Проект отделения дистилляции сырого бензола в условиях ОАО "Запорожкокс"
Основные методы и принципы улавливания и получения сырого бензола, а также характеристика его отделения в условиях ОАО "Запорожкокс". Технологические схемы процесса получения и основные аппараты бензольного отделения. Мероприятия по технике безопасности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2010 |
| Размер файла | 1,4 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.
Необходимость установки двух сепараторов объясняется тем, что образующаяся в паромаслянных теплообменниках флегма по плотности приближается к воде и плохо от нее отстаивается. Поэтому из нижней части паромаслянного теплообменника отводится флегма с большей, а из верхней части с меньшей плотностью. Это приводит к лучшему и более быстрому отделению флегмы от воды в обоих сепараторах. При работе на соляровом масле устанавливается один сепаратор, т.к. флегма хорошо отстаивается от воды.
Пары сырого бензола и неконденсировавшиеся пары воды из верхней части паромаслянного теплообменника 1 поступают в низ верхней ректификационной части разделительной колонны 14, в которой смесь бензольных углеводородов разделяются на две составляющие: легкую - первый сырой бензол (Б-1) и тяжелую - второй сырой бензол (Б-2).
Разделительная колонна состоит из двух частей: нижней, испарительной и верхней, ректификационной. Бензольные углеводороды и вода с нижней тарелки верхней части колонны стекают в сепаратор 24, откуда, после отделения от воды возвращаются на верхнюю тарелку нижней испарительной части разделительной колонны. В нижней части колонны глухим и острым паром из тяжелого бензола отгоняются более легкие фракции и поступают в ректификационную часть колонны. Из нижней части колонны через холодильник 15 выводится на склад второй бензол.
Пары первого бензола и неконденсировавшаяся часть паров воды из верхней части разделительной колонны 14 отводится в конденсатор-холодильник 16, из которого конденсат стекает в сепаратор 17. В сепараторе после отделенеия от воды первый сырой бензол поступает в рефлюксный бачок 21, из которого избыток продукта стекает в сборник 18 и насосом 19 подается на склад. Часть первого сырого бензола из бачка 21 насосом 20 подается на верх ректификационной части разделительной колонны 14 в виде рефлюкса. Соотношение между количествами отводимого на склад продукта и возвращаемого в колонну рефлюкса составляет примерно 1:3.
Сепараторная вода из сепаратора 17 направляется в канализацию фенольных вод. Для вывода конденсата воды, образующегося вверху разделительной колонны, с верхних ее тарелок отводится первый бензол и вода в верхнюю часть сепаратора 24 и после отделения от воды первый бензол возвращается в колонну на третью сверху тарелку.
Для восстановления поглотительных свойств масло, находящееся в обороте, непрерывно подвергают регенерации. С этой целью небольшая часть масла (около 1,0%) с одной из верхних тарелок дистилляционной колонны 2 или из трубопровода для насыщенного бензолом масла (перед подачей его на дистилляцию) отводится в регенератор 22, где оно нагревается глухим паром до 160-170°С и продувается большим количеством острого пара. Масло при этом испаряется и вместе с водяным паром поступает в нижнюю часть колонны 2, а неиспарившиеся полимеры и высо-кокипящие погоны масла выпускаются в сборник 23 для полимеров.
Количество выводимых из регенератора полимеров составляет от 10 до 40% от масла, взятого на регенерацию.
По мере надобности в цикл оборотного масла добавляется свежее из сборника свежего масла.
Для улучшения работы охлаждающей аппаратуры техническая вода умягчается и отстаивается от механических взвесей. Температура воды, поступающей на охлаждение, не должна превышать 25°С.
Показатели режима работы установки характеризуются следующими данными:
Таблица 4.1
Показатели режима работы установки
|
Температура насыщенного масла, °С, после: |
||
|
скрубберов |
25-30 |
|
|
паромасляных теплообменников |
75-85 |
|
|
масляных теплообменников |
105-115 |
|
|
паровых подогревателей |
135-145 |
|
|
Температура обезбензоленного масла, °С, после: |
||
|
колонны |
130-135 |
|
|
масляных теплообменников |
90-100 |
|
|
холодильников масла |
30-35 |
|
|
Температура бензольных углеводородов, °С, после: |
||
|
паромасляных теплообменников |
90-92 |
|
|
разделительной колонны |
73-75 |
|
|
Температура продуктов после конденсатора холодильника, °С, |
30 |
|
|
не выше |
Расход пара на 1т сырого бензола составляет 4,5-5,0 т, воды 120-130 м3. Количество сточных вод находится в пределах 2,5-3,0 м3.
При улавливании бензольных углеводородов соляровым маслом технологическая схема дистилляции сырого бензола имеет некоторые особенности. Для выделения из солярового масла шлама, образующегося в процессе работы, в технологической схеме предусматривается специальная аппаратура.
Обезбензоленное масло после охлаждения в оросительных холодильниках сначала поступает в отстойник, на входе которого промывается технической водой, а затем отстаивается от шлама, воды и эмульсии. Освобожденное от шлама масло перетекает в сборник, откуда насосом подается в скрубберы. Вода из отстойника отводится в фенольную канализацию, шлам и эмульсия в деэмульсатор, где при нагреве глухим паром эмульсия разрушается с разделением на масло, воду и шлам. Масло из деэмульсатора возвращается в цикл, вода отводится в фенольную канализацию, а шлам является отходом производства.
Остальные технологические операции дистилляции сырого бензола те же, что и в схеме при работе на каменноугольном масле.
В настоящее время получила применение схема дистилляции сырого бензола с использованием огневого подогрева насыщенного поглотительного масла в трубчатых печах.
На рис. 4.2 приведена технологическая схема получения сырого бензола при работе на каменноугольном масле с огневым нагревом.
Отличительной особенностью схемы является: нагрев насыщенного масла в трубчатой печи и охлаждение обезбензоленного масла в кожухотрубных холодильниках: для лучшего выделения из оборотного масла нафталина и, следовательно, понижения его содержания в газе после бензольных скрубберов, принята нафталиновая колонна. Работа бензольного отделения по этой схеме отличается температурным режимом дистилляционной и теплообменной аппаратуры, что сказывается на габаритах последней.
Насыщенное бензольными углеводородами масло после скрубберов насосом подается в дефлегматор 8, где нагревается до 50-60°С парами, поступающими из дистилляционной колонны 4. После дефлегматора масло направляется в масляные теплообменники 24, где нагревается обезбензоленным маслом до 130-145°С и поступает в трубчатую печь 1. В трубчатой печи масло нагревается до 180°С, при этом образуется двухфазная система из жидких продуктов и парообразных, поступающих на питательную тарелку дистилляционной колонны 4. Пары бензольных углеводородов, воды и масла из дистилляционной колонны поступают в дефлегматор 8 и далее в разделительную колонну 14, где сырой бензол делится на два продукта - первый бензол и второй (тяжелый). Пары первого бензола поступают в конденсационно-охладительную аппаратуру, в сепаратор и сборник. Часть продукта используется на орошение колонны 14 в виде рефлюкса. Второй бензол после охлаждения подается на склад.
В дефлегматоре также образуется две флегмы (легкая и тяжелая), которые после отстаивания в сепараторах 9 и 10 объединяются и направляются в сборник 11, откуда насосом 12 флегма подается на верхнюю тарелку дистилляционной колонны 4 и частично на питательную тарелку нафталиновой колонны 3.
Обезбензоленное масло из нижней части дистилляционной колонны 4 забирается насосом 6 и подается для охлаждения в теплообменники 24, а затем в кожухот-рубные холодильники 20, охлаждаемые технической водой, и направляется в скрубберы для улавливания бензольных углеводородов.
Масло для регенерации (около 1%) в паровом регенераторе отбирается из трубопровода, по которому оно из трубчатой печи подается в дистилляционную колонну. Образовавшиеся полимеры из регенератора направляются в сборник, а затем их добавляют к смоле.
Для выделения нафталина из поглотительного масла, находящегося в обороте, в нафталиновую колонну 3 отводится часть флегмы, подаваемой насосом 12, либо масло с верхних тарелок дистилляционной колонны 4. В нафталиновой колонне с помощью острого пара отгоняются легкокипящие погоны, пары которых отводятся в дистилляционную колонну, а остаток - нафталиновая фракция стекает из нижней части этой колонны в резервуар для смолы.
Убыль поглотительного масла, находящегося в обороте, непрерывно пополняется свежим маслом, которое из сборника 21 подается в дистилляционную колонну.
В качестве резерва на случай ремонта трубчатой печи по схеме предусматривается паровой подогреватель 25 для подогрева насыщенного масла перед дистилляционной колонной.
Технологический режим установки характеризуется следующими показателями:
Таблица 4.2
Технологический режим установки
|
Температура масла, насыщенного бензолом, °С: |
||
|
до дефлегматоров |
30 |
|
|
после дефлегматоров |
50 |
|
|
после теплообменников |
138 |
|
|
после трубчатой печи |
180 |
|
|
Температура обезбензоленного масла, °С, после: |
||
|
дистилляционной колонны |
175 |
|
|
теплообменников |
83 |
|
|
холодильников |
30 |
|
|
Температура паров, °С, после: |
||
|
дистилляционной колонны |
110 |
|
|
дефлегматоров |
80-82 |
|
|
разделительной колонны |
75 |
Применение трубчатой печи для подогрева насыщенного масла перед дистилляцией позволяет:
1) резко сократить расход пара на подогрев 1 кг сырого бензола до 180°С;
2) увеличить степень отгонки сырого бензола из масла, что при применении парового подогрева сопряжено с резким возрастанием расхода пара;
3) уменьшить объемы десорбционной и конденсационной аппаратуры в связи с сокращением объема паров и этим снизить расход металла на ее изготовление;
4) уменьшить расход воды, потребляемой для конденсации в основном водяных паров и охлаждения водного конденсата.
Для интенсификации десорбции бензольных углеводородов на некоторых заводах применяется колонна с провальными тарелками. В трубчатых печах предусматривается нагрев поглотительного масла для дистилляции и для регенерации.
Обезбензоленное масло и пары сырого бензола охлаждают в аппаратах воздушного охлаждения.
5. Материальный баланс, тепловые и технологические расчеты отделения сырого бензола
Выделение бензольных углеводородов из поглотительного масла -основано на разнице температур кипения; температура кипения бензольных углеводородов ниже 180 , температура кипения компонентов масла выше.
Раствор бензольных углеводородов в масле - смесь взаимно растворимых веществ. Температура кипения этой смеси зависит от концентрации и температуры кипения компонентов. Так как поглотительное масло является основным компонентом в смеси и температура кипения его высока, то полное выделение бензольных углеводородов происходит только при температуре 250- 300. Нагревание масла до столь высокой температуры отрицательно влияет на качество поглотительного масла.
Для снижения температур кипения процесс дистилляции ведут с острым паром. Процесс осуществляется в аппарате колонного типа. Насыщенное бензолом масло стекает по тарелкам сверху вниз, а острый пар, поднимаясь снизу вверх, барботирует через слой жидкости на тарелках и увлекает с собой пары бензольных углеводородов. Ввод острого пара понижает температуру кипения смеси до 115-140. Температура кипения смеси зависит от количества вводимого острого пара: чем оно больше, тем ниже температура кипения смеси. Расход острого пара при дистилляции вещества в токе водяного пара определяется по формуле:
где: Gп - количество водяного пара, кг;
Gб - количество перегоняемого вещества (бензола), кг;
рп, рб - парциальные давления водяного пара и перегоняемого вещества;
Мп, Мб -молекулярные веса пара и перегоняемого вещества;
?- коэффициент насыщения водяного пара, колеблющийся от 0,5 до 0,7.
Приведем это уравнение к явному для Gб виду:
Из анализа этого уравнения можно установить Следующие зависимости:
1. Увеличение Gп (количества острого пара) приводит к увеличению количества перегоняемого вещества, т. е. к увеличению степени обезбензоливания масла или к росту пропускной способности колонны по маслу, при сохранении степени обезбензоливания постоянной.
2. Увеличение рб, (парциального давления ларов перегоняемого вещества) приводит к увеличению количества перегоняемого вещества.
3. Так как рб является функцией температуры, то повышение температуры дистилляции приводит к росту количества отгоняемого вещества, т. е. к улучшению степени обезбензоливания масла или увеличению производительности колонны.
4. При сохранении количества перегоняемого вещества постоянным повышение температуры дистилляции приводит к уменьшению количества острого стара и, наоборот, увеличение количества пара снижает температуру дистилляции.
Связь между температурой подогрева масла и расходом острого пара при сохранении степени обезбензоливания постоянной показана в табл. 5.1. В качестве поглотителя применялось соляровое масло. Содержание бензольных углеводородов в насыщенном масле - 2 %, в обезбензоленном - 0,15 %.
Отношение теоретического расхода острого пара к практическому соответствует значению коэффициента насыщения пара. Физический смысл этого коэффициента заключается в том, что пузырек пара, поднимаясь по колонне, не успевает насытиться парами бензола до равновесного состояния. Значение коэффициента насыщения зависит от конструкции колонны, скорости пара и условий контакта между паром и маслом.
Таблица 5.1
Связь между температурой подогрева масла и расходом острого пара
|
Температура |
Расчетный (теоретический) расход острого пара в кг на 1 кг сырого бензола |
Практический расход пара в кг на 1 кг сырого бензола |
Отношение теоретического расхода пара к практическому |
|
|
100 |
4,07 |
5,28 |
0,77 |
|
|
120 |
2,03 |
2,49 |
0,76 |
|
|
125 |
1,85 |
2,42 |
0,76 |
|
|
130 |
1,59 |
2,09 |
0,76 |
|
|
140 |
1,14 |
1,53 |
0,74 |
Одновременно с отгонкой бензольных углеводородов происходит отгонка низкокипящих потопов поглотительного масла и нафталина. Пары воды, масла, нафталина и бензольных углеводородов поступают в верхнюю дефлегмационную часть колонны или непосредственно в дефлегматор. Так как во всей смеси паров наиболее высококипящими являются пары масла, то именно они преимущественно конденсируются в дефлегматоре.
Процесс выделения бензольных углеводородов из поглотительного масла требует значительного расхода тепла (пара), который складывается из расхода тепла на:
1) подогрев насыщенного поглотительного масла до температуры обезбензоливания, производимый до поступления масла в дистилляционную колонну;
2) дистилляцию с острым паром в дистилляционной колонне.
Экономия тепла на весь процесс может быть достигнута путем использования тепла выходящих из колонны паров для предварительного подогрева насыщенного масла, подаваемого для дистилляции. Предварительный подогрев масла за счет тепла выходящих из колонны паров позволяет повысить его температуру до 75-90 и сэкономить значительное количество пара.
Путем теплообмена используют также тешто стекающего из колонны обезбензоленного масла, температура которого равна 120-125 . Так как теплообмен между маслом и маслом проходит вяло вследствие малого значения коэффициента теплопередачи, то Процесс этот требует сравнительно большой поверхности теплообмена. При этом удается дополнительно подогреть масло на 15-30 и соответственно охладить масло, стекающее из колонны.
Окончательный подогрев масла производится в специальных подогревателях с помощью пара, окончательное охлаждение - в трубчатых воздушно-водяных оросительных холодильниках или в холодильниках непосредственного действия.
Примерный тепловой и материальный баланс бензольной колонны рассчитаем ниже.
Исходные данные. На колонну поступает масло, подогретое до 130 . Содержание бензольных углеводородов в насыщенном масле 2%, в обезбен-золенном - 0,2%. Средний молекулярный вес масла - 220, сырого бензола (отгон до 180 ) - 85. Температура подогрева масла в теплообменниках 60 , теплоемкость масла - 0,5 кал/кг. Коэффициент насыщения водяного пара в колонне - 0,6. Количество масла, поступающего на колонну, - 150 т/час. Общее давление в колонне - 950 мм рт. ст. Упругость паров сырого бензола при 130 -2200 мм рт. ст. (подсчитана на основании среднего состава сырого бензола и упругоетей его компонентов).
1. Молярная концентрация бензольных углеводородов в насыщенном масле:
m = (2/85)/((2/85)+((100-2)/220) = 0,05
2. Парциальное давление бензольных углеводородов над маслом:
2200 * 0,05= 110 мм рт. ст.
3. Необходимое количество острого пара, которое нужно подать в колонну на 1 кг отгоняемого бензола:
Gп = 1 * (((950-110)*18)/(110*85*0,6)) = 2,7 кг на 1 кг бензола
4. Одновременно с отгоном бензольных углеводородов отгоняются легкокипящие части поглотительного масла. Для подсчета количества отгоняемого поглотительного масла можно воспользоваться данными об упругости паров масла, приведенными в табл. 5.2.
Таблица 5.2
|
Температура, °С |
Упругость паров, мм рт. ст. |
||
|
каменноугольное масло (молекулярный вес 170) |
соляровое масло (молекулярный вес 220) |
||
|
100 |
2,5 |
1,5 |
|
|
120 |
5,5 |
4,0 |
|
|
130 |
10,0 |
5,5 |
Количество солярового поглотительного масла, отгоняемого в колонне, на 1 кг сырого бензола до 180:
(5,5 * 220) / (110 * 85) = 0,129 кг
5. Количество сырого бензола (отгона до 180 ), получаемого в час:
(1500*(2-0,2)) / 100 = 2700 кг
6. Количество масла, отогнанного совместно с сырым бензолом:
0,129 * 2700 = 348 кг.
7. Количество острого пара, подаваемого в колонну:
2,7 * 2700 = 7290 кг.
8. Количество обезбензоленного масла, стекающего из колонны:
150000 - 348= 149652 кг.
Таблица 5.3
Материальный баланс дистилляции насыщенного бензолом масла
|
Поступает в колонну |
Выделяется из колонны |
|||||
|
наименование |
кг, час |
% |
наименование |
кг, час |
% |
|
|
1. Поглотительное масло |
150000 |
93,0 |
1. Обезбензоленное масло |
149652 |
93,4 |
|
|
2. Бензольные углеводороды в масле: 150000*(2/100) |
3000 |
1,9 |
2. Бензольные углеводороды в обезбензоленном масле: 150000*(0,2/100) |
300 |
0,2 |
|
|
3. Водяной пар |
7290 |
4,5 |
||||
|
3. Бензольные углеводороды в парах |
2700 |
1,7 |
||||
|
4. Водяные лары |
7290 |
4,5 |
||||
|
5. Пары поглотительного масла |
348 |
0,2 |
||||
|
Итого |
160290 |
100,0 |
Итого |
160290 |
100,0 |
Испарение бензольных углеводородов и легкокипящих погонов поглотительного масла в колонне происходит за счет тепла самого масла. Поэтому температура масла в колонне несколько снижается.
Степень охлаждения масла может быть подсчитана исходя из того, что теплоемкость масла равна 0,5 кал/кг, а скрытая теплота испарения бензольных углеводородов и масла составляет 80 кал/кг.
Тепло, расходуемое на испарение бензольных углеводородов и отгоняемого поглотительного масла:
80 * (2700 348) = 243840 кал.
Охлаждение масла в колонне:
213840 / (150000*0,5) = 3,25о
Так как, несмотря на тщательную изоляцию колонны, происходят потери тепла через стенки, масло охлаждается несколько больше. Температура стекающего из колонны масла обычно на 8-10о ниже температуры поступающего. Если поступающее масло содержит даже небольшое количество воды, то она должна быть испарена в колонне, что, вследствие большого значения скрытой теплоты испарения, намного увеличивает расход тепла.
Расход пара на подогрев масла от 90 до 130о:
((3000 +150000) * 0,5 * (130 - 90)) / 540 = 5700 кг.
Расход пара в кг на 1 кг сырого бензола (отгона до 180о):
5700 / 2700 = 2,1.
Обычно расход пара учитывается в кг на 1 кг сырото бензола до 180 . В приведенном примере он составляет 2,1 кг на подогрев масла, 2,7 кг на дистилляцию масла, а всего 4,8 кг.
Практические данные работы современных заводов показывают, что расход пара колеблется в пределах 5-7 кг.
На старых заводах, где отходящее тепло для подогрева масла не используется, расход пара составлял 8-12 кг на 1 кг бензола.
6. Контроль и автоматизация производства. Основные аппараты бензольного отделения
Современные бензольные отделения оснащаются дистилляционной и ректификационной колоннами, теплообменной аппаратурой для утилизации тепла паров бензольных углеводородов и обезбензоленного масла, трубчатой печью или паровым подогревателем для окончательного подогрева насыщенного масла перед дистиляци-ей, конденсационно-охладителъной аппаратурой для продуктов дистилляции и др.
Размеры и конструкция аппаратуры зависят от производительности установки и технологической схемы отделения.
В дистилляционной колонне бензольные углеводороды отгоняются острым паром из предварительно нагретого масла.
В установках с паровым подогревом масла применяются колонны диаметром 2,6-3,2 м с 12-14 тарелками, имеющими колпачки туннельного типа, производительностью от 80 до 180 м3/ч поглотительного масла. В установках с огневым подогревом масла получили применение колонны, имеющие 23 тарелки с колпачками капсульного типа. Диаметр колонны 2,6-2,8 м. Корпус колонны изготавливается из двухслойной стали, тарелки и колпачки из стали специальных марок.
Разделительная колонна применяется для получения двух фракций сырого бензола и состоит из двух частей: нижней - испарительной и верхней - ректификационной. В зависимости от принятой схемы колонны имеют диаметр 1,6-2,2 м с 14-18 тарелками. Колонны изготавливаются из стали.
Для окончательного подогрева масла глухим паром применяют паровые подогреватели цилиндрической формы с горизонтальной трубчаткой, заключенной в стальной кожух. Масло движется по трубам, пар подают в межтрубное пространство, поверхность теплопередачи 140 м2. Корпус подогревателя и трубы изготавливается из стали. Для нагрева насыщенного масла перед дистилляцией получили применение трубчатые печи конструкции Гипронефтемаша с панельными беспламенными горелками. Печи имеют высокий коэффициент полезного действия: 0,80-0,85 против 0,60-0,78 у печей с пламенным горением. Конвекционную часть этих печей можно использовать для нагрева масла перед регенератором, а также для нагрева пара, необходимого для технических нужд завода.
Регенератор поглотительного масла представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром 2,8 м, оборудованный в нижней части выдвижными трубчатками для нагрева масла глухим паром. Под ними расположено устройство для подачи в регенератор острого пара. Неотогнанное масло и нелетучие полимеры отводятся снизу регенератора.
Паромасляные теплообменники (дефлегматоры) служат для выделения из смеси паров, поступающих из бензольной колонны, высококипящих частей и конденсации возможно большего количества водяных паров. Наиболее совершенными являются четырех- и трехсекционные трубчатые дефлегматоры системы Гипрококса.
B настоящее время одним из приоритетных направлений развития ОАО «Запорожкокс» является реконструкция цеха улавливания.
В 2004 г. была составлена, а 2006 г. пересмотрена и актуализирована «Программа реконструкции и технического перевооружения ОАО «Запорожкокс» до 2012 г.», в которой значительная часть мероприятий была запланирована по цеху улавливания. На сегодняшний день реализован комплекс мероприятий, направленный на улучшение первичного и конечного охлаждения коксового газа, обеспечение очистки коксового газа от аммиака и бензольных углеводородов до норм, требуемых ПТЭ, на оптимизацию работы аммиачной и обесфеноливающей установок и др.
Известно, что первичное охлаждение коксового газа определяет работу цеха улавливания в целом. При эффективной работе конденсационной аппаратуры достигается глубокое выделение из газа смолы, нафталина паров воды и других компонентов, что в значительной мере облегчает работу всех последующих технологических переделов.
Так, в 2005 г. были введены в эксплуатацию новые трубчатые газовые холодильники (ТГХ) с горизонтальным расположением труб для первичного охлаждения коксового газа, поступающего с коксовых батарей №№ 5-8, а в 2008 г. -- для охлаждения коксового газа к.б. № 9-бис. Из эксплуатации были выведены морально и физически устаревшие ПГХ 1-2 очередей с вертикальными трубами.
Известным недостатком первичных газовых холодильников с вертикальными трубами является быстрое забивание межтрубного пространства отложениями смолистых веществ и нафталина. Характерной особенностью их работы является интенсивное забивание в течение первых суток после пропарки, а в дальнейшем образование отложений на поверхности труб замедляется. Водно-смоляной конденсат выделяется главным образом в первых по ходу газа секциях, поэтому в последних секциях нафталин не может быть смыт с охлаждающей поверхности вследствие недостаточного количества конденсата. В тех случаях, где газ движется вверх навстречу стекающему вниз конденсату, происходит нагревание конденсата более теплым газом и испарение нафталина, который отлагается в последующих (более холодных) секциях.
Как показал промышленный опыт, применение холодильников с горизонтальным расположением труб обеспечивает более эффективное охлаждение газа, так как охлаждающая вода движется в трубах под напором и имеет более высокую скорость (0,8-1 м/с). Это позволяет интенсифицировать теплопередачу от труб к воде и уменьшить отложения взвешенных частиц в трубах. Наличие самостоятельных трубных секций позволяет использовать различные хладоагенты в одном аппарате с утилизацией тепла коксового газа для технологических нужд.
Трубчатые газовые холодильники, смонтированные по проекту института «Гипрококс» (г. Харьков), имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогами, работающими на других коксохимических заводах Украины: меньшие высота и вес, высокая поверхность теплопередачи (3600 м2) при увеличенном внутреннем диаметре теплообменных труб (для снижения количества операций по чистке труб от отложений). Реконструкция первичного охлаждения коксового газа с установкой ТГХ позволила оптимизировать первичное охлаждение коксового газа, обеспечить стабильность эвакуации газа из коксовых батарей, уменьшить содержание смолистых веществ и нафталина в коксовом газе и др. Значительная работа была также проведена в части приведения в удовлетворительное состояние градирен цикла первичного охлаждения коксового газа: морально и физически устаревшая насадка в трехсекционных градирнях заменена на болем эффективную типа «ОСЦ» («Донэкоресурсы»). Преимущества насадки заключаются в эффективности обеспечения требуемого перепада температуры воды (10-12?С), а также в простоте монтажа и очистки от отложений. Построена новая двухсекционная вентиляторная градирня производительностью по воде 1600 м3/ч.
На 1-м этапе расширения и реконструкции объектов цеха улавливания в комплексе коксовой батареи № 10-бис реализованы следующие мероприятия:
- установка нового механизированного осветлителя объемом V = 380 м3 для отстоя надсмольной воды батареи № 10-бис;
- монтаж дополнительного насоса типа 1Д1250- 125а в насосной конденсации № 2 для подачи надсмольной воды на батарею № 10-бис, а также резервуара для надсмольной воды;
- расширение и реконструкция машинного зала с установкой нового нагнетателя коксового газа типа 1200-27-2 с электрическим приводом; в перспективе намечена установка второго нагнетателя взамен физически и морально устаревшего существующего нагнетателя № 3;
- замена коллекторов коксового газа на линиях всасывания и нагнетания у машинного зала;
- установка дополнительной аммиачной колонны № 5;
- реконструкция газоповысительной станции с установкой двух газоповысителей типа 1050-13-1;
- строительство насосной перекачки конденсата для централизованного сбора и передачи конденсата пара из цеха улавливания в теплосиловой цех.
На 2-м этапе планируется реализация следующих мероприятий:
- установка трех ТГХ для охлаждения коксового газа, поступающего с коксовой батареи № 10-бис;
- подключение газопровода коксового газа после трубчатых газовых холодильников с горизонтальными трубами батареи № 10-бис к коллектору коксового газа у машинного зала;
- непрерывная промывка межтрубного пространства холодильников смолоконденсатной смесью;
- установка сборника емкостью 63 м3 для приема конденсата коксового газа и смолоконденсатной смеси из трубчатых газовых холодильников батареи № 10-бис;
- установка 2-х электронасосных агрегатов для подачи смоло-конденсатной смеси на вновь устанавливаемые холодильники и для откачки избыточного конденсата коксового газа со смолой в механизированный осветлитель батареи № 10-бис.
До строительства комплекса батареи № 10-бис в аммиачно-сульфатном отделении цеха улавливания в работе находились 4 аммиачные колонны производительностью по аммиачной воде до 30 м3/час каждая. В связи со строительством батареи № 10-бис потребовалось строительство новой аммиачной колонны № 5. Заводом совместно с институтом «Гипрококс» была предложена принципиально новая конструкция контактного устройства аммиачной колонны: пенно-вихревые тарелки (ПВТ). Установлена возможность замены в типовой колонне диаметром 1400 мм щелевидных решетчатых тарелок на пенно-вихревые, обеспечивающие повышение производительности аппарата по воде в 2,0-2,5 раза и сокращение расхода пара не менее чем на 15 %.
Конструкция ПВТ обеспечивает значительное большее «живое» сечение (до 40 %) по сравнению с действующими решетчатыми тарелками (~18 %) благодаря наличию радиальных каналов для прохода газа и жидкости между наклонными пластинами. В таких условиях возрастает эффективность процесса массопередачи -- практически в 2 раза по сравнению с решетчатыми тарелками.
После пуска новой колонны в эксплуатацию остаточное содержание летучего аммиака в аммиачной воде на выходе из колонны составило 0,05-0,07 г/л, что ниже предела, заданного ПТЭ.
Известно, что процесс отгонки летучего аммиака из избыточной аммиачной воды осуществляется подачей в аммиачные колонны пара в количестве 0,25-0,30 т/м3. При этом количество сточной воды из колонны увеличивается на 25-30 % за счет конденсата пара. Поэтому вопрос уменьшения расхода пара на единицу объема перерабатываемой аммиачной воды актуален как с точки зрения экономии пара, так и для уменьшения количества сточных вод и затрат на их переработку.
Учитывая вышеизложенное, институтом «Гипрококс» совместно с заводом предложена новая технологическая схема, исключающая применение острого пара для отгонки аммиака из избыточной аммиачной воды. Пар, необходимый для отгонки аммиака, генерируется в специально установленной трубчатой печи. Аммиачная сточная вода циркулирует по схеме: аммиачная колонна (кубовая часть) -- насос -- трубчатая печь -- аммиачная колонна. Принятая принудительная циркуляция в системе: «аммиачная колонна -- насос -- трубчатая печь -- аммиачная колонна» имеет кратность циркуляции, равную 12,5, что необходимо для испарения определенного количества воды. В системе нагрева воды в трубчатой печи поддерживается давление, необходимое для перегрева воды до температуры, которая обеспечивает эффективную теплонапряженность змеевика печи и исключает его коррозию. Нагрев воды происходит без кипения в трубах печи, что исключает разложение солей, образование паровой фазы и снижает коррозионную активность потока. Перед колоннами давление воды сбрасывается регулирующим клапаном до давления 0,12 МПа, соответствующего избыточному давлению в нижней части колонны. Часть перегретой циркулирующей воды при этом испаряется; образующегося количества паров достаточно для отгонки летучего аммиака в колонне.
Указанная выше технологическая схема была реализована в составе комплекса батареи № 10-бис в 2007 г. -- построена и введена в эксплуатацию новая трубчатая печь для нагрева аммиачной воды, подаваемой на аммиачную колонну № 5.
Установка трубчатой печи нагрева аммиачной воды позволила:
- исключить подачу «острого» пара (~22-25 т/ч) на аммиачную колонну, что уменьшило дисбаланс завода по пару в зимний период после ввода в эксплуатацию к.б. № 10-бис;
- уменьшить количество сточных вод на 20-30 %, и следовательно, затраты на их охлаждение и переработку на БХУ. Годовой экономический эффект по отчетным данным составил 952,34 тыс. грн.
ОАО «Запорожкокс» -- первое предприятие в Украине, внедрившее данную энергосберегающую и природоохранную технологию. До 2012 г. планируется монтаж еще трех трубчатых печей для нагрева аммиачной воды. Проектная документация разработана институтом «Гипрококс».
По причине морального износа существующих сатураторов проработан вопрос строительства новых более совершенной конструкции и большей производительности по коксовому газу. При замене сатураторов будут последовательно установлены более производительные центрифуги для отделения кристаллов сульфата аммония от маточного раствора.
Значительная работа по реконструкции и модернизации проведена в бензольном отделении цеха.
С целью обеспечения температуры масла «дебензине», поступающего на бензольные скрубберы, на уровне 25-30 ?С, в комплексе к.б. № 10-бис была построена и введена в эксплуатацию 3-х секционная градирня производительностью каждой секции 1000 м3/ч. Площадь одной секции -- 192 м2. В качестве оросителя и водоуловителя применена насадка типа «ОСЦ» фирмы «Донэкоресурсы». Применена новая гидроизоляция (фирма «Торзис», г. Луганск) -- современный гидроизоляционный материал, имеющий ряд преимуществ как с технической, так и с экономической точки зрения. Выполнена замена насадки в конечных газовых холодильниках №№ 1-3 на решетчатые тарелки. После реконструкции КГХ было достигнуто удовлетворительное охлаждение коксового газа перед бензольными скрубберами (25-30 ?С и ниже), а также снижено гидравлическое сопротивление конечных газовых холодильников. Снижение температуры коксового газа перед бензольными скрубберами позволило повысить эффективность улавливания бензольных углеводородов в бензольных скрубберах.
Реконструкцией бензольных скрубберов (Д = 3600 мм) по проекту Гипрококса предусматривались следующие мероприятия: монтаж новой высокоэффективной структурированной гофрирован-ной насадки (общая поверхность насадки одного бензольного скруббера - 18750 м2); установка распределительной тарелки в верхней части для равномерного распределения поглотительного масла по сечению скрубберов; установка перераспределительной тарелки в средней части скруббера; реконструкция нижней конусной части скруббера; замена каплеотбойников на новый, более совершенный тип.
Наиболее приемлемыми насадками бензольного скруббера являются структурированные насадки типа SULZER, KOCH-GLITSCH и их аналоги.
Технические решения по монтажу новой гофрированной насадки с высокой удельной поверхностью массообмена в бензольных скрубберах, по установке распределительной и перераспределительной тарелок усовершенствованного типа, а также по реконструкции нижней части скруббера с целью высвобождения дополнительного полезного объема для установки дополнительных пакетов насадки в бензольных скрубберах ОАО «Запорожкокс» не имеют аналогов в Украине.
На сегодняшний день выполнена реконструкция трех бензольных скрубберов №№ 1,2,4, которая позволила:
- значительно улучшить процессы массопередачи и тем самым обеспечить улавливание бензольных углеводородов до остаточного содержания бензольных углеводородов в обратном коксовом газе на уровне 2,4-2,8 г/нм3;
- существенно (в ~1,5 раза) снизить гидравлическое сопротивление скрубберов;
- уменьшить каплеунос поглотительного масла и тем самым снизить его потери.
На 2009 г. запланирована реконструкция последнего бензольного скруббера № 3 и тем самым работы по реконструкции скрубберного отделения будут выполнены в полном объеме.
В отделении дистилляции сырого бензола был осуществлен ряд технических мероприятий, направленных на улучшение работы колонны паровой регенерации поглотительного масла. Повышение эффективности ее работы привело к улучшению качественных характеристик оборотного поглотительного масла.
Помимо этого, после проведения соответствующего эксперимента был изменен режим подачи масла «бензине» в дистилляционную колонну 1-й очереди. Так, подачу масла осуществили на 29-ю тарелку, тогда как по проекту масло подается на 24-ю тарелку колонны. Подача поглотительного масла на 29-ю тарелку колонны позволила уменьшить остаточное содержание бензола в масле с 0,6-0,7 % до 0,3-0,4 %. В настоящее время проводятся аналогичные работы по дистилляционной колонне 2-й очереди.
В перспективе планируется замена тарелок дистилляционных колонн обеих очередей на более совершенные клапанные тарелки с целью доведения дебензинации поглотительного масла до остаточного содержания бензола на уровне 0,2 %.
По причине нестабильности реализации дорожного вяжущего СТУ завод запроектировал и смонтировал установку для утилизации кислой смолки сульфатного отделения.
В последнее время остро стоит вопрос расширения ассортимента производимой каменноугольной смолы. Завод традиционно производил низкопиролизованную смолу с удельным весом 1165-1168 кг/м3 и массовой долей веществ, нерастворимых в хинолине 1,2-1,5 %. В связи с усложнением реализации такой смолы во 2-м квартале текущего года в отделении конденсации был осуществлен комплекс технических и технологических операций, направленных на производство более тяжелой смолы с удельным весом ?1200 кг/м3 и с массовой долей веществ, нерастворимых в хинолине, не менее 3 %. В настоящее время достигнута возможность производить каменноугольную смолу двух сортов: в отделении конденсации № 1 производится смола марки А 1-го сорта, в отделении конденсации № 2 -- смола марки А 2-го сорта.
На ближайшую перспективу в цехе улавливания запланированы мероприятия по закрытию цикла конечных газовых холодильников с использованием спиральных холодильников для теплообмена между водой цикла «КГХ -- насос -- спиральные теплообменники -- КГХ» и водой цикла «насос -- спиральные теплообменники -- градирня -- насос». Периодическую промывку спиральных теплообменников от отложений планируется осуществлять горячим поглотительным маслом «дебензине». Освежение закрытого цикла воды будет осуществляться посредством подачи сепараторной воды отделения дистилляции. Избыточная вода цикла КГХ, образующаяся за счет конденсата коксового газа и сепараторной воды, будет отбираться с насосов, подающих циркуляционную воду на охлаждение, и одним потоком откачиваться на аммиачную установку. За счет отбора избыточной воды и освежения цикла планируется выводить часть агрессивных коррозионно-активных компонентов (NH3, HCN, H2S и др.) из загрязненной оборотной воды. Проектно-сметная документация на закрытие цикла КГХ разработана институтом «Гипрококс».
Также планируется установка нагнетателя типа 1200-27-2 (производительностью 76200 м3/ч), монтаж колонны для регенерации поглотительного масла на 2-й очереди отделения дистилляции, модернизация газовой компрессорной сульфатного отделения с установкой новых компрессоров большей производительности, реконструкция бензольного скруббера №3, монтаж трубчатой печи для огневого нагрева поглотительного масла второй очереди отделения дистилляции сырого бензола. Последнее мероприятие позволит:
- резко сократить удельный расход пара;
- увеличить степень отгона бензольных углеводородов из масла в дистилляционной колонне, так как применение существующего парового подогрева сопряжено с резким возрастанием расхода пара в колонну;
- уменьшить нагрузку на конденсаторы-холодильники сырого бензола.
Годовой экономический эффект от замены парового подогрева на огневой составит около 2,1 млн. грн. Проектно-сметная документация разработана ОАО «Коксохимпроект».
С целью улучшения качества каменноугольной смолы по показателям содержания влаги и золы планируется установка двух автоматизированных трикантеров центробежного типа фирмы «Флоттвег» (Германия). Производительность каждого трикантера по каменноугольной смоле -- 25 т/ч. Трикантер оборудован регулируемым приводом оригинальной разработки фирмы «Флоттвег». Число оборотов барабана в процессе работы может плавно изменяться от 0 до 3250 об./мин. Уникальное устройство -- эксцентриковый диск разделения фаз -- позволяет регулировать качество разделения в зависимости от исходного состава смолы.
Следует отметить, что трикантеры фирмы «Флоттвег» могут значительно улучшить качественные показатели смолы по воде и золе, тем самым повышая конкурентоспособность продукции. Так, зольность смолы после трикантера может составлять 0,03-0,04 %, а массовая доля воды -- 1-2 %.
Прорабатывается вопрос строительства установок сухого тушения кокса (УСТК) на существующих коксовых батареях №№ 5-8. Строительство УСТК приведет к дисбалансу образования и утилизации фенольных сточных вод, которые в настоящее время после очистки на биохимической установке направляются на мокрое тушение кокса. В связи с этим проработан вопрос реконструкции БХУ с целью очистки избыточных фенольных вод до качества подпиточной технической воды, подаваемой на освежение оборотных циклов цеха улавливания.
Планируется также ряд других мероприятий, направленных на замену изношенного оборудования и коммуникаций, улучшение санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала, повышение безопасности на рабочих местах, улучшение эргономики производства цеха, внедрение АСУТП, автоматизацию операций погрузки-разгрузки и т.д.
7. Охрана труда
Планировка территории, объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений должны соответствовать требованиям строительных норм и правил. Содержание территории, рабочих помещений и противопожарного оборудования должно соответствовать требованиям «Правил пожарной безопасности».
Па территории предприятий не должно быть оврагов, котлованов или выемок, которые могут быть местом скопления вредных отходов производства. Расположенные на территории промплощадки коксохимического производства колодцы должны быть закрыты люками. На территории коксохимических предприятий (производств) должны быть установлены знаки безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026--76.
Здания, сооружения, резервуарные парки и наружное технологическое оборудование должны иметь технические средства молниезащиты в соответствии с ГОСТ 12.1.030--81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
Воздух в рабочей зоне производственных помещений должен соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005--88. Пуск, наладка и эксплуатация вентиляционных систем должны производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.021--76. Устройство вентиляционных систем должно соответствовать СНиП 2.04.05--91*.
Во всех производственных помещениях, независимо от их назначения, должна быть предусмотрена непрерывно действующая приточно-вытяжная механическая, естественная или смешанная вентиляция. В производственных помещениях, где установлены аппараты и сосуды, работающие под давлением, насосы, компрессоры, а также в других помещениях категорий А и Б по взрывопожарной и пожарной опасности, где возможно внезапное поступление в воздух большого количества токсичных и взрывоопасных газов и паров, кроме общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, должны быть предусмотрены автоматические газоанализаторы и аварийная вентиляция, включаемая при достижении загазованности 20 % от нижнего предела взрываемости или выше ПДК.
Кроме автоматического включения аварийной вентиляции, должно быть также предусмотрено и ручное дистанционное включение, пусковые устройства которого следует располагать у одной из основных входных дверей снаружи помещения.
При отсутствии выпускаемых промышленностью автоматических газоанализаторов включение аварийной вентиляции в указанных выше случаях допускается вручную при подаче предупредительного сигнала. При ручном включении аварийной вентиляции пусковые устройства должны быть расположены как внутри, так и снаружи помещения.
Аварийные выбросы вредных и взрывоопасных газов, пылей, жидкостей из оборудования, расположенного на открытых площадках, должны локализоваться, собираться, отводиться в специально предусмотренные проектом места, закрытые системы и т. д. для дальнейшей утилизация, переработки, уничтожения и т. д.
Системы канализации технологических объектов должны обеспечивать удаление и очистку химически загрязненных смывных и других стоков, образующихся как при регламентированных режимах работы производства, так и при проведении ремонтов, ревизии аппаратуры и авариях. Запрещается сброс этих стоков в магистральную сеть канализации без предварительной очистки, за исключением случаев, когда магистральная сеть предназначена для приема таких стоков. Меры по удалению и очистке стоков должны исключать возможность образования в канализационной системе взрывоопасной среды. В производственных помещениях необходимо предусматривать рабочее и аварийное освещение.
Технологические аппараты, трубопроводы, газовое оборудование должны быть герметизированы для исключения выделения вредных и взрывопожароопасных веществ и создания опасных концентраций этих веществ в окружающей среде во всех режимах работы. Отходящие горючие газы должны направляться в закрытые системы для дальнейшей утилизации или в системы организованного сжигания. Запрещается объединение газовых выбросов, содержащих вещества, способные при смешивании образовывать взрывоопасные смеси. При срабатывании предохранительных устройств, установленных на газовой аппаратуре, должен быть предусмотрен отвод газовых выбросов на свечу или факельную систему.
Рабочие площадки и проходы, необходимые для обслуживания оборудования, размещенного на высоте, должны иметь ограждение высотой не менее 1 м.
При остановке и пуске агрегаты, аппараты и коммуникации, содержащие при рабочем режиме взрывопожароопасные пары и газы, должны быть продуты инертным газом или паром для предупреждения образования в них взрывоопасных смесей.
Трубопроводы, предназначенные для транспортирования взрывоопасных, пожароопасных и вредных веществ, включая сжиженные газы, независимо от температуры нагрева, а также запорная арматура должны быть изготовлены на материалов, соответствующих по своим техническим характеристикам рабочим условиям транспортируемой среды и не взаимодействующих с этой средой.
Трубопроводы, соединяющие установки с аварийной емкостью, должны иметь уклон в сторону этой емкости в минимальное количество отводов и поворотов. Аварийные трубопроводы не должны иметь по всей длине запорных устройств, кроме отключающих задвижек у аппаратов.
Все трубопроводы независимо от температуры транспортируемой среды должны быть рассчитаны на полную тепловую самокомпенсацию. Установка сальниковых компенсаторов на трубопроводах, по которым транспортируются вредные вещества, горючие (в том числе сжиженные) газы, легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, запрещается.
Установка сальниковых компенсаторов на газопроводах доменного и коксового газов допускается при соблюдении требований «Правил безопасности в газовом хозяйстве предприятий червой металлургии» (ПБГЧМ--86).
На фланцевых соединениях трубопроводов, предназначенных для транспортирования взрывопожароопасных продуктов, а также в местах мягких (рукавных) соединений металлических трубопроводов (воздуховодов, материало-проводов для сыпучих материалов и т. п.) должны быть установлены токопроводящие перемычки.
Количество и размещение запорной арматуры на трубопроводах определяются проектом и должны обеспечивать надежное отключение каждого отдельного аппарата или агрегата. Кроме запорной арматуры, должна предусматриваться регулирующая арматура. Использование регулирующей арматуры в качестве запорной запрещается.
На территории предприятия должна быть закольцованная сеть внутризаводских дорог, обеспечивающая удобную связь между объектами предприятия и пожарной частью. Все дороги должны содержаться в исправности, очищаться при снегопадах и не загромождаться предметами, препятствующими свободному проезду пожарных машин. Всякое временное закрытие пожарных проездов в связи с проводимыми на предприятии работами должно быть согласовано с пожарной охраной.
Все внутренние пожарные краны и наружные пожарные гидранты должны содержаться в исправном состоянии. Первичные средства пожаротушения должны размещаться в местах, согласованных с органами пожарного надзора, в установленном количестве и с соблюдением правил их хранения. Доступ к ним должен быть свободным.
Руководители, специалисты и рабочие, занятые на работе в цехах и на участках с повышенной пожаро- и взрывоопасностью, должны проходить обучение пожарно-техническому минимуму не реже одного раза в год с последующей проверкой знаний.
На предприятиях должен осуществляться круглосуточный контроль за состоянием систем пожарной автоматики. Приемные станции пожарной сигнализации должны иметь прямую телефонную связь с пожарными командами соседних предприятий города.
Зазоры в местах прохода трубопроводов через фундаменты и стены зданий должны быть заделаны несгораемыми материалами. Для защиты аппаратов и резервуаров с легковоспламеняющимися жидкостями от внешних источников воспламенения должны применяться огнепреградители или другие устройства, исключающие попадание огня внутрь аппарата. Огнепреградители должны быть испытаны на огнезадерживающую способность. Огнепреградители должны подвергаться чистке не реже одного раза в 6 месяцев.
Локомотивы и автомобили, обслуживающие химические цехи, должны иметь на выхлопных трубах искропламягасящие устройства. Между железнодорожными цистернами, подаваемыми для слива и налива легковоспламеняющихся жидкостей, и локомотивом должно находиться прикрытие (резервная платформа, тележка).
Курение в помещениях и на территории, за исключением отведенных для этой цели мест, запрещается. Хранение в производственных помещениях цехов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции в количествах, превышающих потребность для нормального ведения производства, запрещается. Запрещается использование чердачных помещений для хранения каких-либо материалов, а также подвальных помещений для хранения горючих и легковоспламеняющихся жидкостей и смазочных материалов.
Смазочные и обтирочные материалы должны храниться в металлических плотно закрывающихся шкафах и ящиках. Использованные обтирочные материалы, а также горючие отходы должны собираться в металлические закрывающиеся ящики и вывозиться в места, отведенные для этой цели по согласованию с органами пожарного и санитарного надзоров.
Выводы
Производственный процесс можно разделить на следующие три этапа: а) получение кокса и газа, б) улавливание из газа полезных продуктов (смолы, аммиака, сырого бензола) и в) получение из смолы и бензола соответствующих продуктов. Коксованию подвергаются каменные угли в коксовых печах без доступа воздуха при t° 700°, доходящей к концу коксования до 800--1000°. По окончании коксования кокс выталкивается из камеры печи и тушится водой, газ же в течение всего периода коксования отсасывается эксгаустерами на коксобензольные заводы. Из каждой камеры печи газ по восходящим трубам поступает в сборник «барельет», а оттуда по газопроводу в завод. Газопровод служит не только для транспорта газа, но и для улавливания смолы и частичного улавливания NH3. Темп, газа, выходящего из барельета, равна приблизительно 200°, в конце же газопровода она достигает 50--66°, вследствие чего происходит конденсация смолы и водяных паров, частично улавливающих NH3, в результате чего получается т. н. «газовая вода». В дальнейшем по пути следования газа имеются воздушные и водяные холодильники, после которых t° газа достигает 25--30°, и наконец газ проходит ударный конденсатор для механического задерживания смолы. На этом заканчивается конденсация смолы и частично NH3; затем из конденсата вследствие разности удельных весов отделяются газовая вода и смола. Аммиак улавливается водой в т. н. скрубберах по принципу противотока: газ идет в скрубберах снизу вверх навстречу жидкости при наличии большой поверхности поглощения (напр. деревянная насадка). Другой метод улавливания NH3 заключается в получении непосредственно из сырого коксового газа сульфата аммония (NH„)S S04 путем насыщения газом серной кислоты крепости 42--45° Be. Процесс ведется в сатураторе, снабженном паровым или воздушным эжектором, при помощи которого жидкость (кислота, насыщенная аммиаком) подается в деревянный жолоб, затем в деревянный ящик и опять в сатуратор. Такой круговорот происходит до тех пор, пока не закончится насыщение; затем смесь поступает на центрифугу, а оттуда на склад.--После сатураторов или аммиачных скрубберов в зависимости от методов улавливания NH, газ поступает на бензольные скрубберы для улавливания сырого бензола (бензола и его гомологов). Принцип улавливания бензола точно такой же, как и принцип улавливания NHS в скрубберах, но вместо воды применяются различные масла. После поглощения бензола коксовый газ по обратному газопроводу поступает на коксовые печи или в кочегарки и т. д. и служит для топлива. Поглотившее бензол масло подвергается дистилляции, во время которой отогнанные пары бензола конденсируются в соответствующей аппаратуре, и конденсат сырого бензола собирается в сборниках. Освобожденное от бензола масло идет обратно на поглощение паров бензола из газа. Сырой бензол подвергается промывке, а затем дистилляции в перегонных кубах. Первым погоном является Н2S, вторым -- бензол (при t° 76°), третьим -- толуол (при t° 82°) и четвертым -- ксилол (при t° 111°). В перегонном кубе остается «сольвент-нафта». Переработка сырой смолы тоже заключается в дистилляции. Пары конденсируются в водяных холодильниках, и конденсат пофракционно собирается в отдельные сборники. Сначала перегоняется легкое масло при 170--210°, затем среднее масло при 210--250°, тяжелое масло при 250--300° и антраценовое масло при 300--350°. Легкие и средние масла отправляются на переработку в феноловый завод, тяжелые же и антраценовые масла перекачиваются в кристаллизаторы (открытые железные ящики), где благодаря естественному охлаждению выпадают кристаллы нафталина и антрацена. Маточные масла сливаются из кристаллизаторов в сборники и служат впоследствии шпалопропиточным материалом, а нафталин и антрацен вынимаются ручным способом из кристаллизаторов. После центрифугирования нафталин вновь плавится, а затем в специальных аппаратах промывается при помощи сжатого воздуха едкой щелочью для удаления фенолов и серной кислотой для удаления пиридиновых и др. оснований. После промывки нафталин поступает на вторую дистилляцию и после конденсации паров в холодильнике сливается в банки, где и кристаллизуется.
Подобные документы
Перспективы развития коксохимического производства. Состав, принципы переработки и очистки сырого бензола от сернистых и непредельных соединений. Техника безопасности в цехе ректификации сырого бензола. Расчет выхода химических продуктов коксования.
курсовая работа [83,3 K], добавлен 08.12.2009Анализ технологического процесса как объекта автоматизации. Общие особенности ректификационных колонн отделения. Разработка функциональной схемы отделения ректификации производства изопропилбензола. Переходная характеристика астатического объекта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.05.2013Характеристика микрофлоры дрожжевого производства. Процесс выращивания белковых дрожжей. Среды, применяемые для их производства. Описание технологической схемы получения дрожжей. Расчет материального баланса дрожжевого отделения биохимического завода.
курсовая работа [211,6 K], добавлен 18.06.2012Анализ технологического процесса. Уровень автоматизации работы смесительной установки. Алгоритм производственного процесса. Описание функциональной схемы автоматизации дозаторного отделения, принципиальной электрической схемы надбункерного отделения.
контрольная работа [14,2 K], добавлен 04.04.2014Процесс очистки и осушки сырого газа, поступающего на III очередь Оренбургского ГПЗ. Химизм процесса абсорбционной очистки сырого газа от примесей Н2S, СО2. Краткое техническое описание анализатора АМЕТЕК 4650. Установка и подключение системы Trident.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 31.12.2015Расчет годовых трудозатрат, производственной мощности ремонтного предприятия, трудоемкости работ и площади отделения РМЗ, количества производственных рабочих. Подбор производственного оборудования. Технологический процесс ремонта автомобильных рам.
курсовая работа [102,0 K], добавлен 09.12.2013Характеристика выбора и обоснования схемы, теории и практики металлургических процессов. Анализ описания оборудования и пылегазового тракта. Сущность контроля производства и схемы работы контрольно-измерительного прибора. Мероприятия по охране труда.
дипломная работа [232,7 K], добавлен 25.03.2015Технологическая схема процесса и общий принцип получения полупроводникового германия из германиевых концентратов. Основные способы очистки технического тетрахлорида германия, автоматизация процесса его дистилляции. Выбор микропроцессорного контроллера.
дипломная работа [902,3 K], добавлен 16.12.2013Направления развития технологий производства аммиака. Характеристика сырья и готовой продукции. Материальный баланс абсорбера. Совершенствование отделения очистки производства аммиака третьей очереди. Правила обслуживания, пуска и остановки производства.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.12.2014Краткая характеристика процесса нагрева и получения слитков металла с помощью нагревательного колодеца. Разработка электрической принципиальной схемы. Расчет диаметра сужающего устройства. Мероприятия по технике безопасности и охране окружающей среды.
курсовая работа [490,9 K], добавлен 06.11.2014
