Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию РФ

Казанский государственный технологический университет

Институт нефти и нефтехимии

Факультет нефти и нефтехимии

Кафедра технологии основного органического и нефтехимического синтеза

ОТЧЕТ

по практике

ОАО Казаньоргсинтез

на тему: Производство этаноламинов

Казань 2011

1. Общая часть

1.1 История, общие сведения, описание предприятия и перспективы развития завода

История Казанского завода органического синтеза начинается с мая 1958 года, когда на пленуме ЦК КПСС было принято решение об ускоренном развитии химической промышленности.14 июля 1958 года Совет Министров РСФСР принял постановление о строительстве в Казани крупного специализированного химического предприятия по органическому синтезу. Строительство завода началось в 1959 году, и через 4 года он был готов к работе. В июле 1963 года новое предприятие, ставшее одним из крупнейших объектов химической промышленности страны, дало первую свою продукцию. Основными ее видами стали фенол и ацетон, которые являются сырьем для изготовления искусственного волокна (нейлона и капрона), синтетических смол, лакокрасочной продукции и ацетилена. Первоначально при пуске мощность предприятия составляла всего 70 тысяч тонн в год.

В течение следующих пяти лет на предприятии были введены в строй мощности по производству новых видов химической продукции. Это в первую очередь полиэтилен высокого давления (первая очередь вступила в строй в 1965 году, вторая - в 1968 году). Затем, в объединении было создано производство этилена (всего три очереди, с 1967 по 1974 годы, производственная мощность более 200 тысяч тонн в год), катализаторов и других химических реагентов.

С 1980 года завод начинает производство изделий из полиэтилена. Большую часть составили трубы большого и малого диаметров для нужд химической промышленности и других отраслей народного хозяйства.

В 80-х годах продолжалось увеличение производственных мощностей и расширение ассортимента выпуска производимой продукции. Главным событием стало начало производства полиэтилена низкого давления в 1983 году, которое составило 200 тысяч тонн в год.

В 1986 году на предприятии была создана служба контроля качества, состоящая из семи лабораторий, выделенных в отдельную независимую службу.

В 1989-91 годах на предприятии была произведена реконструкция производственных мощностей по выпуску этилена и полиэтиленовых труб.

Начало 90-х годов потребовало от предприятия умения работать в новых экономических условиях. Это потребовало изменить форму собственности, перейдя к акционированию предприятия. В 1993 году Государственное производственное объединение «Органический синтез» было преобразовано в ОАО «Казаньоргсинтез».

В те же годы был освоен выпуск новых видов продукции, таких как разнообразная полипропиленовая тара для нужд торговли, производство комплекса специализированных растворов для работы на нефтепромыслах. Так же были произведены широкомасштабные работы по реконструкции и модернизации уже существующих производств.

В 2000-х годах началось строительство двух новых заводов для выпуска нового вида продукции - поликарбонатов и Бисфенола-А (используется для производства эпоксидных смол высшего сорта). На уже существующих производствах в строй были введены дополнительные мощности (большей частью это касается производства полиэтилена низкого и высокого давления, а также этилена).

Сегодня предприятие производит свыше 1 миллиона тонн химической продукции в год. В ассортимент входят около 300 видов и наименований. Основными видами являются полиэтилен высокого и низкого давления, полиэтиленовые трубы различных диаметров, этилен, фенол, ацетилен. При этом ОАО «Казаньоргсинтез» является крупнейшим производителем полиэтилена в России (почти 40% от всего производства, около 500 тыс. тонн в год). На экспорт идет около 20% от всего объема производства.

С 1999 года система контроля качества предприятия является сертифицированной, согласно международному стандарту ISO. Так же, продукция ОАО «Казаньоргсинтез» является сертифицированной в рамках единого Государственного стандарта Российской Федерации.

В состав ОАО «Казаньоргсинтез» входят несколько предприятий, такие, как: завод этилена, завод по производству и переработке полиэтилена низкого давления, завод полиэтилена высокого давления, завод органических продуктов, завод по производству азота, кислорода и холода, завод по подготовке и проведению капитального ремонта. Все предприятия, входящие в состав объединения, имеют единую транспортную, энергетическую и телекоммуникационную структуру. В конце 90-х годов в объединении была внедрена единая комплексная система управления предприятием. Позже, уже в середине 2000-х годов, для повышения эффективности управления производством был образован единый Центр управления данными.

Несмотря на работу в рыночных условиях, предприятие продолжает содержать ряд объектов социальной сферы - базы отдых, собственный Дворец культуры, бассейн, поликлинику, комбинат общественного питания и другие.

В настоящее время на всем предприятии работает примерно 9 тысяч человек. Общая территория рабочего участка предприятия сегодня составляет 4.2 квадратных километра. Производственная площадка расположена примерно в 15 километрах к северо-западу от городского центра Казани.

1.2 Производственно-организационная структура завода, цеха, номенклатура выпускаемой продукции

Ежегодно ОАО «Казаньоргсинтез» производит более 1,3 млн. тонн химической продукции и является крупнейшим предприятием по производству полиэтилена низкого и высокого давления, газопроводных полиэтиленовых труб, фенола, ацетона, охлаждающих жидкостей, химических реагентов для добычи нефти и осушки природного газа. Номенклатурный ряд товарной продукции включает свыше 170 различных марок. Отгрузка продукции осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом. Около 27% произведенной продукции экспортируется. География поставок продукции насчитывает более 20 стран, таких как Китай, Казахстан, Ирак, Иран, Турция, Германия, Польша, Белоруссия и др.

Предприятие состоит из следующих производств, расположенных на одной производственной площадке и имеющих общую транспортную, энергетическую и телекоммуникационную структуру:

Завод «Этилен»;

Завод по производству и переработке полиэтилена низкого давления (ПППНД);

Завод полиэтилена высокого давления (ПВД);

Завод «Органические продукты»

Завод по производству азота, кислорода и холода;

Завод по подготовке и проведению капитального ремонта;

Завод по производству бисфенола-А, фенола и ацетона;

Завод по производству очистных сооружений;

Цех очистных сооружений

Основными видами производимой продукции являются: этилен, полиэтилен высокого и низкого давления, окись этилена, фенол-ацетон и полиэтиленовые трубы, охлаждающие жидкости , поликарбонаты, химические реагенты для добычи нефти и осушки природного газа и др.

Основные показатели деятельности на 1-ое полугодие 2010г.:

Оборот:23,5 млрд. руб.

Чистая прибыль:1 млрд. руб.

Долг:1 млрд. руб.

Доля экспорта в реализации:27%

Доля производства полиэтилена в РФ:40,1%

«Казаньоргсинтез» - одно из крупнейших предприятий нефтехимической отрасли России, имеющее стратегическое значение для развития экономики Республики Татарстан. Период убыточной работы предприятия подошел к концу. Важнейшим конкурентным преимуществом «Казаньоргсинтез» является наличие современных производств, которые были сооружены в рамках масштабной модернизации предприятия в 2003 - 2008гг. Также растущий рынок потребления является ключевым преимуществом.

1.3 Общезаводское хозяйство

Работа цехов, обеспечивающих электро-, паро- и водоснабжение. Специалисты ОАО «Казаньоргсинтез» завершили реконструкцию электроподстанции ЦРП-6 (цех электроснабжения). Как сообщает пресс- служба предприятия, это одна из шести главных понизительных подстанций ОАО, обеспечивающих производство полиэтилена низкого давления завода ГОШНД поступающей от «Татэнерго» электроэнергией.

Данная электроподстанция была введена в эксплуатацию одновременно с пуском «Полиэтилена-4» в 1980 году. Реконструкция ЦРП-6, в результате которой подстанция теперь оснащена электротехническим оборудованием последнего поколения, позволит значительно повысить ее эксплуатационные возможности. На подстанции обновили коммутационное оборудование: устаревшие масляные выключатели ЗРУ-10 (напряжением 10 киловольт) заменили современными вакуумными выключателями ВБЭ-10 с током отключения 31,5 килоампер. Также заменены средства релейной защиты и автоматики: вместо прежних на ЦРП-6 установили микропроцессорную систему на базе «SPAC-810». Работу выполнили специалисты цеха ' электроснабжения ОАО «Казаньоргсинтез» совместно с представителями Поволжского инженерно-технического центра (г. Чебоксары).

Водоснабжение ОАО «Казаньоргсинтез» осуществляется с собственного водозабора. С целью сокращения забора воды из р. Волга Общество постоянно наращивает мощность водооборотных систем -- процент водооборота составляет 97,5%.

В ближайшем будущем, в рамках продолжения этой работы, на насосных станциях первого и второго подъема водозабора ОАО "Казаньоргсинтез" (цех очистных сооружений и внешних коммуникаций) планируется внедрять насосные агрегаты с частотно-регулируемыми электроприводами (оснащенные преобразователями частоты фирмы ESTEL из Эстонии). Ресурсосберегающий эффект от использования новых электроприводов заключается не только в экономии электроэнергии, но и в обеспечении щадящего режима работы самих насосных агрегатов - за счет плавных пусков и остановок, а также стабильного давления воды в сети. В случае же остановок электродвигателей из-за сбоев в работе электросети -- управляющие частотными преобразователями контроллеры автоматически дают команду на их последующий запуск.

Согласно плану реконструкции отделение химической водоочистки (ХВО) цеха пароснабжения помимо обслуживания производственных мощностей завода Этилен будет заниматься очисткой и приготовлением обессоленной воды и для новых строящих заводов Бисфенол - А и поликарбонатов.

Осенью прошлого года ОАО "Казаньоргсинтез" заключило контракт с "Дженерал электрик" на поставку оборудования для отделения ХВО. Уже прибыли четыре установки обратного осмоса и механические фильтры. Как известно, технология обратного осмоса сегодня является самой передовой технологией очистки воды.

Сейчас устанавливаются 10 баков для хранения накопительных запасов воды. "К работе мы приступили в мае сразу после демонтажа старого оборудования. За три месяца выполнено около 40 процентов всех работ. После возведения нового корпуса будут установлены насосы немецкой фирмы УНо, механические и обычные фильтры. Последние - производства Таганрогского котельного завода. На время проведения планового капремонта на заводе Этилен запланирована врезка в линии старого трубопровода. Помимо технического перевооружения в отделение ХВО предусмотрены новшества и в системе управления. Предполагается, что на нашем предприятии это будет первая технологическая цепочка, управляемая автоматически, с помощью компьютера, что поможет сократить потребление кислоты, щелочи и воды.

Завод по подготовке и проведению капитального ремонта

Завод ППКР образован в 2004 году. ,

Завод выполняет работы по подготовке и проведению работ по капитальному и текущему ремонту оборудования во всех подразделениях объединения.

Структура завода ППКР включает в себя два цеха и восемь участков:

- цех по изготовлению металлоконструкций и трубных узлов (МКиТУ);

- ремонтно - строительный цех;

- участок по ремонту трубопроводов;

- участок по ремонту оборудования;

- участок по ремонту строительных конструкций и сооружений;

- участок по ремонту насосно-компрессорного оборудования;

- участок по ремонту подземных водоводов и канализации;

- механический участок;

- транспортный участок:

- участок грузоподъемных механизмов.

Заводу ППКР выполняет практически все виды работ по монтажу и ремонту технологического оборудования, технологических трубопроводов и паропроводов, градирен и других сооружений. На заводе трудятся высококвалифицированные сотрудники.

1.4 Охрана окружающей среды. Охрана труда и техника безопасности

Технологии производства основного органического синтеза, неорганических продуктов, полимеров и изделий из них, реализуемой ОАО «Казаньоргсинтез», в силу специфики технологических процессов связаны с образованием, выбросом и сбросом вредных веществ в окружающую среду. В связи с этим, руководство компании уделяет много внимания вопросам охраны окружающей среды. Выбранный курс работы предприятия направлен на минимизацию негативного воздействия на окружающую среду.

Деятельность акционерного общества осуществляется в соответствии с природоохранным законодательством Российской федерации и республики Татарстан. Ежегодно разрабатываются и выполняются планы природоохранных мероприятий, направленных на уменьшение вредного воздействия объектов эксплуатации на окружающую среду, по рациональному использованию водных ресурсов и охране водных объектов.

С 2005 года на предприятии действует система экологического менеджмента, сертифицированная на соответствие требованиям международного стандарта ИСО14001.

Следование тенденциям рынка, отслеживание потребительского спроса ведут к неизбежному расширению и усложнению производственных процессов, в связи, с чем возникает необходимость постоянного совершенствования и наращивания фондов природоохранного оборудования, в их число входят:

- пылегазоулавливающие установки;

- установка сбора и утилизации, углеводородных сдувок с частичным возвратом их в технологический процесс;

- система оборотного водоснабжения;

- локальные установки очистки химзагрязненных сточных вод;

- система биологических очистных сооружений;

- станция термического обезвреживания жидких отходов производства;

Действующая система мониторинга окружающей среды позволяет четко и объективно отслеживать экологическую ситуацию в зоне воздействия предприятия, анализировать тенденцию состояния атмосферного воздуха и

водных объектов, определять эффективность проводимых природоохранных мероприятий, оперативно выявлять и устранять возникающие нештатные экологические ситуации на производственных объектах.

Водоснабжение ОАО «Казаньоргсинтез» осуществляется с собственного водозабора. С целью сокращения забора воды из р. Волга Общество постоянно наращивает мощность водооборотных систем - процент водооборота составляет 97,5%.

Перед ОАО «Казаньоргсинтез» стоит задача разумного и рационального использования природных ресурсов, позволяющая обеспечить жизненные потребности людей в сочетании с охраной и воспроизводством природной среды. Решение такой задачи возможно только с позиции системного подхода, реализующего комплексность принятия мер во всех сферах материального производства. Показателем понимания ответственности поставленных перед предприятием задач является деятельность Общества в области охраны окружающей среды, за которую ОАО «Казаньоргсинтез» неоднократно награждалось дипломами и грамотами. В их число входят: дипломы участника экологического форума «Человек. Природа. Наука. Техника» за активную деятельность в области охраны окружающей среды; ежегодные дипломы победителя конкурса ЭКОлидер в номинации «За эффективную экологическую программу».

Санитарно-промышленная лаборатория ЦЛО ОАО «Казаньоргсинтез» осуществляет контроль за многочисленными показателями:

- содержанием вредных веществ (пыли, газов, паров) в воздухе рабочей зоны;

-эффективностью работы пылегазоулавливающих установок и за соблюдением установленных нормативов предельно-допустимых выбросов в атмосферу;

- состоянием воздушного бассейна на территории общества и в санитарно-защитной зоне (стационарный пункт), включая контроль при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ);

- распространением выбросов вокруг акционерного общества (подфакельный отбор);

- работой локальных установок по очистке промышленных стоков на соответствие нормам техрегламента;

- качеством химзагрязненных и промливневых стоков производств общества;

- качеством сточных вод после биологических очистных сооружений перед сбросом в водоем;

- качеством воды водоема реки Волга, выше, ниже и в месте выпуска очищенных сточных вод общества;

- качеством промывных вод (контрольный створ) цеха очистных сооружений и внешних коммуникаций;

- качеством подземных вод в районе санатория «Крутушка»;

- воздушной средой по заявкам цехов, служб при проведении огневых и газоопасных работ (сварка, ремонт оборудования и т.д.);

- параметрами физических факторов в производственных помещениях (шум, освещенность, микроклимат, вибрация, электромагнитные поля).

Таблица

Объект аналитических работ	Определяемый показатель
Воды поверхностные	Ион аммония, алюминий, ацетон, бензол, н-бутиловый спирт, БПК5, полное, взвешенные вещества, жесткость, железо, медь, нефтепродукты, нитрат-ион, нитрит-ион, рН (водородный показатель), растворенный кислород, неионогенные поверхностно-активные вещества, сульфаты, сухой остаток, фенол, фосфат-ион, хлориды, ХПК, этиленгликоль.
Воды сточные очищенные	Ион аммония, активный хлор, алюминий, ацетон, бензол, н-бутиловый спирт, БПК5, БПКполное, взвешенные вещества, медь, метанол, моноэтаноламин, нефтепродукты, нитрат-ион, нитрит-ион, рН (водородный показатель), неионогенные поверхностно-активные вещества, сульфаты, сухой остаток, фенолы летучие, фосфат-ион, хлориды, ХПК, этиленгликоль, хром.
Воды сточные химзагрязненные	Ион аммония, алюминий, ацетон, бензол, н-бутиловый спирт, БПК полное, взвешенные вещества, метанол, моноэтанол-амин, нефтепродукты, рН (водородный показаель), неионогенные поверхност-но-активные вещества, сульфаты, сухой остаток, фенол, фосфат-ион, хлориды, ХПК, этиленгликоль, щелочность, бисфенол.
Воздух атмосферный	Ацетон, аммиак, бензол, предельные углеводороды, непредельные углеводороды, сажа, фенол, метанол, оксид углерода, диоксид азота.
Воздух рабочей зоны	Аммиак, ацетальдегид, бензол, бутан, бутилен, н-бутиловый спирт, бензоилхлорид, бисфенол, винилацетат, гептан, гексен, двуокись азота, дициклопентадиен, диметилкарбонат, дифенилкарбонат, кислород, изопропилбензол, п-ксилол, метан, метанол, метилэтилкетон, метилфенилкарбонат, моноэтаноламин, марганец, оксид этилена, оксид пропилена, оксид углерода, озон, пары едкого натрия, пары серной кислоты, пропан, пропилен, пыль абразивная, пыль древесная, пыль металлическая, пыль сварочная, пыль полиэтилена, пыль пропилена, пыль сажи, пыль красителей, свинец, тетрагидрофуран, толуол, уксусная кислота, фенол, формальдегид, хлористый водород, хром, четыреххлористый углерод, этан, этилен, этилбензол, этилацетат, этиленкарбонат.
Выбросы в атмосферу	Аммиак, бензол, бензоилхлорид, изопропилебензол, н-бутиловый спирт, оксид углерода,окисд этилена, оксид пропилена, оксид азота, диоксид азота, оксид углерода, фенол, фосфор треххлористый, взвешенные вещества (пыль полиэтилена, древесная, красителей, сажа, древесная, абразивная), хлористый водород, предельные углеводороды (метан, этан, пропан, н-бутан, изо-бутан), непредельные углеводороды (этилен, пропилен, альфа- бутилен), формальдегид, уксусная кислота, моноэтаноламин.

2. Технологическая часть

2.1 Описание и характеристика готовой продукции. Объем выпускаемой продукции

Готовыми продуктами производства являются моноэтаноламин, диэтаноламин чистый и технический, триэтаноламин технический.

Моноэтаноламин представляет собой прозрачную жидкость с аммиачным запахом, не содержащую механических примесей. Моноэтаноламин по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 1:

Таблица 1.

№	Наименование показателя	Нормы для сортов
		Высший сорт	I сорт	II сорт	III сорт
1.	Массовая доля моноэтаноламина, %, не менее	98,8	98,0	95,0	78,0
2.	Массовая доля диэтаноламина, %, не более	0,6	1,0	2,0	7,0
3.	Массовая доля воды, %, не более	0,6	1,0	3,0	не нормируется
4.	Цветность, единицы Хазена, не более	50	-	-	-
5.	Плотность при 20°С, г/см3	1,015-1,018	1,015-1,018	1,015-1,025	1,015 1,050

Диэтаноламин - (2,2-иминодиэтанол).

Диэтаноламин - (2,2-иминодиэтанол) - представляет собой густую вязкую жидкость или кристаллы желтого цвета.

Диэтаноламин чистый по физико-химическим свойствам должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2:

Таблица 2.

Наименование показателя	Норма
1. Внешний вид	Густая вязкая жидкость или кристаллы желтого цвета
2. Массовая доля этаноламинов (в пересчете на 2,2-иминодиэтанол), %, не менее	98
3. Показатель преломления nД20, в пределах	1,4770-1,4790
4. Температура кристаллизации, °С, не ниже	25,7
5. Растворимость в воде	удовлетворяет испытанию

Диэтаноламин технический по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 3:

Таблица 3.

Наименование показателя	Норма
1. Внешний вид	Вязкая прозрачная жидкость или кристаллы слегка желтого цвета без механических примесей
2. Массовая доля этаноламинов %, не менее	98
в том числе массовая доля диэтаноламина %, не менее	96,5
3. Показатель преломления пД20, в пределах	1,4760-1,4790
4. Температура кристаллизации, °С, не ниже	24
5. Растворимость в воде	удовлетворяет испытанию

Триэтаноламин технический представляет собой прозрачную жидкость, допускается опалесценция, цвет от желтого до темно-коричневого.

Триэтаноламин технический по физико-химическим показателям должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 4:

Таблица 4.

Наименование	Норма
	Марка А	Марка Б	Марка В
1 Внешний вид	Прозрачная жидкость, допускается опалесценция, цвет от желтого до светло-коричневого	Жидкость от желтого до коричневого цвета	Жидкость от коричневого до темно-коричневого цвета
2 Плотность при 20°С в пределах, г/см3	1,095-1,124	1,095-1,135	1,095-1,135
3 Фракционный состав, при вакуумметрическом давлении (2,7±0,2) кПа (20?1,5) мм рт. ст. перегоняется, %
а) при температуре до 170°С, не более	14,5	15	не регламентируется
б) при температуре от 170°С до 225°С, не менее	82,0	80	80
в) остаток после разгонки, не более	3,5	6	20

2.2 Характеристика используемого сырья и материалов

Наименование сырья, материалов, полуфабрикатов	Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья	Показатели по стандарту, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями
3.1. Этилена окись	ГОСТ 7568-88 с изменением № 1		Очищенная	Техническая
	марка очищенная и техническая	1. Массовая доля воды, %, не более	0,01	0,01
		2. Массовая доля кислот в пересчете на уксусную кислоту, %, не более	0,002	0,002
		3. Массовая доля альдегидов в пересчете на ацет-альдегид, %, не более	0,001	0,01
3.2. Аммиак жидкий технический	ГОСТ 6221-90 (СТ СЭВ 6380-88)		Марка А	Марка Ак
		1. Массовая доля аммиака, %, не менее	99,9	99,6
		2. Массовая доля азота, %, не менее	-	82
		3. Массовая доля воды (остаток после испарения), %	-	0,2-0,4
		4. Массовая доля воды (метод Фишера), %, не более	0,1	-
		5. Массовая концентрация железа, мг/дм3, не более	1	1
3.3. Паровой конденсат	Постоянный технологический регламент получения химочищенной воды в корпусе 0813	1. Жесткость, мкгЧэкв/дм3, не более	50
	цеха пароснабжения	2. рН, в пределах	8,5 - 9,2 при содержании аммиака не более 3 мкг/дм3
		3. Содержание железа, мг/дм3, не более	0,1
		4. Содержание кремнекислоты, мкг/дм3, не более	120
		5. Окисляемость, мг О2/дм3, не более	5
		6. Содержание масла, мг/дм3, не более	0,5
		7. Содержание натрия, мкг/дм3, не более	100
3.4. Азот газообразный	Технологический регламент производства азота, кислорода и сжатого воздуха № 46-06	1. Объемная доля азота, %, не менее	99,7

2.3 Физико-химические основы технологического процесса

продукция химический этаноламин синтез

Синтез этаноламинов основан на взаимодействии окиси этилена и аммиака при давлении 11 - 12 МПа (110-120 кгс/см²) и температуре 115-125°С в присутствии воды в качестве катализатора (в количестве 4,0 ± 0,5%).

Синтез протекает по следующим основным реакциям:

CH₂ Ї CH₂ + NH₃ > H₂N Ї CH₂ Ї CH₂ Ї OH

\ / моноэтаноламин

O CH₂ Ї CH₂ Ї OH

/

CH₂ Ї CH₂ + H₂N Ї CH₂ Ї CH₂ Ї OH > HN

\ / \

O CH₂ Ї CH₂ Ї OH

диэтаноламин

CH₂ Ї CH₂ Ї OH CH₂ Ї CH₂ Ї OH

/ /

CH₂ Ї CH₂ + HN > N Ї CH₂ Ї CH₂ Ї OH

\ / \ \

O CH₂ Ї CH₂ Ї OH CH₂ Ї CH₂ Ї OH

триэтаноламин

Состав этаноламинов в процессе синтеза можно широко варьировать путем изменения соотношения окиси этилена и жидкого аммиака в исходной смеси.

2.4 Принципиальная технологическая схема производства

Сырьем для получения этаноламинов служит аммиак и окись этилена. В качестве катализатора, ускоряющего реакцию, служит вода (паровой конденсат).

Свежий аммиак поступает со склада аммиака в жидком виде в емкости № 1/1, 2. Емкости оборудованы встроенными теплообменниками, охлаждаемыми антифризом температурой минус 5°С.

При отсутствии антифриза минус 5°С имеется возможность охлаждения оборотной водой.

На линии приема жидкого аммиака в емкости № 1/1, 2 узла синтеза от корпуса № 0312 установлен отсекающий клапан, который управляется дистанционно из операторной корпуса № 0310.

Встроенные теплообменники предназначены для снижения упругости паров аммиака в емкости при ее заполнении. Попеременно в одну из емкостей № 1/1, 2 поступает и возвратный аммиак, отгоняемый из колонны № 22 (от насоса № 26). Жидкий аммиак из емкости № 1/1, 2 под давлением собственных паров поступает в смесители № 8, 12. Для создания необходимого давления в емкости № 1/1, 2 предусмотрен выносной подогреватель № 3, обогреваемый паром 0,3 МПа (3 кгс/см²).

Давление в емкости регулируется подачей пара в подогреватель № 3. В случае завышения давления в емкости избыточный аммиак стравливается автоматически по линии сдувок в скруббер № 48.

Окись этилена со склада № 0353Д, 0731-0732 поступает в жидком виде в приемную емкость № 4, снабженную рубашкой. На линии приема окиси этилена установлен отсекающий клапан, который управляется дистанционно из операторной корпуса № 0310. На линии приема окиси этилена емкость № 4 установлен массовый счетчик.

Во избежание перегрева окиси этилена в рубашку емкости № 4 подается антифриз с температурой минус 5°С для поддержания температуры окиси этилена не более +25°С. Прием окиси этилена в емкость № 4 ведётся автоматически по уровню в емкости № 4, регулирующий клапан установлен на линии приёма окиси этилена. Для безопасности работы окись этилена в емкости № 4 находится под "азотной подушкой", которая при заполнении емкости сдувается в скруббер № 34, где пары окиси этилена поглощаются водой. Максимально возможное давление в емкости № 4 не более 0,6 МПа (6 кгс/см²).

Подача окиси этилена на приготовление исходной смеси производится плунжерным насосом № 11. Для понижения упругости паров окиси этилена на линии всасывания насосов № 11 установлен холодильник № 10а типа "труба в трубе", охлаждаемый антифризом температурой минус 5°С.

Для предотвращения попадания механических примесей в насос № 11 установлены фильтры патронного типа № 10. Для сглаживания толчков на нагнетательной линии насоса № 11 перед ротаметром установлен пульсатор № 101.

На нагнетательной линии насоса № 11 установлен обратный клапан и заглушка, которая устанавливается при длительных остановках во избежание попадания небольших количеств аммиака в окись этилена, что особенно опасно, так как вызывает реакцию полимеризации, протекающую с быстрым повышением температуры и давления, что может привести к разрыву трубопроводов и оборудования.

Смешение аммиака с окисью этилена производится в смесителе № 12, откуда полученная исходная смесь поступает в буферную емкость № 13, оборудованную встроенным холодильником для снижения упругости паров аммиака. В холодильник № 14 подается антифриз с температурой минус 5°С. При отсутствии антифриза имеется возможность охлаждения оборотной водой. Предусмотрена подача газообразного аммиака из емкостей № 1/1, 2 в емкость № 13.

Сброс избыточного давления из емкости № 13 производится дистанционно вручную с помощью панели дистанционного управления и регулирующего клапана, установленного на линии сдувок из емкости в скруббер № 48.

Исходная смесь из емкости № 13 поступает в смеситель № 13а, сюда же подается вода (паровой конденсат) или 3% аммиачная вода из емкости № 70/1 или № 70а насосом № 33 через холодильник № 33а, установленный перед насосом и охлаждаемый оборотной водой или антифризом минус 5⁰С. Возможна подача раствора аммиачной воды с концентрацией до 25 % из системы скруббера № 48 насосом № 33 в смеситель № 13а.

Процесс синтеза в присутствии воды снижает время аминирования и повышает выход продуктов.

На последующих стадиях вода выделяется из реакционной смеси и периодически по мере накопления в системе после отгонки аммиака сбрасывается в химзагрязненную канализацию из куба колонны № 68. По мере эксплуатации аппаратов блока синтеза происходит нарушение герметичности аппаратов через фланцы крышек аппаратов. Предусмотрены периодические остановы системы блока синтеза для замены прокладок (по графику планово-предупредительного ремонта).

Синтез этаноламинов.

Синтез этаноламинов из окиси этилена и жидкого аммиака проходит под давлением 10 МПа (100 кгс/см²) при температуре (115-125)°С.

Время контакта 23 минуты.

Смесь исходных продуктов подается на синтез насосами высокого давления № 16. Установлено три насоса, из них один рабочий, один резервный, один для опрессовки.

Насос поз. 16/1 горизонтальный трехплунжерный.

Насос марки СНТР 160/63 - 1 шт.

Электродвигатель марки М-9284

Мощность электродвигателя 95 кВт

Число оборотов электродвигателя 1480 об/мин.

Напряжение 380 вольт

Исполнение электродвигателя - взрывонепроницаемое

Давление нагнетания 15 МПа (150 кгс/см²)

Температура перекачиваемой жидкости (30 ё 50)°С

Упругость паров 0,01-0,16 МПа (0,1ё1,6 кгс/см²)

Диаметр плунжера 63 мм

Длина хода плунжера 180 мм

Число оборотов коленчатого вала 145 об/мин.

Тип редуктора ТЗ-031302-1-0,6

Передаточное число 10:1

Вес насосного агрегата 5880 кг.

Подача насоса - 13,26 м³/ч

2.5 Описание устройства и принцип действия основного технологического оборудования

Реактор 19/1, 3 - Ст.3 и 1Х18Н9Т - Вертикальный кожухотрубчатый одноходовой с эллиптическими крышками. Трубчатка из 61 трубки размером 7000ґ57ґ6 мм.

Поверхность теплообмена - 70 м²

Расчетное давление: в трубном пространстве - 125 кгс/см²

в межтрубном - 3 кгс/см²

Диаметр - 700 мм

Высота - 7890 мм

Реактор 19/2 - 09Г2С и 12Х18Н10Т - Вертикальный кожухотрубчатый одноходовой с эллиптическими крышками. Трубчатка из 85 трубки размером 7000ґ57ґ6 мм

Поверхность теплообмена - 97 м²

Расчетное давление: в трубном пространстве - 125 кгс/см²

в межтрубном - 3 кгс/см²

Объем: трубного пространства - 1,9 м³

межтрубного пространства - 1,5 м³

Диаметр - 800 мм

Высота - 8749 мм

Принцип действия.

Нагретая до (85±5)°С исходная смесь поступает в три последовательно соединенных реактора № 19, представляющие собой кожухотрубчатые теплообменники.

Синтез этаноламинов сопровождается выделением тепла, которое отводится за счет испарения циркулирующего в межтрубном пространстве реактора парового конденсата. Пары конденсата из межтрубного пространства через сепаратор № 20а поступают в конденсатор № 20, охлаждаемый водой оборотного цикла.

Конденсат из аппарата № 20 вновь возвращается в межтрубное пространство реактора № 19.

Каждый реактор оборудован своей системой охлаждения, что дает возможность в случае необходимости менять температурный режим в любом из реакторов.

Схема реактора:

Материальный баланс

Отгонка диэтаноламина в колонне № 56 боковым отбором и триэтаноламина марки А на колонне № 92.

Номер потока	1	2	3	4	5	6
Наименование компонентов	Аммиак со склада	Сдувки	Аммиак на смешение	Окись этилена со склада	Сдувки	Окись этилена на смешение
	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.
Окись этилена					63,4	0,98	1545,3	99,99	67,86	100	1477,44	99,99
Аммиак	483,27	99,65	111,35	99,82	6370,01	98,83
Вода	1,7	0,35	0,2	0,18	11,7	0,18	0,15	0,01			0,15	0,01
МЭА
ДЭА
ТЭА
Смола
ВСЕГО:	484,97	100	111,55	100	6445,11	100	1545,45	100	67,86	100	1477,59	100
Номер потока	7	8	9	10	11	12
Наименование компонентов	Вода на смешение	Исходная смесь	Реакционная масса	Дистиллят колонны № 22	Сдувки	Кубовая жидкость колонны № 22
	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.
Окись этилена	5,1	1,23	1545,94	18,54	63,4	0,76	63,4	1,04
Аммиак	12,78	3,07	6382,79	76,55	6050,19	72,56	5998,09	98,79	32	92,75	20,1	0,90
Вода	383,35	92,22	395,2	4,74	395,2	4,74	10,2	0,17	2,5	7,25	382,5	17,14
МЭА	14,48	3,48	14,48	0,17	921,87	11,06					921,87	41,30
ДЭА					568,98	6,82					568,98	25,49
ТЭА					338,77	4,06					338,77	15,18
Смола
ВСЕГО:	415,71	100	8338,41	100	8338,41	100	6071,69	100	34,5	100	2232,22	100
Номер потока	13	14	15		16		17		18
Наименование компонентов	Дистиллят колонны № 29	Сдувки	Кубовая жидкость колонны № 29	Дистиллят колонны № 40 (МЭА)	Пары на ПЭН	Кубовая жидкость колонны № 40 (ТЭА)
	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.
Окись этилена
Аммиак	12,93	3,19	7,17	94,72
Вода	378,2	93,21	0,4	5,28	4,67	0,25	2,73	0,30	0,76	77,55	1,18	0,12
МЭА	14,64	3,61			950,09	50,95	903,92	99,40	0,22	22,45	45,95	4,81
ДЭА					571,34	30,64	2,73	0,30			568,61	59,57
ТЭА					338,77	18,17					338,77	35,49
Смола
ВСЕГО:	405,77	100	7,57	100	1864,87	100	909,38	100	0,98	100	954,51	100
Номер потока	19	20	21	22	23	24
Наименование компонентов	Дистиллят колонны № 56	Пары на ПЭН	Боковой отбор колонны № 56 (ДЭА)	Кубовая жидкость колонны № 56 (ТЭА)	Пары на ПЭН	Дистиллят колонны № 92 (ТЭА осветленный)
	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.	кг/час	% масс.
Окись этилена
Аммиак
Вода	0,77	1,67	0,21	80,77	0,1	0,01	0,1	0,03	0,1	100
МЭА	42,86	93,9	0,05	19,23	3,04	0,56
ДЭА	2,36	5,3			533,86	97,91	32,39	8,92			21,58	6,4
ТЭА					8,27	1,52	330,5	91,05			313,53	93,6
Смола
ВСЕГО:	45,99	100	0,26	100	545,27	100	362,99	100	0,1	100	335,11	100
Номер потока	25
Наименование компонентов	Кубовая жидкость колонны № 92 (смола)
	кг/час	% масс.
Окись этилена
Аммиак
Вода
МЭА
ДЭА	0,06	0,2
ТЭА	16,97	61,1
Смола	10,75	38,7
ВСЕГО:	27,78	100

Принципиальная схема материальных потоков

2.6. Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их утилизации

Возможные производственные неполадки, аварийные ситуации	Предельно допустимые значения параметров, превышение (снижение) которых может привести к аварии	Причина возникновения производственных неполадок, аварийных ситуаций	Действия персонала по их предупреждению и устранению
*1. Завышение давления в блоке синтеза	выше 12 Мпа (120 кгс/см2)	Неисправен регулятор давления	При резком росте давления остановить насосо № 16 нажатием кнопки «Стоп» на пульте управления в операторной.
*2. Повышение температуры в одном из реакторов №19	Выше 1200С	а) Неисправен регулирующий клапан на подаче оборотной воды в конденсатор № 20. б) Недостаточно конденсата в межтрубном пространстве реактора № 19.	а) Увеличить подачу оборотной воды на конденсатор № 20; б) пополнить конденсатом межтрубное пространство реакторов № 19.
3. Отключение электроэнергии	-	Неисправности в системе внешнего или внутреннего электропитания	Отключение электроэнергии вызывает останов насосов, вентиляционных систем и выключение приборов КИП. Произвести кратковременный останов отделения в следующей последовательности: по складу сырья: а) усилить контроль за работой оборудования по приборам местного контроля. б) увеличить естественную вентиляцию путем открывания окон и дверей. по отделению синтеза: а) закрыть вентили на линии подачи окиси этилена перед смесителем № 12 и открыть вентиль на сдувку. б) перекрыть вентиль перед клапаном регулятора расхода исходной смеси, установленного на линии сброса с нагнетания насоса № 16 в емкость № 13. в) закрыть вентиль на входе воды в смеситель № 13а. г) прекратить подачу пара в подогреватель № 18. д) прекратить подачу аммиака из емкости № 1 в емкость № 13. е) следить за уровнями в емкостях № 1 и № 4. ж) следить за давлением в системе синтеза и при повышении его стравливать в колонну № 22. по отделению перегонки: а) перевести работу колонн №№ 22, 29, 40, 56, 92 «на себя», сократив подачу пара в кипятильники колонн и закрыв запорную арматуру на линиях отбора верхних и кубовых продуктов колонн. б) следить за давлением в колоннах. в) закрыть запорную арматуру на насосах отделения перегонки. по складу готовой продукции: а) в период останова насосов продуть трубопроводы азотом во избежание застывания продукта в них.
4. Прекращение подачи пара	-	Неисправность или авария в системе подачи пара в цех	Произвести кратковременный останов отделения. Запорную арматуру на линии подачи пара закрыть. При этом необходимо: по складу сырья. а) после уравнивания давления в испарительной установке, емкостях и железнодорожной цистерне перекрыть вентиль на линиях жидкого и газообразного аммиака. По отделению синтеза. а) прекратить подачу окиси этилена на смешение; б) прекратить подачу воды (парового конденсата) на смешение; в) закрыть арматуру на подаче пара в подогреватель; г) сократить до минимума расход аммиака, оставив систему на циркуляции по «короткой схеме», т. е. без колонны № 22 со сбросом реакционной смеси после синтеза в емкость исходной смеси № 13. По отделению перегонки. а) прекратить подачу питания в колонны №№ 22, 29, 40, 56, 92. Закрыть запорную арматуру на линиях питания и на насосах. б) закрыть запорную арматуру на линиях отбора продуктов из колонн, на линиях подачи пара в кипятильники. По складу готовой продукции. а) закрыть арматуру на подаче пара в змеевики и слить конденсат с трубопроводов.
5. Прекращение подачи оборотной воды	-	Неисправность или авария в системе подачи оборотной воды в цех	1. Произвести кратковременный останов отделения. По отделению синтеза. а) прекратить подачу окиси этилена на смешение, остановив насос № 11; б) прекратить подачу воды (парового конденсата) на смешение, остановив насос № 33; в) сократить до минимума подачу пара в подогреватель № 18; г) продолжить циркуляцию по «короткой схеме», т. е. без колонны № 22 со сбросом реакционной смеси после синтеза в емкость исходной смеси № 13. д) прекратить подачу аммиака из емкости № 1 в емкость № 13. По отделению перегонки. а) прекратить подачу пара в кипятильники колонн №№ 22, 29, 40, 56, 92. б) прекратить подачу питания в колонны и закрыть арматуры на линиях отбора продуктов из колонн.
8. При нарушении герметичности оборудования и прорыве окиси этилена или аммиака	Концентрация паров окиси этилена, аммиака от 5 до 50% от нижнего концентрационного предела воспламенения	Разуплотнение трубопроводов, прорыв окиси этилена, аммиака	Отключить аварийный участок ближайшей запорной арматурой и при необходимости произвести остановку отделения в соответствии с действующими инструкциями и планом локализации аварийных ситуаций. Закрыть из операторной корпуса 0310 дистанционно отсекающие клапаны на входе окиси этилена и аммиака в цех. Окриком предупредить всех находящихся вблизи аварийного участка. Надев противогазы, покинуть место загазованности кроме лиц, занятых ликвидацией аварии, сообщить начальнику смены и лицам, производящим огневые работы. Немедленно прекратить все огневые работы. Вызвать ТОВГСО (ГСС) по телефону 37-04, ОГПС-5 (пожарная охрана) по телефону 43-01 или по пожарному извещателю, сообщить диспетчеру общества по телефону 99-62, скорую помощь по телефону 38-03. Принять срочные меры по спасению людей и выставить пост. Приступить к ликвидации аварии.
9. Пожар или взрыв	-	Разлив этаноламинов или загорание продукта	1. Предупредить всех находящихся в районе разлива этаноламинов об опасности или пожаре. Вызвать ОГПС-5 (пожарная охрана) по телефону 43-01 или по пожарному извещателю, ТОВГСО (ГСС) по телефону 37-04, скорую помощь по телефону 38-03, сообщить диспетчеру общества по телефону 99-62, предупредить об аварии смежные цеха, вызвать начальника цеха. Принять срочные меры по спасению людей (если имеются пострадавшие). Немедленно прекратить все огневые работы. Все работники должны немедленно покинуть место аварии, кроме лиц, на которых возложены обязанности по ликвидации аварии. Всем лицам, находящимся в цехе иметь противогаз «наготове», защитные каски. Выставить посты на пути подхода к опасной зоне для ограждения опасного участка. Немедленно развернуть средства пожаротушения и до прибытия пожарной службы приступить к тушению пожара в соответствии с планом локализации аварийных ситуаций.

3. Список используемой литературы

Справочник "Вредные вещества в промышленности" т. 1, 2, 3, 1976-1977 г.

Справочник "Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности" под общей редакцией канд. техн. наук И.В. Рябова, Издательство "Химия", Москва, 1970 г.

"Краткий химический справочник" под общей редакцией канд. техн. наук В.А. Рабиновича. Издательство "Химия", Ленинградское отделение, 1977 г.

Краткий справочник химика. Под общей редакцией члена-корр. АН СССР Б.В. Некрасова. Издание третье, Москва 1954 г.

Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09-540-03) Москва 2003 г.

Система стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88, ГОСТ 12.1.007-76.

Справочник по охране труда и технике безопасности в химической промышленности, Москва, Издательство "Химия", 1972 г.

ГОСТы и ТУ на готовую продукцию, сырье, материалы.

Размещено на Allbest.ru