Файл: Научнотехнический обзор 5 1 Сырьё, продукты, катализаторы процесса алкилирования 5.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 112
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ГЛАВА 5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЭКОЛОГИЯ
С точки зрения безопасности и охраны окружающей среды, сернокислотное алкилирование имеет неоспоримые преимущества по сравнению с фтористоводородным алкилированием.
Серная кислота, используемая в больших количествах в нефтехимии, один из наиболее вредных для окружающей среды отходов нефтепереработки. Крупнотоннажные сернокислотные отходы содержат в зависимости от технологии производства от 8 - 10 % до 80 - 85 % Н2SО4 и от 2 - 3 % до 10 - 15 % нефтяных углеводородов, включая парафины и ароматические соединения. Регенерация отработанной серной кислоты технологически весьма сложна и обходится втрое дороже, чем получение чистой серной кислоты. Поэтому сернокислотные отходы обычно сливаются в овраги, горные выработки, а при малых концентрациях Н2SО4 - в реки, отравляя и загрязняя почвы и поверхностные воды. Утилизация сернокислотных отходов - сложная хозяйственная проблема.
Объем выбросов SО2 на нефтеперерабатывающем заводе мощностью 12 млн. тонн составляет 219 тыс. тонн в год, причем их отрицательное влияние проявляется на расстоянии до 20 км от предприятия. Мощные предприятия нефтепереработки имеют определенную стабильность концентрации загрязняющих веществ вблизи источника и очень медленное ее снижение по мере удаления от него. Наиболее опасная обстановка возникает в аварийных ситуациях, риск которых нельзя исключать даже при использовании современных технологий и новейшей аппаратуры.
Серная кислота очень сильный реактив, который при неправильном использовании может стоить использующему жизни.
Если вам необходимо развести концентрированную серную кислоту, наливайте ее тонкой струйкой в воду и непрерывно мешайте емкость с водой.
Не работать с серной кислотой в хорошей одежде. Как хорошо вы не укутаетесь в лабораторный халат или любую другую одежду, кислота все равно испортит все. Для того, чтобы на одежде образовалась дырка, достаточно небольшой капли 10% серной кислоты, причем на столько небольшой, что вы ее не заметите глазом.
Серную кислоту нельзя сливать в канализацию. Если вы будете это делать постоянно, ваша канализация превратится в дырявое решето. Слабоконцентрированная серная кислота очень хорошо уничтожает чугунные и пластиковые канализационные трубы.
Для предотвращения последствий поражений серной кислотой необходимо иметь кран с холодной водой на расстоянии вытянутой руки, именно кран, а не емкость.
При попадании кислоты внутрь, ее необходимо как можно быстрее оттуда удалить, самый простой способ - вызвать рвотный рефлекс, вставив два пальца в рот и нажать на язык как можно дальше в горле, если это не получается, быстро выпить как можно больше воды и попытаться еще раз. После того как кислота удалена, надо выпить как можно больше воды и повторить рвотный рефлекс, желательно не один раз, чтобы смыть остатки кислоты с желудка и пищевода. После всех этих процедур необходимо срочно показаться врачу в травмпункте.
При попадании 10% и более концентрированной кислоты на кожу, кислоту надо быстро смыть под струей холодной воды, причем именно струей, потом обмыть теплой водой и промокнуть туалетной бумагой. Вафельное или махровое полотенце очень грубый материал и при вытирании ими поврежденной кожи, истонченная кислотой кожа может порваться или сняться вообще. Если кислота успела разъесть кожу и появилась обширная рана (произошел взрыв кислоты с ее выбросом на руки и/или лицо), рану необходимо закрыть стерильной медицинской салфеткой пропитанной перекисью. Очень важно, для того чтобы потом было меньше рубцов не дать ране высохнуть или не дать прилипнуть салфетке. Если рана небольшая, ее необходимо намазать антисептиком или заживляющим составом, для этого могут подойти, например, левомеколь, синтомецин, актовегин гель и т.д., не в коем случае не следует мазать поврежденные места йодом или зеленкой, а так же использовать для промывки раны спирт и спиртосодержащие препараты. Спирт вызовет ожог, с последующим осложнением заживления и может вызвать болевой шок у пострадавшего.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Алкилированием называют процессы введения алкильных групп в молекулы органических и некоторых неорганических веществ. Эти реакции имеют очень большое практическое значение для синтеза алкилированных в ядро ароматических соединений, изопарафинов, многих меркаптанов и сульфидов, аминов, веществ с простой эфирной связью, элемент- и металлорганических соединений, продуктов переработки
-оксидов и ацетилена. Процессы алкилирования часто являются промежуточными стадиями в производстве мономеров, моющих веществ и т. д.
Многие из продуктов алкилирования производятся в очень крупных масштабах. Так, в США синтезируют ежегодно около 4 млн. т этилбензола, 1,6 млн. т изопропилбензола, 0,4 млн. т высших алкилбензолов, свыше 4 млн. т гликолей и других продуктов переработки алкиленоксидов, около 30 млн. т изопарафинового алкилата, около 1 млн. т трет-бутилметилового эфира и т. д.
В данной выпускной квалификационной работе, изучили работу установки сернокислотного алкилирования, ее сырье и продукты. Произвели расчёт установки сернокислотного алкилирования изобутана олефинами мощностью 200 тыс.т/год.
Произвели расчет материального баланса установки, технологический расчет, приведены характеристики качества целевых продуктов, катализаторов, побочных продуктов, механизм алкилирования изобутана, технология процесса.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности и экология» представлены основные опасности производства.
Дано подробное описание технологической схемы установки
сернокислотного алкилирования.
Проект содержит расчет материального баланса реактора установки сернокислотного алкилирования мощностью 200000 т/год.
Из парафинистых углеводородов наибольшее практическое значения для алкилирования имеет изубутан, фракцию С3-С5 попутных нефтяных газов и газов нефтепереработки используют для получения изобутана. Высокое давление паров (520 кПа при 38 ºС) ограничивает возможность применения непосредственно как комплекта моторных топлив. При дефиците изобутана иногда в промышленных процессах алкилирования к изобутану добавляют изопентан (не более 20%).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Рис. 1. Общий вид установки сернокислотного алкилирования (СКА)
Источник: Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: «ГИЛЕМ», 2012. – 671с.
С точки зрения безопасности и охраны окружающей среды, сернокислотное алкилирование имеет неоспоримые преимущества по сравнению с фтористоводородным алкилированием.
Серная кислота, используемая в больших количествах в нефтехимии, один из наиболее вредных для окружающей среды отходов нефтепереработки. Крупнотоннажные сернокислотные отходы содержат в зависимости от технологии производства от 8 - 10 % до 80 - 85 % Н2SО4 и от 2 - 3 % до 10 - 15 % нефтяных углеводородов, включая парафины и ароматические соединения. Регенерация отработанной серной кислоты технологически весьма сложна и обходится втрое дороже, чем получение чистой серной кислоты. Поэтому сернокислотные отходы обычно сливаются в овраги, горные выработки, а при малых концентрациях Н2SО4 - в реки, отравляя и загрязняя почвы и поверхностные воды. Утилизация сернокислотных отходов - сложная хозяйственная проблема.
Объем выбросов SО2 на нефтеперерабатывающем заводе мощностью 12 млн. тонн составляет 219 тыс. тонн в год, причем их отрицательное влияние проявляется на расстоянии до 20 км от предприятия. Мощные предприятия нефтепереработки имеют определенную стабильность концентрации загрязняющих веществ вблизи источника и очень медленное ее снижение по мере удаления от него. Наиболее опасная обстановка возникает в аварийных ситуациях, риск которых нельзя исключать даже при использовании современных технологий и новейшей аппаратуры.
Серная кислота очень сильный реактив, который при неправильном использовании может стоить использующему жизни.
Если вам необходимо развести концентрированную серную кислоту, наливайте ее тонкой струйкой в воду и непрерывно мешайте емкость с водой.
Не работать с серной кислотой в хорошей одежде. Как хорошо вы не укутаетесь в лабораторный халат или любую другую одежду, кислота все равно испортит все. Для того, чтобы на одежде образовалась дырка, достаточно небольшой капли 10% серной кислоты, причем на столько небольшой, что вы ее не заметите глазом.
Серную кислоту нельзя сливать в канализацию. Если вы будете это делать постоянно, ваша канализация превратится в дырявое решето. Слабоконцентрированная серная кислота очень хорошо уничтожает чугунные и пластиковые канализационные трубы.
Для предотвращения последствий поражений серной кислотой необходимо иметь кран с холодной водой на расстоянии вытянутой руки, именно кран, а не емкость.
При попадании кислоты внутрь, ее необходимо как можно быстрее оттуда удалить, самый простой способ - вызвать рвотный рефлекс, вставив два пальца в рот и нажать на язык как можно дальше в горле, если это не получается, быстро выпить как можно больше воды и попытаться еще раз. После того как кислота удалена, надо выпить как можно больше воды и повторить рвотный рефлекс, желательно не один раз, чтобы смыть остатки кислоты с желудка и пищевода. После всех этих процедур необходимо срочно показаться врачу в травмпункте.
При попадании 10% и более концентрированной кислоты на кожу, кислоту надо быстро смыть под струей холодной воды, причем именно струей, потом обмыть теплой водой и промокнуть туалетной бумагой. Вафельное или махровое полотенце очень грубый материал и при вытирании ими поврежденной кожи, истонченная кислотой кожа может порваться или сняться вообще. Если кислота успела разъесть кожу и появилась обширная рана (произошел взрыв кислоты с ее выбросом на руки и/или лицо), рану необходимо закрыть стерильной медицинской салфеткой пропитанной перекисью. Очень важно, для того чтобы потом было меньше рубцов не дать ране высохнуть или не дать прилипнуть салфетке. Если рана небольшая, ее необходимо намазать антисептиком или заживляющим составом, для этого могут подойти, например, левомеколь, синтомецин, актовегин гель и т.д., не в коем случае не следует мазать поврежденные места йодом или зеленкой, а так же использовать для промывки раны спирт и спиртосодержащие препараты. Спирт вызовет ожог, с последующим осложнением заживления и может вызвать болевой шок у пострадавшего.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Алкилированием называют процессы введения алкильных групп в молекулы органических и некоторых неорганических веществ. Эти реакции имеют очень большое практическое значение для синтеза алкилированных в ядро ароматических соединений, изопарафинов, многих меркаптанов и сульфидов, аминов, веществ с простой эфирной связью, элемент- и металлорганических соединений, продуктов переработки
-оксидов и ацетилена. Процессы алкилирования часто являются промежуточными стадиями в производстве мономеров, моющих веществ и т. д. Многие из продуктов алкилирования производятся в очень крупных масштабах. Так, в США синтезируют ежегодно около 4 млн. т этилбензола, 1,6 млн. т изопропилбензола, 0,4 млн. т высших алкилбензолов, свыше 4 млн. т гликолей и других продуктов переработки алкиленоксидов, около 30 млн. т изопарафинового алкилата, около 1 млн. т трет-бутилметилового эфира и т. д.
В данной выпускной квалификационной работе, изучили работу установки сернокислотного алкилирования, ее сырье и продукты. Произвели расчёт установки сернокислотного алкилирования изобутана олефинами мощностью 200 тыс.т/год.
Произвели расчет материального баланса установки, технологический расчет, приведены характеристики качества целевых продуктов, катализаторов, побочных продуктов, механизм алкилирования изобутана, технология процесса.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности и экология» представлены основные опасности производства.
Дано подробное описание технологической схемы установки
сернокислотного алкилирования.
Проект содержит расчет материального баланса реактора установки сернокислотного алкилирования мощностью 200000 т/год.
Из парафинистых углеводородов наибольшее практическое значения для алкилирования имеет изубутан, фракцию С3-С5 попутных нефтяных газов и газов нефтепереработки используют для получения изобутана. Высокое давление паров (520 кПа при 38 ºС) ограничивает возможность применения непосредственно как комплекта моторных топлив. При дефиците изобутана иногда в промышленных процессах алкилирования к изобутану добавляют изопентан (не более 20%).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
-
Рудин М.Г., Драбкин А.Е. Краткий справочник нефтепереработчика - Л.: Химия, 2010г., - 328 с. -
Сарданашвили А.Г., Львова А.И. Примеры и задачи по технологии переработки нефти и газа - М.: Химия, 1973г., - 272 с. -
Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа - Уфа: Гилем, 2002г, - 672 с. -
Танатаров М.А. Технологические расчеты установок переработки нефти: Учеб. пособие для вузов - М.: Химия, 2014. 352 с. -
Кузнецов А.А., Кагерманов С.М. и др. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. - Л.: Химия, 2012. - 343 с. -
Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. - М.: Химия, 1971. - 448 с. -
Козлов Б.И. Процессы алкилирования, изомеризации и полимеризации в нефтепереработке. -М. Химия, 2010 - 65 с. -
Потехин В.В., Потехин В.М. Основы теории химических процессов технологии органических веществ и нефтепереработки: Учебник для ВУЗов. СПб: ХИМИЗДАТ, 2005. -
Лебедев Н.Н., Манаков М.Н., Швец В.Ф. Теории химических процессов органического и нефтехимического синтеза, М.: Химия, 2014. -
Кузнецов, А.А., Кагерманов, С.М., Судаков, Е.Н. Расчеты процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. 2-е изд., пер. и доп. - Л.: Химия, 2014 г. – 344 с., ил. -
Рябов И. В. Пожарная опасность веществ и материалов. – М.: Литература по строительству, 2010г. -
«НПЗ установка по первичной переработке нефти (ЭЛОУ АВТ)» Левинтер М.Е., Ахметов С.А. Глубокая переработка нефти. М., 2012. Режим доступа: http://www.oil-refinery.ru/atm_oil_refining.php -
Рабинович В.А., Хавин З.Я. «Краткий химический справочник». Санкт-Петербург, «Химия», 2014. -
Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: «ГИЛЕМ», 2012. – 671с.;
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Рис. 1. Общий вид установки сернокислотного алкилирования (СКА)
Источник: Ахметов С.А. Технология глубокой переработки нефти и газа. Уфа: «ГИЛЕМ», 2012. – 671с.