Работа сернокислотного производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

серный кислота цистерна коррозия

В целях улучшения экологической обстановки Прибалхашского региона в 2008 году состоялся пуск сернокислотного цеха мощностью 1 млн. 200 тысяч тонн серной кислоты в моногидрате в год. В основу этого проекта заложена схема совместной утилизации серосодержащих газов от печей Ванюкова (с концентрацией от 40 % до 60 % SO₂), конвертеров (с концентрацией от 5 % до 7 % SO₂).

Для сернокислотных производств способ смешения серосодержащих газов с высокой и низкой концентрацией SO₂ в практике работы предприятий, по крайней мере стран СНГ, осуществляется впервые.

Сернокислотный цех спроектирован для переработки газа Балхашского медеплавильного завода. Генеральный проектировщик фирма: «Кеметикс».

Сернокислотный цех является отдельной производственной линией двойного контактирования и двойной абсорбции.

Сернокислотный цех производит серную кислоту из сернистого газа, поступающего с медеплавильного завода. Проектная производительность по моногидрату составляет 3846 т/сутки H₂SO₄.

В производстве серной кислоты выделяют четыре основные стадии. На первой стадии газ охлаждают и очищают. На второй стадии из газа удаляют влагу в процессе абсорбции крепкой серной кислотой. На третьей стадии сухой сернистый газ соединяется с кислородом в присутствии катализатора с образованием трехокиси серы. На заключительной стадии трехокись серы соединяется с водой с получением серной кислоты.

1. Характеристика сырья, товарной продукции, основного оборудования

1.1 Характеристика сырья

Контактный узел спроектирован для питающего газа, поступающего с медеплавильного цеха на узел газоочистки, для различных режимов эксплуатации медеплавильного завода. Состав сырья приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Состав сырья

Наименование	Номинальный режим	Сниженный расход	Автотермический режим
Продолжительность	непрерывный	непрерывный	непрерывный
Расход (Нм3/ч)	300,000	180,000	220,000
Температура, C	300	300	300
Давление, мм ВС	-25	-25	-25
Состав, об.%
SO2	12,23	7,34	7,78
CO2	2,0	2,0	2,0
O2	13,26	14,51	14,07
N2	63,74	67,65	67,65
SO3	0,77	0,5	0,5
H2O	8,0	8,0	8,0
Примеси, мг/нм3
As	21	21	21
HF	132	132	132
Пыль	200	200	200

1.2 Характеристика товарной продукции

Качество кислоты в конечном продукте имеет следующие значения, если параметры питающих газов соответствуют данным приведенным в таблице 2. Чистая серная кислота обычно бесцветная как вода. Однако присутствие в кислоте незначительного количества органических примесей может привести к изменению цвета или замутнению кислоты. В зависимости от типа и количества примесей цвет может меняться от светло-желтого до коричневого или даже черного. Следует избегать попадания примесей в кислоту.

Кислота серная техническая должна соответствовать требованиям ГОСТ 2184-77 «Кислота серная техническая».

Таблица 2 - Характеристика товарной продукции

Составляющие	Характеристика	Единицы
Концентрация H2SO4	92,5 - 93,5	%
Температура	<40	0C
Сернистая кислота	<50	ppmw SO2 (частей на млн. веса)
Железо (Fe)	<50	рpmw
Мышьяк (As)	<1	ppmw

1.3 Характеристика основного оборудования

Безопасность оборудования обеспечивается посредством соблюдения требований законодательства в РК в области безопасности машин и оборудования (закон Республики Казахстан от21.07.2007 № 305-3 «О безопасности машин и оборудования»).

Основное оборудование сернокислотного производства:

- скруббер, электрофильтр, каплеотделитель, охладительная башня, десорбер, сушильные башни, абсорберы, теплообменники, холодильники, теплообменники (кожухотрубные), сборники, отстойники, контактные аппараты и т.д. в процессе эксплуатации подвергаются изнашиванию (коррозии) из-за воздействия химических веществ, в связи с тем предусматриваются планово-предупредительные ремонты ППР. Системой ППР предусматриваются ремонты двух видов: текущий (Т) и капитальный (К). Текущий ремонт является основным видом ремонта в системе ППР, так как он позволяет обеспечить длительную работоспособность оборудования.

Текущий ремонт - вид планового ремонта, при котором производится частичная разборка оборудования, замена или восстановление футеровки, отдельных быстро изнашиваемых деталей и узлов.

Капитальный ремонт - вид планового ремонта, при котором производится разборка оборудования, очистка и промывка узлов и деталей, замена всех изношенных деталей, замена газоходов, огнеупорной кладки и т.д.

Кроме системы ППР предусматривается межремонтное обслуживание оборудования, которое предусматривает собой комплекс мероприятий, направленных на предупреждение преждевременного сверхнормативного износа машин и агрегатов, путем точного выполнения правил технической эксплуатации, а также своевременного регулирования и устранения мелких неисправностей. Межремонтное обслуживание подразделяется на:

- ежесменное техническое обслуживание:

- ежесуточную проверку правильной эксплуатации и технического состояния оборудования.

Опробование оборудования после выхода из ремонта производится в соответствии с ГОСТ 26-291-71 «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утвержденным Госгортехнадзором РК.

2. Описание процесса получения серной кислоты

Первая ступень мокрой очистки газа производится в cкруббере Вентури, где слабая 25 %-ная серная кислота для орошения газа подается насосами на два отдельных независимых коллектора, имеющих восемь брызгал каждый. Брызгала выполнены из SiC. Дополнительно имеется система аварийного распыления, которая соединена с аварийным резервуаром для воды быстрого охлаждения, который в случае отказа одного из независимых контуров орошения cкруббера подает промывную кислоту в соответствующие распылительные форсунки, она включается устройством, регулирующим температуру газа на выходе газа из скруббера Вентури, и/или низким давлением циркулирующей жидкости.

Скруббер Вентури предназначен для быстрого охлаждения обрабатываемого газа до 65 ⁰С, частичного удаления пыли и конденсации мышьяка.

Из cкруббера Вентури газ поступает в каплеотделитель, который предназначен для предотвращения выноса захватившего пыль тумана из скруббера Вентури в охладительную башню.

Для периодической промывки каплеотделителя применяется технологическая вода, которая подается через распылительную систему форсунок, и выводится в коллектор скруббера Вентури.

После каплеотделителя газ поступает в башню охлаждения газа. Башня охлаждения газов предназначена для конечного охлаждения газа до температуры 35 ⁰С. Газ поступает в нижнюю часть, проходит через насадку и выходит с верха башни. Башня имеет два независимых контура орошения, расположенных над насадкой, три насоса слабой пятипроцентной кислоты, два из которых в работе один в резерве, три пластинчатых холодильника которые, как и насосы рассчитаны на 50 % газовой нагрузки каждый.

Для снижения давления паров фтористого водорода над слабой кислотой в системе промывки, и удаления таким способом фтора из газа предусмотрена система дозирования силиката натрия.

40 %-ный силикат натрия готовится в автоклаве и насосами подается в бак для разбавления силиката натрия, оснащенный мешалкой, где разбавляется до концентрации 10 %, и дозирующими насосами подается в охладительную башню.

Окончательная очистка газа проводится в системе электростатических осадителей (МЭФ), состоящей из параллельно соединенных трех линий, в каждой из которых последовательно соединены два агрегата.

Осадители влажного газа оборудованы своей системой регулирования высокого напряжения. Установлены комплекты современных трансформаторов и выпрямителей, включающих полупроводниковые выпрямители и тиристорное управление.

Верхняя и нижняя рамы коронирующих электродов опираются на продуваемые воздухом изоляторы. Система продувки включает по одному вентилятору на камеру изолятора.

В верхней части каждого осадителя расположена система промывки, чтобы периодически очищать его внутреннюю поверхность, и смачивать перед пуском.

Промывка ведется слабой кислотой из башни охлаждения газов. На каждый осадитель требуется 280 м³/ч жидкости, которая самотеком возвращается в отстойник охладительной башни.

Все осадители промываются отдельно и независимо.

Для вывода слабой, 25 %-ной кислоты, из отделения газоочистки используется десорбер. Десорбер предназначен для отпаривания SO₂ из слабой кислоты, которая поступает на нейтрализацию. Отпаривание происходит за счет атмосферного воздуха, поступающего через клапан при разряжении, создаваемом в башне для охлаждения газа.

Отпаренное SO₂ возвращается в технологический процесс. Слабая кислота поступает на участок кислых стоков в баки, откуда насосами подается на нейтрализацию.

Оптически чистый газ с температурой 35 ⁰С и содержащий 20 мг/м³ кислотных паров, 0,3 мг/м³ мышьяка, менее 0,9 мг/м³ фтора, и общим содержанием пыли 1 мг/м³ поступает в сушильную башню отделения крепкой кислоты. Сушильная башня предназначена для абсорбции влаги, содержащейся во влажном газе и выходящем из отделения газоочистки.

Башня орошается 96 %-ной кислотой, подаваемой насосом через холодильник сушильной кислоты, который оснащен анодной защитой. Поддержание концентрации сушильной кислоты производится подачей 98 %-ной кислоты из промежуточного абсорбера. Избыток сушильной кислоты из цикла сушильной башни выводится снова в промежуточный абсорбер. Температура газа на выходе из сушильной башни составляет 45 ⁰С, температура кислоты на входе в башню 45 ⁰С, на выходе 74 ⁰С.

Для увеличения площади контакта газа с кислотой в сушильной башне имеется насадка из керамических седел, установленная на купольный колосник. Для снижения выноса брызг и тумана серной кислоты с газом, на выходе из сушильной башни имеется туманоуловитель.

Из сушильной башни через нагнетатели газ (SO₂) с температурой 100 ⁰С поступает в холодный теплообменник, где нагревается до температуры 200 ⁰С посредством охлаждения серного ангидрида (SO₃) до 210 ⁰С, поступающего с четвертого слоя контактного аппарата с температурой 435 ⁰С.

После холодного теплообменника газ, через горячий теплообменник с температурой 390 ⁰С, поступает на первый слой контактного аппарата.

Контактный аппарат имеет четыре слоя ванадиевого катализатора производства фирмы BASF, и выполнен из нержавеющей стали.

Степень превращения SO₂ в SO₃ по слоям контактного аппарата составляет:

первый слой - 64 %;

второй слой - 87 %;

третий слой - 96 %;

четвертый слой - 99,9 %.

С первого слоя катализатора газ (SO₃) с температурой 623 ⁰С через горячий теплообменник (охлаждаясь до 445 ⁰С посредством нагрева SO₂, поступающего на первый слой) поступает на второй слой катализатора.

Со второго слоя катализатора, газ с температурой 530 ⁰С поступает в теплообменник промежуточного абсорбера, где охлаждается до 435 ⁰С, посредством нагрева газа (SO₂), поступающего с холодного теплообменника повторного подогрева до 280 ⁰С. С теплообменника промежуточного абсорбера газ поступает на третий слой катализатора, после которого с температурой 465 ⁰С поступает в холодный теплообменник повторного подогрева, где охлаждается до 210 ⁰С посредством нагрева газа (SO₂), выходящего из промежуточного абсорбера до 280 ⁰С. Параллельно газ (SO₃) с третьего слоя катализатора подается в холодильник SO₃ промежуточного абсорбера, где охлаждается до 210 ⁰С.

Газ SO₃ после теплообменника повторного подогрева и холодильника SO₃ промежуточного абсорбера при температуре 210 ⁰С, поступает в промежуточный абсорбер, где происходит абсорбция SO₃ путем орошения газа концентрированной 98 %-ной серной кислотой. Температура газа на выходе с абсорбера составляет 75 ⁰С. Температура кислоты на входе в абсорбер составляет 75 ⁰С, на выходе 112 ⁰С.

Для увеличения площади контакта газа с кислотой в абсорбере имеется насадка из керамических седел, установленная на купольный колосник. На выходе газа из абсорбера установлены свечевые фильтры, служащие для снижения выноса брызг и тумана серной кислоты из башни. В цикле абсорбера имеются два насоса и холодильник кислоты, оснащенный анодной защитой.

Из промежуточного абсорбера газ (SO₂) поступает в теплообменник повторного подогрева, где нагревается до 280 ⁰С, и подается к теплообменнику промежуточного абсорбера. В теплообменнике промежуточного абсорбера газ нагревается до 415 ⁰С, и подается на четвертый слой контактного аппарата, где окисляется до SO₃ и нагревается до 435 ⁰С.

Химизм окисления SO₂ до SO₃ можно описать следующей реакцией:

С четвертого слоя катализатора газ SO₃ поступает параллельно в холодный теплообменник и холодильник SO₃ конечного абсорбера, в которых охлаждается до 210 ⁰С, и подается в конечный абсорбер для абсорбции SO₃ крепкой 98 %-ной серной кислотой.

Химизм процесса абсорбции можно описать следующей реакцией:

Конечный абсорбер имеет насадку из керамических седел, установленных на купольный колосник. Температура газа на выходе из абсорбера составляет 75 ⁰С. Температура кислоты на входе 75 ⁰С, на выходе 104 ⁰С. Из конечного абсорбера обессеренный газ поступает в выхлопную трубу цеха и выкидывается в атмосферу.

Избыток образующейся кислоты, через конечный абсорбер, с температурой 104 ⁰С и концентрацией 98 %, поступает в сборник конечного абсорбера, где разбавляется технологической водой до концентрации 93 %, охлаждается до 40 ⁰С в холодильнике продукта оснащенного анодной защитой, и подается на склад кислоты.

Система контактного аппарата имеет топку и пусковой теплообменник, которые применяются для предварительного нагрева воздухом катализатора на слоях контактного аппарата перед подачей очищенного и осушенного газа с медеплавильного завода.

Склад кислоты имеет четыре резервуара по 7200 м³ имеющие анодную защиту каждый, и способен хранить десяти дневную выработку цеха. Для отгрузки готовой продукции потребителю имеются 12 узлов налива кислоты в цистерны. В сутки склад способен отгрузить 96 цистерн.

Сернокислотный цех (далее СКЦ) имеет собственную водооборотную станцию мощностью 153 кВт, способную обеспечить охлаждение и циркуляцию 11000 м³ химически чистой воды в час, применяемую для охлаждения слабой и крепкой кислоты, охлаждения основных нагнетателей и компрессоров сжатого воздуха.

Компрессорный участок УСК СКЦ имеет два компрессора «АтласКопка», и обеспечивает давление осушенного сжатого воздуха КИПиА до 9 кгс/см². Сжатый воздух необходим для управления пневмоприводами и пневмоклапанами, установленными на газоходах и кислотопроводах СКЦ. Также сжатый воздух подается в резервуары склада кислоты для вентиляции паров серной кислоты, что обеспечивает защиту корпусов резервуаров от коррозии.

Одним из участков СКЦ является станция промывки железнодорожных цистерн, предназначенная для промывки и нейтрализации ЖДЦ в случае необходимости ремонта котла цистерны, или проведения деповского ремонта тележки, а так же в случае попадания веществ, которые могут повлиять на качество кислоты.

УСК СКЦ имеет свою химическую лабораторию, предназначенную для ведения химического контроля процесса мокрой очистки газа, окисления сернистого ангидрида в серный, процесса абсорбции серного ангидрида, осушки сернистого ангидрида, и контроля качества отгружаемой, готовой продукции.

2.1 Уровень кислоты

Уровень кислоты в сушильной башне (7506U) должен поддерживаться в нормальном рабочем диапазоне, чтобы не допустить повреждение насоса и переполнение сушильной башни (7506U) при остановке цеха. Уровень кислоты автоматически регулируется устройством LIC-750606. Регулятор снабжен сигнализацией высокого и низкого уровня.

При срабатывании сигнализации низкого уровня следует проверить работу регулятора LIC-750606 при помощи уровнемерного стекла, установленного в нижней части башни. Если уровень продолжает падать, следует принять меры для подготовки цеха к остановке. Сигнализация аварийно низкого уровня автоматически отключит насос сушильной кислоты (7811P) и начнет полную остановку цеха.

При высоком уровне необходимо проверить работу регулятора LIC-750606 и сушильного насоса (7811P). Если уровень продолжает повышаться, оператор должен принять меры к остановке цеха. При сигнале аварийно высокого уровня оператор должен остановить цех.

2.2 Расход кислоты

Сушильный насос (7811P) непрерывно прокачивает кислоту через систему осушения. Насос обеспечивает достаточный расход кислоты для хорошей осушки технологического газа. Расход кислоты на орошение сушильной башни (7506U) отображается на устройстве цифровой индикации FI-750604 в операторной и, как правило, является постоянной величиной. Отклонения от значений нормального расхода до 10 % не должно вызывать проблем. Любое значительное снижение расхода кислоты происходит в результате проблем в эксплуатации, таких как закупорка труб, засорение фильтра или неисправность насоса.

Сигнал низкого уровня предупреждает оператора, когда расход кислоты снижается ниже нормальных отклонений от номинальной величины. Срабатывание автоматического устройства отключения при аварийно низком уровне остановит цех.

При срабатывании сигнализации низкого уровня, необходимо проверить работу сушильного насоса (7811P) и убедиться, что все регулирующие задвижки и сетчатые фильтры функционируют нормально. Если расход продолжает падать, то механизм отключения при аварийно низком уровне отключит основной нагнетатель (7510C-A/B). Сушильный насос (7811P) при этом не отключится, а будет продолжать работать. Такая остановка предотвратит длительную работу сушильной башни (7506U) при расходе кислоты ниже минимального, что может привести к недостаточной осушке технологического газа и вызвать коррозию оборудования ниже на потоке.

2.3 Температура кислоты

Значения температуры кислоты на входе в сушильную башню (7506U) отображаются на устройстве цифровой индикации TIC-750607 в операторной. Датчик температуры кислоты на входе в сушильную башню (7506U) снабжен сигнализатором высокой температуры.

Температура кислоты на выходе из сушильной башни (7506U) также измеряется и прибором TI-750607, снабженным сигнализацией. Повышение температуры косвенно свидетельствует о снижения расхода кислоты ниже требуемого уровня, т.к. низкий поток является причиной повышения температуры кислоты.

2.4 Защита от коррозии

Сведение коррозии холодильника сушильной кислоты (7813H) к минимуму обеспечивается образованием защитной пленки на поверхностях, находящихся в контакте с кислотой. Электрический потенциал, прикладываемый к холодильникам для поддержания этой пленки, непрерывно измеряется контрольными электродами, установленными в холодильнике. Система ANOTROL® автоматически регулирует выходную мощность для поддержания потенциала на нужном уровне. Выходная мощность должна регулярно контролироваться для обеспечения защиты холодильника от коррозии. Периодические отклонения в показаниях приборов обычно свидетельствуют об отклонениях режимных параметров цеха. При получении показаний, фиксирующих превышение установочной мощности необходимо выяснить причины.

2.5 Цвет кислоты

При первом пуске или после длительного останова, кислотная система может содержать остаточные примеси, которые существенно меняют цвет кислоты. Однако через несколько дней кислота должна очиститься.

Во время технического обслуживания кислотной системы важно, чтобы по завершении работ участок был тщательно инспектирован. Кусочки пластика или обматывающей ленты могут привести к изменению цвета кислоты на длительный срок.

3. Запуск цеха

Приведенные в настоящем разделе инструкции по пуску описывают последовательность операций пуска сернокислотного цеха и являются общими по своему характеру.

· Закрыть вентиля подачи технологической воды в башню промежуточного абсорбера, в сборник конечного абсорбера, в каплеотделитель, в башню охлаждения газов, во вторую ступень МЭФ и в бак для разбавления силиката натрия.

· Открыть задвижки для подачи охлаждающей воды в холодильники охладительной башни, сушильной кислоты, кислоты абсорбента и товарной кислоты.

· Запустить водооборотную станцию СКЦ.

· Подать охлаждающую воду к основным нагнетателям и компрессорам технологического воздуха (воздух КИПиА).

· Запустить компрессор технологического воздуха (воздуха КИПиА).

· Убедиться, что охлаждающая вода циркулирует в системе трубопроводов и проходит через холодильники, проверить давление воды.

· Убедиться, что сжатый воздух поступает к запорной арматуре цеха, нагнетателям, водооборотной станции, к оборудованию топки подогревателя, складу кислоты; проверить давление сжатого воздуха.

До пуска нагнетателя необходимо наполнить крепкой кислотой сушильную башню, промежуточный и конечный абсорберы, и запустить их в работу.

Наполнение промежуточного и конечного абсорберов

Убедиться, что:

- закрыты спускные клапаны на насосах и сетчатом фильтре промежуточного абсорбера;

- закрыт спускной клапан на кислотопроводе из промежуточного абсорбера;

- закрыт спускной клапан на затворе кислоты из конечного абсорбера;

- закрыты спускные клапаны на холодильнике промежуточного абсорбера, и убедиться, что охлаждающая вода пропускается через холодильник;

- закрыт воздуховыпускной клапан на сетчатом фильтре промежуточного абсорбера;

- закрыты запорные клапана на всасе насосов абсорберов;

- закрыт запорный клапан по нагнетанию насосов абсорберов;

- закрыты воздуховыпускные клапаны на насосах абсорберов;

- закрыты запорный клапан для воздуха продувки КИП к уплотнениям вала насосов абсорберов.

· Открыть:

- запорный клапан на всасе одного из насосов абсорберов;

- запорный клапан по нагнетанию выбранного насоса абсорберов (примерно от 15 % до 20 %);

- воздушный клапан на выбранном насосе абсорберов;

- запорный клапан для воздуха продувки КИП на выбранном насосе абсорберов;

- запорный клапан к ротаметру и отрегулировать расход до 6 м³/ч.

· Закрыть:

- запорный клапан на трубопроводе к анализатору кислоты;

- клапаны в точках забора проб абсорбера на пробоотборнике крепкой кислоты.

· Установить устройство обхода блокировки на «Байпас».

· Анализаторы концентрации сушильной кислоты и кислоты абсорбера перевести в ручной режим и выставить на «0».

· Уровнемер кислоты в промежуточном абсорбере перевести в ручной режим и выставить на «0».

· После выполнения всех выше перечисленных действий необходимо открыть запорный клапан на трубопроводе кислоты со склада кислоты в промежуточный абсорбер, включить насос на складе кислоты и наполнить промежуточный и конечный абсорберы до заданного уровня.

· Когда уровень кислоты набран, включить выбранный насос абсорбера.

Наполнение сушильной башни кислотой

Убедиться, что:

- закрыты спускные клапаны на насосе и сетчатом фильтре сушильной башни;

- закрыт спускной клапан на кислотопроводе из сушильной башни;

- что закрыт спускной клапан на холодильнике сушильной башни, и убедиться, что охлаждающая вода пропускается через холодильник;

- что промывочный и пробоотборный клапаны на трубопроводе к пробоотборнику закрыты;

- что запорный клапан и спускной клапан на анализаторе концентрации сушильной кислоты закрыты;

- что закрыт спускной клапан на трубопроводе выше регулирующего клапана концентрации сушильной кислоты;

- воздуховыпускной клапан на сетчатом фильтре закрыт.

· Открыть:

- запорный клапан на всасе насоса сушильной кислоты;

- запорный клапан по нагнетанию насоса сушильной кислоты (примерно от 15 % до 20 %);

- воздуховыпускной клапан на насосе сушильной кислоты.

· Убедиться, что приборный воздух поступает к насосу сушильной кислоты. Расход должен составлять 6 м³/ч.

· Установить устройство обхода блокировки на «Байпас».

· Уровнемер кислоты в сушильной башне перевести в ручной режим и выставить на «0».

· Перевести анализатор концентрации сушильной кислоты в ручной режим и установить на «0».

· Убедиться, что система промежуточного абсорбера прокачивает кислоту и готова принять дополнительную кислоту со склада продукта.

· Когда необходимый уровень кислоты в сушильной башне и промежуточном абсорбере будет набран, перекрыть запорный клапан подачи кислоты в промежуточный абсорбер.

· После того как уровень набран можно включить насос сушильной кислоты.

Наполнение сборника конечного абсорбера

Убедиться, что:

- регулятор концентрации продукта в ручном режиме и выставлен на «0»;

- запорные клапаны и задвижка обводного трубопровода закрыты, и спускной клапан на трубопроводе воды к смесителю закрыт;

- двойные стопорно - спускные клапаны на трубопроводе воды закрыты.

· Перевести регулятор уровня в ручной режим и выставить на «0».

· Убедиться, что:

- запорный и спускной клапаны на трубопроводе кислоты к смесителю закрыты;

- спускной клапан на сборнике конечного абсорбера закрыт;

- что кислота циркулирует в системе промежуточного абсорбера и готова принять дополнительную кислоту со склада продукта.

· Открыть запорный клапан на кислотопроводе к смесителю.

· Установить уровнемер в ручной режим и подать кислоту из контура циркуляции промежуточного абсорбера через смеситель в сборник конечного абсорбера.

· Когда уровень кислоты в сборнике достигнет заданного уровня прекратить подачу кислоты в сборник. После того как уровень кислоты набран можно включить насос.

Подготовка контактного аппарата к разогреву контактной массы

· Закрыть все спускные клапана и точки отбора давления на всех газоходах и оборудовании.

· Установить:

- регулятор температуры первого слоя в ручной режим, и закрыть заслонки на входе в контактный аппарат от холодного теплообменника;

- регулятор температуры SO₃ после холодного теплообменника в ручной режим, и закрыть заслонку обводного газохода холодного теплообменника;

- регулятор температуры второго слоя на ручной режим, и открыть заслонку на выходе SO₃ из холодного теплообменника. Закрыть заслонку на выходе SO₃ из холодильника SO₃ конечного абсорбера;

- регулятор температуры третьего слоя в ручной режим, и открыть заслонку на выходе SO₃ из холодного теплообменника повторного подогрева. Закрыть заслонку на выходе SO₃ из холодильника SO₃ промежуточного абсорбера;

- регулятор температуры четвертого слоя на ручной режим, и открыть заслонку на обводном газоходе теплообменника промежуточного абсорбера;

- регулятор температуры SO₃ на выходе из теплообменника повторного подогрева в ручной режим, и закрыть заслонку на обводном газоходе из теплообменника повторного подогрева.

· Убрать:

- заглушку на газоходе от холодного теплообменника к теплообменнику подогревателя;

- заглушку на газоходе от теплообменника подогревателя к контактному аппарату.

· Открыть:

- шибер на газоходе от холодного теплообменника к теплообменнику подогревателя;

- шибер от теплообменника подогревателя к контактному аппарату.

- шибер на газоходе от теплообменника подогревателя к первому слою.

· Убедиться что ручной шибер на газоходе от теплообменника подогревателя к четвертому слою контактного аппарата закрыт.

· Установить регулятор соотношение SO₂ к O₂ в ручной режим и открыть клапан воздуха на разбавление перед сушильной башней.

· Проверить, чтобы все приборы КИПиА работали и все клапаны к приборам были открыты.

После выполнения выше перечисленных операций, УСК СКЦ готов к разогреву контактной массы.

Запуск нагнетателя

До запуска нагнетателя необходимо выполнить следующие операции:

· Проверить, чтобы:

- уровень смазочного масла в ванне был виден через смотровое окно;

- в подшипниках электродвигателя было достаточно смазочного масла;

- температура смазочного масла была выше 20 ⁰С, если температура ниже включить подогреватель масла.

· Включить масляный насос с электроприводом, убедиться, что сигнализация масляного давления отключена, и что смазочное масло подается на подшипники.

· Прокачивать масло в течение одного часа, пока температура всех узлов не станет одинаковая.

· Подать воду в охладители смазочного масла.

· Убедиться в наличии приборного воздуха на нагнетателях.

· Открыть:

- запорный клапан перед датчиком давления на входе газа в сушильную башню;

- запорные клапана к датчикам давления на газоходах перед нагнетателями;

- запорные клапана к датчикам давления на газоходах после нагнетателей;

· Проверить, чтобы заглушки на нагнетателях были сняты.

· Открыть запорный клапан на всасе запускаемого нагнетателя.

Перед пуском нагнетателя А или В необходимо убедиться в выполнении следующих разрешающих сигналов:

- HS 751008 - переключатель в положении рецикла;

- ZAO 751008 - клапан рециркуляции открыт;

- ZAC 751016 - шибер на выходе закрыт;

- IIC 751005 - направляющие лопатки в ручном режиме;

- ZAC 751005 - направляющие лопатки закрыты;

- ZAO 751015 - шибер на всасе открыт.

4. Требования безопасности

Работники сернокислотного цеха должны знать и выполнять инструкции по технике безопасности и промышленной санитарии для всех рабочих, ИТР, служащих сернокислотного цеха.

Работа по охране труда и технике безопасности в сернокислотном цехе в соответствии с «Системой управления охраной труда», которая представляет собой регламентированную техническими документами совокупность взаимосвязанных организационных, технических, санитарно-гигиенических и социально- экономических мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность работников в процессе труда.

4.1 Пожарные характеристики объектов

Пожарные характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Пожарные характеристики

Назначение здания	Площадь, м2	Этажность	Степень огнестойкости	Категория противопожарной безопасности производств
Здание контактно-компрессорного отделения 2-й очереди	838	1	2	Д
Здание столовой	1687	2	3	-
Назначение здания	Площадь, м2	Этажность	Степень огнестойкости	Категория противопожарной безопасности производств
Здание промывного отделения 1-й очереди	2624	1	2	Д
Контактно компрессорное отделение 3-й очереди	906	1	2	Д
Здание САО 2-й очереди	3215	1	2	Д
Промывное отделение 3-й очереди	11222	2	2	Д
Здание САО 3 -й очереди	9718	1-2	3	Д
Эстакада инженерных коммуникаций	45	1	3	Д
Здание вытяжной вентиляции	144	1	2	Д
Эстакада сброса кислых стоков	451	1	2	Б
Здание вспомогательного назначения	1066	1	2	-
Здание сухих электрофильтров 1-3-й очереди	3560	1-2	3	Д
Здание грануляции	555	2-3	2	Д
Здание подстанции СЭФ	144	1	3	Д

4.1.1 Первичные средства пожаротушения

Первичные средства пожаротушения приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Первичные средства пожаротушения

Объект	Огнетушители	Пожарный щит в комплекте	Система пожаротушения
СКП АБК УСК Участок пылеулавливания	8 шт. КТП № 1, 2, 3 РУ-10 кВ -2 шт. КТП № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 - по 2 огнетушителя ПЧИТ -1 огнетушитель	ПК - 4 шт. 2 пожарных щита: - на градирне - в главном Напротив транспортёрной ленты № 3 -1 пожарный щит	КТП -100 Автоматическая система пожаротушения. Автоматическая система пожаротушения в операторной и во всех преобразовательных подстанциях

5. Отбор и подготовка проб для испытаний и методы испытаний

5.1 Хранилище серной кислоты

На территории участка серной кислоты сернокислотного цеха (далее УСК СКЦ) установлено четыре емкости - хранилища, изготовленные из специализированной стали. Высота хранилища 15 метров, диаметр 25 метров. Каждое хранилище емкостью 14000 м³. Серная кислота в зависимости от концентрации, уровня заполнения хранилища и её качества, поступает в любое из четырех хранилищ по технологическим ниткам.

Уровни кислоты в хранилищах определяются по показаниям ультразвуковых приборов. Ежесменно хранилища опробуются для определения химического анализа. Результаты замеров уровней хранилищ и концентрация кислоты записываются в журнал рапорта ОКК ПО БЦМ.

Пробу кислоты из хранилища отбирает аппаратчик УСК СКЦ в присутствии контролера ОКК ПО БЦМ. Проба отбирается с помощью пробоотборника из нержавеющей стали, прикрепленного на длинный шнур (цепь), путем равномерного медленного погружения его в хранилище. Пробоотборник необходимо предварительно ополоснуть опробуемой кислотой. Набранная проба от 150 г до 200 г, осторожно наливается в чистую сухую стеклянную баночку ёмкостью 0,250 мл, закрывается плотной крышкой и относится в цеховую лабораторию для определения концентрации серной кислоты в процентах.

5.2 Осмотр и браковка железнодорожных цистерн

Техническая серная кислота транспортируется железнодорожными цистернами, которые предварительно осматриваются контролером ОКК ПО БЦМ совместно с аппаратчиком УСК СКЦ перед заполнением кислоты.

При осмотре цистерны проверяется наличие калибровочного знака, маркировка максимальной грузоподъемности, знака опасности (надпись на цистерне «серная кислота!» и вдоль цистерны желтая полоса). При наличии остатка более 25 см кислоты в цистерне, концентрации менее 90 %, при наличии масляных или других пятен цистерна бракуется. Также цистерна бракуется при технической неисправности: состояние рабочих площадок у горловины, отсутствие болтов на крышке люка. На бракованную цистерну составляется акт, в котором указывается причина браковки. Акт подписывают аппаратчик УСК СКЦ и контролер ОКК ПО БЦМ. За техническое состояние железнодорожных цистерн ответственность несет аппаратчик УСК СКЦ. Бракованная цистерна с актом отправляется на станцию «Заводская», для повторного ремонта и/или мойки цистерны.

В случае обнаружения течи, или наличия остатка кислоты более 25 см в цистерне, её ставят на эстакаду УСК СКЦ для перекачивания кислоты в хранилище. Аппаратчиком УСК СКЦП в присутствии контролера ОКК ПО БЦМ до перекачки замеряется уровень кислоты в цистерне и берется проба для определения концентрации. После определения уровня и опробования кислота с цистерны перекачивается в хранилище. Повторный замер остаточного уровня кислоты производится после завершения перекачки.

По факту обнаружения течи составляется акт, в котором указывается остаток кислоты в цистерне, концентрация и место, где выявлена течь. Все данные записываются в журнал «Браковка цистерн».

5.3 Определение веса и отбор проб серной кислоты из цистерн

Отбор и подготовка пробы кислоты серной производится согласно ГОСТ 2184-77 «Кислота серная техническая».

Аппаратчиком УСК СКЦ в присутствии контролера ОКК СКЦ по заполнению цистерны (на 10 см ниже козырька) замеряется уровень кислоты: опускается метр-шток в двух точках по продольной осевой линии цистерны. Проба серной кислоты отбирается с помощью пробоотборника из нержавеющей стали на цепи кислотостойкой стали, путем медленного его погружения в цистерну до самого дна. Перед опробованием пробоотборник ополаскивается опробуемой кислотой. Пробы серной кислоты отбираются от каждой цистерны. Пробы объемом от 500 мл до 700 мл выливаются в чистые сухие стеклянные бутылки, и определяется температура кислоты ртутным термометром. Затем бутылки закрываются резиновыми пробками. Отобранные пробы относятся в цеховую лабораторию СКЦ на определение концентрации моногидрата (H₂SO₄).

Из проб с каждой цистерны с помощью мерного стакана составляется партионная проба в зависимости от количества цистерн в партии. В мерном стакане партионная проба тщательно перемешивается стеклянной палочкой и от общей массы отбирается проба в количестве 450 мл, которая выливается в чистую сухую стеклянную бутылку и герметично закрывается. Бутылка снабжается этикеткой с указанием наименования продукта, даты и смены отбора проб, номера партии и сдается в Центральную химическую лабораторию (далее ЦХЛ) для определения полного химического состава по требованию ГОСТ 2184-77 «Кислота серная техническая». Оставшаяся часть пробы хранится как дубликат в ОКК СКП в течение месяца.

По высоте налива, номеру калибровочного знака на цистерне, плотности кислоты, определяется вес кислоты по таблице «определение веса кислоты».

В журнале «Отгрузка серной кислоты» делается запись: дата и смена, номер цистерны, порядковый номер пробы, номер партии, высота налива, плотность кислоты, концентрация по цеховой лаборатории СКЦ, вес нетто кислоты, адрес потребителя, время постановки цистерны, время сдачи цистерны, роспись контролера. Запись должна вестись аккуратно, четко, без исправлений. Если запись сделана неверно, она зачеркивается одной линией и рядом пишется правильная запись с подписью лица, сделавшего исправление.

Цистерны, залитые серной кислотой, плотно закрываются крышкой. Во избежание расплескивания кислоты по борту люка прокладывают асбестовую прокладку. Крышка люка закрывается на болты, затем контролер ОКК пломбирует её номерной пломбой. За качество упаковки несет ответственность аппаратчик сернокислотного цеха.

По готовности цистерны с кислотой к отгрузке заполняется:

- железнодорожная накладная с указанием номера цистерны, грузоподъемности цистерны, высоты налива, плотности, концентрации, температуры, номера пломбы, веса нетто кислоты. Проверяется знак опасности (красного цвета), ставится печать ОКК ПО БЦМ и роспись контролера ОКК ПО БЦМ;

- паспорт с указанием наименования продукта, вида, сорта, номеров цистерн (которые входят в эту партию), номера партии, веса партии, концентрации, массовой доли остатка после прокаливания, массовой доли железа, прозрачности и цвета. Ставится знак опасности печать ОКК ПО БЦМ. Оформленные документы передаются составителю железнодорожнику.

Диспетчеру МК по телефону передаются номера цистерн, куда адресованы, время подачи и время сдачи цистерн.

6. Методы контроля и метрологическое обеспечение

На участке серной кислоты используются следующие виды приборов КИПиА: манометры; датчики давления; датчики дифференциального давления; расходомеры электромагнитные; расходомеры ультразвуковые; расходомеры вихревые; термометры сопротивления; термопары; датчики уровня радарные; датчики уровня байпасного типа.

Метрологическая поверка осуществляется согласно утвержденному графику с периодичностью:

1) манометры, датчики давления, датчики дифференциального давления, термометры сопротивления, термопары - 1 раз в год;

2) расходомеры всех типов - 1 раз в 3 года;

3) уровнемеры радарные - 1 раз в 3 года.

Схема контроля технологических параметров сернокислотного производства приведена в приложении В.

6.1 Энергоснабжение, воздухоснабжение и водоснабжение

Энергоснабжение: на участке серной кислоты имеются подстанции 10 кВ.

Воздухоснабжение: Воздухоснабжение осуществляется двумя компрессорами через осушители воздуха, воздухозаборники.

Пароснабжение: пар подается из трубопровода вторичного пара Ду 200 в автоклав для варки силиката натрия, для подогрева мазута в емкостях и как греющий пароспутник мазутопровода для подачи мазута в топку подогревателя.

Мазутоснабжение: Подача мазута осуществляется из базисного склада ГСМ ПМТР через кольцевой трубопровод МПЦ-БМЗ в емкость 60 т., затем непосредственно из емкости мазутными насосами в топку подогревателя.

СКЦ является крупным потребителем промышленной воды, поступающей из цеха тепловодоснабжения (ЦТВС). Промышленная вода поступает через станцию оборотного водоснабжения (градирня):

В отделение газоочистки:

- для охлаждения слабой кислоты в холодильниках (3 шт).

В контактное отделение для охлаждения:

- масла в нагнетателях;

- сушильной кислоты в холодильниках;

- продукционной кислоты в холодильниках;

- абсорбера;

- компрессоров.

Объем оборотного водоснабжения составляет 11000 м³/час. Для подпитки объема воды в градирне установлены два повысительных насоса (один в работе, другой в резерве), запитанных из водовода Ду 500, перемычка между двумя закольцованными водоводами ТВС в пределах 430 м³/час.

Непосредственно на технологические нужды промышленная вода поступает через два повысительных насоса порядка 80 м³/час на:

- мешалку силиката натрия;

- аварийную емкость;

- скруббер Вентури;

- каплеотделитель;

- охладительную башню;

- промывку мокрых электрофильтров 2-ой ступени;

- сборник конечного абсорбера;

- промежуточный абсорбер.

Для отключения и регулировки количества воды каждое технологическое оборудование имеет свою запорную регулирующую арматуру.

На бытовые нужды АБК, лабораторию, склад кислоты, участок промывки цистерн хозяйственная питьевая вода подается через повысительные насосы в систему душирования УСК СКЦ.

Кислые стоки направляются по трубопроводам на участок приготовления известнякового молока и нейтрализации кислоты (УПИМиНСК), а затем на хвостохранилище, а условно чистые стоки через насосную оборотной воды на технологию обогатительной фабрики.

6.2 Источники водообеспечения УСК СКЦ при возникновении ЧС

Источники водообеспечения УСК СКЦ при возникновении ЧС приведены в таблице 5

Таблица 5 - Источники водоснабжения

Объект	Наименование источника водообеспечения
	Пожарные гидранты на Территории объекта	Противопожарный водопровод	Ближайший водоисточник вне территории объекта
СКЦ 1 АБК 2 УСК 3 Участок СЭФ	ПГ № 55, 56, 57 ПГ № 52, 51, 53, 61, 63, 64, 65, 66 ПГ № 103 61	Центральный D=200 мм P =1-10 кг/см2 D=500 мм P =1-10 кг/см2	Озеро Градирня ППК Озеро Градирня МПЦ

6.3 Охрана окружающей среды

Во избежание загрязнения окружающей атмосферы и с целью получения серной кислоты, отходящие газы медеплавильного цеха Балхашского медеплавильного завода направляются на очистку в сухие электрофильтры.

Кислота серная техническая выпускается и отгружается в соответствии с ГОСТ 2184-77 «Кислота серная техническая».

Кислота серная формируется партиями. Партией для первого и второго сорта считается количество цистерн, не более пяти, одновременно заливаемых с одного хранилища и сопровождаемых одним документом о качестве и количестве.

Размещено на Allbest.ru