| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
МЕНЮ
| Дипломная работа: Разработка процесса производства изопропилбензола на ОАО "Омский каучук"Сводный материальный баланс установки алкилирования
2.5. Технологический расчёт узла алкилирования Реактор предназначен для осуществления реакции алкилирования бензола пропиленом в присутствии хлорида алюминия с целью получения ИПБ. Алкилирование проводится под давлением 0,4 МПа. Температура в алкилаторе принимается 122 0С. Количество испаренного бензола определяется из теплового баланса алкилатора. Тепловой баланс алкилатора. Приход тепла. С бензольной шихтой при температуре 35 0С 35440 15,6 = 552864 ккал/ч , где: 15,6 ккал/кг – теплосодержание 1 кг бензольной шихты при температуре 35 0С. 2. Тепло реакции алкилирования. По практическим данным тепловой эффект реакции алкилирования равен 621 ккал/кг поглощенного пропилена и 811 ккал/кг поглощенного этилена 5507,4 621 + 94 811 = 3496329,4 ккал/ч где: 5507,4; 94 кг/ч количество поглощенных соответственно пропилена и этилена. 3. С пропан пропиленовой фракции при температуре 15 0С 13641 0,4 15 = 81846 ккал/ч где: 0,4 ккал / кг 0С – теплоемкость ППФ при 15 0С. 4. С суспензией катализатора при Т = 65 0С 1023,2 30,0 = 30696 ккал/ч где: 30,0 ккал/кг – теплосодержание 1 кг суспензии катализатора при 65 0С. 5. С фракцией ПАБов при температуре 1 0С 4118,8 0,44 = 1810 ккал/ч, где: 0,44 ккал/кг – теплосодержание 1 кг фракции ПАБ. 6. С бензольным конденсатом при Т = 40 0С (x - 79) 0,43 40 = 17,2 x – 1360 ккал/кг где: x – количество испаренного бензола и изопропилбензола; 0,43 ккал / кг 0С – теплоемкость 1 кг бензола при 40 0С. Общий приход тепла 552864+3496329+81846+30696+1810+17,2 x – 1360 = 4162185+17,2 x Расход тепла 1. С реакционной массой при t = 122 0С 50992,6 59,5 = 3034059,7 ккал/ч где: 59,5 ккал/кг – теплосодержание 1 кг реакционной массы при 122 0С. 2. С отходящими газами при температуре 122 0С 7830,8 0,48 125 + (0,47 122 + 86) x = 458572 + 143,3 x где: 7830,8 – количество паров, выходящих из алкилатора (кг/час); 0,48 и 0,47 ккал / кг 0С – теплоемкость пропана и бензола при 122 0С. 3. Потери тепла в окружающую среду 176000 ккал/ч Общий расход тепла 3034059,7 + 458572 + 143,3 х + 176000 = 3668631,7 + 143,3 х Общий баланс тепла 4162185,4 + 17,2 х = 3668631,7 + 143,3 х Количество испарившихся углеводородов х = (4162185,4 – 3668631,7) / (143,3 – 17,2) = 3900 кг/ч Всего уносится углеводородов 3260 + 250 = 3510 кг/ч, что приблизительно совпадает с количеством испаренных углеводородов определенным из теплового баланса алкилатора. К установке принимается алкилатор диаметром 1600 мм. и высотой столба реакционной жидкости 8,0 м. Объем реакционной жидкости в алкилаторе 1,62 0,785 8 = 16,1 м3 По практическим данным в 1 м3 реакционной жидкости содержится 330 кг изопропилбензола. Производительность одного алкилатора составит 16,1 ∙ 330 = 5300 кг/ч изопропилбензола. Необходимое количество рабочих алкилаторов 14882 / 5300 = 2,81 ≈ 3 шт. где: 14882 кг/ч – количество ИПБ, полученного при алкилировании. К установке принимается алкилатор в виде полой колонны со следующей характеристикой: - диаметр – 1600 мм. - высота цилиндрической части – 10305 мм. - материал – сталь углеродистая - количество – 4шт. (+ 1 – резервный) 3. АВТОМАТИЗАЦИЯ И АСУТП В нефтеперерабатывающей промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыва – и пожароопасностью перерабатываемых веществ. Автоматизация производственных процессов является одним из основных направлений технического прогресса производства. Большое значение имеет автоматизация нефтеперерабатывающей промышленности. Автоматизация позволяет увеличить производительность технологического оборудования и производительность труда обслуживающего персонала, улучшает качество продукции, повышает безопасность работы, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха, также позволяет осуществлять новые высокоинтенсивные процессы, недоступные при ручном управлении. Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) – это человеко-машинная система, обеспечивающая эффективное функционирование технологического объекта на основе быстрой и точной информации о состоянии объекта и выработки соответствующих команд управления объектом с помощью средств автоматизации и вычислительной техники. При этом под технологическим объектом управления (ТОУ) понимается технологическое оборудование и реализуемый в нем технологический процесс производства или транспортирования продукции. Назначение, цель и функции АСУТП АСУТП предназначена для целенаправленного управления технологическими процессом и обеспечения информацией смежных и вышестоящих автоматизированных систем управления. Например, технологи-операторы получают оперативную информацию в едином темпе (реальном времени) с технологическим процессом, что позволяет им своевременно вмешаться в ход процесса, корректировать режимы и нагрузки машин и установок. Целью АСУТП является обеспечение оптимального в определенном смысле функционирования технологического процесса, например, получение максимального экономического эффекта с учетом плановых, экономических и технических ограничений. В частном случае это может быть максимальная производительность технологического процесса при заданном качестве продукта и исходного сырья, минимальная себестоимость продукции, минимальный расход дорого сырья и т.п. Функцией АСУТП называется совокупность ее действий направленных на достижения определенной цели. Различают три функции АСУТП: управляющую, информационную и вспомогательную. К управляющей функции АСУТП относятся: программные изменения режима (пуск – остановка машин и агрегатов, аварийные блокировки, распределение нагрузки между агрегатами и т.п.); логическое управление, например, определение «узкого места» и согласования нагрузок технологического оборудования; оптимизация установившегося режима технологического процесса в целом и режимов отдельных видов технологического оборудования; оптимальное управление переходными режимами управляемого процесса; автоматическое регулирование и стабилизация отдельных параметров технологического процесса с помощью одноконтурных, комбинированных и многосвязанных АСР; реализация управления исполнительными органами. Информационная функция включает получение, обработку и передачу информации о состоянии ТОУ или внешней сферы. На вспомогательные функции АСУТП возлагаются контроль за правильностью ее функционирования, реализация и контроль информационного обмена с системами управления более высокого уровня, слежения за астрономическим временем и отсчет временных интервалов, воздействия на соответствующие средства АСУТП т.д. [6]. В данном случае объектом управления является процесс алкилирования бензола пропиленом. Для ведения технологического процесса узел алкилирования оснащен следующими средствами контроля и автоматики: 1.Автоматические регуляторы. Первичные приборы регуляторов расположены по месту, в непосредственной близости от отборных устройств. Вторичные приборы расположены на щитах управления в операторной. Каждый из регуляторов может быть использован как в автоматическом, так и в ручном режимах. 2. Автоматические регистраторы. Первичные приборы регистраторов расположены по месту в непосредственной близости от отборных устройств, вторичные – на щите управления в операторной, компьютер - в операторной цеха. 3.Предупредительная сигнализация. Предупредительная сигнализация технологических и общецеховых параметров автоматическим включением звукового (звонок или сирена) и светового (лампа или табло) сигналов на щите управления в операторной оповещает обслуживающий технологический персонал о приближении какого-либо технологического параметра к предельно допустимому значению или достижении каким-либо общецеховым параметром предельно допустимого значения. Непринятие мер обслуживающим технологическим персоналом может привести к нарушению норм технологического регламента, технологического режима или аварийной остановке. Применение средств дистанционного управления параметрами позволяет своевременно реагировать на изменение в рабочей среде аппаратов. Автоматическое регулирование ведется со щита, в операторном отделении, и, в аварийной ситуации, системой противоаварийной автоматической защиты. Управление технологическим процессом может осуществляться автоматически, а в случае неисправности возможно переключение полностью на ручное управление. 4. БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА Главной задачей охраны труда является обеспечение здоровья и безопасности условий труда. В получении ИПБ используется бензол и другое сырье, представленное в таблице 4.1и 4.2. Таблица 4.1 Характеристика пожароопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства.
Таблица 4.2
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 |
ИНТЕРЕСНОЕ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|