Технологический расчет контактного аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Управление среднего профессионального и начального профессионального образования Томской области.

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования.

ТОМСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ГУМАНИТАРНЫЙ КОЛЛЕДЖ Специальность 240401 «Химическая технология органических веществ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Дисциплина: «Технология органических веществ»

Выполнил:

студент группы

Лелина Ирина Сергеевна

Руководитель:

Колотушкина Наталья

Викторовна

Томск - 2013

Содержание

Введение

1. Общая характеристика производства

1.1 Характеристика производимой продукции

1.2 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и вспомогательных материалов

1.3 Физико-химические свойства технологического процесса

1.3.1 Механизм процесса

1.3.2 Термодинамика реакций

1.3.3 Кинетика реакций

1.4 Выбор и обоснование технологического производства

1.4.1 Обоснование выбора метода производства

1.4.2 Выбор катализатора и его характеристика

1.4.3 Основные технологические решения

1.5 Описание технологической схемы

1.5.1 Ввод сырья и энергоресурсов на производство формалина

1.5.2 Получение метаноло-воздушной смеси

1.5.3 Синтез формальдегида

1.5.4 Получение формалина-«сырца»

1.5.5 Ректификация формалина-«сырца»

1.6 Нормы технологического режима

1.7 Контроль производства и управление технологическим процессом

1.7.1 Аналитический контроль

1.8 Техника безопасности

1.8.1 Производственная санитария

1.9 Охрана окружающей среды

1.9.1 Охрана атмосферного воздуха

1.9.2 Очистка сточных вод

1.9.3 Твердые отходы

2. Расчетная часть

Заключение

Список литературы

Введение

Среди многих сотен тысяч органических соединений, известных в настоящее время, формальдегиду, принадлежит особая роль.

Формальдегид - весьма активное химическое соединение, легко вступающее в реакцию с другими веществами с образованием большого класса новых соединений, многие из которых обладают важными свойствами. Благодаря реакционной способности формальдегид за сравнительно короткий промежуток времени превратился в один из незаменимых полупродуктов многотоннажного органического синтеза.

Формальдегид используется в промышленности в качестве сырья для производства синтетических смол, пластических масс, новых органических красителей, поверхностно-активных веществ, лаков, лекарственных препаратов и взрывчатых веществ. В сельском хозяйстве для протравления семян, в кожевенной промышленности для дубления кожи, в медицине как антисептическое средство и в животноводстве. Круг применения формальдегида растет из года в год. В связи с этим растет и его производство.

В настоящее время основным потребителем формальдегида является промышленность синтетических смол: производство фенолформальдегидных, мочевиноформальдегидных смол; смол, модифицированных путем обработки формальдегидом; малорастворимых лаков, покрытий, клеев, слоистых пластиков.

Наибольшее распространение получил продукт, содержащий 35 - 37 % формальдегида и 6 - 11 % метанола, называемый формалином. Рецептура формалина сформировалась исторически, под влиянием следующих факторов. Во-первых, метанол и вода сопутствуют формальдегиду на стадии его получения наиболее употребительным методом (метанол - сырье, вода - побочный продукт и абсорбент). Во-вторых, раствор указанного состава при положительных температурах вполне стабилен к выпадению полимера и может храниться или транспортироваться в течении неопределенно долгого времени. В - третьих, в виде водно-метанольного раствора формальдегид может применяться в большинстве производственных синтезов, а также при непосредственном использовании. и, наконец, в-четвертых, именно формалин получается при окислительной конверсии метанола в присутствии металлических катализаторов на сади абсорбции контактного газа; никаких дополнительных операций по приданию продукту товарных свойств (концентрирование, очистка и т. д.), как правило, не требуется.

В городе Томске на базе Томского нефтехимического комбината существует действующее производство формалина («Завод формалина и карбосмол») мощностью 120 тысяч тонн в год.

Основная цель проекта заключается в определении возможности расширения этого производства на примере установки синтеза формальдегида. Важным моментом является установление возможности обеспечения новой, повышенной производительности уже действующим оборудованием. Также необходимо рассмотреть вопросы, касающиеся технологического контроля, охраны труда и экологии в изменившихся условиях эксплуатации.

1. Общая характеристика производства

В состав производства формалина входит установка синтеза формальдегида установка утилизации и термического обезвреживания абгазов, предназначеннная для нагрева промышленной теплофикационной воды от сжигания абгазов и природного газа.

Процесс получения формалина на установке синтеза представлен в виде трех параллельных ниток, состоящих из следующих узлов:

- получение метаноло-воздушной смеси;

- синтез формальдегида;

- абсорбция формальдегида;

- ректификация формалина-сырца (исключён на II технологической линии);

и узлов, выполненных общими для трех ниток:

- сбор и переработка некондиционных и дренируемых продуктов;

- факельная установка;

- теплопункт;

- получение катализатора.

Получение формалина осуществляется путем синтеза формальдегида из метанола и кислорода (воздуха) на катализаторе «серебро на носителе» с последующей абсорбцией его водой.

Получение катализатора заключается в пропитке носителя раствором азотнокислого серебра с последующим восстановлением до металлического серебра («свежий» катализатор). Катализатор, отработавший в процессе 3 месяца, выгружается из реактора и заменяется другим. Выгруженный отработанный катализатор подвергается регенерации («регенерированный катализатор») или сдается на переработку.

Для защиты окружающей среды выхлопные газы (абгазы) сжигаются на факельной установке и установке термического обезвреживания, в топке водогрейного котла, вторичные энергоресурсы которого используются для нагрева промышленной теплофикационной воды. Проект производства формалина выполнен следующими организациями:

1.1 Характеристика производимой продукции

Выпускаемый готовый продукт - формалин технический.

Предусмотрен выпуск товарного формалина, с массовой долей формальдегида 37 %, соответствующего ГОСТ 1625-89, а также концентрированного формалина, с массовой долей формальдегида до 50 %, используемого для внутреннего потребления в производстве карбосмол.

Формалин является водным раствором формальдегида и метанола в воде.

Эмпирическая формула формальдегида: СН2 О.

Молярная масса 30 кг/моль.

При охлаждении газообразный формальдегид переходит в жидкость, которая кипит при -19°С, а при -118°С замерзает, превращаясь в твердое кристаллическое вещество.

Как в жидком, так и в газообразном состоянии формальдегид неустойчив и легко полимеризуется, особенно в присутствии влаги. Поэтому формальдегид транспортируется и хранится либо в растворах, либо в виде полимера. Формальдегид хорошо растворяется в воде и спиртах. В водных растворах формальдегид не сохраняется в мономерной форме, а вступает в химическое взаимодействие с водой с образованием гидратов (метиленгликолей):

СН2 О + Н2 О > СН2 (ОН)2 + Q кДж/кг

При обычных температурах водные растворы формальдегида мутнеют, вследствие выпадения в осадок продуктов полимеризации - полиоксиметиленгликолей.

Для предохранения концентрированных растворов формальдегида от полимеризации к ним добавляют сабилизаторы. Основным промышленным стабилизатором служит метанол.

По физико-химическим показателям технический формалин должен соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2.1.

Физические свойства технического формалина зависят от содержания в нем формальдегида и метанола и меняются в пределах:

Плотность, кг/м31077 - 1116

Температура кипения, оС 98,9

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг К) 3352

Вязкость, сП 2,45 - 2,58

Таблица 1.1 - Нормы требования технического формалина по физико-химическим показателям

Наименование показателей	Норма для марки
	ФМ ГОСТ 1625-89
	Высший сорт ОКП 241731 0120	Первый сорт ОКП 241731 0130
1. Внешний вид	Бесцветная прозрачная жидкость. При хранении допускается образование мути или белого осадка, растворимого при температуре не выше 40°С.
2. Массовая доля формальдегида, %	37,2 + 0,3	37,0 + 0,5
3. Массовая доля метанола, %	4 - 8	4 - 8
4. Массовая доля кис- лот в пересчете на муравьинную кислоту, %, не более	0,02	0,04
5. Массовая доля железа, %, не более	0,0001	0,0005
6. Массовая доля остатка после прокаливания, %, не более	0,008	0,008

1.2 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и вспомогательных материалов

Таблица 1.2

Наименование сырья, материалов и полупродуктов	Государственный или отраслевой стандарт, СТП, ТУ, регламент	Показатели по стандарту, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями
1	2	3	4
1.Метанол технический	ГОСТ 2222-95	Плотность, кг/м3	(791-792)
2.Вода демине-рализованная	Постоянный технологический регламент производства тепла, пара и дем.воды с участком ХВО котельного цеха.	Жесткость, ммоль/дм3 Содержание железа, мг/дм3 рН	не более 0,005 не более 0,05 (7-8)
3.Кислота азотная концентри-рованная	ГОСТ 4461-77	Массовая доля азотной кислоты, %	не менее 65
4.Едкий натр	Постоянный технологический регламент производства Полипропилена цеха по подготовке сырья №104-1-2006	Массовая доля едкого натра, %	(19-21)
5.Оборотная вода.	Технологичес-кий регламент установки оборотного водоснабжения.	Содержание взвешенных частиц, мг/дм3 Общая жесткость, ммоль/дм3	не более 20 не более 5
6.Пар	Постоянный технологический регламент производства тепла, пара и дем.воды с участком ХВО котельного цеха.	Давление, МПа (кгс/см2) Температура, °С	1,8 (18) 350
7.Природный газ отбензиненный	ГОСТ 5542-87	Состав, объёмная доля, %: - метан - этан - пропан - бутан - азот - двуокись углерода Плотность, кг/м3	(86-97) (1,5-4) (1-6) (0-4) (1-2) (0-1) 0,741
8.Пемза	РТУ 102-62 Армения	Пористая губчато-ноздреватая вулканическая горная порода. Пористость, % Массовая доля Fe2О3, %	80 2,7
9.Серебро азотнокислое AgNO3	ГОСТ 1277-75	Кристаллический порошок белого цвета. Массовая доля AgNO3, %	99,8
10.Воздух КИП	ГОСТ 17433-80	Твердые частицы, мг/м3, не более Температура точки росы, 0С, не более	1 -60
11.Воздух технологичес-кий	ГОСТ 17433-80	Класс загрязненности, не грубее Температура точки росы, 0С Давление, МПа (кгс/см2), не менее Температура, 0С, не более	1 -60 0,55 (5,5) 50
12.Азот газообразный	ГОСТ 9293-74 изм.1,2,3	Концентрация кислорода, %, не более Температура точки росы, 0С Температура, 0С, не более Давление, МПа (кгс/см2), не более	0,002 -60 50 1,1 (11)

1.3 Физико-химические свойства технологического процесса

Химизм процесса:

Образование формальдегида происходит при прохождении метаноло -воздушной смеси через слой катализатора "серебро на носителе" при температуре в зоне контактирования: (550 - 600)°С при работе в "мягком" режиме, (660 - 700)°С при работе в "жестком" режиме.

Образование формальдегида осуществляется в результате протекания параллельных реакций простого и окислительного дегидрирования метанола:

СН3 ОН > СН2 О + Н2 - 93,4 кДж/моль (1)

СН3 ОН + 1/2 О2 > СН2 О + Н2 О + 147,4 кДж/моль (2)

Наряду с этими реакциями в системе протекает целый комплекс побочных превращений.

СН3 ОН + 2/3 О2 > СО2 + 575,1 кДж/моль

СН2 О + 1/2 О2 > НСООН + 270,4 кДж/моль

НСООН + 1/2 О2 > СО2 + Н2 О + 14,5 кДж/моль

НСООН > СО + Н2О - 53,7 кДж/моль

СН2 О > СО + Н2 + 1,9 кДж/мол

2 СН2 О + Н2 О > СН3 ОН + НСООН + 122,0 кДж/моль

Н2+ 1/2 О2 > Н2 О + 241,8 кДж/моль

2 СН3 ОН > СН2 (ОСН3 )2 + Н2 О + 131,0 кДж/моль

СО + 1/2 О2 > СО2 + 283,0 кДж/моль

2 СО > СО2 + С + 172,5 кДж/моль

Реакции (3) и (4) являются равновесными. Доля метанола израсходованного по реакции (4) составляет около 60 %, а остальное, по реакции (3).

Превращение метанола в формальдегид происходит в результате контакта молекул спирта с кислородом, хемосорбированным на атомах серебра, т.е. активными центрами катализатора являются поверхностные окислы серебра. Процесс получения формальдегида в целом сопровождается выделением тепла, за счет которого поддерживается необходимая температура в зоне контактирования и равновесие реакции дегидрирования смещается вправо.

Побочные реакции снижают выход формальдегида и определяют состав выхлопных газов (абгазов).

1.3.1 Механизм процесса

Ключевые превращения осуществляются на поверхности катализатора. Метанол адсорбируется на поверхности окисленного серебра. На поверхности свободного неокисленного серебра метанол адсорбируется очень слабо, причем с ростом температуры, количество поглощенного продукта уменьшается. Превращение поглощенного продукта уменьшается молекул спирта с кислородом, химсорбированным на атомах серебра, т.е. активными центрами катализатора являются поверхностные окислы серебра. В процессе хемосорбции кислорода на атомах серебра на адсорбированный кислород, происходит его диссоциация на атомные ионы (атомарная адсорбция). Выделяют 3 типа (области) адсорбции в зависимости от степени окисления серебра. При степени окисления до 0,1 - 0,12 см3 О2/м2 Ag, т.е. в пределах покрытия поверхности монослоем кислорода, один атом кислорода связан с двумя поверхностными атомами серебра (Ag2SО). С увеличением степени окисления до (0,22-0,26) см3 О2/м2Ag преобладает соединение, в котором атом кислорода связан с одним атомом поверхностного серебра (AgSO или Ag2SO2). При дальнейшем окислении возникает структура с большим содержанием кислорода на атом серебра. Каталитическая специфичность серебра обуславливается особым состоянием кислорода на серебре. В то время как на других металлах при активированной адсорбции кислорода образуется только атомные ионы О- или О2-, вызывающие сгорание исходного продукта до углекислого газа, на серебре образуются поверхностные молекулярные ионы типа О2- или О22-. Поверхностный ион в состав поверхностного оксида Ag2+O2-. Атомные ионы, образующие с серебром активные центры при адсорбции метанола на них ослабляют или полностью разрывают химические связи в адсорбированной молекуле. Дальнейшие взаимодействия протекают между двумя хемосорбированными частицами, находящихся на соседних активных центрах или между хемосорбированной частицей и физически адсорбированной или налетающей из объема молекулой.

1.3.2 Термодинамика реакций

Реакции окислительного дегидрирования имеют тепловой эффект, зависящий от доли реакций окисления и особенно дегидрирования. Так как окисление протекает с выделением тепла, введением тех или иных количеств кислорода, можно широко вальировать эффект суммарного превращения. Это является одним из преимуществ окислительного дегидрирования - устраняется эндотермичность процесса и необходимость в постоянном подогреве реакционной массы. Практически для получения формальдегида для поддержания необходимой температуры в зоне контактирования, с учетом возмещения потерь тепла в окружающую среду. Необходимо, чтобы процесс шел на 55% через окисление и на 45% через дегидрирование. Тогда процесс можно осуществлять в реакторе адиабатического типа, не имеющего поверхности теплообмена. При таком соотношении реакций дегидрирования и окисления исходная паро-воздушная смесь должна содержать около 40% (объемные доли) метанола, что находится за верхним пределом взрываемости метанола в воздухе [36,5%].

Смещения равновесия реакций окислительного дегидрирования вправо обусловлено связыванием части водорода в воду, которая не принимает участия в равновесии реакций гидрирования - дегидрирования

Разбавление метанола на 10 - 12% водой также смещает равновесие в сторону выхода формальдегида, за счет подавления побочных реакций. Образованию побочных реакций препятствует недостаток кислорода в процессе, т.к. глубокое окисление не получает значительного развития. Выход формальдегида на пропущенное сырье достигает 80-85% при степени конверсии метанола 85-90%. При дегидрировании ввиду отщепления водорода всегда происходит увеличение объемов газа, поэтому повышение степени конверсии благоприятствует низкое давление. Поэтому для процессов дегидрирования выбирают давление, близкое к атмосферному, а в некоторых случаях процесс осуществляют в вакууме. В места вакуума можно применять разбавление реакционной массы водяным паром.

В производстве формалина метанол разбавляют на 10 - 12% водяным паром.

Наличие водяных паров в реакционной массе ведет к снижению парциальных давлений реагентов и росту равновесной степени конверсии.

1.3.3 Кинетика реакций

При температуре 600 - 700°С скорость превращения метанола в формальдегид лимитируется подводом реагентов к поверхности катализатора, т.е. процесс протекает во внедиффузионной области. Кинетическая область протекания реализуется при температуре ниже 300°С. Признаки превращения метанола в формальдегид наблюдается уже при температуре 200 - 240°С. Выход формальдегида формальдегида в этих условиях составляет примерно 1% при конверсии метанола 1,5 - 2%.

При температуре 200°С выход формальдегида 3,6% при конверсии метанола 4,6%. Реакции протекают в этом случае по окислительному механизму. При температуре 290 - 300°С реакция смещается в переходную область. При 300°С происходит «зажигание» катализатора. Температура самопроизвольно повышается до 600 - 700°С, соответствующей заданному соотношению О2:СН3ОН. Обратному переходу процесса в кинетическую область способствует снижению температуры до 350°С за счет увеличения скорости потока реагентов. В этом случае формальдегид является промежуточным продуктом реакции: при времени контакта (5 - 10)*10-3 секунд происходит накапливание его, а при дальнейшем времени контакта наблюдается его расходование. Конечный продукт реакции - углекислый газ. При 370 - 400°С процесс перемещается в область внешней диффузии. Протекание процесса в диффузионной области обуславливается значительной разности концентраций реагентов и продуктов реакции на поверхности серебра и в потоке. Само химическое взаимодействие между молекулами метанола и кислорода происходит очень быстро и разогрев катализатора настолько велик, что он оказывается достаточным для поддержания высокой температуры реакции. Конверсия кислорода резко возрастает. На промышленных установках при (600 - 700)°С селективность достигает значений 91 - 93%. Объемное содержание водорода в газообразных продуктах 18 - 20%. То есть проведение реакции в диффузионной области преимущественней, т.к. резко возрастает активность и селективность катализатора, что приводит к значительному повышению производительности катализатора (на 1,5-2,0 порядка) и исключает необходимость подвода тепла из вне для поддержания температуры в реакторе. Максимальная селективность образования формальдегида 90% происходит при значении соотношения О2:СН3ОН в пределах 0,68:0,7. При движении горячей реакционной смеси от слоя катализатора происходит нарастание количества углекислого газа и водорода с одновременным уменьшением формальдегида. Для снижения этого процесса необходимо охлаждение реакционной смеси поверхностью с температурой не выше 170°С. Это осуществляется в подконтактном холодильнике.

1.4 Выбор и обоснование технологического производства

1.4.1 Обоснование выбора метода производства

Формальдегид получают из метанола, диметилового эфира, природного и попутных газов (газа коксохимического производства и нефтепереработки). Промышленно освоенные способы получения формальдегида:

1) Каталитическое окисление метанола на металлических катализаторах.

2) Каталитическое окисление метанола на оксидных катализаторах.

3) Окисление природного газа и низших парафинов.

В первом случае катализатором чаще всего является серебро (можно использовать золото или платину), с целью экономии метанола серебро равномерно наносят на инертный носитель, например на пемзу. Сущность метода состоит в парофазном окислении гидрировании метанола кислородом воздуха в адиабатическом реакторе с последующим поглощением продуктов реакции водой. В процессе подается метаноло-воздушная смесь состава выше верхнего предела взрываемости (36,4% - объемные доли) и с недостатками кислорода по химическому уравнению окисления метанола в формальдегид, т.к. катализатор - окислительно-дегидрирующийся:

СН3ОН + ЅО2 > СН2О + Н2О + Q (147,4кДж/моль);

СН3ОН > СН2О + Н2 - Q (93,4 кДж/моль);

Н2 + ЅО2 > Н2О + Q (241,8 кДж/моль).

Вместе с тем протекают побочные реакции, что снижает выход формальдегида и повышает расход метанола. Выход формальдегида достигает 80 - 85%, при степени конверсии метанола 85 - 90%. Так как окислительное дегидрирование проводят при недостатке кислорода, процесс глубокого окисления, не получает значительного развития. В то же время само дегидрирование, инициируемое кислородом, протекает быстрее, поэтому процент побочных реакций не велик. Этим способом можно получить формалин двух марок: ФМ - 37% с содержанием метанола до 10% и ФБМ - 50% с содержанием метанола менее 1%. Транспортировке и хранению подлежит формалин марки ФМ, т.к. метанол стабилизирует его.

Во втором способе катализатором является смесь оксидов железа и молибдена. Окисление метанола на оксидных катализаторах протекает по окислительно - восстановительному механизму:

СН3ОН + 2МоО3 > СН2О + Н2О + Мо2О5

Мо2О5 + ЅО2 > 2МоО3

Процесс осуществляется в избытке воздуха при (350 - 430)оС и обычном давлении, иначе под действием метанола и формальдегида катализатор быстро восстанавливается. Реакция протекает при соотношении метанола и воздуха ниже предела взрываемости (7 - 8% - объемные доли).

Процесс отличается высокой степенью конверсии метанола - 99%, а так же сильной экзотермичностью, что заставляет использовать трубчатые реакторы с охлаждением. Этот способ позволяет получать формалин - 37% с содержанием метанола не выше 0,5%. Применение технологий с оксидным катализатором заслуживает некоторого предпочтения, когда требуемая производительность не выше 8 - 10 тыс. т./год.

Третий способ. С точки зрения доступности и дешевизны сырья, а также простоты технологии (получение формальдегида прямым окислением природного газа, состоящим в основном из метанола, кислородом воздуха) заслуживает предпочтения перед сравнительно сложными и много ступенчатыми синтезом через метанол (по схеме):

природный газ > синтез газ > метанол > формалин

Однако на практике возникает ряд трудностей, которые связаны с недостаточной устойчивостью формальдегида в условиях реакции. Окисление метанола происходит при 600оС, в то же время термическое разложение формальдегида наблюдается уже при 400оС. Выход формальдегида не превышает 3% при селективности 10 - 25%. Поэтому рассмотренный метод занимает весьма скромное место в балансе производства формалина и только в перспективе используется новые технологические приемы окисления (с учетом возрастания дефицитности метанола и сравнительной доступности природного газа).

Поэтому в выборе метода производства формалина заслуживают внимания первые два способа. Рассмотрим их в сравнении и выберем для себя нужный.

Сравнительная характеристика методов производства формалина в таблице 2.4.

Таблица 1.3 - Сравнительная характеристика методов производства формалина

Метод	Преимущества	Недостатки
1. Окисление на серебряном катализаторе	а) практически нет ограничений по единичной мощности установки б) простота конструкции реактора в) низкая метало - и энергоемкость г) высокая производительность	а) высокий расходный коэффициент по сырью б) дорогостоящий катали- затор в) наличие в формалине метанола до 5 - 10%
2. Окисление на оксидном катализаторе	а) низкий расходный коэффициент по сырью б) наличие метанола в формалине не более 0,6 - 1,0% и наличие НСООН не выше 0,02%	а) повышенный расход энергии и воздуха б) ограничение единичной мощности установки в) сложность в эксплуатации и ремонте г) повышенная металлоемкость

Сравнивая экономические и производственные затраты, а также объем продукции (нам необходимо не менее 300 - 380 тыс.т./год) для нужд формалинопотребляющего производства - карбамидных смол (объем - 200 тыс.т./год) выбираем метод производства по окислительному дегидрированию метанола на серебряном катализаторе.

1.4.2 Выбор катализатора и его характеристика

В России на всех промышленных установках по получению формальдегида из метанола применяются трегерные серебряные контакты типа серебро на пемзе. Характеристика этого катализатора:

Внешний вид - серые блестящие зерна неправильной формы.

Размер зерен, мм - 2-5.

Массовый фракционный состав: %

Просев через сито 2 2 мм, не более 2,0;

Остаток на сите 5 5 мм, не более 5,0;

Удельная поверхность, м2/ч 0,5 - 1,0.

На большинстве зарубежных формалиновых производствах используют металлическое серебро без носителя (сетки, кристаллы, губчатое серебро и т.п.). По селективности образования формальдегида контактный и трегерный катализаторы являются практически равноценными. Основные различия трегерных и контактных катализаторов относятся к их эксплуатационным характеристикам. К преимуществам трегерных контактов относится следующее:

1) устойчивость по отношению к перегревам;

2) пониженная требовательность к чистоте сырья;

3) меньшая единовременная загрузка сырья.

Основным недостатком этого катализатора является небольшая длительность межрегенерационного цикла работы (3 - 4 месяца).

Использование контактного (ненанесенного) серебра имеет следующие достоинства:

1) исключение комплекса вопросов, связанных с получением и подготовкой носителя;

2) «безреагентная» система приготовления катализатора;

3) практическое отсутствие потерь серебра за счет истирания и измельчения контакта.

При выборе той или иной формы серебряного катализатора решающее значение имеют такие факторы, как накопленный опыт и традиции.

Технология приготовления трегерного серебра включает в себя основные стадии:

1) пропитка или осаждение на поверхности носителя соли, содержащей серебро;

2) восстановление катиона серебра до свободного металлического состояния.

На практике содержание серебра в катализаторе СНП составляет около 40%. Катализаторы с меньшим содержанием серебра быстрее теряют активность и требуют «перенанесения».

Фирма Sumitomo взяла патент на использование трехслойного контактного катализатора. Два верхних слоя представляют собой кристаллы размером 0,8 - 1,0 мм, нижний слой - серебро в виде тонких нитей.

Фирма BASE предложила серебряный катализатор разделить на 4 слоя общей высотой 20 - 30 мм, а серебряное кольцо по периметру реактора выполняет функции 5-го слоя. Характерной особенностью является применение бидисперсных гранул серебра. Так, в нижней части слоя рекомендуется размещать гранулы с размером мене 0,3 мм, количество которых составляет 1/8 от общего количества серебра. Другая часть катализатора в виде гранул размером до 1 - 3 мм насыпается поверх мелких частиц. Мольный выход формальдегида равен 88%.

Применение двухслойного катализатора позволяет проводить процесс с конверсией метанола до 97,4% при мольной селективности 89 - 90%.

Сравнивая зарубежный опыт производства формалина на катализаторах в очень тонком слое, в виде металлических сит (серебряные сетки) предлагается перейти на аналогичный вид катализатора.

Характеристика катализатора из серебра (сита):

проволка ТУ 48 - 1 - 112 - 85;

толщина проволки, мм - 0,22;

число ячеек на 1 см2 - 225;

стоимость катализатора - 279384,17 руб.

Переход на серебряный сетки позволит сократить численность рабочих в катализаторном отделении (за счет упрощения приготовления катализатора), а следовательно повысить производительность труда. За счет более длительного срока службы (1 - 2 года) катализатора увеличивается эффективный фонд рабочего времени, произойдет наращивание мощности.

1.4.3 Основные технологические решения

Получение формальдегида предусмотрено методом парофазного окисления - дегидрирования метанола кислородом воздуха на пемзосеребрянном катализаторе, в мягких температурных условиях (550 - 600)оС, либо жестком режиме (660 - 700)оС с поглощением формальдегида водой и последующим выделением непрореагировавшего метанола вакуум - ректификацией. Выделенный метанол возвращается в процесс. Процесс ведется при давлении 0,76 атм. В жестком режиме предусмотрено разбавление метанола водой в соотношении СН3ОН:Н2О - 70:30.

За счет соотношения реакций окисления и дегидрирования (55%:45%) процесс проводится в реакторе адиобатического типа, что значительно упрощает его конструкцию и эксплуатацию.

Анализ работы действующих производств формалина на пемзосеребрянном катализаторе показывает, что основным недостатком его является сравнительно небольшой срок службы (3 - 4) месяца. Приходится отстаивать технологическую нитку для выгрузки отработанного катализатора и загрузки свежего. Технологическая остановка на трое суток.

Поэтому предлагается перейти на кристаллическое серебро - пакет сеток из серебряной проволоки, ТУ 48 - 1 - 112 - 85. срок работы такого катализатора (1 - 2) года. Сокращается время технологических остановок: место 3 - 4 в год одна, либо одна в два года. А для процесса, оформленного в виде трех параллельных ниток, это значительное увеличение эффективного времени работы оборудования, а значит наращивание мощности.

1.5 Описание технологической схемы

1.5.1 Ввод сырья и энергоресурсов на производство формалина

Расход веществ, находящихся в газообразном состоянии, приведен при нормальных условиях - давление 101,325 кПа, температура 0 С.

Деминерализованная вода, пар, азот, технологический воздух, воздух КИП, теплофикационная вода подаются в на производство формалина из общезаводских сетей.

Деминерализованная вода с давлением (0,4-0,8) МПа [(4-8) кгс/см2], температурой (10-40) °С и расходом до 10 м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.FIR-224, поступает от производства тепла, пара и дем.воды котельного цеха и подается к аппаратам поз.Х11, Т22, Е13, Е50, Е62

Пар с давлением 1,8 МПа (18 кгс/см2), температурой до 350 °С и расходом (4000-20000) кг/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.PIR-2, TIR-3, FIR-1 поступает от производства тепла, пара и дем.воды котельного цеха, где его давление снижается до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и 0,2 МПа (2 кгс/см2) и подается на технологические нужды.

Азот с давлением (0,4-0,6) МПа [(4-6) кгс/см2], температурой [(-40)-40] °С и расходом до 120 м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.PIR-239, TIR-242А, FIR-228 подается из азотно-кислородного цеха. Азот подается на факельную установку, дросселируется для системы «азотного дыхания» до 0,03 МПа (0,3 кгс/см2) и разбавления спиртовоздушной смеси в спиртоиспарителе до 0,06 МПа (0,6 кгс/см2).

Технологический воздух с температурой [(-40)-40] °С, давлением (0,3-0,6) МПа [(3-6) кгс/см2] и расходом до 200 м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.TIR-242ТВ, PIR-240, FIR-231, поступает из корп.1055 и подается на факельную установку.

Воздух КИП с температурой 28 °С, давлением 0,20 МПа [(2) кгс/см2] и расходом (20-200) м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.TIR-242В, РIR-240, FIR-232, поступает и подается в ресивер поз.Х65.

Падение давления воздуха КИП контролируется с помощью прибора поз.PIA-440 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при давлении менее 0,25 МПа (2,5 кгс/см2).

Природный газ с температурой [(-40)-40] °С, давлением (0,5-0,6) МПа [(5-6) кгс/см2] и расходом (30-600) м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.TIR-80, PIR-82, FIR-84, поступает из заводской сети и подается к горелкам водогрейных котлов и на факельную установку.

Метанол, от производства метанола, поступает на установку через отсечной клапан поз.НА-221. Давление поступающего метанола (0,28-0,32) МПа [(2,8-3,2) кгс/см2] регулируется с помощью системы приборов поз.PIRCA-220, установленных на линии возврата метанола на производство метанола, и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при давлении менее 0,25 МПа (2,5 кгс/см2). Расход поступающего метанола (4000-22000) кг/ч и температура [(-40)-40] °С контролируются с помощью приборов поз.FIR-222 и TIR-242М.

Теплофикационная вода прямая с давлением (0,35-0,6) МПа [(3,5-6) кгс/см2], температурой (70-100) °С и расходом (50-130) м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.PIR-402, TIR-400, FIR-404, поступает от производства тепла, пара и дем.воды котельного цеха в систему отопления производства формалина и карбамидных смол. Теплофикационная вода обратная из системы отопления производства формалина и карбамидных смол с давлением (0,3-0,55) МПа [(3-5,5) кгс/см2], температурой (60-100) °С и расходом (50-130) м3/ч, которые контролируются с помощью приборов поз.PIR-403, TIR-401, FIR-405, возвращается на производство тепла, пара и дем.воды. Надсмольная вода поступает в емкость поз.Е62 и подаётся к аппаратам поз.Х11, Т22 и для разбавления формалина на узел стандартизации.

Текущие значения расхода, температуры, давления деминерализованной воды, пара, азота, воздуха КИП, технологического воздуха, теплофикационной воды, метанола контролируются с помощью регулирующих микроконтроллеров (Ремиконт-130) и воспроизводятся на дисплее компьютера постоянно, а суммарные хозрасчетные значения распечатываются на принтере 1 раз в сутки.

1.5.2 Получение метаноло-воздушной смеси

Метанол поступает через обратные клапаны к I, II, III технологическим ниткам на «метанольные гребенки», где к «свежему» метанолу добавляется «возвратный» метанол с узлов ректификации от насосов поз.Н37/1,2. Метанол (для одной технологической нитки) от «метанольной гребенки» предварительно подогревается в 2-х нижних встроенных теплообменниках абсорбционной колонны поз.К16 до 65 °С, и поступает для образования спиртовоздушной смеси в спиртоиспаритель. Чтобы снизить побочные реакции процесса получения формальдегида, метанол в смесителе поз.Х11 смешивается с деминерализованной или надсмольной водой.

Спиртоиспаритель состоит из испарителя поз.Е7а, выносной греющей камеры - теплообменника поз.Т7 и смонтированного под ней отстойника поз.Е7б.

Воздух из атмосферы, предварительно очищенный от пыли на фильтре поз.Ф4, подается воздуходувками поз.М5/1-3, с давлением (0,05-0,08) МПа [(0,5-0,8) кгс/см2], температурой (30-70) °С и расходом (3000-11000) м3/ч, на III технологическую линию - (3000-6000) м3/ч, через обратный клапан в верхнюю часть выносной греющей камеры поз.Т7.

На каждую технологическую нитку предусмотрено по три воздуходувки производительностью 6000 м3/ч каждая - две в работе, одна в резерве или ремонте.

Метаноло-водяная смесь из смесителя поз.Х11 с температурой (20-65) °С и расходом (3-14) м3/ч подается в отстойник спиртоиспарителя поз.Е7б, где в конической части отделяются и собираются механические примеси.

Уровень в испарителе поз.Е7а регулируется подачей метанола. При уровне метанола в испарителе поз.Е7а 20 %, на III технологической линии - 25 %, воздуходувки поз. М5/1-3 отключаются.

Метанол в спиртоиспарителе подогревается паром давлением 0,2 МПа (2 кгс/см2), подаваемым из паросборника поз.Е12 в выносную греющую камеру спиртоиспарителя поз.Т7. Температура метанола в испарителе поз.Е7а поддерживается (52-85) °С в зависимости от концентрации метанола.

Образование метаноло-воздушной смеси происходит в верхней части выносной греющей камеры поз.Т7, куда через барботер подается воздух от воздуходувок поз.М5/1-3. Затем в испарителе поз.Е7а жидкий метанол отделяется и метаноло-воздушная смесь поступает в перегреватель поз.Т8.

Метаноло-воздушная смесь в перегревателе поз.Т8 перегревается до (90-145) °С паром 0,6 МПа (6 кгс/см2), подаваемым в межтрубное пространство, для предотвращения конденсации и попадания жидкого метанола на катализатор, который при этом зауглероживается и снижает свою активность. Перегретая метаноло-воздушная смесь, пройдя огнепреградитель поз.Х9, заполненный фарфоровыми шариками и кольцами Рашига, служащие для предотвращения попадания открытого огня в спиртоиспаритель, поступает в верхнюю часть контактного аппарата поз.Р10.

Приготовление метаноло-воздушной смеси контролируется и регулируется следующими приборами:

Турбовоздуходувка поз.М5/1-3.

- Включение, отключение турбовоздуходувки поз.М5 и управление эл.задвижками турбовоздуходувки поз.М5-1з, 2з, 3з осуществляется по месту и с ЦПУ. Открытие и закрытие эл.задвижек, работа воздуходувки сопровождаются световой сигнализацией на ЦПУ.

- Температура масла в подшипниковой камере контролируется с помощью прибора поз.TJRA-23 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией на щите ЦПУ при температуре более 80 °С.

- Давление воздуха на нагнетании турбовоздуходувки измеряется по месту манометром поз.PI-44.

- Давление на трубопроводе подачи воздуха в процесс контролируется с помощью прибора поз.PIA-44, и сопровождается световой и звуковой сигнализацией давления менее 0,04 МПа (0,4 кгс/см2) на ЦПУ.

- Расход воздуха, подаваемого в процесс, контролируется системой приборов поз.FIRCA-26 и регулируется сбросом части воздуха с трубопровода нагнетания «на свечу» и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при расходе воздуха менее 3000 м3/ч на ЦПУ.

- Ток электродвигателя воздуходувки поз.М5/1-3 контролируется с помощью прибора поз.EIS-20 на щите ЦПУ и по месту, и сопровождается отключением турбовоздуходувки при превышении тока 360 А для IIIМ5/1-3, IМ5/3 и 208 А для IМ5/1,2.

Смеситель поз.Х11.

- Расход метанола, подаваемого в процесс, контролируется с помощью прибора поз.FIRA-39 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при расходе менее 2 м3/ч на щите ЦПУ.

- Расход деминерализованной воды и надсмольной воды контролируется и регулируется с помощью системы приборов поз.FIRC-40 по месту и со щита ЦПУ.

Спиртоиспаритель поз.Е7а, Е7б, Т7.

- Температура воздуха, поступающего в выносную греющую камеру поз.Т7, контролируется с помощью прибора поз.TJR-75 (9 точка) I технологическая линия, TIR-31 (1 точка) - III технологическая линия на щите ЦПУ.

- Температура метанола или метаноло-водного раствора, поступающего в отстойник поз.Е7б, контролируется с помощью прибора поз.TIR-35 на щите ЦПУ.

- Температура в верхней части испарителя поз.Е7а спиртоиспарителя контролируется с помощью прибора поз.TJR-56 (10 точка) I технологическая линия, TIR-34 - III технологическая линия, в нижней части - поз.TJR-75, (8 точка) I технологическая линия, TIR-31 (2 точка) - III технологическая линия на щите ЦПУ.

- Давление в верхней испарителя поз.Е7а контролируется с помощью прибора поз.PIR-30 на щите ЦПУ.

- Давление в нижней части испарителя поз.Е7а контролируется с помощью прибора поз.PIR-30 на щите ЦПУ.

- Уровень в испарителе поз.Е7а регулируется с помощью прибора поз.LIRCSA-27,максимальное - 70 % и минимальное - 30 %, для III технологической линии - 35 %, значения уровня сопровождаются световой и звуковой сигнализацией. Максимальное значение уровня (80 %) контролируется с помощью прибора поз.LА-27 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией на ЦПУ. При уровне в испарителе поз. Е7а 20 %, для III технологической линии - 25 %, происходит автоматическое отключение воздуходувки поз.М5/1-3.

- Для предотвращения распространения пламени в системе предусмотрена дистанционная подача азота отсечным клапаном поз.HA-36 в трубопровод между испарителем поз.Е7а и перегревателем поз.Т8 со щита ЦПУ.

- Для предохранения спиртоиспарителя от превышения давления на испарителе поз.Е7а предусмотрен предохранительный клапан,

Роткр.=0,20 МПа (2,0 кгс/см2).

Перегреватель поз.Т8.

- Температура метаноло-воздушной смеси после перегревателя поз.Т8 контролируется с помощью прибора поз.ТIR-46 на щите ЦПУ.

- Давление метаноло-воздушной смеси после перегревателя поз.Т8 контролируется с помощью манометра поз.PI-8, установленного по месту.

Огнепреградитель поз.Х9.

- Температура метаноло-воздушной смеси после огнепреградителя контролируется с помощью прибора поз.TIA-48 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при температуре более 200 °С на щите ЦПУ.

- Давление метаноло-воздушной смеси после огнепреградителя измеряется с помощью манометра поз.PI-9 установленного по месту.

1.5.3 Синтез формальдегида

Образование формальдегида из метанола происходит в контактном аппарате поз.Р10 при прохождении метаноло-воздушной смеси через слой катализатора при температуре (550-600) °С («мягкий режим») или с добавлением воды при температуре (650-700) °С («жесткий режим»).

Контактный аппарат поз.Р10 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, в нижней части которого расположен кожухотрубный теплообменник, в межтрубное пространство которого подается водяной конденсат, а по трубному пространству проходят реакционные газы. Катализатор укладывается на 2 слоя нержавеющей сетки [(10-10) мм и (1-1) мм], высотой (120-150) мм, а сверху слоя катализатора помещается электрозапал.

Разогрев контактной массы, при пуске до температуры (300-350) °С, при которой начинается реакция превращения метанола в формальдегид, осуществляется включением электрозапала, а дальнейший подъем температуры происходит за счет тепла реакций.

Температура в слое катализатора поддерживается автоматически, подачей пара в греющую камеру поз.Т7 спиртоиспарителя, и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при температуре в слое катализатора 620 °С - в «мягком режиме» и 720 °С - в «жестком режиме». При достижении температуры в слое катализатора в «мягком режиме» 650 °С, а в «жестком режиме» 750 °С происходит автоматическое отключение воздуходувки поз.М5/1-3.

В результате реакций, протекающих в слое катализатора, из метаноло-воздушной смеси образуются контактные газы, в состав которых входят: формальдегид, водород, углекислый газ, окись углерода, азот, пары воды, непрореагировавший метанол.

Для предотвращения термического разложения образовавшегося формальдегида и прекращения побочных реакций, контактные газы выходящие из зоны контактирования резко охлаждаются в подконтактном холодильнике до температуры не более 200 °С за счет испарения водного конденсата, поступающего из паросборника поз.Е12 в межтрубное пространство подконтактного теплообменника. Образовавшаяся в подконтактном холодильнике паро-водяная смесь за счет естественной циркуляции поступает в паросборник поз.Е12, где отделяется пар от конденсата. Давление пара в паросборнике поз.Е12 (0,18-0,2) МПа [(1,8-2) кгс/см2], поддерживается паром подаваемым в паросборник поз.Е12 из теплопункта от коллектора поз.10Т.

Конденсат из теплообменника поз.Т7 спиртоиспарителя собирается в конденсатосборник поз.Е13, откуда насосами поз.Н14/1-2 через обратный клапан подается в паросборник поз.Е12.

Узел синтеза формальдегида контролируется и регулируется следующими приборами:

Реактор поз.Р10.

- Давление на входе в реактор контролируется с помощью прибора поз.PIR-50 на щите ЦПУ.

- Давление в нижней части реактора контролируется с помощью прибора поз.PIR-50 на щите ЦПУ.

- Давление на выходе из реактора контролируется с помощью прибора поз.PIR-51 на щите ЦПУ.

- Температура в слое катализатора контролируется и регулируется с помощью приборов поз.TJRSA-49, поз.TIRС-49 - I технологическая линия, поз.TIRA-49, поз.TIRS-49, поз.TIRС-49 - III технологическая линия с ЦПУ. Регулирование температуры осуществляется клапаном установленным на подаче пара в греющую камеру поз.Т7 спиртоиспарителя. При достижении температуры в слое катализатора 620 °С («мягкий режим») и 720 °С («жесткий режим») предусмотрена предупредительная световая и звуковая сигнализация, а при 650 °С и 750 °С воздуходувка поз.М5/1-3 отключается. Температура над слоем катализатора в реакторе поз.IIIР10 контролируется с помощью прибора TIA-49 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при температуре более 200 °С на щите ЦПУ.

- Температура контактных газов на выходе из подконтактного теплообменника реактора поз.Р10 контролируется с помощью прибора поз.TIR-31 - I технологическая линия, поз.TIR-31 (3 точка) - III технологическая линия.

- Для предотвращения превышения давления в реакторе, разрушений аппарата и коммуникаций контактные аппараты поз.I, II, IIIР10 снабжены предохранительными мембранами с выбросом в безопасную зону:

- контактный аппарат поз. IР10 одной мембраной Рвзр.=(0,11-0,15) МПа [(1,1-1,5) кгс/см2];

- контактный аппарат поз.IIР10 тремя мембранами Рвзр.=(0,11-0,15) МПа [(1,1-1,5) кгс/см2];

- контактный аппарат поз.IIIР10 двумя мембранами Рвзр.=(0,08-0,1) МПа [(0,8-1) кгс/см2].

- Трубопроводы на входе спиртовоздушной смеси в реактор поз.Р10, на выходе из него контактных газов, а также обводной трубопровод снабжены электрозадвижками поз.Р10-2з, Р10-3з, Р10-1з, открытие и закрытие которых осуществляется с ЦПУ и по месту и сопровождается световой сигнализацией на щите ЦПУ.

Паросборник поз.Е12.

- Давление контролируется с помощью приборов поз.PIR-53 на щите ЦПУ.

- Уровень (30-70) % контролируется с помощью прибора поз.LIRCA-52 и регулируется подачей конденсата в конденсатосборник поз.Е13 от насоса поз.Н14/1,2 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией максимального - 80 % и минимального - 20 % значений уровня на щите ЦПУ.

- От превышения давления паросборник снабжен двумя предохранительными клапанами Роткр.=0,23 МПа (2,3 кгс/см2).

Конденсатосборник поз.Е13.

- Уровень (30-70) % контролируется с помощью приборов поз.LIRCA-302 с ЦПУ и регулируется автоматически: при снижении уровня - подачей деминерализованной воды или конденсата, а при повышении уровня - отбором конденсата в теплопункт, сопровождается световой и звуковой сигнализацией максимального - 80 % и минимального - 20 % значений уровня на щите ЦПУ.

- Давление в кондесатосборнике поз.Е13 контролируется с помощью манометра поз.PI-303 по месту.

Насос поз.Н14.

- Давление на трубопроводе нагнетания контролируется с помощью прибора поз.PISA-306 и сопровождается световой и звуковой сигнализацией при давлении менее 0,25 МПа (2,5 кгс/см2) на щите ЦПУ и остановкой насоса.

- Работа, включение и отключение насоса сопровождается световой сигнализацией на ЦПУ.

1.5.4 Получение формалина-«сырца»

Контактные газы, охлажденные в подконтактном холодильнике реактора, поступают в поглотительную систему, состоящую из абсорбционной колонны поз.К16, аппарата воздушного охлаждения поз.Х18, теплообменников поз.Т20, Т21, Т22, Т23 и циркуляционных насосов поз.Н17/1-3, Н19/1-3.

Абсорбционная колонна поз.К16 представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат переменного сечения: нижняя кубовая часть диаметром 2800 мм с шестью встроенными теплообменниками, и верхняя диаметром 2200 мм с 24 тарелками (1, 7, 13, 19 тарелки - глухие, с 21 по 24 - колпачковые, остальные - жалюзийно-клапанного типа). В верхней части колонны для предотвращения уноса капель жидкости предусмотрен каплеотбойник.

В кубе абсорбционной колонны поз.К16 происходит охлаждение контактных газов, конденсация паров воды и метанола, а также хемосорбция водой значительной части формальдегида. Несконденсировавшиеся пары и газы из куба поднимаются вверх по колонне навстречу орошающей жидкости.

Орошение абсорбционной колонны осуществляется водой, поступающей на 24 тарелку расходом до 6 м3/ч и охлажденной в теплообменнике поз.Т22 до температуры не более 25 °С. Для орошения колонны используется деминерализованная вода, надсмольная вода, подаваемая насосом поз.Н63 из емкости поз.Е62, или смесь: надсмольная вода и деминерализованная вода после теплообменника поз.Т54. Расход воды, подаваемой на орошение, регулируется таким образом, чтобы массовая доля формальдегида в кубе колонны была не более 38 %. Для оперативного изменения концентрации формальдегида в кубе колонны предусмотрена подача жидкости до 6 м3/ч от насосов поз.Н17/2,3, поз.Н19/2,3 в куб колонны поз.К16.

Для получения формалина с содержанием метанола до 8 % предусмотрен отвод жидкости с 13 глухой тарелки в емкость поз.Е62. Уровень на 13 тарелке поддерживается (20-80 ) % и регулируется отбором жидкости от насоса поз.Н19/2,3 в емкость поз.Е62.

Уровень в кубе колонны поз.К16 поддерживается (10-80) % в зависимости от нагрузки и давления в системе и регулируется отбором формалина на питание ректификационной колонны поз.К32 или в стандартизаторы поз.Е42/1,2,5,6 (при работе без узла ректификации).

Часть тепла, выделяющегося в кубе колонны, снимается в 4-х верхних встроенных теплообменниках оборотной водой, в 2-х нижних - метанолом, поступающим в процесс, а остальная часть тепла снимается циркуляцией формалина через аппарат воздушного охлаждения поз.Х18. Дополнительно съем тепла реакционных газов, теплоты поглощения и конденсации в колонне поз.К16 осуществляется охлаждением слабого формалина, выводимого с глухих тарелок, в выносных теплообменниках по контурам:

1 контур: 1-я тарелка-----насос Н17/2,3------теплообменник Т20------6-я тарелка.

2 контур: 7-я тарелка-----насос Н19/1,2-----теплообменник Т21-----12-я тарелка.

3 контур: 13-я тарелка-----насос Н19/2,3-----теплообменник Т23-----18-я тарелка.

4 контур: дем.вода и(или) надсмольная вода-----теплообменник.Т22-----24-я тарелка.

Температура в абсорбционной колонне поз.К16 в следующих пределах:

на выходе из куба колонны - не более 70 °С,

под первой тарелкой -не более 80 °С,

на 9-й тарелке -не более 50 °С,

на 18 тарелке -не более 30 °С,

на 24 тарелке -не более 25 °С,

вверху колонны - не более 25 °С.

Охлаждение формалина в теплообменниках поз.Т20, Т21 производится оборотной водой до температуры не более 60 °С и 30 °С соответственно, а в теплообменниках поз.Т23 и поз.Т22 оборотной водой до температуры не более 25 °С.

Выхлопные газы с верха колонны поз.К16 с температурой не более 25 °С направляются на установку термического обезвреживания или для сжигания на факельную установку, расположенную на отм.12.000 м. проходя через конденсатосборники поз.Х66 и поз.Х5, где отделяется и самотеком сливается в стандартизатор поз.Е42/2,5 сконденсировавшаяся жидкость.

Состав выхлопных газов в объемных долях, %:

СО2 - не более 5,

СО не более 5,

Н2 - (16-26)

О2 - не более 1,2,

СН4 - не более 1,

СН3ОН -не более 7 г/м3,

СН2О -не более 4 г/м3,

N2 - по разности.

По составу выхлопных газов можно судить о работе катализатора, о наличии отклонений от норм технологического режима.