Изомеризация пентан-гексановой фракции

Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Февраля 2013 в 15:53, курсовая работа

Краткое описание

Каталитическая изомеризация – это процесс получения экологически высокооктановых компонентов автобензинов или сырья нефтехимии, прежде всего изопентана для синтеза изопренового каучука из низкооктановых компонентов нефти, содержащих в основном н-пентан и н-гексан.

Оглавление

1 ОБЗОР ПО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ПРОЦЕССА
7
1.1 Назначение процесса. Место и роль установки в схеме завода
7
1.2 Сырье: виды, качество и способы подготовки
8
1.3 Продукты: качество и выход
10
1.4 Вспомогательные вещества: их свойства и назначение
11
1.5 Основы химизма и механизма
12
1.5.1 Целевые реакции
12
1.5.2 Побочные реакции
13
1.5.3 Механизм процесса
13
1.6 Катализаторы процесса: состав, свойства и механизм их действия
15
1.7 Влияние основных факторов на выход и качество целевого продукта
17
1.7.1 Влияние температуры
17
1.7.2 Влияние давления
19
1.7.3 Влияние объемной скорости подачи сырья
20
1.7.4 Влияние кратности циркуляции и концентрации водородсодержащего газа
20
1.8 Реакционный аппарат установки, устройство, режим работы
20
1.9 Материальный баланс процесса изомеризации
22
1.10 Существующие модели в России и за рубежом
22
2 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА
27
2.1 Выбор схемы установки
28
2.2 Выбор сырья процесса
30
2.3 Выбор режима ведения процесса
31
2.4 Выбор катализатора
31
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
32
3.1 Расчет реакторов
32
3.1.1 Расчет часовой загрузки и объемного потока сырья
32
3.1.2 Расчет количества катализатора
32
3.1.3 Материальный баланс процесса изомеризации
32
3.1.4 Расчет материального баланса реактора
33
3.1.5 Тепловой баланс реактора
34
3.1.6 Расчет размеров реактора
37
3.1.7 Расчет потери напора в слое катализатора
40
3.2 Расчет сепаратора
42
3.2.1 Расчет однократного испарения
42
3.2.2 Основные размеры сепаратора
48
4 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ
49
5 КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ
52
5.1 Анализ технологического процесса как объекта управления
52
5.2 Выбор и обоснование средств контроля, регулирования и сигнализации
55
5.2.1. Датчики температуры.
54
5.2.2 Датчики давления.
54
5.2.3 Датчики перепада давления.
55
5.2.4 Датчики уровня
56
5.2.5 Датчики расхода.
56
5.2.6 Исполнительное устройство.
58
5.2.7 Функциональные преобразователи.
58
5.2.8 Система управления.
58
5.3 Описание схемы контроля, регулирования и сигнализации
59
5.3.1 Контроль температуры
59
5.3.2 Регулирование температуры.
60
5.3.3 Контроль давления.
60
5.3.4 Регулирование давления.
61
5.3.5 Контроль перепада давления.
61
5.3.6 Контроль расхода.
61
5.3.7 Регулирование расхода.
62
5.3.8 Регулирование уровня.
63
6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
64
6.1 Общая характеристика установки изориформинга
65
6.2 Пожарная безопасность
66
6.3 Эксплуатация аппаратов, работающих под избыточным давлением
67
6.4 Электробезопасность
68
6.4.1 Защита от электрического тока.
68
6.4.2 Защита от статического электричества.
68
6.4.3 Молниезащита.
69
6.5 Производственное освещение
70
6.6 Защита от шума и вибрации
70
6.7 Вентиляция и отопление производственных помещений
71
6.8 Средства индивидуальной защиты
73
6.9 Средства коллективной защиты работающих
74
6.10 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
75
6.11 Экология и защита окружающей среды
75
6.12 Выбросы в атмосферу
76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
77
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Файлы: 1 файл

мой курсач.docx

— 430.29 Кб (Скачать)

-  в производственных помещениях - 50 лк.

Аварийное освещение  необходимо иметь в операторном  помещении,  у шкафов электропитания, на лестничных площадках, у дверных проемов, в соответствии с требованиями, и оно должно быть не менее 2 лк.

 

6.6   Защита от шума и вибрации

Работающее  технологическое  оборудование: насосы, компрессоры, электродвигатели –  является источником повышенного  шума и вибрации, что неблагоприятно воздействует на человека, а так  же может вызывать разрушения различных  конструкций и оборудования.

Значения  шума и вибрации не должны превышать  значений согласно       СН 2.2.4/2.1.8. 562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территориях жилой застройки» и                             СН 2.2.4/2.1.8 566-96 «Вибрация на рабочих местах. Вибрация в помещениях жилых и общественных зданий».

Для защиты от шума и вибрации на установке предусмотрены следующие технические мероприятия:

- правильное  проектирование массивных оснований  и фундаментов под виброактивное оборудование;

- применение  вибропоглощающих резиновых покрытий и мастик для облицовки вибрирующих поверхностей;

- звукоизоляция  привода шумных машин кожухами;

- шумоглушение на всасывании и выхлопе вентиляционных систем.

6.7   Вентиляция и  отопление производственных помещений

 

На установке возможно выделение большого количества вредных  и взрывопопожарных продуктов, поэтому в целях устранения загрязнения воздуха в помещениях вредными парами и газами технологические установки должны быть оснащены вентиляционными устройствами. Каждое помещение должно быть оборудувано приточной и вытяжной вентиляцией. В результате постоянного обмена воздуха в помещениях создаются нормальные условия, соответствующие требованиям гигиены труда.

Все производственные и административно-бытовые помещения  должны быть обеспечены отоплением и вентиляцией, создающими в зоне нахождения людей состояние воздушной среды, соответствующее требованиям            СНиП 41-04-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». В помещениях контрольно-измерительных приборов и автоматизации должна быть запроектирована система кондиционирования воздуха. В воздушной, газовой и водородных средах предусмотреть продув электродвигателей компрессоров и насосов для создания избыточного давления внутри кожуха электродвигателя. Вентиляция в трансформаторных подстанциях, помещениях контрольно-измерительных приборов и автоматизации и водяной насосной должна быть рассчитана на удаление тепловыделений и пятикратный воздухообмен.

В зданиях  компрессорной и насосной блока очистки газов предусмотреть приточно-вытяжную вентиляцию. В дополнение к постоянно действующей вытяжной механической вентиляции предусмотреть аварийную вентиляцию и восьмикратный воздухообмен.

В соответствии с требованиями ВСН 21-77 «Инструкция  по проектированию отопления и вентиляции нефтеперерабатывающих и нефтехимическихпредприятий» кратность воздухообмена для различных помещений установки должна составлять: насосная – 7-12 ч-1; операторная –       5-7 ч-1; лаборатория – 9 ч-1.

В отапливаемых помещениях предусмотреть следующие системы отопления:

- воздушное  отопление, совместное с приточной  вентиляцией;

- водяное  отопление местными нагревательными приборами в помещениях бытового назначения.

     Согласно ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ « Системы вентиляционные. Общие требования» в помещениях установки, независимо от их назначения, для безопасной работы и нормализации воздушной среды должна быть предусмотрена механическая, естественная и комбинированная вентиляция.

Метеоусловия производственных помещений  должны   соответствовать требованиям  СанПиН 2.2.5.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»:

-  температура в помещениях 20-25 °С;

-  относительная влажность воздуха  40-60 %;

-  скорость воздуха в помещении  0,1-0,5 м/с.

 

6.8 Средства индивидуальной защиты

Поскольку при работе установки возможно выделение в воздушную среду вредных для здоровья обслуживающего персонала газов и паров, также при случае различных аварий на установке возможно выделение газов и паров наркотического, удушающего и отравляющего действия, отрицательно влияющих на организм человека. Поэтому может возникнуть необходимость применения индивидуальных защитных средств для работающих.

Для предотвращения несчастных случаев, заболеваний и отравлений, связанных  с производством, обслуживающий персонал должен быть обеспечен индивидуальными средствами защиты:

- специальной одеждой (ГОСТ 12.4.016-75 «Одежда специальная. Номенклатура показателей качества»): хлопчатобумажные костюмы рукавицы, защитные очки, технические перчатки, каски, обувь, подбитая гвоздями, не дающими искр;

- фильтрующими противогазами марки  “БКФ”, защищающими органы дыхания  от кислых и органических паров  и газов (ГОСТ 12.4.084-87 «Маркировка  и назначение фильтрующих коробок  промышленных противогазов»);

- шланговыми противогазами ПШ-1 (ГОСТ 12.4.084-87 «Маркировка и назначение  фильтрующих коробок промышленных противогазов»), применяемыми при проведении ремонтных и аварийных работ при содержании кислорода в воздухе менее 18 % об. и содержании вредных газов и паров более 0,5 % об., а также при работе внутри аппаратов, колодцах, приямках и других заглубленных местах.

 

6.9 Средства коллективной защиты работающих

Установка изомеризации представляет собой объект повышенной опасности, в связи с этим установка  должна быть обеспечена следующими средствами коллективной защиты:

- горячие  поверхности аппаратов, приборов  и трубопроводов должны быть  изолированы;

- все движущие  части насосов и вентиляторов  должны иметь защитное ограждение.

 

6.10 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Устойчивость  работы объекта − это его способность  в условиях чрезвычайных ситуации производить  продукцию в запланированном  объеме и номенклатуре, а при получении  слабых и частично средних разрушений восстановить свое производство в минимальные  сроки. Основными факторами, от которых  зависит устойчивость работы объекта, являются:

- надежность  защиты работающего персонала;

- подготовленность  персонала и непрерывность управления  производственным процессом объекта;

- прочность инженерно-технического комплекса, то есть способность противостоять различным поражающим факторам;

- материально-техническое  снабжение объекта;

- готовность  объекта к восстановлению производства.

При анализе  системы материально-технического снабжения объекта определяется зависимость производства от своевременных  поставок сырья, деталей и комплектующих  изделий, без которых не возможна нормальная работа объекта.

Основным  нормативным документом, регламентирующим управление безопасности в чрезвычайных ситуациях, является постановление  Правительства РФ от 21.11.95 г. «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» (РСЧС).

Службам РСЧС и ГО ЧС на предприятии в целях  обеспечения безопасности в ЧС необходимо провести следующие мероприятия:

- составить  ПЛАС (план ликвидации аварийных  ситуаций);

- предусмотреть  использование коллективных средств  защиты (убежища и т.д.);

- обеспечить  возможность эвакуации при угрозе  взрыва (эвакуационные пункты, питание  и т.д.).

 

6.11 Экология и защита окружающей среды

Выбросы жидких продуктов в рабочие зоны возможны при ведении технологического режима, неисправности оборудования, арматуры, средств контроля и автоматики.

Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при розливе и авариях: при розливе нефтепродукта и отходов производства необходимо засыпать это место песком и песок убрать, а затем этот участок промыть водой.

При попадании  нефтепродукта на тело, следует это  место промыть водой с мылом.

При ремонтах аппаратов и коммуникаций, в которых  находились нефтепродукты, должны приниматься  меры, предупреждающие возможность  загорания их остатков: пропарка, промывка водой, продувка инертным газом.

Выполнение  предложенных мероприятий повысит  надежность защиты рабочих, служащих и  инженерно-технического комплекса  и приведет к менее негативным последствиям чрезвычайных ситуаций.

При обнаружении розливов нефтепродуктов отключают задвижками и освобождают  от продукта поврежденный трубопровод  или аппарат, по возможности устраняют  пропуск. Работы проводятся с соблюдением  всех мер безопасности и использованием необходимых средств защиты. Территория, прилегающая к месту розлива, может быть загазована.

При розливе бензина создаётся сильная  загазованность и возникает опасность  взрыва. Обслуживающий персонал, ликвидирующий  розлив, должен быть в противогазах. Бензин с территории смывается обильным количеством воды через ливнеприёмники промливневой канализации до исчезновения блесков плёнки бензина на поверхности стоков.

Собранный нефтепродукт (реагент) по согласованию с руководством направляют на очистные сооружения.

В случае проявления признаков распространения  газа, немедленно надеть противогазы, удалить посторонних лиц и  принять срочные меры по ликвидации источника пропуска.

При пропуске ВСГ в аппаратах, трубопроводах  и в соединениях и его горении, немедленно принять меры к аварийной  остановке установки, локализации  участка горения средствами пожаротушения. Во всех аварийных ситуациях действовать  согласно плану ликвидации аварий (ПЛА).

Рассыпанный по территории при загрузке или ремонте  катализатор собирается и отправляется на извлечение ценных металлов.

 

6.12 Выбросы в атмосферу

Работа установки  связана с выбросами вредных  веществ в атмосферу. Выбросы  подразделяются на организованные и  неорганизованные:

1) Организованные: дымовые газы – газы от трубчатой печи через дымовую трубу, обеспечивающую рассеивание загрязняющих веществ до ПДК на границе санитарно-защитной зоны; выбросы газов с компрессорной; сбросы от предохранительных клапанов направляются на свечу для рассеивания в атмосферу;

2) Неорганизованные: выбросы загрязняющих веществ через неплотности оборудования (фланцы, запорно-регулирующая арматура, уплотнения насосов)

Характеристика  выбросов в атмосферу приведена  в таблице 5.1.

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте были рассмотрены основы технологии и выполнение технологического расчёта реакторов установки изомеризации прямогонных фракций С56 с целью получения экологически высокооктанового компонента автобензина – изомеризата, в составе которого в основном содержатся изопарафины (изопентан и изогексан).

В процессе работы, на основе литературных данных, были изучены  научно-технические основы процесса изомеризации пентан-гексановых фракций.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Бурсиан Н.Р. Технология изомеризации парафиновых          углеводородов. – Л.: Химия, 1985. – 192 с.

2 Мириманян А.А., Вихман А.Г., Мкртычев А.А. Промышленный опыт работы установок изомеризации пентан-гексановых фракций // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2006. – №4. – С. 22 – 30.

3 Башинский А.И., Вихман А.Г., Мириманян А.А., Савватеев М.А., Виевский В.Я., Ямольская М.Х. Проектные решения по разработке комбинированной установки изомеризации с блоками подготовки сырья на НПЗ ОАО «Ангарская НХК» // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2006. – №6. – С. 9–14.

4 Нгуен Ван Ты, Ахметов А.Ф. Совместная изомеризация головных фракций н.к.-85°С прямогонного бензина и риформата // Нефтепереработка и нефтехимия. – 2008. – №6. –С. 13–16.

5 Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. –М.:Химия, 1973. – С. 391-407.

6 Суханов В.П. Каталитические процессы в нефтепереработке. – М.: Химия, 1979. – 344 с.

7 Ахметов С.А., Ишмияров  М.Х., Веревкин А.П. и др. Технология, экономика и автоматизация процессов  переработки нефти и газа: Учебное  пособие. Под ред. Ахметов С.А.  – М.: Химия, 2005. – 736с.

8 Магарил Р.З. Теоретические  основы химических процессов  переработки нефти: Учебное пособие  для вузов. – Л.: Химия, 1985. – 280 с.

9 Долматов Л.В. Основные требования по оформлению пояснительной записки к дипломному проекту. Учебно-методическое пособие. – УГНТУ, 2007. – 26с.

10 Танатаров М.А., Ахметшина М.Н., Фасхутдинов Р.А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти – М.: Химия, 1987. – 352 с.

11 Кузнецов  П.Н., Кузнецова Л.И., Твердохлебов  В.П., Санников А.Л.. Сравнительный анализ эффективности катализаторов изомеризации алканов С5 – С6 // Химическая технология. – 2005. - № 2. – C. 7 – 15.

12 Азев В.С., Емельянов В.Е., Туровский Ф.В. Автомобильные бензины – перспективные требования к составу и свойствам // Химия и технология топлив и масел. – 2004. - №5. – C. 20 – 24.








Информация о работе Изомеризация пентан-гексановой фракции