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

Чтобы избежать аварийных ситуаций в процессе получения формальдегида необходимо для следующих параметров строго соблюдать границы критических значений:

1. Снижение объемной доли метанола в метаноловоздушной смеси менее 34,7% ведет к обеднению метаноло-воздушной смеси и как следствие, к взрыву. Поэтому, объемная доля метанола в метаноло-воздушной смеси должна быть (45-50) %, а массовая доля метанола в жидкой фазе испарителя поз.Е2а – не менее 20 % .

2. Уровень в испарителе поз.Е2а поддерживать не ниже 30 %.

3. Температуру метаноло-воздушной смеси после огнепреградителя поз.Х3 поддерживать (100-180)С.

4. Температуру в контактном аппарате поддерживать (550-600)С при "мягком режиме" и (640-700)С при "жестком режиме".
11.2.3 Техника безопасности механического оборудования

Процесс каталитического окисления метанола протекает в контактном аппарате. Рабочее давление в трубках аппарата 0,065Мпа, в межтрубном пространстве – 0,2 МПа.

Межтрубное пространство контактного аппарата перед эксплуатацией подвергают гидравлическому давлению 0,2 МПа; трубное пространство после монтажа подвергают гидравлическому давлению 1,6 МПа.

Конструкция контактного аппарата должна быть герметична, так как нарушение герметичности является одной из основных причин аварии, пожаров и несчастных случаев. Образование неплотностей и связанных с этим утечек опасных газов и паров жидкостей возможно в разъемных соединениях крышек, люков, разъемных фланцевых и резьбовых соединениях, сальниковых устройствах.

Герметичность осуществляется за счет фланцевых уплотнений типа шип – паз и правильным подбором прокладок (паронит).

Надежная изоляция контактных аппаратов также ведет к безопасности производства.

Аппараты, контактирующие с агрессивной средой, изготовлены из высоколегированной стали марки 12Х18Н10Т.

Меры для предупреждения аварийной разгерметизации:

- Оборудование, содержащее формалин, сообщается с атмосферой через огнепреградители.

- Оборудование, работающее под давлением более 0,7 кгс/см² (согласно Ростехнадзору), обеспечивается установкой предохранительных клапанов (на паросборнике и конденсатосборнике). На паросборнике, помимо рабочего, устанавливается контрольный предохранительный клапан. В кубе ректификационной колонны поз.К2, имеющей 70 тарелок, установлено 2 предохранительных клапана.

- Для предотвращения повышения давления от перегрева метанола на аппарате получения метаноло-воздушной смеси устанавливается предохранительный клапан.

---

На контактном аппарате установлена предохранительная мембрана для предотвращения разрыва аппарата.

- Во избежание образования взрывоопасной смеси метанола и формальдегида с воздухом для оборудования, содержащего метанол и формалин, предусматриваются системы "азотного дыхания".

- В помещении насосном, при выделении паров метанола и формальдегида выше 20 % от НКПВ, предусмотрена звуковая и световая сигнализация взрывоопасной концентрации, сблокированная с аварийной вентиляцией.

- Для уменьшения вредных выделений в помещении насосном предусмотрены бессальниковые герметичные электронасосы и насосы с двойными торцевыми уплотнениями.

- Аппараты и коммуникации тщательно герметизируются. Жидкие и газообразные продукты транспортируются по трубопроводам.

- Аппараты и трубопроводы, находящиеся в помещении с температурой выше плюс 45С, а также все трубопроводы и емкости, находящиеся на улице, теплоизолированы.

- Перед ремонтом аппараты и трубопроводы опорожняются в подземные емкости, промываются и продуваются сжатым азотом и воздухом.
11.2.4 Электробезопасность

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, статического электричества.

Изоляция

Исправность изоляции – основное условие, обеспечивающее безопасность эксплуатации и надежность электроснабжения электроустановок. В электроустановках применяются следующие виды изоляций: рабочая изоляция – электрическая изоляция токоведущих частей, обеспечивающая нормальную работу электроустановки и защиту от поражения электрическим током; дополнительная изоляция – электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции.

Регулярное наблюдение за состоянием изоляции электрических сетей – одна из основных мер, предотвращающих поражение человека электрическим током. Контроль сопротивления изоляции может быть периодическим и непрерывным. Сопротивление изоляции силовых и осветительных электропроводов должно быть не ниже 0,5 МОм.

Во взрывоопасных зонах всех классов с химически активными средами должны применяться провода и кабели с поливинилхлоридной изоляцией, а также провода с резиновой изоляцией и кабели с резиновой и бумажной изоляцией в свинцовой или поливинилхлоридной оболочке.

---

Чтобы обеспечить надежную работу электрооборудования в химически активных средах, необходимо исключить возможность проникновения химически активных реагентов в оболочки электрооборудования и применять специальные конструкционные материалы и защитные покрытия. Конструкция вводных устройств электрооборудования должна обеспечивать защиту токоведущих частей, изоляции и мест соединений от воздействия химически активных сред, для которых оно предназначено.

Статическое электричество

Заряды статического электричества могут возникнуть при соприкосновении или трении твердых материалов, при размельчении или пересыпании однородных и разнородных непроводящих материалов, при разбрызгивании диэлектрических жидкостей, при транспортировке сыпучих веществ по трубопроводам и др.

Продукты, используемые при производстве формалина имеют объемное сопротивление, что способствует возникновению статического электричества при их транспортировке, так как все трубопроводы и аппараты изготовлены из углеродистой и легированной стали.

Для предупреждения возможности накопления разрядов статического электричества на производстве формалина предусмотрены:

1. Заземление оборудования, трубопроводов.

2. Скорость транспортирования по трубопроводам метанола, формалина не должна превышать 10 м/с.

Одним из надежных методов снижения потенциалов статического электричества является заземление всех металлических частей оборудования, где возможна электризация. Заземлять следует не только те части оборудования, которые учавствуют в регенировании зарядов, но и все другие изолированные проводники, которые могут зарядиться по индукции.

Оборудование следует считать электростатически заземленным, если сопротивление в любой точке при самых неблагоприятных условиях не превышают 10⁶ Ом.

Заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус и по другим причинам. Задача защитного заземления – устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим токоведущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

---

Защита зданий, сооружений, оборудования, трубопроводов от прямых ударов молнии, осуществляется путем присоединения корпусов отдельных аппаратов к заземляющему устройству и установкой молниеприемников. Защита аппаратов и трубопроводов от статической индукции и статического электричества осуществляется присоединением к контуру заземления.

Система устройства заземления состоит из внутреннего и внешнего контуров.

Внешний контур выполнен из электродов, изготовленных из стальных вертикальных стержней длиной 2,5 м и соединенных между собой полосовой сталью (4х40) мм. Внутренний контур заземления выполнен из полосовой стали (4х25) мм, (4х40) мм и присоединен к внешнему. Все соединения заземляющего устройства выполнены сваркой.

Все электрооборудование, пусковая аппаратура, оборудование, трубопроводы, а так же все металлические части, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие под таковым оказаться вследствие нарушения изоляции, заземлены присоединением к контуру.

Металлические вентиляционные короба и кожухи теплоизоляции трубопроводов также присоединены к внутреннему контуру защитного заземления.

Заземление кабельных конструкций осуществляется с помощью строительных металлоконструкций, на которых они установлены.

Колонные и емкостные аппараты заземлены в двух точках.
11.2.5 Пожаровзрывобезопасность

Для максимального ограничения количества горючих веществ, которые могут поступать в окружающую среду при аварийной разгерметизации системы, производства формалина разделено на блоки, каждый из которых должен быть отключен от технологической схемы запорной арматурой без опасных изменений режима, приводящих к развитию аварии в смежной аппаратуре.

Оценка взрывоопасности блоков производства формалина произведена в соответствии с "Общими правилами взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств" утвержденными Гостехнадзором СССР 06.09.88 г. АООТ "Сибхимпроект" (г.Новосибирск).

Расчетная категория взрывоопасности для всех блоков III, а так как формалин - вещество II класса опасности, то для всех блоков устанавливается II категория взрывоопасности в таблице 11.4.
Таблица 11.4 – Категории взрывоопасности для всех блоков

№ блока и наименование	Границы блока	Общий энергетический потенциал взрывоопасности Е,кДж	Относительный энергетический потенциал взрываемости	Категория взрывоопасности	Радиус разрушения блока, м
1	2	3	4	5	6
1.Испарение метанола	Испаритель поз.Е2а, теплообменник поз.Т2, перегреватель поз.Т2, огнепреградитель поз.Х3	7,67 107	25,7	III	5,5
2.Синтез формальдегида	Реактор поз.Р1	2,35 107	25,7	II	2,8
3.Абсорбция формальдегида и метанола	Абсорбционная колонна поз.К1	2,7 107	18,2	II	3,0
4.Охлаждение формалина	Теплообменник поз.Х4, насос поз.Н3/1,2	1,0 107	13,0	II	1,5
5.Подача абгаза на сжигание	Трубопроводов абгазов от абсорбционной колонны поз.К1	3,85 107	9,5	III	0,8
6.Ректификация формалина	Ректификационная ко- лона поз.К2, сборник поз.Е5, вакуум-насос поз.Н7/1,2	3,03 107	18,9	II	3,3
7.Транспорти-ровка метанола в испаритель	Насос поз.Н6/1,2	2,3 107	17,2	III	2,8
8.Стандартиза-ция	Стандатизатор	1,04 107	6,1	II	-
9.Транспорти-ровка формалина	Насос	0,78 107	5,7	II	0,23
10.Прием и подача метанола в процесс	Трубопроводы мета- нала	5,06 107	22,4	III	4,2
11.Опорожне-ние метанола	Емкость	4,88 107	4,8	II	0,18
12.Хранение формалина	Емкость	5,06 107	22,4	II	1,6
13.Перекачива-ние формалина в емкостях и налив в ж/д цистерны	Насосы	1,16 107	16,8	II	1,2

---

Пожаровзрывоопасные свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства представлены в таблице 12.5.
Таблица 12.5 – Пожаровзрывоопосные свойства сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства (ГН 2.2.4.586 – 98)

Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции, отходов производства	Класс опас-ности ГОСТ 12.1.007 -76	Температура, °С				Концентрационный предел воспламенения
		ВСП	ВОСП	Само. ВОСП.		Нижний			Верхний
1	2	3	4	5		6			7
Метанол	3	8	13	464		6			34,7
Формалин (по формальдегиду)	2	56-85	62-80	435		7			73
Едкий натр	2	-	-	-		-			-
Надсмольная вода	-	63	-	610		-			-
Азотная кислота	3	Не горючая. При контакте с горючими веществами вызывает их самовозгорание.
Азотнокислое серебро		Не горючее
Окислы азота	3	Не горючие
Выхлопные газы (абгазы)	3				по водороду
					500		4	75
					по окиси углерода
					610		12,5	74
Природный газ (по метану)	3				с воздухом
					537		4,9	15,4
					с кислородом
							5,6	6,1

---