Технологические особенности коксохимического производства на ОАО "ММК"

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Коксохимическое производство ОАО «ММК» является самым крупным предприятием в РФ по производству кокса как по установленным мощностям, так и по объему производства. Коксохимическое производство ОАО «ММК» имеет интегрированную технологическую структуру. В своем 30 составе имеет углеподготовительный цех, три коксовых цеха, два цеха улавливания, цех переработки химических продуктов коксования, а также комплекс ремонтных цехов. Углеподготовительный цех обеспечивает прием, хранение и подготовку угля для коксования, а также подачу угольной шихты на коксовые батареи. Мощность углеподготовительного цеха по готовой угольной шихте составляет до 23 тыс. т. в сутки. В составе цеха имеется открытый угольный склад, два углеподготовительных отделения. Производство кокса сосредоточено на девяти коксовых батареях. Максимально возможное производство кокса 6% влажности в настоящее время составляет 5,8 млн т. в год. Из всего объема производства кокса 92% - это потребность доменного цеха и 8% поставляется на предприятия цветной и химической промышленности, а также машиностроения. Коксовый газ перерабатывается в двух цехах улавливания. При переработке коксового газа получаются ценные продукты: бензол, сульфат аммония, сера, смола. Каменноугольная смола после подготовки в цехах улавливания передается на дальнейшую переработку в ЦПХП, где получаются пек, антраценовое масло, нафталин, поглотительное масло.

Целью программы учебной практики по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности является:

1) первоначальное ознакомление с производственным процессом и начальная адаптация к профессиональной деятельности, что создает условия для взвешенного выбора дальнейшей деятельности и места работы;

2) формирование общекультурных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций обучающихся и обеспечения их готовности к самостоятельной профессиональной деятельности, установленных образовательным стандартом высшего образования по направления подготовки;

3) формирование и закрепление профессиональных знаний, умений и навыков, полученных в результате теоретической подготовки;

4) приобретение организаторских навыков работы и опыта самостоятельной профессиональной деятельности.

Задачами практики являются:

1) ознакомление обучающихся с характером и особенностями их будущей специальности;

2) получение общего представления о предприятии, о выпускаемой продукции, перспективах дальнейшего развития, организационной структуре и схеме управления;

3) изучение принципиальной схемы технологических процессов производства продукции, строительства объектов и основного оборудования предприятия;

4) определение номенклатуры измеряемых и контролируемых параметров продукции и технологических процессов;

5) сбор материалов, необходимых для решения учебных задач по учебным дисциплинам, выполнения курсовых работ и проектов, проведения научных исследований и апробации полученных результатов, выполнения выпускных квалификационных работ;

6) установление оптимальных норм точности измерений и достоверности контроля;

7) практическое освоение современных методов контроля, измерений и испытаний;

8) участие в разработке планов, программ и методик выполнения измерений, испытаний и контроля;

9) выполнение требований внутренних нормативных документов по охране труда и промышленной безопасности, правил внутреннего трудового распорядка для профильной организации, на базе которой проводится практика.

1. Углеподготовительный цех коксохимического производства (КХП) ОАО «ММК»

С 1931 года углеподготовительный цех находится во главе технологического процесса коксохимического производства Магнитогорского металлургического комбината.

Назначение углеподготовительного цеха (УПЦ) - обеспечить прием, хранение и подготовку угля для коксования, а также подачу угольной шихты в коксовые цехи предприятия.

Производительность УПЦ 24 тыс. тонн угольной шихты в сутки.

Основными технологическими операциями УПЦ являются:

1. прием поступающих углей, усреднение их по технологическим группам (шахтогруппам) и непосредственно хранение;

2. составление угольной шихты для коксования, путем дозирование ее компонентов до заданного состава;

3. дробление и смешение составленной угольной шихты;

4. транспортировку угля с угольного склада на переработку и готовой шихты до угольных башен коксовых батарей.

1.1 Способы обогащения углей

На коксохимические заводы поступают рядовые угли из различных шахт, зольность и содержание серы которых колеблется в широких пределах. Для получения углей с заданными зольностью и содержанием серы применяют обогащение.

Обогащение угля -- это совокупность процессов, в результате которых в конечном продукте уменьшается содержание минеральных примесей и происходит более равномерное их распределение. При этом получаются порода, сростки породы с углем (промпродукт) и обогащенный продукт концентрат.

Операции обработки угля на углеобогатительной фабрике могут быть разделены на три стадии:

1) подготовка углей перед обогащением: раскрытие зерен угля путем измельчения в целесообразных пределах (дробление) и разделение угля на классы по крупности (классификация);

2) собственно обогащение;

3) операции после обогащения: обезвоживание и сушка концентрата, шламоулавливание, осветление сточных вод, вторичное дозирование продуктов обогащения.

Механическое разделение по крупности смеси частиц угля осуществляется на решетах и ситах, называется грохочением. Продукты, полученные при грохочении, имеют определенные размеры и называются классами.

Обогащение углей методом отсадки

Отсадкой называется процесс разделения смеси зерен по плотностям в турбулентном водном потоке, колеблющемся в вертикальном направлении с заданными амплитудой и частотой (см. Рисунок 2)

В результате действия переменных по направлению струй воды происходит разделение обогащаемого материала на тяжелый продукт, концентрирующийся в нижних слоях постели, и легкий продукт, поднимающийся в верхние слои постели. Обогащению отсадкой подвергается уголь крупностью от 0,5 до 80 мм. На долю отсадки приходится около 50 % обогащаемого угля.

Рисунок 1 - Схема двухступенчатой отсадочной машины

Обогащение углей в тяжелых средах.

Обогащение углей в тяжелых средах основано на разделении его компонентов по плотности. Если среда по плотности занимает промежуточное положение между легкими и тяжелыми частицами угля, то произойдет его разделение на составляющие компоненты. Более плотные частицы потонут, а более легкие всплывут на поверхность среды.

Тяжелыми средами могут быть органические жидкости, растворы солей и суспензии. В промышленности распространены минеральные суспензии. Суспензией называется взвесь в воде тонкоизмельченных (<0,1 мм) минеральных частиц. В качестве утяжелителей применяются пирит, магнетит, барит и другие тяжелые минералы. Суспензии должны быть устойчивы, т. е. сохранять постоянное содержание утяжелителя в различных по высоте слоях.

Для обогащения углей в минеральных суспензиях применяют специальные аппараты--сепараторы.

Обогащение углей методом флотации.

Флотация углей является наиболее эффективным методом обогащения угольных шламов. Этим способом обогащается около 11% угля. Пенная флотация заключается в том, что в аэрированной, насыщенной воздушными пузырьками пульпе при непрерывном подъеме их вверх происходит избирательное прилипание к ним относительно чистых угольных частиц и вынос их на поверхность, где образуется флотационная пена, снимаемая специальным устройством. Частицы породы, смоченные водой, к воздушным пузырькам не прилипают. Они остаются в пульпе и опускаются вниз. Пенная флотация применяется для обогащения шлама с размером частиц менее 0,5--0,75 A,0) мм. Для обеспечения высокой эффективности процесса флотации углей в пульпу добавляют реагенты, которые имеют определенное назначение. Реагенты-собиратели уменьшают естественную смачиваемость угля и улучшают его флотационные свойства. Собиратели способствуют быстрому и прочному прилипанию флотируемых частиц к пузырькам воздуха. Реагенты-собиратели, находящиеся в пульпе в капельном или молекулярном состоянии, концентрируются на границе твердое тело -- вода. Они являются, как правило, маслообразными, плохо растворимыми в воде.

К реагентам предъявляются следующие требования: высокая эффективность, недефицитность, низкая стоимость, значительные ресурсы и малая токсичность. Высокой флотационной активностью обладает керосин. В практике углеобогащения применяются осветительный, отсульфированный и тракторный керосин. Расход керосина 0,8--1,5 кг на 1 т исходного шлама.

Реагенты-вспениватели увеличивают прочность пузырьков воздуха, уменьшают их размеры и способствуют устойчивости пены. Весьма активными и нетоксичными реагентами-вспенивателями являются масло X (кубовые остатки ректификации циклогексанола) и Т-66 (кубовые остатки производства диметилдиоксана). При относительно низких стоимости и расходе (масла X 150--200 г/т и Т-66 50--90 г/т) эти реагенты обеспечивают высокие качественные показатели флотации.

Рисунок 2 - Флотационная машина:

1. Импеллер,

2. Статор,

3. Подача воздуха,

4. Подача пульпы,

5. Пенный слой,

6. Пеносборник,

7. Желоб.

1.2 Нормативные документы на продукцию углеподготовительного цеха Коксохимического производства (КХП) ОАО «ММК»

Конечным продуктом углеподготовительного цеха является угольная шихта и другие продукты заданного состава и качества:

1) ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97) Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности. Настоящий стандарт распространяется на бурые и каменные угли, антрациты, горючие сланцы, продукты их обогащения, породные прослойки, сопровождающие пласты угля и горючих сланцев, каменноугольный, пековый кокс и термоантрацит, а также брикеты из бурого и каменного угля и устанавливает методы определения зольности при медленном и ускоренном озолении. При разногласиях в оценке зольности топлива, а также при определении зольности породных прослоек определения проводят методом медленного озоления.

2) ГОСТ 6382-2001 (ИСО 562-98, ИСО 5071-1-97) Топливо твердое минеральное. Методы определения выхода летучих веществ. Настоящий стандарт распространяется на лигниты, бурые и каменные угли, антрациты, горючие сланцы, продукты обогащения, брикеты и коксы (далее - топливо) и устанавливает гравиметрические методы определения выхода летучих веществ: в каменных углях, антрацитах, горючих сланцах, брикетах, продуктах обогащения и коксах (далее - в каменных углях и коксах); в лигнитах, бурых углях, брикетах и продуктах переработки (далее - в бурых углях).

Для определения выхода летучих веществ в бурых углях настоящий стандарт устанавливает два альтернативных метода, отличающихся способом, снижающим до минимума вероятность выброса твердого вещества из тигля в процессе нагрева: с предварительным брикетированием навески и нагрев в двух печах.

При испытании бурых углей и лигнитов возможно бурное выделение летучих веществ, сопровождающееся выбросом частиц твердого вещества из тигля, что искажает результат определения.

Для снижения до минимума вероятности уноса частиц из тигля в процессе нагрева предусмотрены специальные способы: брикетирование навески, нагрев в двух печах.

Выход летучих веществ определяют как потерю массы навески твердого топлива за вычетом влаги при нагревании без доступа воздуха в стандартных условиях. Результаты испытания являются относительными, поэтому для достижения воспроизводимости необходимо соблюдать постоянные скорость нагрева, конечную температуру и продолжительность нагрева.

Для уменьшения окисления навески топлива при нагревании доступ кислорода к пробе должен быть ограничен. Это достигается применением тиглей с пришлифованными или притертыми крышками, допускающими свободное удаление летучих веществ, но препятствующими проникновению кислорода. Таким образом, значением углеподготовительного цеха коксохимического производства является обеспечение приема, хранение и подготовки угля для коксования, подача угольной шихты в коксовые цехи и отгрузка ее на сторону. Если на коксохимический завод поступают рядовые угли, то в состав завода входит также углеобогатительная фабрика. Углеподготовительный цех представляет собой группу отдельно стоящих зданий и сооружений, соединенных между собой галереями или мостами конвееров. Углеподготовительный цех обычно состоит из углеприема, где выполняются работы по разгрузке прибывающего в вагонах угля, который затем транспортируется в другие отделения. Современный углеподготовительный цех коксохимического завода состоит из отдельных участков, ограниченных по концам емкостями для перерабатываемого материала. коксохимический завод угольный бункер.

2. Коксовый цех КХП ОАО «ММК»

Назначение коксового цеха - производить из угольной шихты кокс, газ и смолу установленного качества.

В состав коксохимического производства ОАО «ММК» входит три участка коксового цеха. В состав коксового цеха входят 9 коксовых батарей, самой «молодой» из которых является коксовая батарея № 9-бис, пущенная в 1986 году, а самой «старой» - коксовая батарея № 13 пущенная в 1964 году. Проектная мощность всех 9 коксовых батарей - 6,6 млн. тонн кокса 6% влажности в год. Производственная мощность в 2011 году составит 5,9 млн. тонн кокса 6% влажности. Средний возраст коксовых батарей КХП ОАО «ММК» на сегодняшний день составляет 35 лет.

2.1 Процесс коксования

Кокс получается не из отдельных углей, а из смеси углей различных марок, называемой шихтой.

Превращение угольной шихты в кокс является тепловым процессом, проходящим без доступа воздуха. Этот процесс характеризуется сложными химическими, физическими и физико-химическими превращениями при термической деструкции угольной загрузки на отдельных стадиях процесса коксообразования.

Весь ход процесса коксования можно в зависимости от температуры нагревания расчленить на пять стадий.

Первая стадия -- при нагревании приблизительно до 200° С. В течение этой стадии испаряется большая часть воды, содержащейся в угле. Одновременно улетучиваются и адсорбированные углями газы -- двуокись углерода, метан и др. Это -- стадия сушки.

Вторая стадия -- при нагревании от 200 до 350° С. В течение этой стадии образуется немного горючих газов, паров воды (продукт разложения угля) и смолы. К концу этой стадии уголь начинает «размягчаться». На его зернах появляется пленка жидких продуктов разложения. Это -- начальная стадия разложения.

Третья стадия -- при нагревании в интервале 350 -- 500° С (температурные пределы зависят от качества угля). В течение этой стадии уголь интенсивно разлагается, образуется много летучих продуктов полукоксования -- смол и газов. В их состав среди других веществ входят парафиновые углеводороды и фенолы. Ослабляются физические связи между макромолекулами, разрываются некоторые химические связи, твердые частицы диспергируются в плавкой массе -- образуется пластическая масса. Это -- стадия пластического состояния.

Четвертая стадия -- при нагревании от 500 до 600° С. В течение этой стадии образуется незначительное количество смол и других летучих, происходит спекание и получается твердый полукокс. Это -- стадия образования полукокса.

Пятая стадия -- при нагревании от 600 до 1000° С. В течение этой стадии образуется немного смол, моноциклические ароматические углеводороды и водород и заканчивается процесс образования кокса. Это -- стадия образования кокса.

Возможность получения хорошего кокса зависит от протекания всех стадий, но главным образом от поведения угля в течение второй и третьей стадии.

Технологический процесс получения кокса включает следующие основные операции:

1) загрузку камер коксования угольной шихтой;

2) коксование угольной загрузки с целью получения кокса и химических продуктов в течение заданного периода коксования;

3) обогрев коксовых батарей;

4) отвод сырого коксового газа из камер коксования;

5) выдачу кокса из камер;

6) тушение кокса (сухое или мокрое);

7) сортировку кокса;

8) транспортировку продукции потребителям.

2.2 Устройство косовых батарей

Коксовая батарея -- специальный металлургический агрегат для изготовления кокса -- топлива для доменного производства чугуна.

Участок коксовых батарей №№ 7, 8, 9 в своем составе имеет печи системы ПВР с нижним подводом отопительного коксового газа и воздуха. В комплекс коксовой батареи № 9-бис входит установка сухого тушения кокса (УСТК). Участок коксовых батарей №№ 1-4 с печами системы ПВР с боковым подводом отопительного газа и воздуха.

Участок коксовых батарей №№ 13, 14 с ширококамерными печами системы ПВР с боковым подводом отопительного смешанного газа (доменный и коксовый) и воздуха.

Коксовая батарея обычно состоит из 45-69 коксовых печей и обслуживается одним комплектом машин (см. Рисунок 3). Коксовые печи загружают шихтой (смесь углей) при помощи специального загрузочного вагона, который электродвигателем перемещается по рельсам, проложенным по верху печей.

Рисунок 3 - Коксовая батарея

Каждая коксовая печь имеет ширину 400--450 миллиметров, длину 14-17 метров и высоту 4,3-7 метров. Коксовые печи, входящие в коксовую батарею, загружаются угольной шихтой сверху. После укладки шихты в печь и выравнивания поверхности шихты планимром печь тщательно герметизируется. Нагрев шихты в печи происходит через тепло, передаваемое от двух боковых стен, внутри которых в отопительных простенках сжигается смесь доменного и коксового газов при температурах до 1350--1400 °С. Выделяющиеся из шихты газы немедленно отводятся из печи через специальные отверстия. Процесс коксования в печи продолжается 13-18 часов.

Выдача кокса (коксового пирога) из коксовой батареи производится специальным выталкивателем в вагоны, где кокс охлаждается с помощью воды или инертных газов, дальнейшие операции по очистке дверей, а также уборке просыпей кокса осуществляются дверевым (см. Рисунок 4). Та сторона коксовой батареи, с которой выдаётся кокс, называется коксовой стороной батареи, а противоположная сторона, откуда коксовыталкивателем выталкивается кокс, называется машинной стороной.

Рисунок 4 - Коксовый пирог

Непосредственно перед выдачей кокса производится отъём дверей печи с коксовой и машинной сторон. С коксовой стороны эта операция выполняется с помощью двересъёмного устройства, имеющегося на специальной двересъёмной машине, которая передвигается по рельсам вдоль батареи с коксовой стороны. Двересъёмная машина приводится в движение от электродвигателя, питаемого током через троллей.

Коксовая батарея обычно работает без остановки в течение длительного времени (не менее 25 лет). Всё это время кладка коксовых печей нагрета до высоких температур, истирается коксом при его выдаче, подвергается резким перепадам температур при загрузке влажной угольной шихты и действию парогазовых продуктов. Поэтому коксовые батареи строят из специальных огнеупорных материалов, которые должны противостоять механическим усилиям работающих машин, давлению распирания коксуемой загрузки и давлению вышележащих элементов конструкции в условиях высокой температуры.

2.3 Нормативные документы на продукцию коксового цеха КХП ОАО «ММК»

К основным видам продукции коксового цеха и сопряженных с ним производств относятся угольная шихта и кокс каменноугольный металлургический, пековый и электродный кокс, продукты первичной переработки коксового газа (аммиак, смола, бензол), продукты дальнейшей переработки уловленных из коксового газа продуктов.

Основным сырьём для коксохимической промышленности служат угли. При использовании каменных углей необходимо знать технический состав, спекаемость, коксуемость, распределение минеральных примесей в классах углей по их крупности и другие параметры.

Под техническим составом топлива обычно подразумевают данные, характеризующие техническую применимость топлива, он определяется содержанием влаги и минеральных примесей, выходом летучих веществ, содержанием серы и фосфора, углерода, водорода и азота, а также теплотой сгорания топлива.

Нижеследующие нормативные документы регламентируют производство, хранение, технические условия, хранение продуктов коксового цеха:

1) ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия Настоящий стандарт распространяется на газообразную и жидкую двуокись углерода (диоксид углерода, углекислый газ) высокого давления и низкотемпературную, получаемую из выбрасываемых газов производств аммиака, спиртов, а также на базе специального сжигания топлива и других производств. Двуокись углерода выпускается жидкая низкотемпературная, жидкая высокого давления и газообразная;

2) ГОСТ 10200-83 Пек каменноугольный электродный. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на каменноугольный электродный пек, получаемый при переработке каменноугольной смолы. Каменноугольный электродный пек предназначается для производства анодной массы, угольной и графитированной продукции, конструкционных углеграфитовых материалов, электроугольных изделий и других целей.

Таким образом, современный коксохимический завод - это высокомеханизированное промышленное предприятие. Техники-коксохимики трудятся в основных цехах - они занимаются производством кокса и коксохимических продуктов. В углеподготовительном цехе они осуществляют прием, хранение и подготовку углей к коксованию. В коксовом цехе перерабатывают угольную шихту, получают кокс и газообразные химические продукты. В цехах улавливания техники охлаждают прямой коксовый газ и контролируют выделение из него ценных химических продуктов. В перерабатывающих цехах происходит дальнейшая переработка химических продуктов, полученных в цехе улавливания.

3. Цех улавливания и переработки химических продуктов коксохимического производства (КХП) ОАО «ММК»

В процессе коксования образуются ценные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств и особенно предприятий органического синтеза.

Цех улавливания и переработки химических продуктов коксохимического производства представлено тремя блоками: блоки улавливания №1 и № 2 и блоком переработки химической продукции (ПХП).

Назначение блоков улавливания химических продуктов коксования - охлаждение сырого коксового газа, выделение из него смолы, водяных паров, извлечение аммиака, бензольных углеводородов, пиридиновых оснований, а также подача коксового газа потребителям ОАО «ММК».

Большое народнохозяйственное значение имеют химические продукты, получающиеся при коксовании угля. Несмотря на быстрые темпы развития нефтехимической промышленности, коксохимия остается одним из основных поставщиков сырья для производства пластических масс, химических волокон, красителей и других синтетических материалов. Это обусловливается крупными масштабами коксохимического производства и широким ассортиментом выпускаемой продукции.

Доля коксохимических продуктов в сырьевой базе промышленности основного органического синтеза составляет около 50%, а таких важных продуктов, как бензол, достигает 80%, нафталин и крезолы - 100%. Цветная металлургия является потребителем малозольного пекового кокса и связующего, получаемых из каменноугольной смолы. Коксы используются для приготовления анодной массы, применяемой при выплавке алюминия.

Коксохимическая промышленность поставляет сельскому хозяйству ценное удобрение - сульфат аммония. Водород является составной частью коксового газа, получаемого в значительном количестве при коксовании углей. Азот и кислород, составные части воздуха. Кислород нужен для интенсификации металлургических процессов. Азот кислородных станций может рационально использоваться в упомянутом комплексе, сочетающем черную металлургию и химическую промышленность.

Химические продукты коксования используются также для производства химических средств защиты растений и животных.

Очистка выделяющегося при коксовании газа с улавливанием ценных химических составляющих осуществляется в одном из основных цехов завода - цехе улавливания химических продуктов коксования.

Товарной продукцией блока переработки химической продукции являются пек марок А, Б, Б1 и В, антрацен, каменноугольное поглотительное масло, нафталин, феноляты натрия, шпалопропиточное масло.

Комплекс цеха улавливания предназначен для отвода коксового газа от печей коксовых батарей 1-4, охлаждения его с выделением конденсирующихся смолы, воды, извлечения из газа аммиака, бензола, пиридина.

Доля коксохимических продуктов в сырьевой базе промышленности основного органического синтеза составляет около 50%, а таких важных продуктов, как бензол, достигает 80%, нафталин и крезолы - 100%. Цветная металлургия является потребителем малозольного пекового кокса и связующего, получаемых из каменноугольной смолы. Коксы используются для приготовления анодной массы, применяемой при выплавке алюминия.

В процессе коксования образуются ценные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств и особенно предприятий органического синтеза. Коксохимическая промышленность поставляет сельскому хозяйству ценное удобрение - сульфат аммония.

Водород является составной частью коксового газа, получаемого в значительном количестве при коксовании углей. Азот и кислород, составные части воздуха. Кислород нужен для интенсификации металлургических процессов. Азот кислородных станций может рационально использоваться в упомянутом комплексе, сочетающем черную металлургию и химическую промышленность.

Качественные показатели и требования к товарной продукции ЦУПХП представлены ниже перечисленных стандартах:

1) ГОСТ 10742-71 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и обработки проб для лабораторных испытаний. Настоящий стандарт распространяется на бурые и каменные угли, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты крупностью кусков до 300 мм (для горючих сланцев в особых случаях до 400 мм) и устанавливает методы отбора проб из потока, железнодорожных вагонов, судов, других транспортных средств, а также методы подготовки проб для лабораторных физических испытаний и химического анализа;

2) ГОСТ 23083-78 Кокс каменноугольный, пековый и термоантрацит. Методы отбора и подготовки проб для испытаний Настоящий стандарт распространяется на каменноугольный и пековый кокс и термоантрацит и устанавливает методы отбора проб и подготовки лабораторных и аналитических проб для испытаний;

3) ГОСТ 9521-74 Угли каменные. Метод определения коксуемости. Настоящий стандарт распространяется на каменные угли и устанавливает метод определения коксуемости углей и их смесей. Сущность метода заключается в коксовании испытуемого угля или смеси углей в электропечи и в определении показателей физико-механических свойств кокса.

Таким образом, в процессе коксования образуются ценные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств и особенно предприятий органического синтеза. Большое народнохозяйственное значение имеют химические продукты, получающиеся при коксовании угля. Несмотря на быстрые темпы развития нефтехимической промышленности, коксохимия остается одним из основных поставщиков сырья для производства пластических масс, химических волокон, красителей и других синтетических материалов. Это обусловливается крупными масштабами коксохимического производства и широким ассортиментом выпускаемой продукции

4. Аккредитованная испытательная лаборатория (ИЛ) ОАО «ММК»

Установление соответствия заданным требованиям сопряжено с испытанием. Испытание - техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции в соответствии с установленной процедурой по принятым правилам. Испытания осуществляют в испытательных лабораториях, причем это название употребляют по отношению как к юридическому, так и к техническому органу.

Аккредитованная испытательная лаборатория (ИЛ) располагает современным испытательным оборудованием и высококвалифицированным персоналом.

Ежегодно испытательная лаборатория принимает участие в межлабораторных сравнительных испытаниях (МСИ), положительные результаты которых подтверждают качество результатов испытаний, компетентность ИЛ и соответствие ИЛ критериям аккредитации.

Испытательные лаборатории ОАО «МММЗ» и ОАО «МКЗ» впервые прошли аккредитацию в 1994 год. Нынешний факт получения аттестата уже объединенной лабораторией подтверждает: и сегодня это подразделение ОАО «ММК-МЕТИЗ» отвечает всем требованиям Ростехрегулирования.

Техническая компетентность коллектива лаборатории складывается из множества факторов. Важны владение методами отбора испытуемых образцов и методами испытаний, обеспечение единства измерений. Не последнюю роль играют достоверность и открытость процедур регистрации и отчетности.

С момента образования ИЛ была оснащена современным испытательным оборудованием и средствами измерений, позволяющих проводить весь комплекс испытаний нефтепродуктов.

Таким образом, аккредитованная испытательная лаборатория (ИЛ) располагает современным испытательным оборудованием и высококвалифицированным персоналом. Ежегодно испытательная лаборатория принимает участие в межлабораторных сравнительных испытаниях (МСИ), положительные результаты которых подтверждают качество результатов испытаний, компетентность ИЛ и соответствие ИЛ критериям аккредитации. Испытательные лаборатории впервые прошли аккредитацию в 1994 год. Техническая компетентность коллектива лаборатории складывается из множества факторов. Важны владение методами отбора испытуемых образцов и методами испытаний, обеспечение единства измерений. Не последнюю роль играют достоверность и открытость процедур регистрации и отчетности.

5. Лаборатория комплексной переработки природных и техногенных ресурсов и металлургических технологий ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»

Основным направлением испытательной лаборатории МГТУ является анализ химического состава вещества. Проведение исследований в основном происходит для кафедры университета, студентов, аспирантов, а также для сторонних организаций, с которыми заключены договора.

ИЛ выполняет научно-исследовательские работы с целью получения новых видов топлив на основе реализации современных физико-химических методов исследований с использованием имеющегося оборудования.

Испытательная лаборатория ФГБОУ ВО «МГТУ» оказывает следующие виды услуг:

· испытания нефтепродуктов в соответствии с областью аккредитации лаборатории;

· испытания арбитражных проб;

· испытания для целей сертификации;

· испытания для получения допуска к производству и применению;

· испытания для целей идентификации нефтепродукта;

· испытания для подтверждения соответствия показателей качества требованиям нормативных документов (ГОСТ, ТУ);

· отбор проб по ГОСТ 2517 и ГОСТ 31873;

· оперативный контроль показателей качества нефтепродуктов на всех этапах производства;

· предоставляет справочную информацию по качеству нефтепродуктов;

· осуществляет выдачу заключений по результатам испытаний нефтепродуктов.

Оборудование лаборатории комплексной переработки природных и техногенных ресурсов и металлургических технологий ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова»

Лаборатория оснащена современным испытательным оборудованием и средствами измерениями, которые своевременно проходят аттестацию и поверку. В основном оборудование автоматического действия, что снижает влияние человеческого фактора на результаты анализа, при этом точность результатов на порядок выше прежних методов исследования.

УИТ-85 - универсальная установка для определения октановых чисел бензинов и их компонентов по моторному и исследовательскому методам согласно СТ СЭВ 2243-80 и СТ СЭВ 2183-80 (см. Рисунок 5).

Рисунок 5 - Установка УИТ-85 для определения октановых чисел бензинов

Диапазон определения октановых чисел по обоим методам от 40 до 110. Сущность определения октановых чисел по моторному и исследовательскому методам едина и заключается в сравнении испытуемого образца топлива с эталонами (смесями изооктана с нормальным гептаном) при стандартных условиях испытания. Методы различаются условиями проведения испытания (разные частоты вращения двигателя, углы опережения зажигания, температура топливно-воздушной смеси и др.) Установка состоит из одноцилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, привода с асинхронным двухскоростным электродвигателем переменного тока, пульта управления с контрольно-измерительной аппаратурой, систем двигателя и вспомогательного оборудования.

Для измерения интенсивности детонации при определении октановых чисел используется электронный детонометр с магнитострикционным датчиком и указателем детонации.

Сущность определения цетанового числа по методу совпадения вспышек заключается в сравнении самовоспламеняемости испытуемого образца топлива с самовоспламеняемостью эталонных топлив с известными цетановыми числами при стандартных условиях испытания. Установка состоит из одноцилиндрового четырехтактного предкамерного поршневого двигателя внутреннего сгорания с переменной степенью сжатия, привода с асинхронным двухскоростным электродвигателем переменного тока, пульта управления с контрольно-измерительной аппаратурой, систем двигателя и вспомогательного оборудования.

Рисунок 6 - Аппарат ТОС-ЛАБ-02

Аппарат ТОС-ЛАБ-02 предназначен для обеспечения температурных режимов испарения нефтепродуктов с целью определения концентрации фактических смол в моторном топливе в соответствии с ГОСТ 1567-97, а также ASTM D 381-86, ISO 6246, IP 131/84(86), в части проведения испытаний с использованием воздуха (см.Рисунок 6). Аппарат ТОС-ЛАБ-02 оснащен микропроцессорным терморегулятором, который обеспечивает точное поддержание температуры алюминиевого блока. В нагревательном блоке имеются каналы подачи воздуха и пять гнезд для испарения, куда устанавливаются стаканчики с образцами. Проходя через каналы алюминиевого блока, воздух нагревается до требуемой температуры, и поступает через съемные конические сопла в стаканчики с исследуемыми пробами.

Установка «ПТФ» предназначена для определения предельной температуры фильтруемости дизельных топлив на холодном фильтре в соответствии с ГОСТ 22254.

Принцип действия установки основан на постепенном охлаждении испытуемого топлива с интервалом в 1 °С, стекании его через фильтрационную сетку при постоянном вакууме и фиксировании предельной температуры фильтруемости. Предельная температура фильтруемости- самая высокая температура ,при которой данный объем топливо не протекает через стандартизованную фильтрующую установку в течение определенного времени, во время охлаждения в стандартизованных условиях. Определение ведут до температуры, при которой время наполнения пипетки превышает 60 с или топливо не стекает обратно.



Рисунок 7 - Аппарат на смазывающую способность «HFRR»

Аппарат на смазывающую способность «HFRR» предназначен для определения смазывающей способности по ГОСТ P ИСО 12156-1- 2006 «Топливо дизельное. Определение смазывающей способности на аппарате HFRR» (см.Рисунок 7). Метод распространяется на дизельное топливо, включая дизельное топливо, содержащее присадки, улучшающие его смазывающие способности. Любое дизельное топливо, проходящее через систему впрыска, играет роль смазывающего материала. Чрезмерный износ, который ведет к быстрому выходу из строя деталей системы впрыска топлива, можно объяснить недостаточной смазывающей способностью топлива.

Для целого ряда комбинаций «топливо/деталь системы впрыска топлива» установлено влияние топлива на изнашиваемость деталей системывпрыска топлива, подвергающихся смешанному трению. Результаты испытания смазывающих свойств топлива данным методом, позволяют с достаточной точностью предсказать смазывающую способность топлива.



Рисунок 8 - Газовый хроматограф Кристаллюкс-4000М

Газовые хроматографы Кристаллюкс-4000М для определения объемной доли ароматических и олефиновых углеводородов по ГОСТ Р 52714-2007, объемной доли оксигенатов по ГОСТ Р ЕН 13132-2008, объемной доли монометиланилина по ГОСТ Р 54323-2011, объемной доли бензола по ГОСТ Р 52714-2007(см. Рисунок 8)

Заключение

флотация коксовый доменный цетановый

Самые разнообразные сферы человеческой жизнедеятельности нуждаются в продукции, производимой на предприятиях химической промышленности. Состояние химической промышленности - один из важных индикаторов российской экономики. Эта отрасль ориентирована на переработку нефти и газа, являющихся главным сырьевым богатством страны.

Развитие химической промышленности базируется на богатой и достаточно разнообразной сырьевой базе. Химическая промышленность объединяет ряд подотраслей: горно-химическую, основную химическую промышленность, промышленность минеральных удобрений, полимерных материалов (производство синтетического каучука, синтетических смол и пластических масс, химических волокон), синтетических красителей, промышленность бытовой химии, лакокрасочную, резиноасбестовую, фотохимическую и химико-фармацевтическую.

Коксохимическое предприятие -- это комплексное производство, которое утилизирует и перерабатывает все компоненты коксуемого сырья. Назначение коксохимического производства (КХП) ОАО «ММК» - производство из каменного угля угольной шихты, кокса, коксового газа и химических продуктов коксования. Основной задачей КХП является обеспечение металлургическим коксом доменного производства ОАО «ММК».

Современный коксохимический завод - это высокомеханизированное промышленное предприятие. Назначение коксового цеха - производить из угольной шихты кокс, газ и смолу установленного качества. Коксохимические заводы кооперируют с производствами аммиака и азотной кислоты, основного органического синтеза, красителей, взрывчатых веществ и ракетных топлив, пластических масс, в которых в качестве сырья используются продукты коксохимии.

В процессе коксования образуются ценные химические продукты, являющиеся основным сырьем для многих химических производств и особенно предприятий органического синтеза. Цех улавливания и переработки химических продуктов коксохимического производства представлено тремя блоками: блоки улавливания №1 и № 2 и блоком переработки химической продукции.

Аккредитованная испытательная лаборатория (ИЛ) ОАО «ММК» располагает современным испытательным оборудованием и высококвалифицированным персоналом. Ежегодно испытательная лаборатория принимает участие в межлабораторных сравнительных испытаниях (МСИ), положительные результаты которых подтверждают качество результатов испытаний, компетентность ИЛ и соответствие ИЛ критериям аккредитации.

Основным направлением деятельности лаборатории комплексной переработки природных и техногенных ресурсов и металлургических технологий ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г. И. Носова» является количественный и качественный анализ химического состава материалов рентгеноспектральным методом.

В лаборатории периодически ведутся лабораторные и практические занятия со студентами факультетов технологии и качества, химико-металургического, и др. На базе лаборатории нередко проводятся научно-исследовательские работы студентов и аспирантов. По окончании испытаний вещества, заказчику выдается протокол испытаний, подписанный ответственным исполнителем, утвержденный руководителем лаборатории и заверенный печатью.

В последнее время наблюдается сворачивание и перемещение химических производств из развитых стран в страны с дешевой рабочей силой. Основными источниками выбросов загрязняющих веществ в атмосферу в коксовых цехах являются: дымовые трубы коксовых батарей, башня тушения, коксовая рампа, загрузка угля, выдача кокса, неплотности арматуры герметизации, трубы аспирационных систем, дефлекторы производственных зданий Важными факторами для закрытия химических производств являются экологические требования к минимизации загрязнения окружающей среды.

Литература

1. Харлампович Г.Д., Технология производства. Г.Д. Харламович, А.А. Кауфман. - М: Металлургия, 2005. - 384с.

2. Желтиков В.П., Кузнецов Н.Г., Экономическая география: / Серия «Учебники и учебные пособия». - Ростов н/Д: Феникс, 2001. -- 384с.

3. Ахметов С.А., Ишмияров М.Х., Технология переработки нефти, газа и твердых горючих ископаемых. С.А. Ахметов, М.Х. Ишмияров. - Санкт-Петербург: Недра, 2009. 826с.

4. Митронов Д.В., Введение в химию и переработку угля. Д.В. Митронов. - Якутск, 2001. 342с.

5. Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-97). - Введ. 01.01.1997.-- М.: Изд-во стандартов, 2016. - 19с.

6. Топливо твердое минеральное. Методы определения выхода летучих веществ ГОСТ 6382-2001 (ИСО 562-98, ИСО 5071-1-97). - Введ. 01.01.2003. - М.: Изд-во стандартов, 2016. - 11с.

7. Глущенко И.М., Теоретические основы технологии горючих ископаемых. И. М. Глущенко. - М: Металлургия, 1990. 324с.

8. Сюняева З.Ю., Химия нефти. З.Ю. Сюняева. - Л: Химия. 1984. 540с.

9. Калечица Н.В., Химические вещества из угля. Н.В. Калечица. - М: Химия. 1980. 616с.

10. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия ГОСТ 8050-85. - Введ. 01.01.1987 .-- М.: Изд-во стандартов, 2016. - 22с.

11. Пек каменноугольный электродный. Технические условия ГОСТ 10200-83. - Введ. 01.01.1985. М.: Изд-во стандартов, 2016. - 9с.

12. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей: учеб. пособие / А. К. Мановян. - Химия, КолосС, 2004.

13. Бухаркина Т.В., Химия природных энергоносителей и углеродных материалов. / Т.В. Бухаркина, Н.Г. Дигуров. - М.:РХТУ, 1999. - 196с.

14. Воробьева, Г.Н. Метрология , стандартизация и сертификация.: учеб. пособие / Г.Н. Воробьева, И.В. Муравьева. - Электрон. Дан. - М.: МИСИС, 2015. - 108с.

Размещено на Allbest.ru

...