1-4, 4-4, 7-4

Клапан регулирующий с электрическим мембранным механизмом, класс точности 1,5, Ду = 50-150 мм, Ру = 40 МПа

241-4

3

2-1, 3-1, 8-1, 30-1

Давление

Электрический манометр. Предел измерения от 0 до 6 МПа Выходной сигнал - 4-20 мА.

7.1.2 Взрывопожароопасные, токсичные свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства

Сырье - смесь углеводородов, обладает высокой испаряемостью при обычной температуре. Огнеопасен. Вдыхание большого количества паров бензина вызывает отравление, приводящее к потере сознания или смерти. Пары углеводородов в смеси с воздухом взрывоопасны.

В процессе пиролиза сырье расщепляется на водород, метан, этилен, этан, пропилен, пропан, углеводороды С₄, С₅, С₆ и выше, которые в смеси представляют собой пирогаз, подвергающийся в дальнейшем разделению.

Пирогаз горит и в смеси с кислородом воздуха образуют взрывоопасные смеси. При концентрации этих веществ в воздухе между нижним и верхним пределами взрываемости и при наличии источника загорания (открытый огонь, искра, нагретые части оборудования) происходит взрыв.

Все указанные вещества, имеющиеся в цехе оказывают вредное влияние на организм человека.

Аммиак - взрывоопасен, относится к катогории сильнодействующих ядовитых веществ. При разливе его в больших количествах мгновенно образуется сильная загазовонность, приводящая к отравлению.

Таблица 7.1 - Взрывопожароопасные, токсичные свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства

7.2 Мероприятия по обеспечению безопасности производства

В соответствии с ГОСТ-12.3.002-88 безопасность производственного процесса обеспечивается выбором режима работы технологического процесса, оборудования, размещения производственного оборудования.

Предусмотрено следующее:

1. Процесс осуществляется по непрерывной схеме в герметичных аппаратах. Все основные аппараты, кроме компрессорного и насосного оборудования, располагаются на открытой площадке.

2. Технологическое оборудование запроектировано в соответствии с ГОСТ 26-291-71.

3. В основу разработки мероприятий по безопасному ведению технологического процесса положены действующие нормы и правила ПБ 09-170-97, ПБ 10-115-96, ПБ 09-310-99, РД 38.13.004-86.

4. Отделение разделено на технологические блоки, снабженные запорными и отсекающими устройствами в соответствии с требованиями ОПВ-88. Кроме того на трубопроводах приема сырья, приема отдувок из цеха полипропилена предусмотрена арматура с дистанционным управлением из ЦПУ.

5. Управление технологическим процессом осуществляется автоматически и дистанционно с помощью пневматических регуляторов, расположенных на щите в ЦПУ.

6. Пневмодатчики используются для замера и регулирования давления, уровня, расхода в различных аппаратах. Дистанционный замер температуры производится с помощью термопар и термометров сопротивления, работающих со вторичными приборами с искробезопасным входом.

7. При наиболее опасных отклонениях технологического режима предусмотрены сигнализация и блокировка для быстрой ликвидации аварийной ситуации и защиты оборудования.

8. При аварийной ситуации (прекращение подачи воды, водяного пара, электроэнергии, воздуха КИП, отсутствие сырья и др.) предусмотрена остановка объекта или отдельных её узлов в соответствии с технологическими регламентом, инструкциями и планом локализации аварийных ситуаций (ПЛАС).

9. Компрессорные установки оборудованы местными и дистанционными приборами контроля температуры, давления и других параметров.

10. Освобождение токсичных, а также пожаро- и взрывоопасных продуктов из технологических аппаратов в канализационные системы не допускается.

11. Выполнено рабочее и аварийное освещение помещений и наружных установок. На объекте имеются пожарные извещатели и оперативная связь.

12. Для обеспечения нормальных санитарных условий труда на объекте предусмотрена приточно-вытяжная механическая вентиляция.

13. Установка снабжена средствами пожаротушения, пожарными извещателями и телефонной связью.

14. Смонтирована схема дистанционного отключения насосов перекачивающих легковоспламеняющиеся жидкости. СВК НАСОС и наружные установки.

15. Для перекачки сжиженных газов применяются герметичные насосы типа ХГВ, ЦНГ.

7.2.1 Действия, направленные на предотвращение аварийных ситуаций

1. Продуть аппараты и коммуникации перед пуском ингазом до содержания кислорода в отходящем после продувки газе не более 2% об.

2. Перед розжигом пиролизных печей на 15 минут включить дымосос и после чего отобрать анализ на взрываемость из топки печи.

3. Необходимо следить за отсутствием жидкости в межступенчатых сепараторах, ресиверах, влагомаслоотделителях, так как завышение уровня ведет к попаданию жидкости в компрессор и к гидроударам.

4. Не допускать вибрации трубопроводов.

5. Обеспечить непрерывную работу приточно-вытяжных вентсистем для создания необходимой кратности воздухообмена в производственных помещениях.

6. Запрещается устранять пропуски в резьбовых и фланцевых соединениях на работающих компрессорах, насосах, действующих трубопроводах, колоннах и другом технологическом оборудовании без их отключения и освобождения от продуктов.

7.2.2 Пожарная и взрывобезопасность

Отделение печей пиролиза является огневзрывоопасным объектом объекта 2-3-5/Ш.

Источниками пожара на объекте являются: бензин, углеводородные фракции и газы, масла и промасленная ветошь, пирофорные соединения, углеводородные полимеры.

Способы и необходимые средства пожаротушения (ГОСТ 12.1.003-81 ССБТ)

1. Все производственные помещения и наружные установки объекта обеспечены средствами пожаротушения (ящиками с песком, носилками, совковыми лопатами, огнетушителями типа ОПУ-5, ОХП-10, асбестовыми одеялами, пожарными кранами, пожарными рукавами).

2. В отделении пиролиза установлена система дистанционного паротушения печей пиролиза, которая приводится в действие из ЦПУ при прогаре змеевиков, выхода пламени наружу печи или загазованности в районе печей.

3. Компрессорные залы, помещение ЦПУ укомплектованы углекислотными огнетушителями ОУ-25.

4. Для тушения пожара на всех наружных установках смонтированы сухотрубы и лафетные стволы.

5. В насосной пиролиза и насосной первой наружной установки установлены стационарные пеногасительные установки находящиеся под давлением азота.

6. При загорании электрооборудования снимается напряжение с агрегата. Тушение очага при загорании электрооборудования производится асбестовыми одеялами, ингазом, огнетушителями ОУ-25, ОПУ-5. Одновременно производится остановка технологического узла объекта.

7. При возникновении пожара в производственных помещениях объекта немедленно прекращается работа вентсистем. При загорании различных продуктов в объекте тушение очага пожара производится огнетушителями ОХП-10, ОПУ-5, ОУ-25, песком, асбестовым одеялом.

8. Тушение очагов пожаров при загорании покраски оборудования, изоляционных материалов, деревянных конструкций производится водой.

7.2.3 Электробезопасность

Электрооборудование и электроаппаратура, устанавливаемые на установке, по своему исполнению должны соответствовать классу взрывоопасных зон, категориям и группе взрывоопасных смесей по ПУЭ.

В данном технологическом процессе, для электродвигателей насосов, применяется ток высокого напряжения, существует опасность образования статического электричества при движении газов и жидкостей по аппаратам и трубопроводам, возникновение искрообразования от механических ударов.

Защита от статического электричества

На объекте проводится перемещение продуктов, имеющих удельное электрическое сопротивление, в связи с чем возможно накопление статического электричества.

Опасные потенциалы могут возникать также в результате прямых и вторичных проявлений молнии.

Молниезащита зданий и сооружений установки, защита от вторичного проявления молнии выполнена на основании РД.34.21.122-87 и относится ко II категории.

Для уменьшения и исключения накопления статического электричества предусмотрено во всех емкостях поступление потоков под уровень жидкости и подбор оптимальных диаметров трубопроводов для уменьшения скоростей потоков жидкости.

Скорость движения продуктов в аппаратах и трубопроводах не должна превышать значений, предусмотренных проектом.

7.3 Анализ надежности защиты рабочих, служащих и инженерно-технического комплекса в ЧС

7.3.1 Методы и средства защиты работающих от производственных опасностей

1. Во всех производственных помещениях и на рабочих местах в объекте установлены средства коллективной защиты согласно ГОСТ-12.4.011-75.

2. Для нормализации воздушной среды и температурного режима производственные помещения в объекте имеют приточные, вытяжные и аварийные вентиляционные системы.

3. В местах выделения вредных паров у насосов перекачивающих токсичные жидкости, установлены местные отсосы.

4. Для нормализации освещения производственных помещений и рабочих мест применяются источники света: естественное, искусственное и аварийное освещение.

5. В целях защиты от воздействия инфракрасного излучения технологическое оборудование и трубопроводы, температура которых превышает 45^оС, покрыты теплоизоляционными материалами.

6. Для защиты от воздействия шума ультрозвуковые горелки печей пиролиза оборудованы шумогасительными устройствами.

7. Для защиты от поражения электрическим током в объекте применяется дистанционное управление электрооборудованием, заземление, не используются открытые токоведущие части.

8. В целях защиты от механического воздействия движущихся частей машин и механизмов в объекте оборудование обеспечивается ограждением движущихся (вращающихся) частей.

7.3.2 Индивидуальные и коллективные средства защиты работающих, тушения возможных загораний

1. Для защиты органов дыхания все работники объекта обеспечиваются индивидуальными фильтрующими противогазами с коробкой марки “БКФ“ в соответствии с утвержденным перечнем по профессиям и должностям объекта. При производстве работ связанных с аммиаком, применяются фильтрующие противогазы с коробкой “КД”.

2. Для защиты органов дыхания при концентрации вредных веществ в воздухе более 0,5% об. и при содержании кислорода в воздухе менее 18% об. применяются шланговые противогазы ПШ-1, ПШ-2, изолирующие противогазы “ВЛАДА”.

3. Аппаратчики, машинисты, слесари обеспечиваются защитными очками.

4. Все работники, выполняющие работы на высоте, обеспечиваются монтажными поясами.

5. Все работники обеспечиваются защитными касками, рукавицами, спецодеждой согласно утвержденных норм.

6. При работе с щелочами работники обеспечиваются резиновыми сапогами, перчатками, очками, прорезиненными костюмами.

7. Для проведения аварийно восстановительных работ объект обеспечен аварийным запасом фильтрующих и шланговых противогазов, аварийным запасом инструментов и спецодежды.

8. Рабочие места связанные с применением щелочи оборудованы фонтанчиками самопомощи.

9. При производстве работ, связанных с образованием пылей (перегрузка адсорбентов, катализаторов), рабочие обеспечиваются дополнительно респираторами, индивидуальными защитными очками.

10. Защита от воздействия шума осуществляется нахождением работников в звукоизоляционной кабине, а также применением индивидуальных средств защиты органов слуха (вкладыши, наушники).

7.3.3 Причины аварийных ситуаций и способы обезвреживания и нейтрализации продуктов производства при разливах и авариях

При строгом соблюдении порядка подготовки, пуска в работу или остановки объекта (как и отдельных видов оборудования) пропусков продуктов, как правило, не возникает. При ведении режима в соответствии с технологическими нормами также не должно быть аварийных выбросов продуктов. Однако на объекте возможны аварийные ситуации, в результате которых возможна разгерметизация оборудования, фланцевых соединений, арматуры и т.п.

Наиболее вероятные причины аварийных ситуаций следующие:

1. Разгерметизация торцевых уплотнений насосов.

2. Разгерметизация фланцевых соединений аппаратов вследствие неправильного включения их в работу.

3. Разгерметизация трубопроводов и аппаратов вследствие их коррозии.

4. Разгерметизация фланцевых соединений вследствие выдавливания прокладок.

Способы обезвреживания и нейтрализации продуктов:

1. В случаях аварийных пропусков, чтобы исключить воспламенение и горение продукта к месту пропуска подводится водяной пар.

2. Для ликвидации пропуска необходимо отключить аппарат или трубопровод из работы, а если необходимо - остановить всю установку.

3. Освобождение аппаратов от продуктов осуществляется по технологическим трубопроводам по нормальной схеме работы установки.

4. Предусмотрено освобождение оборудования от углеводородов на факел и на воздушку.

5. При прорыве бензина или углеводородов немедленно отсечь поврежденный участок арматурой, на печах пиролиза включить паротушение.

6. При прорыве углеводородных газов из аппаратов и трубопроводов, поврежденный участок отключается запорной арматурой.

7. В технологической цепочке получения пирогаза и очистке его от сернистых соединений в связи с присутствием в пирогазе сероводорода образуются пирофорные соединения сульфиды железа Fe₂S, Fe₂S_2, представляющие большую пожароопасность т.к. при разгерметизации оборудования и воздействия на них кислорода воздуха последние загораются.

Решения по исключению разгерметизации оборудования и предупреждению аварийных выбросов опасных веществ:

1. Проведение технической экспертизы и оценки остаточного ресурса сосудов и аппаратов отработавших паспортный срок.

2. Замена морально и физически устаревшего оборудования.

3. Внедрение комплекса вибродиагностики машинного оборудования. Увеличение объема оборудования, ремонтируемого по вибросостоянию.

4. Увеличение объема и качества ревизии запорной арматуры. Введение 100% входного контроля.

7.4 Мероприятия по охране окружающей природной среды

Газовой лабораторией ЦЗЛ осуществляется систематический контроль за содержанием едкого натра в щелочных стоках объекта.

С целью сокращения воздействия газов производства этилена и пропилена на окружающую среду в объекте предусмотрена схема возврата газа, стравливаемого с аппаратов при подготовке к ремонту на всас компрессоров.

Все стравливания с предохранительных клапанов с низкой температурой объединены в общий коллектор и направляются на факел постоянного горения.

Жидкость после освобождения от легких углеводородов откачивается совместно со смолой из отделения пиролиза на заводской склад. Отработанная окись алюминия, цеолиты немедленно вывозятся на свалку. Полимеры засыпаются песком и вывозятся на свалку.

Отходы при производстве продукции, сточные воды, выбросы в атмосферу, а также методы их утилизации и переработки приведены в таблицах 7.2 - 7.4.

Таблица 7.2 - Твердые и жидкие отходы

Таблица 7.3 - Сточные воды

Таблица 7.4 - Выбросы в атмосферу

В данном разделе была приведена характеристика производственной среды и проведен анализ производственных опасностей и вредностей отделения пиролиза цеха 2-3-5/III, были указаны мероприятия по обеспечению производственной безопасности и охране окружающей среды, проведен анализ вредных выбросов.

Заключение

Данный дипломный проект посвящен расчету процесса термического пиролиза углеводородного сырья

В литературном обзоре приведены теоретические основы процесса и охарактеризованы основные модификации этого процесса.

Проект выполнен на основе действующего производства пиролиза углеводородов нефти объекта 2-3-5/III АО “Уфаоргсинтез”, предназначенного для производства этилена, пропилена, бутилен-бутадиеновой фракции путем пиролиза бензина и углеводородных фракций.

В технологической части составлен материальный и тепловой балансы отделения пиролиза, произведен расчет основного и вспомогательного оборудования для суммарной производительности по олефинам 7,8825 т/ч.

Расчетом обоснована возможность замены действующего змеевика на змеевик LSCC-1-1-2 в радиантной камере, что приведет к уменьшению коксообразования.

В дипломном проекте приведены нормы технологического режима работы оборудования, порядок пуска и остановки отделения, рассмотрены возможные аварийные остановки, их причины и особенности. Для регулирования и контроля за процессом подобраны электрические средства автоматизации. В разделе “Безопасность и экологичность процесса” рассмотрены мероприятия, направленные на снижение вредных воздействий процесса на человека и окружающую среду.

Список использованных источников

1. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. М.: Химия, 1987. - 240с.

2. Адельсон С.В., Соколовская В.Г.// Кинетика и катализ. 1981.Т 24.№3.с. 390-395.

3. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. 3-е изд., перераб. - М.: Химия,1981. - с. 35-37.

4. Адельсон С.В., Соколовская В.Г.// Кинетика каталитического пиролиза пропана.// Нефтепереработка и нефтехимия. 1977.№2.с.41.

5. Калиненко Р.А., Лавровский К.П., Шевелькова Л.В.// Нефтехимия.1969.№9.с.542.

6. Стариков В.Г. Пути интенсификации процесса пиролиза углеводородного сырья. Дис. конд. техн. наук. М.: МИНХ и ГП им. И.М Губкина. - 1997. - 141с.

7. Piccoti M. Novel ethylene technologies developing but steam cracking remains king. Oil and Gas Journal. - 1997. - 95. - №25. - P. 53-55, 58.

8. Lemonidou A.A., Vasalos I.A. Preparation and evaluation of catalysts for the production of ethylene via steam cracking. Applied Catalysts. - 1989. - 54. - №2 - P. 119-138.

9.Ентус Н.Р., Шарихин В.В. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М.: Химия, 1987 г., 304 с.

10. Павлов К.Ф. Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1987 г., 576 с.

11. Вукалович М.П. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара, - М.: Издательство стандартов, 1969 г., 408с.

12. Справочник нефтехимика / Под ред. Огородникова С.К., т.1 - Л.: Химия., 1978 г., 496 с.

13. Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности, - Л.: Химия, 1974 г., 344 с.

14. Скобло А.И., Трегубова И.А., Молоканов Ю.К., Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, - М.: Химия, 1982 г., 584 с.

15. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, - М.: Химия, 1971 г., 784 с.

16. Справочник нефтехимика / Под ред. Огородникова С.К., т.1 - Л.: Химия., 1978 г., 496 с.

17. Справочник инженера-химика / Под ред. Дж. Перри, т.1 - Л.: Химия, 1969 г., 640 с.