Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Марта 2012 в 07:59, отчет по практике
Процесс получения терефталевой кислоты (ТФК) основан на реакции жидкофазного окисления параксилола (ПК) кислородом воздуха в среде растворителя уксусной кислоты (УК). В качестве катализатора используются соли Co и Mn с добавкой тетрабромэтана, который является инициатором процесса (промотором). Брутто-реакция образования ТФК описывается схемой (1):
Введение.
1. Методы производства ТФК.
2. Описание технологического процесса производства.
3. Применение продукта.
4. Физико – химические свойства готовой продукции.
4.1. Характеристика исходного сырья, реагентов, катализаторов.
5. Стадии производства ТФК.
6. Описание технологической схемы с КИП и А (узел окисления).
6.1. Технологическая схема получения ТФК (узел окисления).
7. Нормы технологического режима.
7.1. Влияние режимных факторов.
7.2. Нормы расхода сырья.
8. Режим работы реактора окисления.
9. Вспомогательное оборудование.
10. Пуск производства.
11. Остановка производства.
12. Охрана труда.
12.1.Обеспечение рабочих СИЗ.
12.2.Обеспечение оптимальных режимов труда и отдыха.
12.3.Организация лечебно-профилактического обслуживания.
13. Основы пожарной безопасности.
14. Характеристика места расположения ОАО «ПОЛИЭФ».
15. Экологическая характеристика производства.
15.1.Составы основных выбросов в атмосферу.
15.2.Основные источники сточных вод.
15.3.Твердые, жидкие, газообразные отходы.
16. Экологические проблемы ОАО «Полиэф».
17. Способы обезвреживания вредных выбросов.
18. Список использованной литературы.
Из холодильника 1ТЕ-202 отработанный газ поступает в скруббер отработанного газа 1TT‑202, который орошается обессоленной водой (DM1). Обессоленная вода в количестве 200 кг/ч подается насосом технологической воды 1TP‑202А/В. Расход воды регулируется путем изменения хода поршня насосов.
Скруббер 1TT‑202 представляет собой колонный аппарат с 18-ю тарелками ситчатого типа, в котором улавливается остаточное количество растворителя.
Конденсат из холодильника 1ТЕ-202 и отработанная вода из скруббера 1TT‑202 в количестве 3340 кг/ч подаются в емкость разбавленной уксусной кислоты 1ТD-205. Общий расход конденсата и отработанной воды измеряется прибором FI-1204 и регулируется по уровню разбавленной уксусной кислоты в емкости 1TD‑205. Уровень в скруббере 1TT‑202 регулируется в пределах 5060% прибором LICA(Н)‑1207, регулирующий клапан которого LV-1207 установлен на трубопроводе подачи разбавленной кислоты из куба скруббера 1TT‑202 в емкость 1TD‑205. При достижении уровня максимального значения 65% включаются световая и звуковая сигнализации.
Перевод с режима пуска на нормальный режим работы и обратно управляется системами последовательного управления КС-1201, КС-1202. Во время пуска для предотвращения попадания непрореагировавшего параксилола в емкость 1TD‑205 дистиллят из скруббера 1TT‑202 и емкости 1TD‑202 поступает в емкость 1TD‑102В.
При нормальном режиме работы дистиллят из скруббера 1TT‑202 и емкости 1TD‑202 подается в емкость 1TD‑205.
7.1.ВЛИЯНИЕ РЕЖИМНЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС ОКИСЛЕНИЯ П-КСИЛОЛА.
На процесс окисления п-ксилола оказывают влияние различные факторы:
1) Влияние катализатора.
Увеличение концентрации катализатора и инициатора существенно повышает общую скорость процесса. Оптимальная комбинация Со, Mn, Br ускоряет лимитирующую стадию процесса, позволяя уменьшить температуру реакции и улучшить качество ТФК.
2) Влияние температуры и давления.
Температура процесса поддерживается посредством регулирования давления в реакторе окисления сбросом абгазов в систему очистки. Повышение температуры в области 180-230С ускоряет процесс окисления, повышая конверсию параксилола, что уменьшает содержание примесей в ТФК. Но с ускорением скорости основного процесса повышение температуры увеличивает скорость побочных процессов деструкции уксусной кислоты, параксилола и промежуточных продуктов окисления с образованием СО2 + СО. При высоких температурах (200230С) повышение температуры на 10С увеличивает содержание СО2 + СО в абгазах почти в два раза. В области низких температур (менее 200С) образование СО2 + СО идет, в основном, за счет разложения уксусной кислоты. При более высокой температуре возрастает доля СО2 + СО, образующихся за счет деструкции параксилола и продуктов его окисления. К, особенно по цвету.
3) Влияние концентрации параксилола во входном потоке исходной реакционной смеси (отношение УК/ПК).
Снижение концентрации параксилола в исходной реакционной смеси уменьшает содержание п-карбоксибензальдегида в ТФК на порядок. Соотношение УК/ПК рекомендуется равным (5-6)/1, предпочтительно 5,4/1.
4) Влияние концентрации воды в реакционной массе.
При высоких концентрациях вода оказывает дезактивирующее влияние на катализатор. Наличие Mn повышает устойчивость каталитической системы к действию воды. Концентрация воды влияет на концентрацию кислорода в паро-газовой фазе и на образование СО2 + СО. Область оптимальных концентраций Н2О, в которой образуется минимальное количество СО2 + СО, лежит в пределах 610,5% (предпочтительно 810%), низкое значение Н2О заметно повышает содержание СО2 + СО.
5) Влияние концентрации кислорода.
При окислении параксилола кислородом воздуха допустимая концентрация кислорода в абгазах с точки зрения безопасности должна составлять 6-8% об. В пересчете на «сухой газ» (т.е. в абгазах после конденсации уксусной кислоты и воды). Чем выше концентрация кислорода в абгазах, соответственно, и в реакторе, тем лучше по цвету качество ТФК и полимера на его основе. Так как значение в конечном итоге имеет концентрация кислорода в жидкой фазе, определяющим фактором является парциальное давление кислорода (pO2). Отсюда следует, чем выше общее давление в системе, тем больше pO2 при постоянной концентрации кислорода в абгазах, то есть повышение давления улучшает качество ТФК по цветности. Избыток О2 в абгазах подавляет побочные реакции образования высокомолекулярных соединений, придающих окраску ТФК, и уменьшает содержание СО2 + СО в абгазах. С ростом концентрации О2 в абгазах отмечается увеличение скорости процесса окисления.
6) Влияние среднего времени пребывания жидких реагентов (удельной нагрузки по параксилолу).
При увеличении удельной нагрузки по параксилолу среднее время пребывания жидких реагентов τср. уменьшается, что приводит к уменьшению конверсии параксилола. При этом в реакционной массе концентрация промежуточных продуктов окисления, в том числе и пара-карбоксибензальдегид, увеличивается, кристаллизация идет при повышенном концентрационном фоне по пара-карбоксибензальдегидe, что приводит к повышению содержания пара‑карбоксибензальдегида в ТФК.
Так как τср, или удельная нагрузка по параксилолу, определяет съем ТФК с единицы реакционного объема, то определение оптимального τср является, в основном, экономической задачей – в промышленных условиях τср≈30120 мин. в зависимости от температуры реакции.
На основании вышеизложенного приводятся оптимальные параметры, определяющие процесс окисления:
- давление в реакторе 1TD‑201, МПа | 0,9÷ 1,1 (оптимальное – 1,02) |
- температура в реакторе 1TD‑201, 0С | 185÷ 195 (оптимальное – 186) |
- соотношение уксусной кислоты к параксилолу | 5÷ 6/1 (оптимальное – 5,4) |
- время пребывания в реакторе 1TD‑201, мин. | 60 |
- концентрация в исходной реакционной смеси: катализатора (Co + Mn), % масс, в пределах |
0,300,40 |
Br, %масс, в пределах | 0,080,10 |
силиконового масла, ppm, в пределах | 810 |
Процесс производства ТФК, закупленный по контракту с фирмой «Мицуи» характеризуется самыми низкими в мире расходными коэффициентами по п-ксилолу и уксусной кислоте.
Таблица 3. Нормы расхода сырья, реагентов, катализаторов и материалов на 1 т готовой продукции
Наименование сырья, реагентов, катализаторов, материалов, энергоресурсов | Норма расхода | |
Ед. измерения | Норма расхода на 1 т ТФК | |
1. Параксилол нефтяной, марка: высшей очистки | т/т | 0,698 |
2. Воздух атмосферный | нм3/т | 2435 |
3. Кислота уксусная синтетическая и регенерированная | т/т | 0,052 |
4. Кобальт (II) уксусный 4‑водный, марка чистый (ч.), | кг/т | 0,186 |
5. Марганец (II) уксуснокислый, 4-водный марка чистый (ч.), | кг/т | 0,094 |
6. Тетрабромэтан | кг/т | 0,846 |
7. Антивспениватель ПК-3, | кг/т | 0,033 |
8. Эфир нормальный бутиловый уксусной кислоты технический (бутилацетат), марка А | кг/т | 0,59 |
9. Осветленная вода (IW). | м3/т | 1,15 |
10. Обессоленная вода (DM-1). | кг/т | 0,65 |
11. Гранулированный активный уголь | кг/т | 0,0029 |
12. Силикагель технический, марка гранулированный мелкопористый, КСМГ, высший сорт | кг/т | 0,016 |
13. Натр едкий очищенный, марка А в пересчете на 100%-ный | кг/т | 2,25 |
8.РЕЖИМ РАБОТЫ РЕАКТОРА ОКИСЛЕНИЯ
Описание принципа работы реактора окисления 1ТD-201
Исходная реакционная смесь (ИРС) двумя потоками подается в реактор. Технологический воздух в количестве 3500037100 нм3/ч и с температурой 4050 непрерывно подается в нижнюю часть реактора по трем форсункам.
Реактор имеет колонную часть, расположенную на верхней части, где находятся 17 волнистых тарелок провального типа. Пары воды, уксусной кислоты и реакционный газ поступают в колонную часть реактора и выводятся сверху колонны с температурой 171182С.
Температура колонной части реактора измеряется на 17-й тарелке. Оптимальная температура окисления поддерживается в пределах 185193оС.
Реактор окисления снабжен тихоходной донной мешалкой, которая предотвращает налипание твердых частиц на внутренние стенки и днище аппарата. Перемешивание реакционной массы производится также воздухом, поступающим в нижнюю часть реактора.
В реакторе 1TD‑201 уровень реакционной смеси поддерживается в пределах 37÷43%.Повышение уровня в реакторе приводит к захлебыванию колонны реактора жидкостью, понижение – к уменьшению времени пребывания и, тем самым, к снижению выхода терефталевой кислоты.
Суспензия терефталевой кислоты (27% масс.) по уровню непрерывно выводится из реактора 1TD-201.
Парогазовая смесь из верхней части реактора 1TD‑201 проходит через трехступенчатую систему конденсации
Часть раствора уксусной кислоты в качестве флегмы возвращается на 1 тарелку колонной части реактора.
Внутренняя поверхность реактора плакирована титаном, слоем толщиной 3 мм.
12.1.Обеспечение работающих средствами индивидуальной защиты.
12.1.1.Работники ОАО «Полиэф» обеспечиваются бесплатными средствами индивидуальной защиты согласно «Норм выдачи спецодежды, спецобуви и другими средствами индивидуальной защиты».
12.1.2. «Нормы» составляются на основе «Типовых отраслевых норм бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты» службой охраны труда и утверждаются генеральным директором, согласуются председателем профкома.
Информация о работе Анализ деятельности предприятия ОАО «Полиэф»