книги из ГПНТБ / Автоматизация переработки каменноугольной смолы

О Г Л А В Л Е Н И Е

В В Е Д Е Н И Е

XXIV съезд КПСС дал развернутую программу уве­ личения производства основных видов продукции, как основы материально-технической базы коммунизма.

Рост производства электросталей,- алюминия, угле­ графитовых изделий, пластмасс, фталевого ангидрида, красителей, инсектицидов, продуктов органической и основной химии во многом определяет дальнейшее уве­ личение выработки каменноугольного пека, пекового кокса, нафталина.

Увеличение производства дефицитных продуктов пе­ реработки смолы обусловливается как строительством новых коксохимических заводов, так и повышением производительности действующих в результате усовер­ шенствования технологии на базе новой техники и ав­ томатизации производства. Второй путь наиболее целе­

ценных химических продуктов, п социальную—ликви­ дацию профессий, связанных с тяжелыми и вредными работами, создание заводов-автоматов.

Извлечение нафталина из смолы составляет по Со­ ветскому Союзу 66%, а-на многих заводах значительно ниже; на отдельных заводах эта величина составляет 68—73%.

Как показали исследования, проведенные на За­ порожском и Горловской коксохимических заводах, а также на Ново-Липецком металлургическом заводе, при автоматизации производства переработки смолы можно значительно повысить степень извлечения нафталина, поддерживая оптимальный режим работы колонны.

Как показали теоретические и промышленные иссле­ дования, при автоматизации производства высокотем­ пературного пека расход его на 1 т пекового кокса мож­ но значительно снизить. Следовательно, одним из на­ иболее эффективных способов уменьшения потерь и увеличения выхода ценных химических продуктов, а так­ же дальнейшего повышения производительности труда является автоматизация производственных процессов переработки каменноугольной смолы.

Несмотря на непрерывность основных процессов в смолоперегонных и пекококсовых цехах, уровень авто­ матизации в них остается недостаточным — на участ-

5

Ра з де л первый

АВТОМАТИЗАЦИЯ СМОЛОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ

Глава ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

IСМОЛОПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ЦЕХОВ

1.АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ПОЛОЖЕНИЯ

Дистилляция смолы осуществляется непрерывно в од­ ноколонных или двухколонных трубчатых агрегатах, а процессы подготовки смолы на складе (причем обезво­ живание и выдача в производство) осуществляются по­ лунепрерывно в аппаратах периодического действия.

Уровень автоматизации в отделениях дистилляции даже на передовых заводах невысок и в основном ха­ рактеризуется контролем и регистрацией необходимых технологических параметров, автоматическим регули­ рованием расхода смолы, поступающей на II ступень трубчатой печи и температуры смолы после II ступени: температуры паров после ректификационной аппарату­ ры, а также регулированием давления коксового газа, поступающего на обогрев трубчатых печей. Остальные операции по регулированию температурного и техноло­ гического режимов основных аппаратов отделения ди­ стилляции — трубчатых печей, пековых и фракционных (ректификационных) колонн — осуществляются вручную.

Для регулирования температуры нагрева смолы в I ступени трубчатой печи часто прибегают к искусст­ венному охлаждению труб конвекционной секции хо­ лодным воздухом, открывая смотровые лючки или уве­ личивая расход смолы, поступающей на I ступень печи.

Расход смолы, подаваемой на I ступень трубчатой печи, регулируется вручную, причем смолы подается заведомо больше, чем это нужно для компенсации ис­ парившейся влаги, что влечет за собой возврат избыт­ ка нагретой и обезвоженной смолы в промежуточные хранилища. Режим работы колонн корректируется по лабораторным анализам фракций изменением отборов

7

фракций или задании в системах автоматического регу­ лирования температуры паров, выходящих из колонн. Ручное управление в столь сложном процессе как ди­ стилляция каменноугольной смолы, приводит к отклоне­ ниям технологического режима аппаратов от оптималь­ ного вследствие субъективных ошибок, зависящих от опытности обслуживающего персонала, и вследствие плохой организации лабораторного контроля качествен­ ных показателей получаемых продуктов.

Например, время, начиная от отбора разовой пробы контролируемого продукта до получения аппаратчиком данных о его качестве, составляет 4—5 ч. Таким обра­ зом, аппаратчик может вносить корректировку в тех­ нологический режим один раз в смену, причем, соглас­ но уже устаревшей информации. Безусловно, при таком ведении процесса качество среднетемпературиого пека и содержание нафталина во фракциях колеблются в больших пределах. Кроме того, нередки случаи, когда корректировка, вносимая аппаратчиком в технологиче­ ский режим, не улучшает, а, наоборот, ухудшает рабо­ ту аппаратов.

Все это, в конечном итоге, приводит к получению продуктов нестабильного качества и уменьшению коэф­ фициентов извлечения на стадии ректификации таких ценных веществ, как нафталин и фенолы.

Переработку нафталиновой фракции с получением технического прессованного нафталина осуществляют

вотделении кристаллизации.

Впоследнее время на многих коксохимических заво­ дах Союза стали применять новую технологическую схему получения прессованного нафталина, подобную схеме, принятой на Днепродзержинском коксохимиче­ ском заводе и условно названной кристаллизатор-пресс.

При этой схеме используются тихоходные барабан­ ные кристаллизаторы и высокопроизводительные авто­ матические прессы. Применение новой схемы дает воз­ можность немного уменьшить потери нафталина. Одна­ ко вследствие низкого уровня автоматизации эффектив­ ность внедрения новой технологии намного снижается. Технологические режимы основных аппаратов (за исклю­ чением прессов, имеющих свою гидроавтоматику) регу­ лируют вручную, контроль необходимых технологиче­ ских параметров осуществляют визуально по показы­ вающим приборам (ртутным термометрам, поплавко­

8

вым уровнемерам и др.); кроме того, все^аппараты технологического процесса не связаны единой програм­ мой управления, что очень важно, так как весь процесс получения прессованного нафталина можно охарактери­ зовать как полунепрерывный.

2. СКЛАД СМОЛЫ

Решающим условием для автоматизации технологи­ ческих процессов является обеспечение постоянства со­ става исходного сырья, поступающего на переработку.

Поэтому изучение вопросов, связанных с автоматиза­ цией процессов дистилляции каменноугольной смолы, необходимо начинать со склада, где ее принимают и подготавливают к выдаче в производство.

Операции по приему привозной смолы от поставщи­ ков и смолы своего завода, а также обезвоживание и усреднение смолы на всех коксохимических заводах, имеющих смолоперерабатывающие цехи, однотипные и осуществляются по технологической схеме, приведенной на рис. 1. Единственным отличием может служить число наземных и подземных резервуаров (хранилищ), по­ лезную емкость которых рассчитывают в зависимости от производительности смолоперерабатывающего цеха.

Согласно правилам технической .эксплуатации, при переработке смолы своего завода емкость склада долж­

9