
Ректификация регламент
.pdf
Министерство образования Республики Башкортостан государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Стерлитамакский химико-технологический колледж
ПОСТОЯННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ ТРЕНАЖЕРНОЙ УСТАНОВКИ РЕКТИФИКАЦИИ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ
ЭТИЛОВОГО СПИРТА И ВОДЫ
Переработано и дополнено с учётом реконструкции Введено в эксплуатацию в 1985 г.
Актуально на 01 января 2021 г. Автор: мастер п/о Арсланов Якир Гадельшинович Переработал: преподаватель Лебедь Данила Михайлович
Стерлитамак, 2021
СОДЕРЖАНИЕ
1 |
Назначение тренажерной установки |
3 |
Общая характеристика процесса |
4 |
|
2 |
Характеристика производимой продукции |
5 |
3Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и 6 энергоресурсов
4 |
Описание технологического процесса |
6 |
5 |
Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов |
7 |
6 |
Нормы образования отходов производства |
7 |
7 |
Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации |
8 |
8 |
Контроль производства и управление технологическим процессом |
9 |
9 |
Безопасная эксплуатация производства |
10 |
10 |
Охрана окружающей среды |
11 |
11 |
Перечень обязательных инструкций |
12 |
12 |
Чертеж технологической схемы производства |
17 |
13 |
Спецификация основного технологического оборудования |
18 |
14 |
Спецификация КИП и А |
19 |
|
Примечание составителя |
20 |
|
Замеченные неполадки |
21 |
2
Назначение тренажёрной установки
Эффективность работы технологических цехов в целом и отдельных установок в химической промышленности зависит от целого ряда факторов:
сокращение расхода материалов, энергоресурсов и катализаторов на единицу выпускаемой продукции;
увеличение сроков службы оборудования в результате правильной его эксплуатации;
исключение аварийных ситуаций и связанных с этим аварийных остановок оборудования, благодаря своевременному вмешательству в управление процессом, качественное выполнение текущих ремонтов оборудования техническим персоналом;
четкое знаний обязанностей и успешное выполнение их членами смены, обслуживающей химическое оборудование;
Всвязи с этим возникает необходимость в специальных методах обучения обслуживающего персонала, создающих, в той или иной степени, условия приближенные к производственным.
Вданном учебном заведении для решения этой задачи создан ряд тренажеров, основным из которых является установка по отработке навыков обслуживания технологического оборудования и ведения технологического режима.
На данной установке ведется отработка навыков работы в составе смены обучающихся следующих специальностей:
18.01.05 Аппаратчик-оператор производства неорганических веществ; 15.01.20 Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике; 19.01.02 Лаборант-аналитик; 18.02.06 Химическая технология органических веществ;
18.02.03 Химическая технология неорганических веществ; Учащиеся всех специальностей в процессе обучения решают узкоспециальные
задачи, наглядно видят результаты успешного их решения в конечном результате работы смены в целом.
3
1.Общая характеристика процесса
1.1.Наименование процесса - ректификация двухкомпонентной смеси этилового спирта и воды;
1.2.Год ввода в эксплуатацию – 1985 г.;
1.3.Проектная мощность - 43 тыс. т/год по сырью; Достигнутая мощность43 тыс. тонн/год по сырью;
1.4.Количество технологических потоков – один;
1.5.Этиловый спирт получают из смеси этилового спирта и воды методом ректификации при температуре 65-108˚С;
1.6.Предприятия, выполнявшие проект: нет данных;
1.7.Предприятие, выполнявшее функции генерального проектировщика: нет
данных;
1.8.Предприятие-разработчик проекта технологической части: нет данных;
1.9.Предприятие-разработчик технологического процесса: нет данных;
1.10.В состав тренажерной установки ректификации этилового спирта входят следующие узлы:
узел ректификации;
узел откачки кубового остатка;
узел получения НКК;
узел подачи сырья;
узел откачки ВКК в сборник сырья и сборник НКК;
1.11.Сведения о реконструкции
За время эксплуатации были выполнены следующие реконструкции:
ликвидирован узел подогрева высококипящего органического теплоносителя (ВОТ);
отрезано водоснабжение дефлегматора позиции ХК-12;
ликвидированы вторичные приборы КИП и А
ликвидированы вентили для стравливания воздуха из системы
4

2.Характеристика производимой продукции
2.1.Техническое наименование продукта – спирт этиловый;
2.2.Технические условия, по которым выпускается продукция. Спирт этиловый гидролизный должен производиться в соответствии с ГОСТ 17299-78
Наименование показателя |
Норма для марки |
||
А |
Б |
||
|
|||
Внешний вид |
Прозрачная бесцветная жидкость |
||
без посторонних примесей |
|||
|
|||
Концентрация этилового спирта, % (по объему), не менее |
95,0 |
94,0 |
|
Массовая концентрация кислот в пересчете на уксусную |
15 |
30 |
|
кислоту, мг/дм3, не более |
|||
Массовая концентрация сложных эфиров в пересчете на |
80 |
180 |
|
уксусноэтиловый эфир, мг/дм3, не более |
|||
Массовая концентрация альдегидов, мг/дм3, не более |
200 |
350 |
|
Концентрация метилового спирта, % (по объему), не более |
0,1 |
0,1 |
|
Массовая концентрация сивушного масла, мг/дм3, не более |
500 |
1000 |
|
Массовая концентрация сухого остатка, мг/дм3, не более |
10 |
20 |
|
Массовая концентрация фурфурола, мг/дм3, не более |
Отсутствие |
5,0 |
|
Массовая концентрация серы, мг/дм3, не более |
Не определяют |
10,0 |
Таблица 1 – Технические показатели этилового спирта 2.4. Область применения
Этанол используется как топливо, сырьё химического производства, антисептик, в парфюмерии, пищевой промышленности;
2.3. Основные свойства выпускаемой продукции Спирт этиловый
Эмпирическая формула: С2Н5OH Молекулярная масса – 46 г/моль;
При нормальных условиях этиловый спирт - летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость;
Плотность |
0,7893 г/см³ |
Поверхностное натяжение |
22,39×10−3 Н/м при 20°C |
Пределы взрываемости |
3,28—18,95 % |
Молярная теплоёмкость |
112,4 Дж/(моль·К) |
Температура: |
|
• плавления |
минус 114,3°C |
• кипения |
плюс 78,4°C |
• вспышки |
плюс 13°C |
• самовоспламенения |
плюс 363°C |
5
Таблица 2 – Физические свойства готового продукта
3. Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
Наименование сырья, |
|
|
Регламентируемые |
|
материалов, |
ГОСТ, ОСТ, ТУ |
Показатели по |
показатели с |
|
полупродуктов и |
стандарту |
допустимыми |
||
|
||||
энергоресурсов |
|
|
отклонениями |
|
|
|
Внешний вид, цвет |
Прозрачная жидкость |
|
Этанол ректификат |
ГОСТ Р 55878-2013 |
Запах |
Запах спирта |
|
Объемная доля |
96,0% |
|||
|
|
|||
|
|
этилового спирта |
||
|
|
|
||
Вода |
ГОСТ Р 51232-98 |
Жесткость общая |
6-8 мг·экг/л |
|
Электроэнергия |
СТП 6-01-08-57-96 |
Напряжение |
220/380 В |
|
Частота |
50 Гц |
|||
|
|
|||
Воздух КИП |
Собственное |
Давление, МПа |
не менее 0,4 |
|
производство |
||||
|
|
|
Таблица 3 - Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
4.Описание технологического процесса
4.1Подача сырья
Двухкомпонентная смесь из емкости позиции Е-15 насосом позиции Н-18/1-2 подается в ректификационную колонну позиции К-11 для разделения бинарной смеси на низкокипящий компонент (НКК) и высококипящий компонент (ВКК). Расход сырья регулируется регулятором расхода, установленным на линии подачи сырья в колонну позиции К-11
4.2 Ректификация двухкомпонентной смеси Подвод тепла в колонну позиции К-11 осуществляется подачей горячего
теплоносителя в кипятильник позиции Е-19. Температура в кубе колонны позиции К-11 регулируется регулятором расхода, установленном на линии подачи горячего теплоносителя в кипятильник позиции Е-19.
4.3 Откачка кубового остатка Кубовая жидкость (ВКК) из колонны позиции К-11 подается в межтрубное
пространство холодильника позиции Е-20 насосом позиции Н-16/1-2, где охлаждается до температуры 40°С и подается далее в емкость позиции Е-17. Уровень в колонне позиции К-11 регулируется регулятором расхода,
6
установленным на линии откачки ВКК из колонны позиции К-11 в емкость позиции Е-17. Температура ВКК, подаваемого в емкость позиции. Е- 17 регулируется регулятором расхода, установленным на линии выхода воды из холодильника позиции Е-20.
4.4 Получение низкокипящего компонента Пары НКК с верха колонны позиции К-11 поступает в межтрубное
пространство дефлегматора позиции Е-12, где конденсируется водой, подаваемой в трубное пространство дефлегматора. Давление верха колонны регулируется регулятором расхода воды, установленным на линии выхода воды из дефлегматора.
Сконденсированный НКК стекает с дефлегматора позиции Е-12 в емкость позиции Е-13, откуда насосом позиции Н-14/1-2 НКК в виде флегмы подается в верхнюю часть колонны позиции К-11 на орошение. Количество подаваемой флегмы регулируется регулятором расхода, установленным на линии подачи флегмы в колонну позиции К-11. Избыток НКК через регулятор расхода, подается из емкости позиции Е-13 насосом позиции Н-14/1-2 в ёмкость позиции Е-15.
4.5 Откачка ВКК в сборник сырья и сборник НКК; Из емкости позиции Е-17 ВКК насосом позиции Н-18/2-3 поступает в емкость
позиции Е-15 (или емкость позиции Е-13) для приготовления сырья. Количество подаваемого ВКК в емкость позиции Е-15 регулируется регулятором на входе в емкость позиции Е-15. При смешении НКК из емкости позиции Е-13 и ВКК с емкости позиции Е-17 в аппарате позиции Е-15 снова получается двухкомпонентная смесь.
5. Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов
Нет данных
6. Нормы образования отходов производства
Нет данных
7
7. Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации
Возможные неполадки, |
Предельно допустимые |
Причины возникновения |
Действия персонала по предупреждению и |
|
аварийные ситуации |
значения параметров |
неполадок, аварийных ситуаций |
устранению неполадок |
|
Превышение содержания |
более 2% |
Высокая температура верха |
Увеличить подачу флегмы, уменьшить |
|
ВКК в НКК |
колонны позиции К-11 |
температуру куба колонны позиции К-11 |
||
|
||||
Превышение содержания |
более 10% |
Низкая температура куба колонны |
Увеличить температуру куба колонны |
|
НКК в ВКК |
позиции К-11 |
|||
|
|
|||
Пропуск продукта через |
более 1,2 л/ч |
Плохо набито сальниковое |
Остановить насос, набить сальники |
|
сальники насосов |
уплотнение |
|||
|
|
|||
Пропуск через сальники |
- |
Плохо набито сальниковое |
Остановить установку, набить сальники |
|
вентилей |
уплотнение |
|||
|
|
|||
Свищ на сварных швах |
- |
Неудовлетворительная сварка, |
Остановить установку, набить сальники |
|
коррозия |
||||
|
|
|
||
Прекращение подачи |
|
|
Остановить установку |
|
не менее 0,25МПа |
Неполадки в компрессорной |
При необходимости вызвать аварийные службы и |
||
воздуха КИП |
||||
|
|
лиц, необходимых для ликвидации аварии. |
||
|
|
|
||
Прекращение подачи |
|
Неполадки на линии или в |
Остановить установку |
|
- |
При необходимости вызвать аварийные службы и |
|||
силовой электроэнергии |
трансформаторной |
|||
|
лиц, необходимых для устранения неполадки |
|||
|
|
|
||
|
|
Нарушение норм |
Предупредить об опасности окружающих, |
|
Пожар |
- |
вызвать аварийные службы. Остановить |
||
технологического режима |
||||
|
|
установку. Оказать пострадавшим помощь |
||
|
|
|
||
Разгерметизация аппаратов |
|
Коррозийный износ или |
Первый заметивший, окриком предупреждает об |
|
- |
механические повреждения |
опасности находящихся в опасной зоне людей |
||
и трубопроводов |
||||
|
оборудования |
Остановить установку |
||
|
|
|||
|
|
|
Аппаратчик стравливает давление в колонне |
|
Повышение давления в |
не более 0,7 МПа |
Нарушение норм |
позиции К-11. При невозможности устранить |
|
колонне позиции К-11 |
технологического режима |
рост давления аппаратчик останавливает колонну |
||
|
||||
|
|
|
согласно правил аварийной остановки |
|
Повышение температуры в |
|
Нарушение норм |
Уменьшить подачу теплоносителя в испаритель. |
|
более 108°С |
При невозможности устранить рост температуры |
|||
кубе колонны позиции К-11 |
технологического режима |
|||
|
аппаратчик останавливает колонну |
|||
|
|
|
||
Снижение температуры верха |
|
Нарушение норм |
Уменьшить подачу теплоносителя в дефлегматор. |
|
менее 65°С |
При невозможности устранить снижение |
|||
колонны позиции К-11 |
технологического режима |
|||
|
температуры аппаратчик останавливает колонну |
|||
|
|
|
Таблица 4 - Возможные неполадки в работе и способы их ликвидации
8. Контроль производства и управления технологическим процессом
Наименование места |
Контролируемый |
Частота и способ |
Нормы и технические |
Методы испытания и |
Кто |
|
измерения параметров |
параметр |
контроля |
показатели |
средства контроля |
контролирует |
|
Ёмкость позиции Е-13 |
Уровень, мм (%) |
Контроль |
20 80 % |
Позиция LI-1 |
оператор |
|
Уровнемер визуальный |
||||||
|
|
|
|
|
||
Ёмкость позиции Е-15 |
Уровень, мм (%) |
Контроль |
20 80 % |
Позиция LI-2 |
оператор |
|
Уровнемер визуальный |
||||||
|
|
|
|
|
||
Ёмкость позиции Е-17 |
Уровень, мм (%) |
Контроль |
20 80 % |
Позиция LI-4 |
оператор |
|
Уровнемер визуальный |
||||||
|
|
|
|
|
||
Колонна ректификации |
Уровень, мм (%) |
Контроль |
20 80 % |
Позиция LI-3 |
оператор |
|
позиции К-11 |
Уровнемер визуальный |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Позиция PI-12 |
|
|
Воздух КИП |
Давление, МПа |
Контроль |
не менее 0,4 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
|
|
|
|
|
05М1-160 |
|
|
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-5 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-14/1 |
||||||
|
|
|
МП4-УУ2 |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-6 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-14/2 |
||||||
|
|
|
МТП-160А |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-7 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-16/1 |
||||||
|
|
|
05М1-160 |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-8 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-16/2 |
||||||
|
|
|
05М1-160 |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-9 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-18/1 |
||||||
|
|
|
05М1-160 |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-10 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-18/2 |
||||||
|
|
|
МП4-У |
|
||
|
|
|
|
|
||
Нагнетание насоса |
|
|
|
Позиция PI-11 |
|
|
Давление, МПа |
Контроль |
не более 0,25 МПа |
Манометр пружинный |
оператор |
||
позиции Н-18/3 |
||||||
|
|
|
МТП-160 |
|
||
|
|
|
|
|
Таблица 5 - Контроль производства и управления технологическим процессом
9. Безопасная эксплуатация производства
Фактор, определяющий опасность |
Характеристика опасности |
|
производства |
||
|
||
Физико-химические свойства этилового |
Химические ожоги, алкогольное опьянение |
|
спирта |
||
|
||
Пожароопасные свойства этилового спирта |
Загорания, вспышки, пожар, взрыв, |
|
загазованность |
||
|
||
Движущиеся механизмы, подвижные части |
Возможность получения механических травм |
|
производственного оборудования. |
||
|
||
Горячие поверхности трубопроводов, |
Термические ожоги при нарушении изоляции |
|
оборудования, высокие температуры |
оборудования и трубопроводов, герметичности |
|
технологических сред |
оборудования трубопроводов и арматуры |
|
Повышенный уровень статического |
Искрообразование, взрыв, пожар |
|
электричества |
||
|
||
Неисправность электрооборудования, |
Возможность поражения электрическим током |
|
защитного заземления |
||
|
||
|
Разгерметизация оборудования, выбросы |
|
Повышение давления и температуры в |
токсичных и взрывопожароопасных веществ, |
|
колонне ректификации |
загазованность воздуха производственных |
|
|
помещений |
|
Неприменение средств индивидуальной |
Отравление, травмирование, создание опасной |
|
ситуации при ведении технологического |
||
защиты |
||
процесса и к аварии |
||
|
||
Выполнение работ на высоте |
Возможность падения и травмирования |
|
Пониженная температура воздуха рабочей |
Переохлаждение, обморожение |
|
зоны в зимних условиях |
||
|
||
Недостаток кислорода в рабочей зоне |
Удушье |
Таблица 6 – Опасные и вредные факторы производства
Перед сдачей в ремонт оборудование должно быть очищено от грязи, шлама, промыто и отключено от коммуникаций, а также обесточено.
Электроприводы движущихся механизмов должны быть отключены от источников питания видимым разрывом и отсоединены от этих механизмов.
На пускателях электродвигателей должны быть вывешены таблички «Не включать – работают люди!».
Перед пуском оборудования и трубопроводов после ремонта и монтажа необходимо
визуально убедиться в полной сборке всех соединений
проверить наличие и исправность всех контрольно-измерительных приборов, предохранительных устройств, заземления, средств противопожарной защиты;
проверить оборудование и коммуникации на герметичность, убедиться в отсутствии течи из фланцевых соединений, арматуры аппаратов и трубопроводов