Дипломная работа: Проект производства формалина

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

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)

Для обеспечения пожарной безопасности производство формалина оборудуется первичными противопожарными средствами согласно "Нормам первичных средств пожаротушения для производственных складских и жилых помещений".

Пожаротушение внутри помещений осуществляется от пожарных кранов, оборудованных рукавами и стволами - распылителями.

В помещении насосной предусмотрена автоматическая система пожаротушения, сблокированная с отключением вентиляции.

Для пожаротушения наружной установки предусмотрены лафетные установки и стояки сухотрубы.

На лестничных клетках на входе в здание и у этажерки по периметру здания установлены пожарные извещатели.

Для обнаружения подачи сигнала пожарной тревоги, локализации и ликвидации возможного пожара, в насосной и на наружной установке предусмотрена установка автоматического пожаротушения. Огнегасящее вещество – тонко распыленная вода. Подача воды на установку осуществляется по трубопроводам из распределительного пункта по секциям.

Насосная формалина (секции 4-13, 26-28) обслуживается дренчерной установкой, которая приводится в действие автоматически или дистанционно (с ЦПУ), или вручную.

Наружная установка, секции (14-17), обслуживается до 30 м - лафетными стволами, а колонные аппараты выше 30 м – кольцами орошения. Секции (14-17) приводятся в действие дистанционно и вручную.

Узлами управления являются клапаны типа КМ и вентили с электромагнитным приводом.

Для хранения необходимого запаса воды предусмотрен резервуар емкостью 1000 м3.

До пожара элементы установок находятся в состоянии контроля, трубопроводы до узлов управления заполнены водой и находятся под давлением импульсного устройства, а от узлов управления до секций (4-17) - "сухотрубы".

Автоматический пуск установки: При возникновении пожара в секциях (4-13), (22-26) срабатывают электроизвещатели, и сигналы поступают на вскрытие вентиля с электромагнитным приводом и включение насосов. При вскрытии вентиля срабатывает узел управления установкой, пропуская огнетушащее вещество по трубопроводам через оросители на очаг пожара.

Дистанционный пуск установки: Производится от приемной станции ППС-1 в корпусе в случае, если не сработала автоматическая система пуска.

На пульте ППС-1 тумблер соответсвующей секции переводится в положение "дистанционное управление" и после нажатия кнопки "пуск" осуществляется дистанционное включение насосов, поступает сигнал на срабатывание электромагнитного вентиля, вскрывается соответсвующий клапан типа КМ-150 в распределительном пункте и поступает вода по трубопроводам через оросители на очаг пожара.

Ручной пуск осуществляется при отказе автоматического пуска и при проверке системы.

Для вызова пожарной части у входа в корпус производства формалина, на ЦПУ расположены пожарные извещатели и кнопки отключения приточной вентиляции. Взрывопожарная и пожарная опасность, санитарная характеристика производственных зданий, помещений и наружных установок в таблице 11.6.

Таблица 11.6 – Взрывопожарная и пожарная опасность производственных зданий, помещений и наружных установок

12. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Мероприятия, связанные с охраной окружающей среды:

- охрану атмосферного воздуха от загрязняющих веществ;

- снижение концентрации загрязняющих веществ в сточных водах производства.

Твердых отходов в производстве формалина нет.

12.1 Охрана атмосферного воздуха

Возможными источниками загрязнения атмосферы являются:

- абсорбционная колонна поз.К1,

- вакуум-насосы поз.Н6 процесса ректификации,

- сальники насосов,

- воздушки от аппаратов,

- факельная установка,

- дымовая труба УТО,

- парк емкостей формалина и наливная эстакада,

- аппараты катализаторного отделения.

Выбросы формальдегида и метанола на производстве сведены до минимума.

Абсорбционные газы с верха колонны поз.К1 при стабильном ведении процесса получения формалина подаются на установку термического обезвреживания в водогрейные котлы КВГМ-10-150, где сгорают с выделением тепла.

Избыток выхлопных газов с узла абсорбции при работе и при аварии сжигается на факельной установке.

При остановке УТО в течение продолжительного времени возможно сжигание абсорбционных газов на факеле.

При пуске в атмосферу выбрасывается воздух с парами метанола. При остановке технологической нитки абгазы выбрасываются в атмосферу в течение 0,5 часа.

Инертные газы, содержащие метанол и формальдегид, от вакуум-насосов поз.Н6/1-2 направляются в верхнюю часть колонны поз.К1 и далее на сжигание.

Загрязнение воздуха от сальников насосов уменьшается ввиду использования герметичных насосов и насосов с двойным торцевым уплотнением.

Ко всем аппаратам с метанолом и формалином подведено "азотное дыхание", которое объединяются в общий коллектор и направляется на сжигание.

На складе формалина выбросы от "дыхания" емкостей, при приеме и перекачивании формалина, и выбросы с наливной эстакады при заполнении железнодорожных цистерн очищаются частично в ловушках. Выбросы в атмосферу в таблице12.1.

Таблица 12.1 – Выбросы в атмосферу

12.2 Очистка сточных вод

Сточные воды от производства формалина, образующиеся при опорожнении промывке насосов, перед ремонтом собираются в подземную емкость и по мере заполнения передавливаются азотом в стандартизатор и далее в процесс.

Сточные воды от смыва полов через приямок у II технологической нитки направляются в химически загрязненную канализацию.

Ливневые стоки с отметок наружной установки через приямки технологических ниток направляются в ливневую канализацию.

Стоки от катализаторного отделения после предварительной нейтрализации растворенной азотной кислоты через подземную емкость направляются в химически загрязненную канализацию.

Стоки от продувки водогрейных котлов, содержащие соли жесткости (Na2CO3, СaCO3, МgCO3) направляются в ливневую канализацию.

Стоки от смыва полов на складе формалина направляются в химически загрязненную канализацию. Сточные воды в таблице 12.2.

Таблица 12.2 – Сточные воды

12.3 Твердые отходы

Твердые отходы в таблице 13.3.

Таблица 12.3 – Твердые отходы

13. ЗАЩИТА ЧЕЛОВЕКА В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

13.1 Производственные аварии

В связи с тем, что в производстве формалина используются взрыво- пожароопасные метанол и формальдегид, возможны аварийные ситуации, которые могут привести к разрушению зданий, сооружений, технологического оборудования и несчастным случаям с технологическим персоналом, разработан план ликвидации аварийных ситуаций. Все аварийные ситуации выходят на уровень А.

Межблочная арматура, которая используется в аварийных ситуациях, перекрывается дистанционно или вручную.

Расчетное время для закрытия межблочной арматуры – дистанционно 50 секунд, вручную – 2-5 минут.

Меры безопасности при ведении технологического процесса, и производственных операций

Работать только на исправном оборудовании с исправными приборами КИП и средствами автоматизации и управления. Работа на неисправном или негерметичном оборудовании может создать условия для прорыва горючих, токсических паров или газов и образования взрывоопасных смесей. Работа с неисправными приборами КИП может привести к значительному отклонению технологических параметров от норм, что, в свою очередь, может вызвать повышенную загазованность, взрыв или пожар.

Не допускать работы оборудования без ограждения движущихся частей и надежного заземления с целью защиты от статического электричества, грозы и вторичных проявлений молнии.

Технологический процесс вести только при нормально работающей вентиляции. Неисправность вентиляционных систем может привести к загазованности производственных помещений и, как следствие, вызвать отравление, пожар, взрыв.

Не допускать заполнения емкостей с ЛВЖ и ГЖ более, чем на 80 % объема во избежание проливов, утечек.

К работе с оборудованием, подведомственным органам Госгортехнадзора, допускаются лица, имеющие удостоверение о сдаче экзамена по "Правилам и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".

Подвод азота, воздуха к аппаратам и трубопроводам для продувки осуществлять с помощью съёмных участков трубопроводов или гибких шлангов. Крепление шлангов к штуцерам производить с помощью хомутов.

Обслуживающий персонал должен находиться на рабочем месте в спецодежде установленной формы, иметь при себе индивидуальные средства защиты, знать расположение аварийных запасов противогазов и средств пожаротушения.

Курение, проведение постоянных огневых работ разрешается только в специально отведенных местах.

Возможные неполадки, аварийные ситуации и способы их ликвидации в таблице 13.1.

Таблица 13.1 – Возможные неполадки, аварийные ситуации и способы их ликвидации

13.2 Стихийные бедствия

Чтобы землетрясение и наводнение не наносили урон технологическому оборудованию, следует повышать механическую прочность вновь строящихся зданий и сооружений. Это достигается соответствующей планировкой, а также применением более прочных конструкций и материалов. Построенные здания и сооружения для повышения их прочности могут усиливаться металлическими стойками и балками. Кроме того, необходимо стремиться к уменьшению высоты производственных зданий.

Большинство толстостенных реакционных и ректификационных колонн, аппаратов довольно устойчивы к воздействию ударной волны. Наиболее характерным повреждением является их опрокидывание.

Емкости и хранилища, установленные внутри и снаружи зданий могут быть сброшены с фундаментов или разрушены вследствие отрыва днища или разрыва по швам. Наиболее эффективный способ повышения устойчивости этих сооружений – заглубление их на высоту с усилением крепления.

Емкости с сжиженными или газообразными веществами, находящиеся под давлением, устанавливают на фундаменты с глубокими гнездами и мощной анкеровкой. Штуцера таких емкостей защищают стальными колпаками.

Здания цехов, оборудование, емкости могут обкладываться мешками с песком для защиты от поражающих факторов землетрясения и падающих обломков разрушающих конструкций.

При строительстве новых предприятий необходимо предусматривать, чтобы запасы сильнодействующих и легколетучих веществ были рассредоточены по территории завода.

Для быстрой ликвидации последствий разлива ядовитых жидкостей необходимо заблаговременно создать запасы дегазирующих веществ и воды вблизи хранилищ.

Гражданская оборона

Гражданская оборона представляет собой систему общегосударственных мероприятий, осуществляемых в мирное и военное время для защиты населения и народного хозяйства от оружия массового поражения и других средств нападения противника, а также для проведения спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ в очагах поражения.

Необходимо повысить огнестойкость зданий и сооружений. Для этого здания и сооружения выполняют из железобетона. В целях уменьшения разрушения все основное оборудование расположено на открытой площадке на фундаментах. Компоновка выбрана так, что аппараты с веществами, представляющими наибольшую опасность, расположены на максимальном расстоянии от места нахождения персонала.

Повысить устойчивость зданий и сооружений можно следующим образом:

- увеличить механическую прочность зданий и сооружений установкой железобетонных каркасов, усилением металлическими балками и стойками;

- повысить устойчивость наиболее важных сооружений. Для этого их необходимо строить заглубленными или с уменьшением площадью стен и высотностью, что значительно увеличивает сопротивляемость их ударной волне.

14. ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА

Анализ среды предприятия

1. Потребитель

 1.1 Отрасль: производство карбамидоформальдегидных смол.

1.2 Текущее состояние этой отрасли: состояние роста.

1.3 Размер предприятия: крупное.

1.4 Тип производства: массовое.

 1.5 Потребность в оборудование и уровень автоматизации производства:

оборудование предприятия не нуждается в модернизации, производство полностью автоматизировано.

2. Конкуренты.

2.1 г.Томск Нефтехимический завод, Новомосковский химический завод.

ККС > 1, предприятие конкурентоспособно.

Расчет производственной мощности

Требуемые производственные мощности для непрерывного производства рассчитываются следующим образом:

М=Пчас Тэфф n; (15.1)

где,Пчас часовая производительность ведущего оборудования, час;

Тэфф эффективное время работы оборудования за год по выпуску данного вида продукции, час;

Тэфф=Тн - Тппр - Тто; (15.2)

Тн номинальный фонд рабочего времени оборудования, Тн = 365 дней;

Тппр–время простоя в ремонтах за расчетный период, которые определяются из графика ППР, который берем из технологического регламента;

Тто время технологических остановок;

Тн= 365 дней=8760 часов;

Тппр = 18 дней = 432 часа;

Тто = 3 8 = 24 часа (3 дня по 8 часов на каждый год);

Тэфф= 8760 – 360 – 72 – 24 = 8304 часов;

Пчас=15,8 т/ч;

n- количество однотипного оборудования, n=3.

По формуле (15.1) определим производственную мощность:

М = 15,833 3 = 393609,6 тонн/год.

Производственная программа:

;(15.3)

где,Км коэффициент используемой мощности.

; (15.4)

 (15.5)

 (15.6)

где, Праб – действительная производительность;

Птехн техническая, максимально возможная часовая производительность;

 (15.7)

КИМ = 0,94795 0,9875 1 = 0,93609;

Nгод = 0,93609 393609,6 = 368456,33.

Потребность в основных фондах

Потребность в основных фондах в таблице 15.1.

Таблица 15.1 – Потребность в основных фондах

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7