводская калькуляция себестоимости продукта

На май 2012.г

Показатели	Ед.изм.	Цена, Руб.	На 1 т.	На весь выпуск
			Кол-во	сумма	Кол-во	Сумма Т.руб
Калькулируемый объем соб.	Т				13 041,800 0,000
Возвратные потери Газы- отдувки в топливную сеть	Т.	11,2318157	0,1001	1,12462525	1 305,930	14,667
Петан фр.	Т	0	0,0998	0,00	1 302,000	0,000
Пентан с 225/1 (И-7)	т	0,00	0	0,00	0,000	0,000
Полуфабрикаты соб.пр-ва Пентан с К-225/1	Т	472,02	1,0018	472,89	13 065,854	6 167,386

Побочная:

Гексановая фракция	т	0	0,0012	0,00	0,000	0,000
Итого по сырью за вычетом
Побочной:	Руб.		1,002	471,77	13 065,854	6 152,719
Шары фарфоровые Ш 20		0,00	0,015	0,00	195,627	0,000
Шары фарфоровые Ш 10		0,00	0,015	0,00	195,627	0,000
Цеолиты	кг	0,00	0,085	0,00	1 108,553	0,000
Катал-р ИП-62	кг	0,00	0,035	0,00	456,463	0,000
Водород очищенный	Т.м.3	0,00	0,048	0,00	626,006	0,000
Итого по вспомогательным материалам	Руб.			0,00		0,000
Энергетика
Топливо	тут	2642,15	0,013	34,35	169,543	447,959
Абгаз	тут	2642,15	0,110	290,64	1 434,598	3 790,423
Итого по топливу	Руб.			324,98		4 238,382
Эл.энергия	Тквт/час	1862,67	0,070	130,39	912,926	1 700,480
Азот	Тм3	2319,56	0,0010	2,32	13,042	30,251
Сжатый Воздух	Тм3	451,18	0,050	22,56	652,090	294,210
Вода Промышленная	Тм3	736,51	0,070	51,56	912,926	627,379
Пар с ИП - 6а	Г.кал	0,00	0,000	0,00	0,000	0,000
Пар с ТЭЦ(10атм)	Г.кал	518,55	0,875	453,73	11 411,575	5 917,472
Пар с ТЭЦ(16атм)	Г.кал		0,000		0,000	0,000
Итого по энергетике	руб			985,54		12 853,175
Зарплата ...

Подобные документы

• Методы производства винилхлорида

  Способы получения винилхлорида. Выбор метода производства, его стадии и описание технологической схемы. Характеристика сырья и готового продукта. Устройство и принцип действия основного аппарата, вспомогательное оборудование. Охрана окружающей среды.
  
  курсовая работа [176,3 K], добавлен 08.01.2012
  

• Проект производства полиэфира П6-БА мощностью 1150 т/год

  Технологическая схема производства полиэфира, характеристика сырья, вспомогательных материалов и готового продукта. Расчет материального баланса и необходимого количества оборудования. Механический расчет оборудования. Теплообмен проектируемого аппарата.
  
  курсовая работа [95,0 K], добавлен 23.09.2017
  

• Технологическая линия изготовления мороженого

  Характеристика сырья и готового продукта; методы их технохимического контроля. Расчет материального баланса производства мороженого. Описание технологической линии производства мороженого. Принцип действия основного и вспомогательного оборудования.
  
  курсовая работа [553,2 K], добавлен 15.08.2014
  

• Пластические массы и синтетические смолы

  Автоматизация технологического процесса литья под давлением термопластов. Характеристика продукции, исходного сырья и вспомогательных материалов. Описание технологического процесса. Технологическая характеристика основного технологического оборудования.
  
  курсовая работа [45,2 K], добавлен 26.07.2009
  

• Технологический процесс производства комбикорма

  Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов для производства комбикорма. Стадии технологического процесса. Характеристика комплектов оборудования. Устройство и принцип действия линии. Разработка молотковой дробилки со свободно подвешенными молотками.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 19.11.2014
  

• Расчет оборудования фабрики приготовления раствора хлорида натрия на БКПРУ-1

  Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов энергоресурсов. Предварительная классификация и измельчение галитового сырья по крупности 0,8 мм. Описание устройства и принцип действия проектируемого аппарата. Гидравлический расчет флотомашины.
  
  курсовая работа [164,6 K], добавлен 01.07.2014
  

• Технология производства спирта этилового ректификованного на предприятии ООО "Итар"

  Характеристика сырья, осахаривающих и вспомогательных материалов. Технология производства этилового спирта с применением механико-ферментативной крахмалистой массы. Показатели качества готового продукта. Послеспиртовая барда и варианты её реализации.
  
  отчет по практике [588,7 K], добавлен 22.03.2015
  

• Усовершенствование технологии получения изделий из полиамида методом литья под давлением

  Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.
  
  курсовая работа [901,6 K], добавлен 05.04.2009
  

• Оценка технико-экономической эффективности линии по производству пшеничной обойной муки

  Свойства, анатомическое строение зерна пшеницы. Характеристика сырья и готового продукта. Применение отходов на производство комбикорма животным. Подбор основного и вспомогательного технологического оборудования. Изготовление пшеничной обойной муки.
  
  дипломная работа [2,9 M], добавлен 18.01.2015
  

• Усовершенствование технологии получения изделий из полиамида методом литья под давлением

  Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Описание технологического процесса и его основные параметры. Материальные и энергетические расчеты. Техническая характеристика основного технологического оборудования.
  
  курсовая работа [509,9 K], добавлен 05.04.2009
  

• Анализ деятельности ОАО "ТольяттиАзот" (г. Тольятти, Самарская область). Цех: производство карбамида

  Общая характеристика производства. Описание технологического процесса. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов. Образование отходов производства. Процесс образования биурета. Карбамид в сельском хозяйстве и промышленности.
  
  отчет по практике [27,9 K], добавлен 09.09.2014
  

• Производство простокваши Мечниковской

  Роль кисломолочных продуктов в организации питания. Анализ производства простокваши Мечниковской в России. Характеристика сырья, вспомогательных материалов, требования стандарта к качеству готового продукта. Сырьевой расчет пищевой ценности простокваши.
  
  курсовая работа [359,5 K], добавлен 25.02.2012
  

• Разработка информационно-управляющей системы автоматизации теплообменника

  Принцип повышения уровня автоматизации процесса подогревания продукта в теплообменнике. Применение в данном процессе современных средств автоматизации технологического процесса (микропроцессорные программируемые контроллеры, промышленные компьютеры).
  
  курсовая работа [463,7 K], добавлен 10.05.2017
  

• Анализ аппаратурно-технологической линии по переработке сельскохозяйственной продукции (производства солода)

  Характеристика перерабатываемого сырья и готовой продукции. Схема технологического процесса производства солода: приёмка, первичная очистка и хранение ячменя, ращение и сушка солода. Устройство и принцип действия линии производства ячменного солода.
  
  курсовая работа [725,8 K], добавлен 23.12.2013
  

• Тиоколы

  Характеристика сырья, полуфабрикатов и вспомогательных материалов, готовой продукции и отходов производства. Разработка принципиальной схемы производства. Материальный расчёт. Описание аппаратурно-технологической схемы. Технологическая документация.
  
  дипломная работа [1,2 M], добавлен 10.01.2009
  

• Повышение качества полиэтиленовых газопроводных труб

  Описание производственного процесса изготовления полиэтиленовых газопроводных труб. Технологическая характеристика основного технологического оборудования. Характеристика исходного сырья и вспомогательных материалов, используемых при производстве труб.
  
  дипломная работа [381,1 K], добавлен 20.08.2009
  

• Разработка цеха по производству консервной продукции: напитка "Огуречный" и "Солянки овощной с соевыми бобами из свежей капусты" на предприятии мощностью 15 МУБ

  Сырье и материалы для производства консервной продукции, консервная тара. Нормы потерь и отходов сырья и материалов. Рецептура консервов, нормы расхода сырья и материалов. Выбор и расчет технологического оборудования. Безопасность пищевого сырья.
  
  курсовая работа [260,0 K], добавлен 09.05.2018
  

• Производство фасонных деталей

  Назначение фасонных деталей для трубопровода, выбор и обоснование их способа производства. Характеристика готового продукта, сырья и материалов. Технологический процесс производства. Основные мероприятия по обеспечению выпуска качественной продукции.
  
  курсовая работа [63,6 K], добавлен 11.11.2015
  

• Линия производства пастеризованного молока

  Схема производства молока пастеризованного. Очистка, нормализация, гомогенизация, пастеризация, розлив цельного молока. Техническая характеристика сепаратора и пастеризационно-охладительной установки. Контроль качества основного сырья и готового продукта.
  
  курсовая работа [631,6 K], добавлен 26.07.2009
  

• Производство экстракционной фосфорной кислоты из апатитового концентрата в ООО "Балаковские минеральные удобрения"

  Стадии технологического процесса производства экстракционной фосфорной кислоты. Прием и хранение апатитового концентрата в отделении подготовки сырья, его подача в экстрактор. Методы очистки отходящих газов. Устройство и принцип работы циклона ЦН-15.
  
  курсовая работа [207,5 K], добавлен 18.06.2013
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам