Производство изопропилбензола

Согласно «Правилам устройства электроустановок», все помещения  и установки, находящиеся  в цехе 402, опасные в отношении пожара или взрыва, относятся к классу В-1а. В помещениях этого класса взрывоопасные смеси паров и газов могут образовывать только при авариях или неисправностях.

Характеристика электрооборудования  применяемого в цехе 402:

- по уровню взрывозащиты оборудование относится к электрооборудованию повышенной надежности против взрыва. В нем предусмотрены средства и меры, затрудняющие возникновение опасных искр, электрических дуг и нагрева, только в режиме нормальной работы; обозначается цифрой 2.

- вид взрывозащиты  электрооборудования:

а) взрывонепроницаемое (d) с корпусом, способным выдерживать давления, если внутри корпуса произошел взрыв;

б) повышенной надежности против взрыва (s), в котором исключается возникновение искрения электрической дуги;

- группа взрывозащищенного  оборудования определяется в  зависимости от взрывоопасной  смеси . ППФ, бензол относятся  к группе 11 В, 11 А.

- температурный  класс оборудования определяется  в зависимости от температуры  самовоспламенения взрывоопасной ППФ, бензол относится к классу Т1,Т2.

Меры, используемые на производстве по предупреждению электротравматизма:

- заземление  – снижает напряжение на металлические  части оборудования, могущих оказаться  под напряжением до безопасной  величины;

- защитное зануление – это присоединение металлических частей электрической установки к многократно заземленному нулевому приводу;

- защитное отключение  обеспечивает безопасность благодаря  отключению аварийного участка  или сети в целом при замыкании  тока на корпуса;

- изоляция является  достаточной защитой для установок  низкого напряжения;

- ограждения  применяются для уменьшения числа несчастных случаев в результате прикосновения к токоведущим частям оборудования и электропроводки.

Меры защиты от статического  электричества:  

Заземление всех металлических частей оборудования путем превращения системы трубопроводов  и аппаратов в один проводник  электрического тока и его заземление.

Мероприятия, используемые на производстве для предотвращения травматизма  и профессиональных заболеваний:

- организационные:  правильная организация обучения  безопасности труда, своевременное  прохождений инструктажей, удовлетворительное содержание рабочего места, наличие средств индивидуальной защиты, соблюдение трудовой дисциплины;

- санитарно-гигиенические: контроль за выделением вредных веществ, создание нормальных метеорологических условий, обеспечение достаточно необходимого освещения, нормативный шум и вибрация;

- технические:  совершенствование технологического  процесса и технологического оборудования, надежная конструкция блокировочных и предохранительных устройств.[2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

Тема данной работы актуальна в связи с тем, что изопропилбензол является одним из важнейших продуктов нефтехимического синтеза, применяется во многих отраслях промышленности – химической, мебельной, фармацевтической, строительной, используется в качестве добавки к бензинам для увеличения их октанового числа, для синтеза фенола, ацетона, гидроперекиси ИПБ, в качестве инициатора некоторых цепных реакций и для других целей.

В данной работе спроектирован узел алкилирования бензола пропиленом в присутствии катализатора треххлористого алюминия.

Производство изопропилбензола крупнотоннажное, реактор работает в стационарном режиме. По способу организации технологического процесса применяют реактор непрерывного действия.

Приведен материальный баланс производства, произведены тепловой и механические расчеты, расчет основного  и вспомогательного оборудования. Рассмотрены  вопросы охраны труда и безопасности жизнедеятельности. Анализ проведенных расчетов показывает, что для получения изопропилбензола производительностью 90000 т/год достаточного одного аппарата.

Недостаток метода – необходимость использования  коррозионностойкого оборудования.

На данный момент на узле алкилирования оборудование графитовое или футерованное графитовой плиткой, а конденсаторы (в которые поступают абгазы) титановые. Титан по прочностным показателям приближается к стали, но имеет значительно меньшую плотность. Титан химически стоек против азотной кислоты, нитритов, хлоридов, сульфидов, фосфорной и хромовой кислоты, органических кислот и мочевины. Следовательно, титан является коррозионно-стойким материалом, но даже этот сплав разъедает агрессивная среда. Целесообразнее будет заменить титановые конденсаторы  на графитовые.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Колесников И.М., Бабин Е.П. Алкилирование бензола пропиленом в присутствии алюмосиликатных катализаторов. Киев, 1980

2. Постоянный технологический регламент производства изопропилбензола и этилбензола №13-22-96 Казань, 1996

3.Гутник С.П., Сосонко В.Е., Гутман В.Д. Расчёты по технологии органического синтеза, 1988

4. Лекае В.М., Лекае А.В. Процессы и аппараты химической промышленности М.,  Высшая школа, 1984

5. Инструкция  402-Т-1 аппаратчику синтеза по обслуживанию узла алкилирования  Казань, 1999

6. Кац М.И., Билинкис Л.И. Охрана  труда в химической промышленности  М.,  Химия, 1974

7. Баранов Д.А., Кутепов А.М. Процессы и аппараты  М., Академия, 2004

8. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической  аппаратуры Л., Машиностроение, 1970

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алкилирование осуществляется в алкилаторе А1 (полый цилиндрический аппарат  колонного типа).

На гребенку алкилатора №7 расположенную  в нижней части аппарата подаются:

1.Осушенный бензол совместно  с полиалкилбензолами  (90% бензола  и 10% ПАБ) из цеха по осушению  бензола 409.

2. Свежий катализаторный комплекс.

3. Пропан-пропиленовая фракция  (ППФ), содержащая не менее 90% пропилена,  которая поступает в цех со склада жидких углеводородов цеха 109-110 в жидком состоянии под давлением до 14 кгс/см2 . Последовательно проходя через испарители № 11,2, ППФ испаряется и при температуре до 100 оС и давлении до 8 кгс/см2 поступает в буфер №2. Подогрев и испарение пропан-пропиленовой фракции в испарителе № 12 происходит за счет тепла полиалкилбензолов после конденсаторов №8, а в испарителе № 11 – за счёт тепла пара 6 кгс/см2.

4. Возвратный катализаторный комплекс  из большого отсека отстойника  №17.

5. Фракция ПАБ из цеха 109-110.

Реакция алкилирования экзотермическая, выделяющееся тепло снимается испаряющимся бензолом, который в смеси с  пропаном из верхней части алкилатора направляется в конденсатор №8, охлаждаемый  захоложенными полиалкилбензолами.

Конденсация паров бензола в конденсаторе №8 осуществляется циркулирующими ПАБами.

Пары бензола с абгазами с  верхней части алкилатора №7 через  клапан-регулятор поступают в  конденсаторы №8, где конденсируются циркулирующими захоложенными полиалкилбензолами, которые подаются в конденсаторы №8 из сборника №29 насосом №30, предварительно охлаждаясь  в холодильнике № 10б промышленной водой или антифризом.

           Сконденсировавшийся в конденсаторах К бензол самотеком сливается в большой отсек отстойника №17, а абгазы, содержащие пропан и некоторое количество бензола, после конденсаторов №8 направляются на узел улавливания.

    Давление в системе  алкилирования поддерживается клапаном-регулятором,  установленным на линии абгазов  после алкилатора №7.

Предусмотрена блокировка при  превышении температуры верха алкилатора №7 выше 130 ^оС. При этом закрывается регулирующий клапан на линии подачи ППФ в аппарате №2, через 3 минуты закрывается клапан на линии подачи ППФ в алкилатор.

 Реакционная  масса, содержащая не менее  22% изопропилбензола, бензол, этилбензол, бутилбензол, ПАБ и смолу ПАБ непрерывно отбирается из алкилатора на высоте 8 м от днища, охлаждается оборотной водой в холодильнике №16, до 50÷70 ^оС и поступает в сборник №14, где давление реакционной массы дросселируется до 0,2÷0,5 кгс/см². Уровень в сборнике №14 регулируется клапаном-регулятором, установленным на линии реакционной массы после сборника.

Затем  реакционная масса дополнительно  охлаждается в холодильнике № 16^а до 40÷50˚С и поступает в большой отсек отстойника №17, откуда отстоявшийся возвратный катализаторный комплекс  насосом возвращается в алкилатор №7.

Реакционная масса после отстоя от катализаторного комплекса, с  малого отсека  отстойника №17 насосом  подается на разложение унесенного катализаторного  комплекса.

Для улавливания капельной жидкости в случае выброса с ППК аппаратов  №7 и №2 (при увеличении давления в системе алкилирования или  аппарате №2) установлен сепаратор  № 7^а, для отделения газа от жидкости. Газ из сепаратора № 7^а сбрасывается на факел или поступает на узел улавливания бензола из абгазов, а жидкость по мере накопления сливается в К-9 с последующей откачкой насосом на узел разложения. Уровень жидкости  в сепараторе № 7^а контролируется  по мерному стеклу.

Для аварийного освобождения аппаратов  №7 и системы алкилирования имеется аварийная емкость Е-1, из которой содержимое откачивается насосами в алкилатор №7 или насосами на узел разложения.[2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л