Локализации и ликвидация аварийных ситуаций сернокислотной установки, работающей на сере
Краткая характеристика сернокислотного производства на основе серы. Передел производства серной кислоты. Определение возможных причин и факторов, способствующих возникновению и развитию аварий. Оценка уровня безопасности производственного объекта.
Рубрика | Безопасность жизнедеятельности и охрана труда |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.03.2013 |
Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
[Введите текст]
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1.1 Краткая характеристика сернокислотного производства на основе серы
Производство серной кислоты организовано в сернокислотном цехе гидрометаллургического завода предприятия Открытое Акционерное Общество «Приаргунское производственное горно-химическое объединение».
Проект разработан федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии» (ВНИПИпромтехнологии) по заказу 2203 в 2003 году с корректировочными технологическими решениями в 2005 году. Проект реализован на сернокислотной установке производства «Desmet Ballestra» по заказу 7С86.
Основным конечным продуктом является серная кислота контактная техническая по ГОСТ 2184-77 с концентрацией от 92,5 до 94 процентов.
Номинальная производительность технологической схемы составляет 180 тысяч тонн H2SO4 в год (в пересчете на моногидрат серной кислоты).
Суточный выпуск кислоты составляет в пределах 530 тонн, что в час будет составлять около 22 тонн.
Количество рабочих дней в году -340.
Режим работы производства - непрерывный, круглосуточный.
Побочным продуктом является перегретый теплотехнический пар с параметрами давлением равным 14-17 атм и температурой 230 °С
Исходным сырьем для получения серной кислоты служит сера техническая комовая или гранулированная, сорт не ниже 9990 по ГОСТ 127.1-93. Ожидаемое потребление серы при производительности 530 тонн в сутки составляет 7238 кг/час.
При ее сгорании в печах обжига получается диоксид серы (сернистый ангидрид), который в дальнейшем методом двойного контактирования с промежуточной абсорбцией (метод ДК/ДА) окисляется в триоксид серы и, соединяясь с водой, дает серную кислоту.
В отделении имеются следующие переделы, где возможны аварийные ситуации по настоящему « Плану локализации и ликвидации аварийных ситуаций» (ПЛАС):
Передел приема, хранения, плавления, фильтрации комовой серы;
Передел горения жидкой серы, утилизация тепла отходящих газов;
Передел получения серной кислоты.
1.2 Данные о топографии и месторасположения объекта
Отделение по производству серной кислоты располагается на площадке существующего цеха в непосредственной близости от основной промплощадки химического производства ОАО «ППГХО». Данное отделение расположено в 10 км от г. Краснокаменска Читинской области в северо-западных отрогах Аргунского хребта на водораздельном участке между падями Тулукуй и Широндукуй. Рельеф местности холмистый. Холмы имеют относительную высоту порядка 50-100 м Склоны холмов преимущественно пологие и большей частью покрыты скудной травяной растительностью. Общий склон местности от площадки направлен в сторону пади Широндукуй. Санитарно-защитная зона определена для промплощадки предприятия и равна 1000 м. Климат района резко континентальный, характеризующийся большими суточными и годовыми амплитудами температуры воздуха. Среднегодовая температура воздуха составляет - 0,4 оС. Самый холодный месяц - январь - - 22,4 оС. Самый теплый месяц - июль - + 19 оС.
Преобладающее направление ветров за год: западное (до 13 %), юго-западное (до 11 %), южное (до 21 %), северо-западное (до 16 %). Средняя годовая скорость ветра - 2,8 м/сек. Воздух отличается сухостью. Среднегодовое значение относительной влажности 64%. (Использованы материалы Краснокаменской метеостанции). Отрицательных физико-геологических явлений и процессов на водораздельном участке не наблюдается. (Заключение об инженерно-геологических условиях площадки А-3289 ДСП).
1.3 Блок-схема технологического объекта
Схема основных технологических потоков в отделении представлена на рисунке 1. Схема основных технологических потоков (принципиальная блок схема производства серной кислоты)
Рис. 1
2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ
Таблица 1 - Характеристика серы
№ п/п |
Наименование параметра |
Параметр |
Источник информации |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1. |
Наименование вещества |
Сера техническая, 4 класс опасности ГОСТ 12.1.005 |
||
2 |
Формула: |
|||
2.1 |
Эмпирическая |
S(S8) (б-форма) |
ГОСТ 12.1.005 |
|
2.2 |
Структурная |
|||
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 |
Физико-химические параметры: Молекулярный вес Запах Цвет Температура плавления, оС Плотность при 20 оС, кг/м3 |
32,064 Без запаха Желтый 112,8 2070 |
Б.В. Некрасов «Основы общей химии», М.Химия,1973г. |
|
4 4.1 4.2 |
Данные о взрывопожаро-опасности: Температура самовоспламенения оС Пределы взрываемости, мг/м3 |
Горюча. Взвешенная в воздухе пыль пожаровзрывоопасна 190 Нижний концентрационный предел распространения пламени (воспламенения) |
ГОСТ 12.1.041 |
|
5 |
Реакционная способность |
Активно соединяется со многими элементами. Во влажном воздухе слабо окисляется при комнатной температуре. Смесь паров с кислородом взрывает |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
6 |
Коррозионная активность |
Не корродирует |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
7 7.1 |
Токсическая опасность: ПДК пыли в воздухе рабочей зоны мг/м3 Пороговая токсодоза, мг*мин/л Летальная токсодоза, мг*мин/л |
6 Нет Нет |
ГОСТ 12.1.041 |
|
8 |
Информация о воздействии на людей |
Острым токсическим действием не обладает, при превышении ПДК вызывает воспаление слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, раздражение кожных покровов, заболевание желудочно-кишечного тракта. Аккумулятивными свойствами не обладает |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
9 |
Индивидуальные средства защиты |
Все работающие должны быть обеспечены специальной одеждой и индивидуальными средствами защиты (рукавицы, перчатки, респираторы, очки для защиты от механических воздействий) |
ГОСТ 12.4.011 |
|
10 |
Меры первой помощи пострадавшим от воздействия вещества |
При попадании серы в глаза - длительное промывание водой (не менее 10 минут). При попадании внутрь, необходимо вызвать рвоту и делать промывание желудка. При раздражении слизистой дыхательных путей - свежий воздух, ингаляция 2% содовым раствором. Обращение за медицинской помощью в медицинское учреждение |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
11 |
Методы перевода (нейтрализации) вещества в безопасное состояние |
При аварийных выбросах - сбор и утилизация |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
Таблица 2 - Характеристика диоксида серы
№ п/п |
Наименование параметра |
Параметр |
Источник информации |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Наименование вещества |
Диоксид серы (двуокись серы, сернистый ангидрид, сернистый газ) |
В.А.Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник». Л. «Химия», 1991г. |
|
2 2.1 2.2 |
Формула: Эмпирическая Структурная |
SО2 О = S = О |
В.А.Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник». Л. «Химия», 1991г. |
|
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 |
Физико-химические параметры: Молекулярный вес, г/моль Запах Цвет Температура, оС: - кипения (при давлении 101 кПа) - конденсации - кристаллизации Плотность по воздуху при 20 оС, кг/м3 |
64,063 Едкий, острый специфический бесцветный - 10 - 10,02 - 75,48 2,266 |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
4 4.1 |
Данные о взрывопожаро-опасности Температура самовоспла |
Взрывопожаробезопасен |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» |
|
4.2 4.3 |
менения, оС Температура вспышки, оС Пределы взрываемости |
Не воспламеняется Не горит Не взрывается |
3т. Л «Химия», 1976г. |
|
5 |
Реакционная способность |
Сухой SO2 при нормальных условиях малореакционноспособен. Кислород окисляет SO2 только в присутствии катализатора. При растворении в воде образует сернистую кислоту |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
6 |
Коррозионная активность |
Не корродирует |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
7 7.1 7.2 7.3 |
Токсическая опасность: ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 Пороговая токсодоза, мг/л Летальная токсодоза, мг/л |
10 1,8 при экспозиции 1 мин. 0,3 при экспозиции 1 ч. |
Гигиенические нормативы ГН 2.2.5.1313-03, Минздрав РФ,2003г. И.В. Бабинцев, А.Н. Варенков, Е.П. Потоцкий «Безопасность жизнедеятельности и экология» М.МИСиС 1997г. |
|
8 |
Информация о воздействии на людей |
Токсичен. Класс опасности - 3. Вызывает раздражение кожи, слизистых оболочек носа, глаз и верхних дыхательных путей. При содержании в воздухе 60 мг/м3 SO2 возможны острые отравления, сопровождающиеся отеком легких и расширением сердца. Признаками отравления являются головокружение, раздражение слизистых оболочек (щипание в носу, чихание, позывы к кашлю). При сильных отравлениях наблюдаются общая слабость, одышка, сильный кашель с выделением вязкой кровянистой мокроты и даже потеря сознания. Общее действие заключается в нарушении углеводного и белкового обмена, угнетении окислительных процессов в головном мозге, печени, селезенке, мышцах. |
ГОСТ 12.1.007 Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
9 |
Индивидуальные средства защиты |
Все работающие должны быть обеспечены специальной одеждой и индивидуальными средствами защиты (противогаз с коробкой марки «БКФ», рукавицы, перчатки, очки для защиты глаз) |
ГОСТ 12.4.011 |
|
10 |
Меры первой помощи пострадавшим от воздействия вещества |
Первой помощью при отравлении диоксидом серы является перенос пострадавшего на свежий воздух, дать ему вдыхать кислород и ввести внутрь слабый раствор соды. При затрудненном дыхании через нос - эфедрин, подкожно атропин. Тепло на область шеи. При сильных отравлениях необходимо производить искусственное дыхание до прибытия врачебной помощи. |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
11 |
Методы перевода (нейтрализации) вещества в безопасное состояние |
Локализация и ликвидация источника выделения. Организация эффективного воздухообмена. |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
Таблица3 - Характеристика серной кислоты
№ п/п |
Наименование параметра |
Параметр |
Источник информации |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Наименование вещества |
Серная кислота |
ГОСТ 2184 -77с изменениями 1-6-79 2-10-82 3-1-88 4-10-90 |
|
2 2.1 2.2 |
Формула: Эмпирическая Структурная |
Н2 SО4 |
В.А.Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник». Л. «Химия», 1991г. |
|
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 |
Физико-химические параметры: Молекулярный вес, г/моль Запах Цвет Температура кипения (при давлении 101 кПа), оС Плотность при 20 оС, кг/м3 |
98,078. Без запаха Бесцветная 274,44 1,8305 |
Б.Т.Васильев, М.И.Отвагин «Технология серной кислоты» М. Химия.1985г. |
|
4 4.1 4.2 4.3 |
Данные о взрывопожароопасности Температура самовоспламенения, оС Температура вспышки, оС Пределы взрываемости |
Взрывопожаробезопасна Не воспламеняется Не горит Не взрывается |
ГОСТ 2184-77 с изменениями В.А. Рабинович, З.Я. Хавин «Краткий химический справочник». Л. «Химия», 1991г. |
|
5 |
Реакционная способность |
Смешивается с водой и серным ангидридом (SO3) во всех соотношениях: концентрированная |
Б.Т. Васильев, М.И. Отвагин «Технология серной |
|
серная кислота взаимодействует почти со всеми металлами. В зависимости от концентрации Н2SO4 и температуры может восстанавливаться до сернистого газа (SO2), серы (S) и сероводорода (Н2S). Разбавленная серная кислота взаимодействует со всеми металлами электрохимического ряда левее водорода с выделением газообразного водорода (Н2), при взаимодействии с различными оксидами серная кислота образует сульфаты. |
Кислоты» М. Химия.1985г. |
|||
6 |
Коррозионная активность |
Серная кислота сильный окислитель, вступает в реакцию со всеми металлами, кроме нержавеющей стали. Углеродистые стали не устойчивы в растворах Н2SO4 концентрации ниже 65%. Повышение температуры интенсифицирует процесс коррозии, с повышением концентрации кислоты до 75% и выше скорость коррозии снижается и устанавливается на уровне 0,1 мм/год; углеродистые стали подвержены интенсивной коррозии в случае разбавления кислоты. Так, в стальных не футерованных хранилищах серной кислоты наблюдается интенсивная коррозия корпуса при частых опорожнениях так, как остающаяся на стенках кислота, сорбируя влагу воздуха, разбавляется. Коррозионная стойкость свинца обусловливается в основном образованием на поверхности металла защитного слоя (“экрана”) сульфата свинца (РbSO4), нерастворимого в воде и в серной кислоте умеренной концентрации. Титан в серной кислоте стоек лишь при концентрациях ниже 5% Н2SO4 и температуре до 40°С. Легированные стали и хромоникель-молибденовые стали с присадкой титана стойки и понижено стойки (скорость коррозии менее 1мм/год) в серной кислоте концентрацией ниже 15 и выше 65-70% при температуре до 40-60°С. |
М.А. Шлугер, Ф.Ф. Ажогин, Е.А. Ефимов «Коррозия и защита металлов» М.Металлургия. 1981г. |
|
7 7.1 |
Токсическая опасность: ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 |
10 |
ГН 2.2.5.1313-03, Минздрав РФ,2003г. |
|
7.2 7.3 |
Пороговая токсодоза, мг/л Летальная токсодоза, мг/л |
0,18 при экспозиции 1 ч. 0,008 при экспозиции 1 ч. |
И.В. Бабайцев, А.Н. Варенков, Е.П. Потоцкий «Безопасность жизнедеятельности и экология» М. МИСиС 1997г. |
|
8 |
Информация о воздействии на людей |
Серная кислота - чрезвычайно агрессивное вещество, токсична. Поражает дыхательные пути, при попадании на кожу, слизистые оболочки вызывают ожоги. В результате возникают затруднение дыхания, кашель, нередко ларингит, трахеит, бронхит и т.д. Химический ожог кожи: при попадание на кожу наступает коагуляционный некроз тканей. В ближайшие дни образуется сухой струп. Истинная глубина поражения обычно выявляется лишь через 7-10 дней после травмы, когда начинается нагноение струпа. Симптомы: при химических ожогах кожи всегда имеются интенсивные боли в поражённой области. По степени тяжести поражения тканей ожоги обычно делятся на четыре степени: I степень - эритема кожи. II степень - образование пузырей. III степень - образование кожных некрозов (III А степень - некрозом поражается эпидермис, III Б степень - некроз захватывает полностью все слои кожи); IV степень - некроз глубже- лежащих тканей. Ожоги I степени прогностически опасны, если повреждено более половины поверх-ности тела; ожоги II степени опасны при повреждении 1/3 поверхности тела; ожоги III степени - при повреждении менее 1/3 поверхности тела. При тяжёлых и обширных ожогах развивается шок, и обычно наблюдаются тяжёлые длительные нарушения общего состояния организма, определяемые, как ожоговая болезнь. При ожоговой болезни обычно страдают также внутренние органы (сердце, сосуды, почки, печень), центральная нервная система, а при ожогах головы и туловища могут |
ГОСТ 2184-77 Б.Т. Васильев, М.И. Отвагин «Технология серной кислоты» М. Химия.1985г. Е.И. Чазов «Справочник по оказанию скорой и неотложной помощи» М. Медицина. 1977г. |
|
возникнуть менингит и плеврит. Кислота вызывает быстрое свёртывание белков и о6разование на коже, конъюнктиве и роговице коагуляционного некроза (струпа), отторгание которого от здоровых тканей намечается впервые часы после ожога. Симптомы: резкая боль в глазах, слезотечение, отёк век и конъюнктивы, при более тяжёлых ожогах резко снижается зрение. По тяжести повреждения различают четыре степени ожогов; век, конъюнктивы и роговицы. При ожогах I степени (лёгкие ожоги) наблюдается гиперемия и припухлость кожи век, гиперемия конъюнктивы век, сводов и глазного яблока, поверхностные эрозии роговицы. При ожогах II степени (ожоги средней тяжести) наблюдаются образование пузырей на коже век. Отёк и поверхностный некроз слизистой оболочки с наличием легко снимаемых беловатых плёнок, поверхностное повреждение роговицы (наряду с повреждением эпителия имеется поражение поверхностных слоев стромы роговицы). Ожоги III степени (тяжёлые ожоги) характеризуются некрозом эпидермиса и более глубоких слоев кожи, конъюнктивы и роговицы. Обожжённые участки кожи покрыты тёмно-серым струпом, слизистая оболочка имеет вид серовато-белого или желтоватого струпа. В роговице некроз эпителия, стромы; роговица напоминает матовое стекло. При ожогах IV степени (особо тяжёлые ожоги) развиваются глубокий некроз или обугливание всех тканей век, некроз конъюнктивы и склеры; поражаются все слои роговицы, которая приобретает вид фарфорово-белой пластинки. К ожогам IV степени относят случаи с глубоким некрозом, охватывающим более половины века, конъюнктивы, склеры, роговицы и области лимба. В случае повреждения меньше половины поверхности этих тканей |
||||
ожог относят к III степени. При поражении всех слоев роговицы может наступить прободение её. Ожоги приводят к различной степени понижения зрения вплоть до слепоты. Химические ожоги носа и ушей: симптомы - смотреть химические ожоги кожи. Химические ожоги глотки, гортани и пищевода - очень опасны, так как могут привести к отёку и стенозу гортани и удушью вследствие обширных реактивных изменений слизистой оболочки. В зависимости от количества проникшей внутрь кислоты и её концентрации в пищеводе возникают катаральные или некротические явления. В последнем случае некроз слизистой оболочки ведет к прободению стенки пищевода, медиастиниту и нередко к смерти. Симптомы: возникают редчайшие боли во рту, глотке, за грудиной, нередко и в верхней части живота. Отмечаются ожоги кожи лица (не всегда), ожоги слизистой оболочки рта (нередко редчайший отёк и гиперемия), усиленная саливация, затруднённое дыхание, повторная рвота, обычно с примесью крови. В дальнейшем отмечаются ожоговая астения, потеря массы тела, нарушение белкового и водноэлект-ронного баланса. Смертельная доза при попадание внутрь 5-10мл. При низкой относительной влажности воздуха аэрозоль серной кислоты может длительное время находиться в воздухе, а при высокой влажности - оседать на поверхности. |
||||
9 |
Индивидуальные средства защиты |
Все работающие должны быть обеспечены специальной одеждой (суконный кислотостойкий костюм) и индивидуальными средствами защиты (противогаз с коробкой марки «БКФ», рукавицы, перчатки, очки для защиты глаз) При разливе кислоты - защитный прорезиненный костюм, резиновые сапоги, резиновые перчатки, защитные очки, щиток из оргстекла, противогаз. При содержании вредных веществ в воздухе рабочей зоны менее ПДК - противогаз с коробкой марки “БКФ”. |
ГОСТ 12.4.011 Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
|
В аварийных случаях непрерывная работа приточно-вытяжной вентиляции. |
||||
10 |
Меры первой помощи пострадавшим от воздействия вещества |
При химическом ожоге кожи: обильное промывание обожжённой поверхности кожи водой, нейтрализация кислоты слабым раствором соды (гидрокарбоната натрия.На пораженную поверхность накладывают асептические повязки или, по возможности фибринную плёнку. В тяжёлых случаях пострадавших немедленно отправляют в лечебное учреждение. При задержке или невозможности в ближайшее время эвакуировать пострадавших при ожогах II-IV степени окружающую кожу очищают тампонами, смоченными 0.5% раствором нашатырного спирта: удаляют обрывки эпидермиса. Крупные пузыри не трогают. Нагноившиеся пузыри срезают полностью. Загрязнённые участки очищают тампонами, смоченными перекисью водорода. Раненую поверхность осторожно осушают и покрывают стерильной повязкой с масляно- бальзамической или же со стрептоцидной эмульсией, или с 0,2% фурацилиновой мазью. |
Е.И.Чазов «Справочник по оказанию скорой и неотложной помощи» М. Медицина. 1977г. |
|
11 |
Методы перевода (нейтрализации) вещества в безопасное состояние |
Нейтрализацию серной кислоты проводить известью, содой или другими щелочными реагентами, собрать отходы, в том числе нейтрализованную массу и отправить на захоронение на полигон хранения промышленных отходов. |
Справочник «Вредные вещества в промышленности» 3т. Л «Химия», 1976г. |
3. ТЕХНОЛОГИЯ И АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПЕРЕДЕЛОВ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ НА ОСНОВЕ СЕРЫ
Основные стадии технологического процесса заключаются в сжигании cepы (S) в присутствии воздуха для образования двуокиси серы (S02), соединении двуокиси серы с кислородом (02) для образования триоксида серы (S03), и соединении триоксида серы с водой (Н20) для образования раствора, содержащего серную кислоту (H2S04).
Химические реакции:
S + 02 Ї> S02 (1); S02 + 1/2 02 Ї> S03 (2); S03+H20Ї> H2S04 (3)
В отделении имеются следующие переделы, где возможны аварийные ситуации:
- передел приема, складирования, плавления, фильтрации комовой серы;
- передел сжигания жидкой серы и утилизации тепла отходящих газов;
- передел получения серной кислоты.
3.1 Передел приема, хранения, плавления, фильтрации серы
Данный передел предназначен для разгрузки, хранения, плавления комовой серы и
фильтрации расплавленной серы для дальнейшего использования ее в печном отделении.
3.1.1 Стадия приема и транспортировки комовой серы на склад
Комовая сера поступает в отделение железнодорожных полувагонах. Выгрузка одной максимальной подачи, состоящей из 4 полувагонов, осуществляется на существующей разгрузочной эстакаде. По обеим сторонам эстакады запроектированы приемные бетонированные траншеи глубиной 1,8 м, шириной ~ 6,2 м. Траншеи имеют дренажные устройства для отвода дождевых вод. Разгрузка серы из полувагонов производится через открытые люка в траншеи. По верху бетонных стен траншей высотой 1,6 м передвигается козловой кран поз. ПТ 1, оборудованный виброразгрузчиком поз. ПТ2 для рыхления смерзшейся комовой серы, люкоподъемниками поз. ПТЗ/1,2 и обслуживающими площадками. С площадок осуществляется открывание и закрывание люков полувагонов и очистка подвижного состава от остатков серы обдувкой сжатым воздухом.
Для подготовки фронта разгрузки серы при приеме 2-х - 3-х подач (8-12 полувагонов) используется бульдозер.
Козловым краном поз. ПТ4 с грейфером комовая сера перегружается из траншей в промежуточный бункер серы поз. Х5, для дальнейшей транспортировки при помощи ленточного конвейера поз. ПТ6 (расположенного в транспортерной галерее) на площадку склада для хранения серы.
Склад серы располагается в существующем здании склада колчедана и занимает 1260 м2 Количество серы, подлежащее хранению на складе, может составлять до 8000 тонн, что обеспечивает непрерывную работу сернокислотного завода в течение 45 суток. Распределение серы по площади склада осуществляется бульдозером, который надвигает серу в зону захвата крана мостового грейферного подвесного.
При возгорании серы на площадках хранения используется метод засыпки очага возгорания комовой серы при помощи грейферного крана.
3.1.2 Стадия плавления комовой серы
Транспортировка серы на передел плавления осуществляется со склада. Краном мостовым подвесным однобалочным грейферным поз.ПТ 110 комовая сера подается бункер-плавилки комовой серы поз. 101 1,2 для дальнейшей загрузки серы в плавилки.
Узлы плавления и фильтрации серы представлены двумя нитками рабочая и резервная.
Узел плавления производительностью 7283 кг/ч и периодической подачей серы мостовым грейферным краном поз. ПТ 110 грузоподъемностью 10 т. в бункер - плавилку серы поз. 101 1,2. Процесс плавления комовой серы происходит за счет теплопередачи через стенку нагревательных паровых элементов внутри плавилки. Подвод пара и отвод конденсата от греющих элементов, выполненных из труб диаметром 108 мм.
Для нейтрализации кислотности комовой серы в бункер-плавилки периодически добавляется известь.
Из плавилок расплавленная сера с температурой в пределах 135-140 °С самотеком перетекает в сборники «грязной» жидкой серы поз.102-1,2 по обогреваемому паром серопроводу.
Периодичность выгрузки шлама из плавилки зависит от содержания в исходной сере зольных примесей. Шлам с периодичностью раз в 2-3 суток выгружается из нижней части плавилки в тележку поз.113 грузоподъемностью 5 т. и вывозится за пределы здания.
Конденсат с плавилок, сборников жидкой серы, насосов, серопроводов собирается по трубопроводу в сборник деминерализованной воды, а на момент останова подачи пара в паропроводы сливается на пол.
3.1.3 Стадия фильтрации и складирования жидкой серы
В отделении фильтрации производится очистка жидкой серы от зольных примесей, вызывающих рост гидравлического сопротивления системы при отложении в первых по ходу слоях катализатора.
Конструктивно сборник «грязной» жидкой серы расположен ниже плавилок. Из сборника «грязной» серы поз.102-1,2. погружным насосом поз.103-1,2 «грязная» жидкая сера подается на фильтр пластинчатого типа поз.104-А,Б. Перед началом фильтрации на пластины фильтра намывается фильтрующий слой перлита, который подается аппаратчиком в приемную камеру винтового питателя поз.112 - 1,2, а оттуда загружается в патрубок юбки. Затем путем циркуляции жидкой серы этот фильтрующий слой из смеси жидкой серы с инертным материалом с развитой поверхностью ( перлитом) намывается на пластины фильтра.
В фильтре поз.104-1,2 «грязная» жидкая сера очищается от механических примесей и частично от битумов. Шлам из бункера фильтра сбрасывается в тележку поз. 114 и вывозится за пределы здания.
Отфильтрованная сера поступает в сборник «чистой» серы поз.106-1,2, далее через серный затвор поз.107-1,2 подается в промежуточный сборник жидкой серы поз.108-1,2. Из промежуточного сборника насосом поз. 109-1,2 подается в серную печь.
Принципиальная схема передела хранения, плавления и фильтрации показана на рисунке 2
Рис. 2
Таблица 4 - Оборудование передела приема, складирования, плавления, фильтрации комовой серы
№ п/п |
№№ поз. |
Наименование оборудования, технического устройства |
Коли-чество |
Техническая характеристика |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
||
1 |
ПТ1 |
Кран козловой электрический. |
1 |
Грузоподъемность Q, т -10, высота подъема Н, м -10, ширина пролета L, м -16, масса крана m, т - 37 |
|
2 |
ПТ2 |
Виброразгрузчик. Для рыхления смерз-шейся комовой серы. |
1 |
Производительность Q, т/ч - 70-140 Масса m, т- 7 |
|
3 |
ПТ3/1,2 |
Установка люкоподъемника |
2 |
Масса m, т - 4,42 т |
|
4 |
ПТ4 |
Кран козловой грей-ферный для перемеще-ния комовой серы из траншей в бункер |
1 |
Грузоподъемность Q, т - 12,5, высота подъема Н, м -10, ширина пролета L, м - 16 Объем ковша V, м3 - 3,2 |
|
5 |
Х5 |
Бункер - для загрузки серы в плавилки |
1 |
Объем V, м3- 23,75 |
|
6 |
ПТ6 |
Конвейер ленточный - для перемещения комо-вой серы из бункера в склад серы |
1 |
Длина L, м -38,2 Масса m, т -18 Ширина В, мм -800 Производительность Q, т/ч - 250 |
|
7 |
ПТ110 |
Кран мостовой подвес-ной однобалочный грейферный - для пода-чи комовой серы в бункера- плавилки |
1 |
Грузоподъемность Q, т - 10 Высота подъема Н, м - 18 Ширина пролета L, м - 18 Масса m, т - 15 Объем ковша V, м3 - 3,2 - грейфер |
|
8 |
101-1,2 |
Бункер-плавилка серы -для плавления комовой серы |
1 |
Объем V, м3 - 8,5 Габариты, мм:3000 х 4300 х 5336 Масса пустого m, - 6,3 Имеет внутренние нагревающие элементы Снаружи аппарата - греющие паровые элементы Р, Мпа -6, Т оС, -160 |
|
9 |
102-1,2 |
Сборник «грязной» серы |
2 |
Диаметр внутренний, мм -4000, диаметр наружный, мм - 6000, высота Н, мм - 2600 Габариты мм,: -5100 х5100 х 2857 Снаружи аппарата - греющие паровые элементы. Р, Мпа -0,6, температура Т, оС - 160 Масса пустого m, т -6 Масса заполненного m, т - 50 |
|
10 |
103-1,2 |
Насос жидкой серы- для подачи «грязной» серы на фильтр |
2 |
Производительность Q, м3/ч -8 Напор Н, м -28 Мощность Р, кВт- 11 Масса насоса m, кг -696 Температура Т мах, оС - 151 Плотность перекачиваемой жидкости с, кг/м3 -1840 Вязкость жидкости м, сПз -8,4 |
|
11 |
104-1,2 |
Фильтр - для очистки расплавленной серы |
2 |
Тип 48H-220MS-5 «Ensival» Бельгия Листовой, горизонтальный Поверхность фильтрования F, м2 - 20,4 |
|
12 |
105-1,2 |
Бункер фильтра - для выгрузки шлама из фильтра |
2 |
Габариты, мм: 2300x1100x4500 Снаружи аппарата - греющие паровые элементы |
|
13 |
106-1,2 |
Сборник «чистой» серы |
2 |
Диаметр, мм - 6000, высота, мм - 6000 Т, оС - 160, Р, Мпа -0,6 Вес общий m, т - 15,4 Снаружи аппарата - греющие паровые элементы. |
|
14 |
107-1,2 |
Серный затвор - для прекращения подачи серы в промежуточный сборник |
2 |
Диаметр D, мм - 400 Высота Н, мм -1200 Температура Т, оС - 160 Вес общий m, т - 0,1 |
|
15 |
108-1,2 |
Промежуточный сборник |
2 |
Объем V,м3- 4, диаметр D, мм -1600 Высота Н, мм - 2500, габариты, мм: 2140х1762х2390. Вес пустого m, т-2, вес заполненного m, т- 10 Плотность жидкости с, кг/м3-1900 Р, Мпа - 0,6, Т, оС - 160 Снаружи аппарата - греющие паровые элементы. |
|
16 |
109-1,2 |
Насос жидкой серы - для подачи «чистой» серы на форсунки печи |
2 |
Производительность Q, м3 /час-6 Напор Н, м - 84, масса насоса m, кг -696 Тмах, оС - 151. Плотность перекачиваемой жидкости с, кг/м3.-1840 Вязкость жидкости м, сПз -8,4 |
|
17 |
111 |
Кран мостовой элект-рический подвесной- для ремонтного обслу-живания серных насосов |
1 |
Грузоподъемность Q, т -1 Ширина пролета H, м -15 Мощность Р общая, кВт - 2,24 |
|
18 |
112-1,2 |
Питатель винтовой - для подачи инфузорной земли с целью намыва фильтрующего слоя |
2 |
Тип В2-04 РВК-03 Производительность Q, м3/ч - 0,014 -0,086 Мощность Р, кВт - 2,2 (электродвигателя привода и вибратора) |
|
19 |
113 |
Тележка рельсовая - для вывоза шлама от плавилок и фильтров |
1 |
Тип П640-100М1 Грузоподъемность, т -5 Мощность Р, кВт - 1,7 (электродвигателя ) |
|
20 |
114 |
Тележка рельсовая - для вывоза шлама от плавилок и фильтров |
1 |
Тип П640-100М1 Грузоподъемность Q, т -5 Мощность Р, кВт - 1,7 (электродвигателя ) |
3.2 Передел сжигания жидкой серы и утилизации тепла отходящих газов
3.2.1 Стадия сжигания жидкой серы
На данной стадии расплавленная и отфильтрованная сера сжигается в потоке предварительно высушенного и подогретого воздуха в серной печи.
Жидкая сера механически распыляется в специальной форсуночной печи, образуются мелкие частицы серы, которые равномерно распределяются в потоке воздуха, при этом увеличивается поверхность контакта воздуха и частиц серы. Нагрев частичек серы облегчает их испарение, это ведет к увеличению скорости реакции (1). Эффективность процесса горения определяется временем полного сгорания каждой отдельной частички серы.
Воздух, нагнетателями поз.528.К.1А/В забирается из атмосферы, предварительно подогревается в подогревателе до температуры 40оС., и проходя воздушный фильтр поз.528.F.4 очищается от воздушных примесей.
Для сжигания серы, в печь поз.514.Н.3 с помощью одного из двух нагнетателей поз.528.К.1А,В подается воздух, который проходит через сушильную башню поз.528.С.1 где происходит осушка воздуха от влаги.
Жидкая сера подается на форсунки в серную печь поз.514.Н.З по серопроводу с паровой рубашкой при помощи вертикальных насосов.
При горении серы в печи образуется газ, содержащий 11,2-11,6 % S02 (в среднем 11,5 %), при температуре 1030-1090°С (в среднем 1085 °С) Поскольку температура газа слишком высока для каталитической конверсии, то тепло от отходящих газов утилизируется в котлах утилизаторах.
3.2.2 Утилизация тепла отходящих газов
Полученный газ после печи проходит через котел-утилизатор поз.514.Н.4, соединенный с паровым коллектором котла поз. 514.Н.1. где охлаждается до температуры 410-420°С и поступает на первый слой контактного аппарата поз. 514.R.1.
Деминерализованная вода и конденсат пара, полученные при работе котельной установки на соответствующих узлах, подаются в деаэратор. Так же в деаэратор подается небольшое количество пара произведенного установкой для уменьшения содержания кислорода в деаэрированной воде. После барабана котлов поз. 514 V.1 пароводяная смесь при температуре 232 оС и давлением 26 атм. выводится в горячую секцию экономайзера поз.514Е.4, где нагревается до температуры 248оС и после чего подается на регулировочное охлаждающее устройство (РОУ), после РОУ пар с параметрами температурой 230 оС и давлением 17 атм. передается потребителю(в общие теплосети).
Давление пара в барабане котлов регулируется клапаном на линии подачи пара от сепаратора барабанов до экономайзера поз. 514.Е.4
Питательная-деминерализованная вода из сборника деминерализованной воды поз. 02.V.1 одним из насосов поз.02.P/1A,B подается в деаэратор поз.514.V.3.с температурой 40 оС. Деаэрированная питательная вода при температуре 110 оС одним из насосов поз.514.Р.1 А,В подается в холодную секцию основного экономайзера поз.514.Е.4. Далее вода нагревается последовательно в промежуточном экономайзере поз.514.Е.3 и в горячей секции экономайзера поз.514.Е.4 до температуры 215оС и затем она поступает в барабан котлов поз.514.Н.4 и поз.514.Н.5. Уровень воды в барабане котлов поддерживается автоматически за счет количества подачи питательной воды в «холодную» секцию экономайзера поз.514.Е.4.
Таблица 5 - Оборудование передела сжигания жидкой серы и утилизации тепла отходящих газов
№ п/п |
№№ поз. |
Наименование оборудования, технического устройства |
Коли-чество |
Техническая характеристика |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
514.Н.1А/В |
Серные горелки |
2 |
Каждая рассчитана на 50% мощности |
|
2 |
514.Н.2 |
Система запуска печи |
1 |
Стабилизация огнеупорного покрытия и нагрева катализатора |
|
3 |
514.Н.З |
Серосжигающая печь для сжигания расплавленной серы в токе воздуха |
1 |
Стальная, горизонтальная. Изнутри футерована огнеупорными материалами. Производительность по сере, т/ч - до 8 Диаметр D, мм - 3500 Длина L, мм- 12010 В комплекте - две форсунки. Вес m, т 141,4 Давление: Рраб, g- 0,35, Ррасч, g - 0,50 Температура Траб, оС - 1085/150 Температура Трасч, оС - 400 |
|
4 |
514.Н.4 |
Первый котел-утилизатор |
1 |
Стальной, горизонтальный, газотрубного типа. Камеры футерованы огнеупорными материалами. Диаметр D, мм - 2000 (корпус) Диаметр D, мм - 2600 (приемная камера) Диаметр D, мм - 2100 (выпускная камера) Длина L, мм- 8000 Вес m, т 23,6 Давление Ррасч, МПа - 3,1 |
|
5 |
514.Н.5 |
Второй котел-утилизатор. Для охлаждения газа после второго слоя катализатора |
1 |
Стальной, горизонтальный, газотрубного типа. Камеры футерованы огнеупорными материалами Диаметр D, мм - 2000, камера-2100 Длина L, мм - 10000 Вес m, т - 15 Объем парового котла V, м3 - 4,5 Давление Ррасч, МПа - 3,1 |
|
6 |
528.К.1 А,В |
Главная воздуходувка (В является резервной) |
2 |
Масса m, т - 14,8 Расход Q, нм3/ч - 50000 ?р, кГс/м2- 4800 Мощность Р, кВт - 1000 |
|
7 |
514.Р.1А/В |
Насосы питательной воды в систему котла (В является резервным) |
2 |
Расход воды Q,,м3/ч -36 Производительность Q, м3/ч - 36 Напор Н, м - 350, мощность Р, кВт - 75 Температура Тмакс-130оС Масса насоса m, кг - 430 |
|
8 |
514.Р.1А/В |
Насосы питательной воды в систему котла (В является резервным) |
2 |
Расход воды Q,,м3/ч -36 Производительность Q, м3/ч - 36 Напор Н, м - 350, мощность Р, кВт - 75 Температура Тмакс-130оС Масса насоса m, кг - 430 |
|
9 |
514.Р.2 |
Дозирующий насос агента, отделяющего свободный кислород |
1 |
Марка M1 12STB144A Мощность электродвигателя N, кВт -0,18 |
|
10 |
514.Р.З |
Дозирующий насос щелочного агента |
1 |
Марка M1 12STB144A Мощность электродвигателя N, кВт -0,18 |
|
11 |
514.V.1 |
Паросборник |
1 |
Диаметр наружный D, мм - 1260 Длина L, мм - 8000 Давление Рраб, МПа - 3,1 |
|
12 |
514.V.2 |
Продувочная емкость- для отделения воды и пара |
1 |
Диаметр D, мм - 800 Высота H, мм - 2000 |
|
13 |
514.V.3 |
Деаэратор |
1 |
Диаметр наружный D, мм - 800 (башня) Высота H, мм - 2000 Диаметр наружный D, мм - 2000 (емкость) Вес металла, m - 20 т. Нагреватель питательной воды прямого контакта с выходной мощностью 30409 кг/час деаэрированной воды Твх, оС - 40, Твых, оС - 110. Содержание кислорода на выходе 0,01 промилле или 0,001% |
|
14 |
528. Е.2 |
Входной предварительный подогреватель технологического воздуха. Используется для подогрева исходного воздуха в зимнее время |
1 |
Масса m, кг - 900 Расход Q-50000 нм3/ч Обогрев воздуха осуществляется «глухим» паром. Скорость потока V, кг/ч - 63800 Т входа, оС - -40, Т выхода, оС - 0 Давление Рвхода, бар(изб) - -0,07 |
|
15 |
528.F.4 |
Входной фильтр технологического воздуха |
1 |
Стальной, сетчатого типа. Расход Q-50000 нм3/ч Скорость потока v, кг/ч - 63438 Масса m, т - 1,3 Давление Рраб, бар(изб) - 0,935 Температура Траб,оС - +40/-11 |
|
16 |
514.U.1A/B |
Бачки добавок для питательной воды |
1 |
В комплекте с дозирующим наосом и уравнительным баком |
3.3 Передел производства серной кислоты
В производстве серной кислоты контактным методом окисление сернистого ангидрида по реакции (3) в присутствии катализатора. В качестве катализатора применяется контактная масса, содержащая пятиокись ванадия.
Реакция окисления сернистого ангидрида обратимая, при этом для каждой температуры имеется определенный предел степени контактирования, т.е. для определенного состава газа теоретически возможная степень контактирования зависит только от температуры при прочих равных условиях. С изменением температуры степень контактирования меняется, сдвигаясь влево по мере повышения температуры, но одновременно растет скорость реакции. Отсюда вытекает, что для получения наибольшей конечной степени контактирования, необходимо процесс окисления сернистого газа вести в несколько ступеней, охлаждая газ после каждой последующей ступени.
Переработка S02-содержащего газа осуществляется по методу двойного катализа с промежуточной абсорбцией (ДК/ДА) по схеме 3 + 1 (три слоя катализатора на первой стадии и один - на второй). Около 95% сернистого ангидрида превращается в серный ангидрид на первых трех слоях контактного аппарата.
3.3.1 Стадия конверсии сернистого ангидрида
Газ технологического процесса после котла-утилизатора поз.514.Н.4, пройдя паровой коллектор поз.514.1, входит в первый слой, расположенный у днища контактного аппарата поз. 514.R.1. Температура газа на входе в первый слой 423 оС. Регулирование температуры газа перед первым слоем осуществляется за счет перепуска части горячего печного газа по байпасу котла-утилизатора, через байпасный клапан 514.Н.3.
Газ, выходящий с первого слоя контактного аппарата при температуре около 621°С, охлаждается до 435°С во втором котле-утилизаторе поз.514.Н.5. На первом слое степень контактирования диоксида серы составляет 63-66%.
Преобразование S02 в S03 продолжается во втором слое контактного аппарата. На второй слой газ поступает после котла-утилизатора поз.514.Н.5 с температурой в пределах 430-440 оС. На втором слое диоксид серы окисляется до триоксида серы на 87-88 % и температура газовой смеси повышается до 515-520 оС.
Выходящая со второго слоя газовая смесь S02 и S03, поступает в трубное пространство кожухотрубного теплообменника «газ-газ» поз.514.Е.1, где охлаждается до температуры 435-440оС и поступает на 3-ий слой контактного аппарата. После прохождения третьего слоя степень контактирования S02 в S03 составляет 94,5-95%. Температура его повышается до 460-465 оС.
После прохождения третьего слоя газ с температурой 460-465 оС направляется в трубное пространство кожухотрубного теплообменника «газ-газ» поз.514.Е.2 затем в экономайзер поз.514.Е.3.
После этого большая часть S02 преобразованная в S03 с температурой 190-200оС поступает в промежуточную абсорбирующую моногидратную башню (промежуточный моногидратный абсорбер) поз.528.С.2, где S03 поглощается циркулирующей H2S04.
После промежуточного абсорбера освобожденный от S03 газ, содержащий ~ 0,7% S02, нагревается от 65-70оС до 420-425оС, проходя последовательно через межтрубные пространства теплообменников поз. 514.Е.2 и поз.514.Е.1 поступает на четвертый слой катализатора. Температура газа на входе на четвертый слой регулируется за счет перепуска части газа по байпасу межтрубного пространства теплообменника поз.514.Е.1.
Степень конверсии газа, поступившего на четвертый слой, составляет ~ 95% (от поступившего газа). Общая степень конверсии S02 в S03 на двух стадиях катализа будет не менее 99,7%.
После четвертого слоя газ охлаждается от 435-445 оС до 180-190 оС в основном экономайзере поз.514.Е.4, первые по ходу тепловоспринимающие элементы которого выполняют функцию пароперегревателя.
После экономайзера поз.514.Е.4 газ поступает в моногидратный абсорбер второй ступени поз.528.С.3 на абсорбцию, затем выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу.
3.3.2 Стадия сушки сернистого ангидрида и абсорбции серного ангидрида
Над водными растворами серной кислоты, содержащими не менее 98,3% серной кислоты находятся только пары воды или пары H2SO4. При соприкосновении такой кислоты с газообразной трехокисью серы будут протекать одновременно процессы поглощения SO3 жидкой фазой и образование серной кислоты в газовой фазе. В результате реакции в газовой фазе пары H2SO4 будут конденсироваться в объеме в виде тумана, так как поглощение тумана жидкостью происходит чрезвычайно медленно, то невозможно полностью поглотить трехокись серы и полнота поглощения будет тем меньше, чем выше парциальное давление паров H2O над кислотой, т.е. чем менее концентрированная кислота. Поскольку с повышением концентрации кислоты сверх 98,3% H2 SO4 будет повышаться парциальное давление паров, а затем и SO3, то возможная степень поглощения SO3, будет понижаться с повышением концентрации кислоты.
Серный ангидрид растворяется в H2 SO4, а затем соединяется с содержащейся в ней водой по реакции:
n SO3+ H2O = H2SO4 + (n-1)SO3
В зависимости от количества соотношения воды и SO3, образуется H2SO4 различной концентрации. Если n>1, то образуется олеум, при n<1 образуется разбавленная H2SO4.
S03 абсорбируется в промежуточной абсорбционной башне (первом моногидратном абсорбере) поз. 528.С.2 и в конечной абсорбционной башне (втором моногидратном абсорбере) поз.528.С.З циркулирующей кислотой.
В сушильной башне концентрированная серная кислота циркулирует противотоком с
воздухом, для удаления его влажности. Воздух нагнетается воздуходувкой поз.528.К.1А/В, снабженной воздушным фильтром и подогревателем.
Работа сушильно-абсорбционного узла предусматривается в режиме, так называемого, «совмещенного» кислотооборота. Суть его состоит в том, что сушильная башня поз.528.С.1 и моногидратные абсорберы поз.528.С.2 и поз. 528.С.З орошаются кислотой из одного циркуляционного сборника поз.528.V.1. Соответственно, вытекающие из башен кислоты также возвращаются в сборник поз.528.V.1.
Кислота из циркуляционного сборника погружным насосом поз.528.Р.1А/S, через сетчатый фильтр поз. 528.F.5 поступает в пластинчатый теплообменник поз.528.Е.1. В пластинчатом теплообменнике поз.528.Е.1., кислота охлаждается от 88-90°С до 60-65°С оборотной водой, которая подается из градирни. Общее количество кислоты, поступающей в теплообменник, составляет 950 м3/ч при концентрации 98,5%. Далее кислота поступает в общий коллектор кислоты, где основная ее масса распределяется на оросительные устройства сушильной башни и моногидратных абсорберов для орошения насадок башен. Количество кислоты, подаваемое на орошение насадки каждой башни, регулируется клапанами. Часть кислоты (~36-40% от общего количества) подается в нижнюю часть первого моногидратного абсорбера в виде ретура для снижения температуры кислоты перед выпускным штуцером (для поддержания температуры кислоты в циркуляционном сборнике не более 90°С). Часть кислоты после холодильника (5-6%) возвращается непосредственно в циркуляционный сборник через установленное на нем смесительное устройство. Концентрация кислоты 98,3 - 98,6% в циркуляционном сборнике поз.528.V.1. регулируется автоматически за счет подачи в сборник воды. Постоянный уровень в циркуляционном сборнике поддерживается за счет постоянного перетока кислоты в сборник-разбавитель поз.540.V.1. Для разбавления кислоты от 98,5 до 93,5% H2SО4 в сборник-разбавитель подается вода. Разбавленная кислота из сборника-разбавителя насосом поз. 540.Р.1А/В проходит через пластинчатый холодильник поз.540.Е.1 и большая часть охлажденной кислоты возвращается в сборник-разбавитель поз.540.V.1 (~32 м3/ч), а часть (~13 м3/ч) передается на склад. Подпитка воды производится в процессе контроля концентрации H2S04 при помощи ячейки для измерения электропроводности раствора, что позволяет иметь высокую точность определения концентрации продукта. Тепло разбавления и энтальпия удаляются при помощи пластинчатого теплообменника поз. 540.Е.1, использующего охлаждающую воду как охлаждающую среду.
Таблица 6 - Оборудование передела получения серной кислоты
№ п/п |
№№ поз. |
Наименование оборудования, технического устройства |
Коли-чество |
Техническая характеристика |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
5 514.R.1 |
Конвертер- контактный аппарат. Для конверсии диоксида серы в триоксид серы на слоях катализатора |
1 |
Вертикальный четырехслойный. Диаметр внутренний D, мм - 6300 Высота H, мм - 13840 Объем внутренний V, м2 - 425,2 Траб, оС -645, Траб, оС -450 Площадь S теплообмена, м2 - 422 Масса пустого m, т - 72,4 Масса полного m, т - 80,79 Давление Р раб, МПа - 0,045 Катализатор фирмы «Монсанто», кольцеобразный, тип XLP. |
|
2 |
514.Е.1 |
Горячий промежуточный теплообменник. Для охлаждения газа после второго слоя катализатора. |
1 |
Вертикальный кожухотрубчатый, противоточный Площадь изоляции F-430 м3 Диаметр внутренний D, мм -2000 Площадь теплообмена F, м2 -422 Масса пустого m, т - 16,3 Высота Н,мм - 7000 Рраб, МПа - 0,095, Ррасч,МПа - 0,015 Т раб,оС - 323/420, Т расч,оС - 450 |
|
3 |
514.Е.2 |
Холодный промежуточный теплообменник. Для охлаждения газа после третьего слоя катализатора. |
1 |
Вертикальный кожухотрубчатый, противоточный. Площадь теплосъема F, м2-888 Масса футеровки m, кг- 840 Диаметр D,мм -2050, высота, Н,мм - 9700 Вес металла m, т -39,7 Рраб, МПа - 0,011, Ррасч,МПа - 0,015 Т раб,оС - 60/323, Т расч,оС - 345 |
|
4 |
514.Е.З |
Первый экономайзер. |
1 |
Вертикальное размещение, оснащен оребренными трубами. Вес металла m, т - 7,5 Рраб, МПа - 3,1, Ррасч,МПа - 3,1 Температура Т расч,оС - 275 |
|
5 |
514.Е.4 |
Второй экономайзер - с элементами пароперегревателя. |
1 |
Кожухотрубный, противоточный. Вертикальное размещение, оснащен ребристыми трубами. D мм -2500, высота Н, мм - 10000 Площадь теплообмена F, м3 -620 Вес металла m, т - 26,76 Рраб, МПа - 3,1, Ррасч, МПа - 3,1 Температура Т расч, оС - 300 |
|
6 |
528.С.1 |
Сушильная башня (DT) |
1 |
Цилиндрическая вертикальная стальная насадочная башня. Противоточного типа. Снабжена сетчатым брызгоуловителем. Диаметр внутренний D, мм - 3214 Диаметр наружный D, мм - 3430 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Высота Н, мм - 13210 Масса наполненной m, т - 43 Масса пустой m, т - 17 Объем внутренний V, м3 - 83 Давление Р раб, МПа - 0,045 |
|||||
7 |
528.С.2 |
Промежуточная абсорбционная башня (первый моногидратный абсорбер |
1 |
Цилиндрическая вертикальная стальная насадочная башня, противоточного типа. Снабжена патронными демистерами фильтрами осадителями. Фильтрующий материал - стекловолокно. D, мм - 3430, Н, мм - 14445 Объем внутренний V, м3 - 110 Р раб, МПа - 0,018, Ррасч, МПа - 0,036 Траб, оС - 60, Трасч, оС - 200 Масса наполненной, т - 49,3 Масса пустой, т - 21 |
|
8 |
528.С.З |
Конечная абсорбционная башня (второй моногидратный абсорбер) |
1 |
Цилиндрическая вертикальная стальная насадочная башня, противоточного типа. Снабжена патронными демистерами фильтрами осадителями. Фильтрующий материал - стекловолокно. D, мм - 3430, H, мм - 12400 Объем внутренний V, м3 - 108 Р раб, МПа - 0,0044, Ррасч, МПа - 0,009 Траб, оС - 60, Трасч, оС - 18 Масса наполненной m, т - 40,1 Масса пустой m, т - 19,45 |
|
9 |
528.Е.1 |
Теплообменник рециркуляции кислоты - холодильник кислоты |
1 |
Пластинчатого типа. Рраб, бар(изб) - 10, Трасч, оС - 92 Масса m, т 6,5. Скорость потока v, кг/ч - 1597500 |
|
10 |
528.F.1 |
Брызгоуловитель сушильной башни |
1 |
Сетка- стекловолоконные и металлические элементы из сплава 20, сплетенные вместе |
|
11 |
528.F.2 |
Туманоотделитель промежуточной башни |
1 |
Энергосберегающий. Тип «Монсанто». В форме свечи с экранами из нержавеющей стали. Стекловолокно/нержавеющая сталь 3161 |
|
12 |
528.F.3 |
Туманоотделитель конечной башни |
1 |
Энергосберегающий. Тип «Монсанто». В форме свечи с экранами из нержавеющей стали. Стекловолокно/нержавеющая сталь 3161 |
|
13 |
528.F.4 |
Входной фильтр технологического воздуха |
1 |
Стальной, сетчатого типа. Расход Q-50000 нм3/ч Скорость потока v, кг/ч - 63438 Масса m, т - 1,3 Рраб, бар(изб) - 0,935, Траб,оС - +40/-11 |
|
14 |
528.F.5 |
Фильтр рециркуляции кислоты |
1 |
Скорость потока серной кислоты V, кг/ч - 1609440 Рраб, бар(изб) - 5,Ррасч, бар(изб) - 6 Концентрация кислоты С, % - 98 |
|
15 |
528.F.6 |
Фильтр отделения крупных частиц сушильной башни |
1 |
Расход кислоты из башни Q, кг/ч - 255300 Траб, оС - 79 |
|
16 |
528.F.7 |
Фильтр отделения крупных частиц промежуточной абсорбционной башни |
1 |
Расход кислоты из башни Q, кг/ч - 1005780 Температура Траб, оС - 79 |
|
17 |
528.F.8 |
Фильтр отделения крупных частиц конечной башни |
1 |
Расход кислоты из башни Q, кг/ч - 254760 Траб, оС - 78 |
|
18 |
528.Р.1 |
Насос циркуляции кислоты Для орошения башен |
2 |
Химический, вертикальный, погружной. Производительность Q, м3/ч - 950 Т макс, оС - 90 Напор Н, м - 27, мощность, кВт - 185 |
|
19 |
528.Р.2 |
Перемещаемый дренажный насос кислоты. |
1 |
Производительность Q, м3/ч - 2,5 Напор Н, м - 15, мощность Р, кВт - 7,5 Масса m,кг - 35 |
|
20 |
528.V.1 |
Циркуляционный сборник кислоты |
1 |
Диаметр, мм - 3100, длина L, мм - 8000 Объем внутренний V, м3 - 56,8 Р раб, МПа - 0,002, Ррасч, МПа - 0,003 Траб, оС - 80/50, Трасч, оС - 115 |
|
21 |
528.Z.1 |
Распределитель сушильной башни |
1 |
Высокопроизводительный сквозного типа с вертикальными трубками, сваренными поперек канала для распределения жидкости силой гравитации 3е-кор |
|
22 |
540.Е.1 |
Теплообменник пластинчатый |
1 |
Ррасч, бар(изб) - 10,Трасч, оС - 80 Скорость потока V, кг/ч - 81650 |
|
23 |
540.МХ.1 |
Смеситель кислота/вода |
1 |
Диаметр наружный D, мм - 25 Длина L, мм - 8000 Т входа, оС - 40, Т кислоты на входе, оС - 61, Т воды на входе, оС - 40 Скорость потока кислоты V, кг/ч - 80430 |
|
24 |
540.Р.1 А/В |
Нагнетательные насосы рециркуляции кислоты |
2 |
Тип АХ-50/32 Производительность Q, м3/ч - 50 Напор Н, м - 32, Мощность Р, кВт - 30 Т макс, оС - 40 Масса m, кг - 450 |
|
25 |
540.V.1 |
Промежуточная кислотная емкость - сборник-разбавитель кислоты |
1 |
Диаметр внутренний D, мм - 2000 Высота H, мм - 2142 Объем внутренний V, м3 - 15 Р раб, МПа -0,002, Р расч, МПа - 0,003 Траб, оС - 61, Трасч, оС - 100 |
4. АНАЛИЗ ОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕРЕДЕЛОВ
4.1 Анализ известных аварий на объектах
10 декабря.2001 года на производстве «Капролактам-3» Кемеровского ОАО «Азот» произошел разрыв цилиндрической обечайки емкости для хранения серной кислоты в цехе сернистого газа (отделение серной кислоты и олеума). В защитный поддон и на прилегающую территорию вылилось 3000 т серной кислоты. В результате аварии никто не пострадал.
24 ноября 2000 г. на установке производства серной кислоты ОАО "Башнефтехим" произошла авария с групповым несчастным случаем. При дренировании из поддонов оросительных холодильников кислой воды на станцию нейтрализации произошло выделение сероводорода в районе между оросительными холодильниками и станцией нейтрализации с западной стороны СКУ на нулевой отметке. В результате аварии три человека получили смертельное отравление, один в тяжелом состоянии доставлен в больницу, 8 чел. были отправлены на детальное обследование, после чего выписаны.
В ходе расследования причин аварии с групповым несчастным случаем комиссией установлено, что инициатором развития аварии явилось разрушение чугунной трубы змеевика оросительного холодильника диаметром 118 мм, толщиной 9 мм вследствие интенсивной коррозии, из-за чего около 7 т серной кислоты температурой 90 °С вылилось из 2-й секции оросительных холодильников в оборотную воду 1-го поддона. В 1-м и 4-м поддонах образовалась закисленная вода (слабая серная кислота с рН < 4) с температурой, близкой к температуре кипения воды, которая аппаратчиком была самотеком сброшена на станцию нейтрализации в емкость Е-6 и железобетонный резервуар старой станции нейтрализации. При воздействии горячей серной кислоты с гидросульфитом аммония (продукт нейтрализации сероводорода) и недостаточно нейтрализованной сероводородной флегмы, поступившей из сепаратора С-4, сероводород выделился через неплотности и создал загазованную зону на открытой площадке вблизи оросительных холодильников Х-1, Х-2, Х-3 и железобетонной нейтрализаторной станции. Концентрация сероводорода в 11 ч 30 мин в этой зоне достигла 200 мг/м.
Подобные документы
Характеристика объекта и оценка риска возможных чрезвычайных ситуаций, анализ известных аварий на линейных газопроводах. Прогнозирование параметров основных поражающих факторов и оценка устойчивости зданий, сооружений и технологического оборудования.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 12.08.2010Анализ опасности склада ГСМ подразделения Северо-Кавказской железной дороги в г. Ростов-на-Дону. Характеристика пожароопасных и токсичных свойств материалов. Мероприятия по локализации и ликвидации аварийных ситуаций, предупреждению ЧС и снижению риска.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.03.2012Работы по ликвидации производственных аварий и стихийных бедствий. Разведка очага поражения. Организация мероприятий по локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Санитарная обработка людей. Организация первой медицинской помощи.
контрольная работа [25,4 K], добавлен 23.02.2009Разработка электрофильтра из композиционных материалов для очистки обжиговых газов от тумана серной кислоты, оксидов селена и мышьяка в контактном методе производства кислоты. Оценка опасности проектируемого оборудования и снижение опасного значения.
реферат [21,5 K], добавлен 21.07.2011Перечень инженерных расчетов по безопасности на производстве, экологической безопасности и безопасности в условиях чрезвычайных и аварийных ситуаций. Воздействие производственного фактора на организм работающих. Электробезопасность, пожарная безопасность.
методичка [27,9 K], добавлен 07.08.2009Государственная система предупреждения, ликвидации аварий и чрезвычайных ситуаций регионального и межмуниципального характера. Комплектование аварийно-спасательных служб. Проведение поисково-спасательных работ, применение специального оборудования.
отчет по практике [27,6 K], добавлен 06.10.2014Экономическое значение создания безопасных технологий и средств производства. Учет и правила расследования несчастных случаев на производстве, анализ причин травматизма, заболеваний, аварий. Оценка экономического ущерба от производственного травматизма.
курсовая работа [27,7 K], добавлен 11.10.2017Изучение статистических данных по чрезвычайным ситуациям на предприятия нефтегазового комплекса. Оценка возможных чрезвычайных ситуаций техногенного характера на ООО "Лукойл-Ухтанефтепереработка". Исследование схемы развития типовых сценариев аварий.
курсовая работа [428,8 K], добавлен 13.02.2015Экономическая заинтересованность объектов экономики в создании безопасных технологий и средств производства. Оценка экономического ущерба от производственного травматизма, профессиональных заболеваний, чрезвычайных ситуаций. Анализ причин заболеваний.
контрольная работа [39,4 K], добавлен 16.01.2014Заинтересованность объектов экономики в создании безопасных технологий и средств производства. Учет несчастных случаев, заболеваний и аварий на предприятии, анализ их причин и оценка экономического ущерба. Мероприятия по улучшению безопасности труда.
реферат [19,2 K], добавлен 31.01.2011