Файл: Дипломный проект состоит из 186 страниц, 36 таблиц, 2 рисунка, 19 источников и 8 листов графического материала. Тема дипломного проекта Проект производства формалина.rtf

Приход			Расход
Состав	кг/ч	Массовая доля,%	Состав	кг/ч	Массовая доля,%
1	2	3	4	5	6
Ректификация
1.Формалин-"сырец"	20425	100	1.Формалин-товарный	15833,33	100
в т.ч.:			в т.ч.:
формальдегид	5880,36	28,79	формальдегид	5858,33	37
метанол	5563,77	27,24	метанол	1108,33	7
вода	8980,87	43,97	вода	8866,66	56
			2.метанол-ректификат	4591,67	100
			в т.ч.:
			метанол	4453,92	97
			формальдегид	22,96	0,5
			вода	114,79	2,5
итого	20425	100	итого	20425	100
Абсорбция
1.Контактные газы,	25302,74	100	1.формалин-сырец,	20425	100
т.ч.:			в т.ч.:
формальдегид	5880,36	23,24	формальдегид	5880,36	28,79
метанол	5566,60	22	метанол	5563,77	27,24
вода	3228,63	12,76	вода	8980,87	43,97
углекислый газ	807,16	3,19
водород	146,76	0,58	2.Выхлопные газы,	12112,55	100
окись углерода	83,50	0,33	в т.ч.:
азот	9589,74	37,9	азот	8461,83	69,86
			водород	1480,15	12,22
2.Вода на орошение	7234,81	100	углекислый газ	591,09	4,88
			окись углерода	96,90	0,8
			вода	1482,58	12,24
итого	32537,55	100	итого	32537,55	100
Контактирование		объемная доля, %
1.Смесь воздух-	25302,74	100	1.Контактные газы,	25302,74	100
метанол, в т.ч.:			в т.ч.:
формальдегид	22,96	0,09	формальдегид	5880,36	23,24
метанол	12862,72	50,84	метанол	5566,60	22
вода	294,39	1,16	вода	3228,63	12,76
азот	8621,55	34,07	углекислый газ	807,16	3,19
кислород	3501,12	13,84	окись углерода	83,50	0,33
			водород	146,76	0,58
			азот	9589,74	37,9
итого	25302,74	100	итого	25302,74	100
Спиртоиспарение
1.Метанол "свежий",	8417,22	100	1.Смесь воздух-	25302,74	100
в т.ч.:			метанол,
метанол	8408,80	99,9	в т.ч.:
вода	8,42	0,1	формальдегид	22,96	0,09
			метанол	12862,72	50,84
2.Метанол-ректиф.,	4591,67	100	вода	294,39	1,16
в т.ч.:			азот	8621,55	34,07
метанол	4453,92	97	кислород	3501,12	13,84
формальдегид	22,96	0,5
вода	114,79	2,5
		объемная доля, %
3.Воздух,	12293,85	100
в т.ч.:
кислород	2544,83	20,7
азот	9527,73	77,5
вода	221,29	1,8
итого	25302,74	100	итого	25302,74	100

---

7. ЕЖЕГОДНЫЕ НОРМЫ РАСХОДА ОСНОВНЫХ ВИДОВ СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ И ЭНЕРГОРЕСУРСОВ
Ежегодные нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Ежегодные нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов по производству 37%-го формалина

Наименование сырья, материалов и энергоресурсов	По проекту
1. Метанол, кг 2. Вода деминерализованная, м3 3. Катализатор «серебро не пемзе», кг - в пересчете на серебро, кг - безмозмездные потери, г 4. Вода оборотная, м3 5. Пар давлением 18 кгс/см2 (1,8 МПа), т 6. Воздух технологический 6 кгс/см2, (0,6 МПа), м3 7. Воздух КИП 5 кгс/см2, м3 8.Азот 4 кгс/см2, м3 9. Электороэнергия, кВт/ч	508,41 369,89 18,37 7,35 0,20 43,00 0,43 0,060 4,44 0,44 37,00

8. ЕЖЕГОДНЫЕ НОРМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА
Ежегодные нормы образования отходов производства 37%-го формалина в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Ежегодные нормы образования отходов производства 37%-го формалина

Наименование отхода, аппарат или стадия образования	Характеристика, состав	Направление использование, метод очистки или уничтожения	Нормы образования отходов
			По проекту кг/т	1998г. кг/т
1	2	3	4	5
1. Выхлопные газы после аб- сорбционной колонны поз.К1	Состав, об. доля, %: - водород: 16-26; - окись углерода: не более 5,0; - двуокись углерода: не более 1,0; - кислород: не более 1,2; - метан: не более 1,0; - азот: по разности; - метанол: не более 7,0 г/м3; - формальдегид: не более 4,0 г/м3	Поступают на установку термического обезвреживания (УТО)	677,50	677,50
2. Факельная установка	Продукты сгорания абгазов: - окисид углерода; - оксиды азота; - углеводороды	Рассеивание в атмосфере	0,2464 0,0369 0,0062	0,160 0,024 0,004
3. Дымовая труба	Продукты термичес- кого обезврежива- ния абгазов: - оксид углерода; - оксиды азота; - метанол; - формальдегид	Рассеивание в атмосфере	1,266 0,507 - -	0,0610 0,0052 0,0005 0,0003
4. Сточные воды от производства формалина		На очистные сооружения	0,3579	1,085
5. Отработан- ный катализа- тор (в персчете на серебро), г		Сдается на завод драгоценных металлов	6,98

---

9. НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА
Нормы технологического режима в таблице 9.1.
Таблица 9.1 – Нормы технологического режима

Наименование стадии и потоков реагентов		Наименование технологических показателей
		Скорость подачи реагентов		Температура,° С	Давление, кгс/см2		Прочие показатели
1		2		3	4		5
1. Спиртоиспарение (на одну технологическую нитку)
1.1.Метанол, подаваемый в смеситель поз.Х2.		(6-14) м3/ч		20-65	2,8-3,2
1.2.Деминерализованная или надсмольная вода в смеситель		(2-5) м3/ч					Соотношение массовых долей метанола и воды – [(70 – 75) – (25 – 30)]%. Плотность метаноло – водной смеси не более 850кг/м3
1.3.Атмосферный воздух в испаритель поз.Е2а		(3000-11000) м3/ч		30-70	0,5-0,8
1.4.Испаритель поз.Е2: - жидкая фаза; - газообразная фаза.				52-90 52-85	0,4-0,75		Уровень (40 – 60)% Массовая доля метанола в жидкой фазе, -при пуске – не менее 97% - при работе – не менее 20%
1.5.Метаноло-воздушная смесь: - после перегревателя поз.Т2; - после огнепреградителя поз.Х3.				90-145 90-145	перепад, не более 0,1
2. Синтез формальдегида (на одну технологическую нитку)
2.1.Контактный аппарат поз.Р1: - при работе в "мягком режиме":			550-600 650-700			2,8-3,2		Толщина слоя катализатора (120-150) мм
2.2. Контактные газы на выходе из подконтактного холодильника поз.Р1.			160-200			перепад, не более 0,1
2.3. Паросборник поз.Е4.						1,8-2,0		Уровень (30-70) %
3. Получение формалина -"сырца"
3.1.Формалин в кубе колонны поз.К1			не более 70					Уровень (12-80) %. Состав: массовая доля - формальдегида – Не более 38 %, - метанола, Не более 20%
3.2.Циркуляционные контуры колонны п..К1; -с куба под 1-ю тарелку, после поз.Х4; - с 1 – ой тарелки на 6-ю; после теплообменника поз.Т3; - с 7 –ой тарелки на 12-ю, После теплообменника поз.Т4; - с 13-ой тарелки на 18-ю, После теплообменника поз.Т5.			не более 70 не более 60 не более 30 не более 25
3.3.Деминерализованная или надсмольная вода на орошение колонны поз.К1 теплообменника поз.Т6.		(1-6) м3/ч	не более 25					Расходы корректируется в зависимости массовой доли формальдегида в кубе колонны.
3.4.Выхлопные газы из абсорбционной колонны поз.К1			не более 25			0,06-0,34		Состав, объемная доля: - двуокись углерода, не более 5,0%4 - окись углерода, не более 5,0%; - кислород, не более1,2% - метан, не более 1,0%; - водород, (16 – 26)%; - азот, по разности
								- метанола, не более 7,0 г/м3 - формальдегида, не более 4,0 г/м3
4. Ректификация формалина -"сырца"(на одну технологическую нитку)
Ректификационная колонна поз.К2 -Ректификация под вакуумом: куб верх -Ректификация под атмосферным давлением: куб верх			85 – 95 40 – 50 95 – 11 60 - 66					Флегмовое число 1-4
4.2. Флегма на орошение колонны поз.К2		(5 – 15) м3/ч
4.3. Формалин – «сырец» из абсорбционной колонны поз.К1 в колонну поз.К2		(10 – 21) м3/ч
4.4. Формалин из ректификационной колонны поз.К2 после теплообменника поз.Т8			(35 – 55) в зависимости от массовой доли формальдегида					Состав, массовая доля: - формальдегида, до 50%, - метанола, не более8%

---

Методика проведения аналитического контроля

Определение массовой доли формальдегида

Метод заключается в титровании гидроокиси натрия, образующейся в результате реакции формальдегида с нейтральным раствором сернистокислого натрия.

Приготовление раствора сернокислого натрия: (126,0 ± 0,1)г безводного или (252,0 ± 0,1)г 7-водного сернистокислого натрия растворяют воде в мерной колбе вместимостью 1 дм³, и перемешивают. Раствор годен в течении 5 суток.

1,5 – 1,8г анализируемого продукта взвешивает в колбе с пришлифованной пробкой, содержащей 10 см³ дистиллированной воды. В другую колбу помещают 50 см³ раствора сернистокислого натрия, добавляют 3 – 4 тимолфталеина и нейтрализуют раствором соляной или серной кислоты (0,1 моль/дм³) до исчезновения голубой окраски.

Нейтральный раствор сернистокислого нитрия переливают в колбу с навеской продукта, перемешивают в течении 2 минут, титруют раствором соляной или серной кислоты до исчезновения голубой окраски.

Массовую долю формальдегида (х, %) определяют по формуле:

где, V – объем раствора HCl, H₂SO₄, израсходованного на титрование см³; 0,003003 – масса формальдегида, соответствующая 1 см³ раствора HCl, г; m – масса навески, г.

Проводят два параллельных анализа. За результат анализа принимается средне арифметическое значение между двумя результатами параллельных анализов.

Определение массовой доли метанола

Метод основан на определении по найденным значениям плотности раствора формалина и массовой доли формальдегида в формалине.

Плотность анализируемого продукта марки ФМ определяют по ГОСТ 18995.1 с помощью пикнометра ПЖ-2 или ПЖ-3 вместимостью 25 или 50 см³ с помощью ареометра марки ФБМ – с помощью пикнометра.

Массовую долю метанола определяют по формуле:

где, 1,1123 – плотность раствора формальдегида с массовой долей 37%, не содержащего метанол при температуре 20°С, г/м³; X – массовая доля формальдегида в анализируемом формалине; 0,0030 – разность плотностей двух растворов формалина, имеющих одинаковую массовую долю метанола, а массовая доля формальдегида которых отличается на 1%, г/см

---

³; - плотность анализируемого формалина, г/см³. Проводят два параллельных анализа.

Определение массовой доли кислот (в пересчете на муравьиную)

Метод основан на титровании кислот в формалине раствором гидроокиси натрия с использованием бромтимолового синего в качестве индикатора. 100 г анализируемого продукта взвешивают в колбе с пришлифованной пробкой. К навеске добавляют 4 капли раствора индикатора и титруют раствором гидроокиси натрия до появления синей окраски. Массовую долю кислот определяют по формуле:

где, V – объем раствора гидроокиси натрия (0,1 моль/дм³), израсходованный на титрование, см³; 0,0046 – масса муравьиной кислоты, соответствующая 1 см³ раствора гидроокиси натрия; m – масса навески, г.

Проводят два параллельных анализа.

10. КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ
При размещении оборудования учитываются следующие технологические требования: удобство обслуживания оборудования и возможность демонтажа аппаратов и их деталей при ремонтах; обеспечение максимально коротких трубопроводов между аппаратами при необходимости самотека; рациональное решение внутризаводского транспорта. При этом необходимо соблюдать строительные нормы, требования естественной освещенности, технику безопасности и охрану труда, санитарные нормы [5].

Компоновка оборудования на открытых площадках сокращает капитальные затраты на строительство, уменьшает загазованности и влияние тепловыделений, снижает врыво- и пожароопасность. Установка аппаратуры на открытых площадках создает также предпосылки для укрупнения агрегатов, позволяет во многих случаях отказаться от членения на части (царги) аппаратуры (преимущественно колонной) и, кроме того, улучшает условия монтажа оборудования.

На открытых площадках химическая аппаратура устанавливается или на этажерках- железобетонных и металлических – или самостоятельно- на индивидуальных и групповых фундаментах. Аппараты малого диаметра и большой высоты устанавливаются в этажерках.

При размещении технологического оборудования на открытых площадках, руководствуются перечнем технологического оборудования химической промышленности, устанавливаемого на открытых площадках, и характеристикой климатического района.

Размеры пролетов, расположение разбивочных осей и высоты зданий принимаются по строительным нормам СниП-II-М2-62.

---