Получение концентрированного малометанольного формалина

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Июня 2014 в 12:43, отчет по практике

Краткое описание

Формалин технический марка ФМ ГОСТ 1625-89 — водометанольный раствор формальдегида — бесцветная прозрачная жидкость. При хранении допускается образование мути или белого осадка, растворимого при температуре не выше 40 °С. Используется в производстве: синтетических смол, синтетического каучука, поверхностно-активных веществ, многоатомных спиртов, формалей и других метиленовых производных.
Формалин получают с помощью окисления метанола.

Вложенные файлы: 1 файл

Практика_Формалин_Худяков.doc

— 239.00 Кб (Скачать файл)

При температуре более 7200С серебряный  катализатор начинает спекаться и теряет свою каталитическую активность, поэтому два термоэлемента действуют независимо от цифровой системы регулирования (DCS) для остановки компрессоров воздуха поз.В-132 и В-133 в случае, если температура конвертора превысит 6900С.

При температуре в конверторах больше, чем на 200С заданной, цифровая система регулирования (DCS) останавливает компрессоры воздуха поз.В-132 и В-133.

В случае остановки питающей линии  автоматически открываются клапаны поз.FV-1034, FV-1035  на линии азота,  в огнепреградители  поз.FА-112/113 и  в конверторы поз.С-104, 105 подается азот с Р = 0,075 МПа (0,75 кгс/см2)(изб.).

В качестве катализатора применяется гранулированное серебро высокой чистоты со строго контролируемым гранулометрическим составом 0,15-1,5 мм, что позволяет стабилизировать поверхность контакта реагирующих компонентов. Масса катализатора в каждом аппарате составляет 350 кг; температура его спекания и потери каталитической активности - более 720С; срок действия катализатора - 3-6 месяцев (в зависимости от качества метанола и количества пусков/остановок), после чего катализатор подвергается регенерации в блоке регенерации катализатора поз.Z-143. Описание этого блока  изложено  в п.4.6 настоящего регламента.

Со свежим  катализатором перепад давления по конвертору и котлу - утилизатору составляет 0, 008 – 0,01МПа.

Котлы - утилизаторы/паровые барабаны D-106 и D-107

Горячий реакционный газ из конверторов, содержащий азот, формальдегид, водород, водяной пар, окись углерода и двуокись углерода (нет кислорода) непосредственно охлаждается в трубчатых теплообменниках, установленных на каждом конверторе ниже катализатора. С помощью теплообменника и подключенным циклом отходящего тепла, горячий газ реакции с температурой ~ 620С непосредственно после реакции охлаждается до температуры ~ 300оС поз.TI104A, TI105A. Внесением (резким охлаждением) технологической смеси в нижнюю часть конвертора температура снижается до ~ 90С.  С этой основной концепцией при температуре ~ 620С фактически возможно достижение полного объема метанола 97-99%.

Вырабатываемая энергия пара выводится в отдельные паровые барабаны поз.D-106 и D-107, один для каждого конвертора  и используется для производства пара среднего давления 1,6МПа (16 кгс/см2).

Вода перекачивается циркуляционными насосами горячей воды поз.Р-128/Р-129 или Р-130/Р-131 из паровых барабанов поз.D-106/ D-107  в теплообменники конверторов. Откуда смесь пар/вода через 7 перепускных линий направляется в паровые барабаны, где происходит отделение пара от воды. Получаемый таким образом пар  среднего давления 1,6МПа (16 кгс/см2) (изб.) применяется для обогрева узлов установки формальдегида. Неиспользованный пар выдается в систему пара среднего давления для нужд предприятия.

Паровые барабаны рассчитаны на 2,1МПа (21 кгс/см2 (изб.)).

Давление паровой системы в паровых барабанах регулируется контуром регулирования поз. PIC-106Е/ PIC-107Е, который уменьшает давление до давления паросборника [1,6 МПа (16 кгс/см2 (изб.)].

При повышении давления  [>1,9МПа (19 кгс/см2 (изб.)] срабатывает реле максимального давления поз. PSH 106D/PSH 106F (PSH 107D/PSH 107F) и останавливаются компрессоры воздуха поз. В-132/В-133, предохранительные клапаны PSV-1400/1401 (PSV-1560/1561) срабатывают при Р=2,0МПа (20 кгс/см2(изб.).

Регулирование уровня поз. LT 106A/LT 107A  в паровых барабанах производится  регулирующим клапаном поз.LCV-1017 / LCV-1025 на линии подачи питательной котловой воды, расход которой фиксируется расходомером поз.FIT 1205/FIT 1500.

При достижении минимального уровня  (10%) срабатывает реле минимального уровня поз.LSL 106I/LSL 106B (LSL 107I/LSL 107B) с отключением компрессоров технологического воздуха поз.В-132 / В-133.

Паровые барабаны оборудованы продувочным клапаном поз.FV-1036/FV-1040 для удаления шлама и отвода  обессоленной воды, который  открывается через заданный промежуток времени. Вентиль поз.N-1403/N-1550 и теплообменник поз.Н-149 предназначен для непрерывной продувки паровых барабанов. Охлаждение воды обессоливания происходит в теплообменнике поз.Н-149  оборотной водой.

Деаэрация питательной воды

Установка деаэрации предназначена для удаления из умягченной воды, поступающей на питание паровых котлов поз.D-106/D-107, агрессивных газов (CO2 и O2) вызывающих коррозию металла.

Растворённые газы, находящиеся в воде, вызывают много коррозионных проблем. В горячей воде кислород обладает высокой способностью к коррозии. Даже небольшое количество кислорода может стать причиной серьёзных проблем. Кислородная коррозия может привести к быстрому выходу из строя линий подачи питательной воды, котловых труб и конденсатных систем, поскольку коррозионные раковины способны глубоко поражать металл.

Удаление кислорода происходит в тарельчатом деаэраторе поз. T-170. Для процесса деаэрации используется пар низкого давления. Пар давлением 1,6 МПа (16 кгс/см2) и температурой 204оС из паровых котлов  поз.D-106/D-107 редуцируется до 0,4МПа (4 кгс/см2). Давление пара 0,4 МПа (4 кгс/см2) после узла редуцирования поддерживается клапаном поз.PV-1703.

Перед поступлением в деаэратор поз.Т-170 умягченная вода из корп.250а предварительно нагревается паром до t= 80°C в теплообменнике поз.Н-174.  Температура воды после теплообменника поз.Н-174 автоматически поддерживается регулирующим клапаном поз.TV-1701 на линии подачи 0,4МПа (4 кгс/см2)  пара.

Регулирование давления 0,02МПа (0,2 кгс/см2) в деаэраторе осуществляется клапаном PV-T170, установленным на линии подачи пара в емкость деаэратора поз.T-170. При повышении давления в деаэраторе поз.T-170 более  0,03 МПа и понижении до 0,01 МПа предусмотрена сигнализация по PAH-T170 и PAL-T170.

Уровень воды в деаэраторе поз. Т-170 (20-80 %) измеряется радарным уровнемером поз.LT2-T170 и поддерживается регулирующим клапаном поз.LV-T170 на линии подачи питательной воды в деаэратор. При повышении уровня воды в деаэраторе поз. Т-170  более 80% и понижении менее 20%  предусмотрена сигнализация по LAL1- Т170  и LAH1- Т170. Минимальный уровень воды в деаэраторе  (20%)  сигнализируется вибрационным сигнализатором уровня VEGASWING 63 поз.LSL-T170.

Деаэрированная питательная вода из нижней части деаэратора поз. Т-170 поступает на всас насосов поз.Р-171,172, которыми она подается для подогрева и получения пара высокого давления в котлах-утилизаторах поз.D-106, 107.

Получение формалина абсорбцией формальдегида деминерализованной водой

Абсорбционные колонны V -108А /В

Из конверторов поз.С-104, С-105 парогазовый поток продуктов реакции (t=90С) проходит через две последовательно расположенные абсорбционные колонны поз.V-108A (V=330 м3) и V-108В (V=199 м3), в которых происходит ступенчатая конденсация воды и непрореагировавшего метанола, а также абсорбция формальдегида водой с образованием формалина. Ступенчатая конденсация материальных сред осуществляется за счет их циркуляции из 4-х различных секций абсорбционных колонн через выносные теплообменники:

    • первая циркуляция промывки (секция 2 насосы поз. Р-121 / Р-122, работающие параллельно) охлаждается в пластинчатом теплообменнике поз. Н-137  за счет испарения сырьевого потока водного раствора метанола;
    • вторая циркуляция промывки (секция 3 насосы поз. Р-123 или Р-124) охлаждается оборотной водой в теплообменнике поз. Н-138, охлаждение регулируется контуром регулирования температуры поз.ТIС-108I клапан поз.TCV-1008, контролирующим температуру потока на выходе (650С) секции 3 абсорбера поз. V-108А;
    • третья циркуляция промывки (секция 4 насос поз. Р-125) охлаждается оборотной водой в теплообменнике поз. Н-139, охлаждение регулируется контуром регулирования температуры поз. ТIС-108Н клапан поз.TCV-1007, контролирующим температуру газа на выходе (520С) секции 4 абсорбера поз. V-108В, эта температура определяет количество водяного пара, входящего вместе с газом в секцию 5 и 4-ую циркуляцию;
    • четвертая циркуляция промывки (секция 5 насос поз. Р-126) охлаждается в теплообменнике поз.Н-140 оборотной водой, охлаждение регулируется контуром регулирования температуры поз. ТIС-108F клапан поз.TCV-1009, контролирующим температуру газа на выходе (200С) секции  5 абсорбера поз. V-108В.

Четвертая циркуляция по проекту полностью конденсирует воду и метанол.

Абсорберы состоят из секции тарелок в кубе поз. V-108A, 4-х секций циркуляции и тонкой промывки в верхней части колонны поз. V-108В. Максимальный и минимальный уровни куба колонн поз. V -108А/В сигнализируются поз.LSH108C/LSH108N и LSL108L/LSL108P.

Регулирование уровня в кубе абсорберов производится регулятором уровня поз.LIC 108K и регулирующим клапаном поз. LCV-1014. Формалин перекачивается насосами поз.Р-127/Р-152 через клапан поз. LCV-1014 и расходомер поз.FIT 1200 по линии выдачи готового продукта на склад корп.1609.

Из куба абсорбера поз.V-108B перелив насосами поз.Р-149/Р-153 через регулирующий клапан поз.LCV-1061 перекачивается к абсорберу  поз. V-108А. Регулирование уровня осуществляется поз. LIC 108O.

В верхнюю последнюю промывочную секцию абсорбера поз. V-108В дополнительно подается технологическая вода (3900 кг/ч) для окончательного удаления следов формальдегида и метанола из отходящих газов.

Регулирование уровня 4-ой циркуляции промывки производится регулятором уровня поз.LIC 108G и клапаном поз. LCV-1005, регулирующим дополнительный расход (поз.FIT 1202) технологической воды, перекачиваемой насосом через фильтр поз.F-151 на насадку в голове абсорберов. Фильтр технологической воды  поз.F-151 предотвращает внесение загрязнений в цикл промывки. С подачей технологической воды на насадку достигается дальнейшая промывка формальдегида и остаточного метанола из отходящего газа.

Формалин в качестве готового продукта выводится из кубовой части абсорбера поз.V-108A насосом  поз.Р-127 через водяной холодильник поз.Н-141 на склад (t=65С, расход 22413 кг/ч). Регулирование температуры поз.TIC 141A формалина на выходе из теплообменника поз.Н-141 осуществляется регулирующим клапаном поз.TCV-1013 на линии подачи охлаждающей воды в теплообменник поз.Н-141.

Водный конденсат с примесями метанола (2% мас.) из четвертой секции абсорбционной колонны поз.V-108В используется в качестве технологической воды, добавляемой в сырьевой поток метанола. Технологическая вода к питательному резервуару испарителя поз. Т-101 поступает из 4-го циркуляционного контура верхней промывной секции абсорбера.

При полной производительности установки расход технологической воды составляет 7100 кг/ч.

Это обеспечивает максимальное извлечение непрореагированного метанола из отходящих газов. Вся  жидкость подается к питательному резервуару испарителя  поз. Т-101.

 

2.4 Возможные опасности на рабочем месте, анализ экологической безопасности

Химическое производство относится к отрасли промышленности, которая представляет потенциальную опасность профессиональных заболеваний и отравлений работающих. Число отравлений и профессиональных заболеваний, несмотря на рост химизации промышленности, непрерывно снижается; однако отдельные случаи отравлений и профессиональных заболеваний еще имеются, и предупреждение их остается важнейшей задачей гигиены труда.

Отходящие газы, которые отводятся из абсорбера (не поглощенные компонентами) сжигаются на инсинераторе.

Работа в цехе формалина характеризуется следующими опасностями:

Газоопасностью. Метанол, формальдегид, природный газ, азотная кислота могут создать загазованность и служить причиной отравления при вдыхании их паров.

Взрыво-и пожароопасностью. Возможно образование взрывоопасных смесей метанола, формальдегида и природного газа с воздухом. Например, в случае снижения концентрации метанола в спиртовоздушной смеси, а также при пропусках метанола, формалина и природного газа через неплотности оборудования и коммуникаций. Азотная кислота в определенных условиях нитрует материалы, повышая их пожароопасность.

Возможностью получения химических ожогов едким натром, азотной кислотой и формалином при попадании их на кожу.

Возможностью получения термических ожогов паровым конденсатом или при соприкосновении с нагретыми поверхностями оборудования и трубопроводов.

Возможностью поражения электрическим током при соприкосновении с токоведущими частями электрооборудования или при неисправности изоляции электрооборудования и электропроводки.

Возможностью получения механических травм при проведении работ на высоте, при обслуживании оборудования и ремонте механизмов

Несмотря на мероприятия, исключающие попадание вредных веществ в воздух рабочей зоны, в производстве возможен контакт обслуживающего персонала с вредными веществами по следующим причинам:

    •  при разгерметизации оборудования, трубопроводов, арматуры;

    •  при ремонте и чистке аппаратов;

    •  при замене контактной массы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 КОНТРОЛЬ РЕСУРСОВ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

3.1 Внутрилабораторный оперативный контроль процедуры анализа

Результат единичного анализа (определения): Значение содержания компонента в пробе вещества (материала), полученное при однократной реализации процедуры анализа.

Результат контрольного определения: Результат единичного определения, выполненного для целей контроля.

 Результат контрольного измерения. Среднее арифметическое результатов контрольных определений.

Информация о работе Получение концентрированного малометанольного формалина