3. Краткая характеристика применяемого сырья, полупродуктов и готовой продукции.

Сырье и вспомогательные материалы:

1. Квенч–газ:

Состав:

акрилонитрил – 12,8%

ацетонитрил – 0,42%

синильная кислота – 1,86%

акролеин – 0,05%

ацетон – 0,01%

пропионитрил – 0,02%

вода – 1,92%

пропан – 0,44%

пропилен – 0,32%

азот – 76,09%

кислород – 0,53%

окись углерода – 1,71%

углекислый газ – 3,83%

плотность – 1,341кг/нм³

2. Лапрол 3003 (ТУ 6–05–1513–75)

Представляет собой прозрачную вязкую жидкость, получаемую полимеризацией окиси пропилена и глицерина. Жидкость не токсична.

рН – 6,07,5

Вязкость при 25ºС – 450600 сантипуаз

Применяется для предотвращения вспенивания продукта в системе выделения.

3. Гидрохинон ГОСТ 19627–74.

Химическая формула – С₆Н₆О₂

Молекулярный вес – 110

Концентрация – 99,5%

Внешний вид–бесцветное серовато–белое кристаллическое вещество, растворимое в воде, спирте и эфире. Применяется как ингибитор полимеризации акрилонитрила в виде 6%–ного раствора в акрилонитриле.

4. Акрилонитрил–сырец (аппарат 400)

Акрилонитрил – 80,717%

Синильная кислота – 11,778%

Ацетон – 0,019%

Пропионитрил – 0,040%

Вода – 7,446%

5. Ацетонитрил–сырец (аппарат 500)

Акрилонитрил – 0,17%

Ацетонитрил – 19,63%

Синильная кислота – 5,35%

Акролеин – 0,46%

Ацетон – 0,26%

Пропионитрил – 0,77%

Вода – 73,36%

6. Сточные воды куба колонны 005.

Ацетонитрил – 0,15%

Синильная кислота – 0,04%

Пропионитрил – 0,01%

Вода – 99,68%

Полимеры – 0,12%

7. Абгазы с абсорбера 003

Акрилонитрил – 0,0114%

Ацетонитрил – 0,0029%

Синильная кислота – 0,0019%

Вода – 4,06%

Пропан – 0,50%

Пропилен – 0,37%

Азот – 88,05%

Кислород – 0,61%

Окись углерода – 1,98%

Углекислый газ – 4,43%

Удельный вес – 1,247кг/нм³

8. Кубовая жидкость колонны 002

Акрилонитрил – 0,016%

Ацетонитрил – 0,003%

Синильная кислота – 0,008%

Вода – 91,497%

Сернокислый аммоний – 4,63%

Полимеры – 3,856%

Катализатор – 0,001%

9. Уксусная кислота ГОСТ 19814–74

формула – СН₃СООН

молекулярный вес – 60

концентрация – 98,5%

внешний вид–прозрачная, бесцветная жидкость, хорошо растворимая в воде. В цехе применяется как ингибитор полимеризации синильной кислоты в виде 60%–ного водного раствора.

10. Ангидрид сернистый ГОСТ 2918–79.

Формула – SO₂

Молекулярный вес – 64

Внешний вид–бесцветный газ с характерным запахом.

В цехе применяется как ингибитор полимеризации газообразной синильной кислоты.

11. Монометиловый эфир гидрохинона ТУ 6–09–1781–93.

Формула – С₇Н₈О₂

Молекулярный вес – 124

Внешний вид–бесцветные или желтоватые кристаллы, хорошо растворимые в воде. В цехе применяется как ингибитор полимеризации НАК в виде 13%–ного раствора в НАК.

12. Кубовая жидкость колонны А–009

ацетонитрил – 91,15%

пропионитрил – 8,85%

удельный вес – 700кг/м³

13. Органика из сборника А–800

Ацетонитрил – 89,66%масс

Ацетон – 0,23%масс

Вода – 10,11%масс

Удельный вес – 790кг/м³

14. Сточные воды после автоклава W–100B

Синильная кислота – 0,0005%

Вода – 99,66%

Полимеры – 0,11%

Щелочь NaOH – 0,23%

15. Кубовая жидкость колонны В–118

Вода – 64,7%масс

Серная кислота – 0,1%масс

Сульфат аммония – 33,9%масс

Полимеры – 1,2%масс

16. Кислота серная контактная техническая сорт первый ГОСТ 2184–77.

Химическая формула – H₂SO₄

Молекулярный вес – 98

Удельный вес при 20С – 1,824кг/л

Температура кипения – 283,2С

Прозрачность – прозрачная без разбавления

Состав:

Моногидрат (Н₂SO₄), не менее – 92,5 % масс

Масс. доля остатка после прокаливания, не более – 0,05 % масс

Применяется для поддержания рН в сборнике 500

17. Метанольная вода

Состав:

Метанол – 10%

Вода – 90%

Температура замерзания – –7С

Удельный вес – 0,98кг/л

Применяется, как хладагент

18. Синильная кислота–газ (после конденсатора 630)

НАК – 3,482%

синильная кислота – 96,045%

Ацетон – 0,125%

Вода – 0,348%

Удельный вес – 1,226кг/нм³

19. Кубовая жидкость колонны Н–002

Акрилонитрил – 29,41%

Синильная кислота – 67,65%

Вода – 2,94%

20. Аммиак ГОСТ 6221–82

Химическая формула – NH₃

Молекулярный вес – 17

Аммиак– бесцветный газ с удушливым резким запахом и едким вкусом. Жидкий аммиак– бесцветная жидкость с температурой кипения– 33,4С и плотностью 0,61кг/л при температуре 20С. Аммиак растворяется в воде с образованием нашатырного спирта. Водные растворы аммиака обладают сильно выраженными основными свойствами.

Пределы взрываемости аммиака в воздухе – 15–28% об.

Температура самовоспламенения – 650С

Состав:

Аммиак – не менее 99,6 % масс

Вода – не более 0,4 % масс

Масло – не более 8,0 мг/л

Железо – не более 2,0 % мг/л

Применяется для получения аммиачной воды.

21. Синильная кислота–товарный продукт

Химическая формула – НСN

Молекулярный вес – 27

Удельный вес при 20С – 0,6874г/см³

Синильная кислота – 99,6% минимально

Акрилонитрил – 500ppm максимально

Вода – 500ppm максимально

Температура кипения – 25,9С

Температура плавления – –13,4С

Температура вспышки – –17,8С

22. НАК–продукт (боковой поток колонны 008)

Формула – C₂H₃CN

Молекулярный вес – 53,1 а.е.м.

Внешний вид – прозрачная жидкость, не со–

держащая механических примесей

Цветность, единицы Хазена, не более – 5

Плотность при 20ºС – 0,800–0,806 г/см³

Показатель преломления при 20ºС – 1,3910–1,3920

Кислотность в пересчете на укс. к–ту, н/б – 0,002% 20 ppm

Вода, не более – 0,45%

Синильная кислота, не более – 0,0005% 5 ppm

Железо, не более – 0,00002% 0.2 ppm

Медь, не более – 0,00001% 0.1 ppm

Акролеин, не более – 0,0005% 5 ppm

Ацетон, не более – 0,01% 100 ppm

Ацетонитрил, не более – 0,005% 50 ppm

Ацетальдегид, не более – 0,003% 30 ppm

Перекиси (в пересчете на Н₂О₂), не более – 0,00002% 0.2 ppm

Пределы кипения при 760 мм рт.ст. – 74,5–79,0ºС

В этих пределах вскипает, не менее – 98% об.

рН 5% водного раствора НАК – 6,0–9,0 рН

Число титрования, не более – 2 см³

Оксазол, не более – 0,002% 20 ppm

Пропионитрил, не более – 0,005% 50 ppm

Кротононитрил, не более – 0,005% 50 ppm

Метакрилонитрил, не более – 0,01% 100 ppm

23. Ацетонитрил–продукт (боковой поток колонны А–009)

Формула – СН₃СN

Молекулярный вес – 41,1 а.е.м.

Плотность – 0,783 при 25/4С

Внешний вид – бесцветная жидкость с харак–

терным запахом эфира

Температура кипения – 77,3ºС

Состав:

– Марка А Марка Б

Ацетонитрил, % масс не менее – 99,7 99,3

Синильная кислота, % масс не более – 0,0009 0,001

Аммиак, % масс не более – 0,0005 0,01

Ацетон, % масс не более – 0,002 0,005

Акрилонитрил, % масс не более – 0,005 0,01

Уксусная кислота, % масс не более – 0,003 0,005

Вода, % масс не более – 0,19 0,3

Показатель рН, – 6,0 –8,0 6,0 –10,0

Коэффициент рефракции при 20ºС – 1,3436 0,0005 1,34360,0005

24. Аммиачная вода–товарный продукт.

Аммиак, не менее – 25 %масс

Вода, не более – 75 %масс

3. Описание технологической схемы.

1. Система выделения НАК.

Реакционные газы с верха квенч–колонны 001А,В,С с температурой 36С поступают в куб абсорбера 003.

В абсорбере 003 происходит поглощение органики из реакционных газов водой, которая подается с куба колонны 005 насосом 502 через теплообменники 360, где охлаждается насыщенным абсорбентом с куба абсорбера 003 до 71ºС и 350, где охлаждается оборотной водой до 40С, на насадку верха абсорбера.

Вода в насадке абсорбера, контактируя с непоглощенными газами (углекислый газ, окись углерода, азот, непрореагировавший пропилен) охлаждается до 31С и накапливается на полуглухой тарелке. Непоглощенные газы, содержащие СО, СО₂, С₃Н₆поступают на установку очистки вентгаза или сбрасываются через выхлопную трубу W–01 в атмосферу. С полуглухой тарелки абсорбера вода насосом 304 подается через испарители 330 и 340, где охлаждается за счет испарения аммиака и пропилена до 18ºС, рассольный холодильник 310, где охлаждается до 7.5С, на 50–ю тарелку абсорбера.

Жидкий аммиак с промежуточного склада аммиака поступает в испаритель 330, где испаряется при давлении 3,54,7кгс/см²и в газообразном состоянии поступает в реактора 1000АF, в катализаторное отделение, на приготовление аммиачной воды для ингибирования готового НАК, химобработки ацетонитрила и в цех 204.

Испаритель аммиака и пропилена 340В является резервным. Жидкий пропилен с промежуточного склада пропилена поступает в испаритель 340А, где испаряется при давлении 5,05,8кгс/см²и в газообразном состоянии поступает в реактор 1000АF.

Вода, накапливающаяся в испарителе 330, периодически выводится через испаритель 370 в емкость W–800.

Испаритель 370 обогревается тощим абсорбентом после теплообменника 360. Газообразный аммиак из испарителя 370 отводиться в испаритель 330 или в линию аммиака на синтез.

Газообразный аммиак и пропилен перед поступлением в реактора 1000АF подогреваются в теплообменниках типа «труба в трубе» для предотвращения конденсации их в трубопроводах.

Насыщенный абсорбент, содержащий акрилонитрил, ацетонитрил, синильную кислоту, пропионитрил, ацетонитрил и другие органические вещества, с куба абсорбера с температурой 23С поступает в фильтр 30S, где отделяются полимеры, и насосом 302 подается через теплообменники 360, где подогревается абсорбционной водой до 75С, на 39–ю тарелку колонны экстрактивной дистилляции 004.

На случай, если не требуется подогрев насыщенного абсорбента, у теплообменников 360 предусмотрена байпасная линия.

Кроме того имеется возможность подачи на всас насоса 302 некондиционного НАК из емкости Т–40 на переработку в количестве до 12т/ч.

В колонне 004 осуществляется экстрактивная дистилляция продуктов абсорбции–разделение близко кипящих компонентов (НАК и ацетонитрил) с помощью экстрагента. Экстрагент (вода) с куба колонны 005 насосом 502 через теплообменник 360, где охлаждается насыщенным абсорбентом с куба колонны 003 до 71ºС и через холодильник 350, где охлаждается оборотной водой до 40С, подается на 70–ю тарелку колонны 004.

Для снижения концентрации тяжелой органики в системе и уменьшения полимеризации в кипятильниках 420 в куб колонны 004 подается конденсат пара после концентратора 540 или химочищенная вода до 8т/ч.

Пары акрилонитрила, синильной кислоты и воды с верха колонны 004 поступают в конденсатор 430, где конденсируются за счет охлаждения оборотной водой. Конденсат охлаждается в холодильнике 410 до 40С и поступает в декантатор 400, где разделяется на водную и органическую фазы, т.к. акрилонитрил ограниченно растворяется в воде.

В декантатор 400 поступают следующие потоки органики с целью дальнейшей очистки:

• Из холодильника Н–210 периодически, при пуске и остановке колонны Н–002;

• Из емкости Т–40 периодически, при переработки некондиционного НАК;

• Из декантатора 700А;

• Из декантатора 800.

Водная фаза декантатора 400 насосом 405 подается на всас насоса 302 или на питание колонны 004 и частично возвращается в декантатор 400 с целью нормальной работы насоса при закрытом клапане регулятора LIC–045.

Органическая фаза декантатора 400 насосом 601 подается на питание колонны 006 или в емкость Т–40, когда колонна 006 не работает и в случае некондиции. Из емкости Т–40 некондиционный НАК при нормальном режиме возвращается на питание колонны 004 или в декантатор 400 (при содержании ацетонитрила менее 50ppm).

Кубовая жидкость (вода, ацетонитрил, синильная кислота) колонны 004 поступает в фильтр 40S, где отделяются полимеры и насосом 402 подается:

• на 59–ю тарелку колонны 005 в качестве питания;

• через кипятильники 420 в куб колонны 004 для поддержания температурного режима (в кипятильники подается пар 3,8кгс/см²).

В колонне 005 производится отпарка органических веществ от воды за счет подачи острого пара в куб колонны. Пары ацетонитрила, синильной кислоты и воды с верха колонны 005 поступают в конденсаторы 530А,В, где конденсируются.

Конденсат проходит через водяной холодильник 510, где охлаждается до 40С, поступает в сборник 500, откуда насосом 503 подается:

• на 70–ю тарелку 005 в качестве флегмы;

• на промывку плавающей головки конденсатора 530А,В с целью предотвращения полимеризации синильной кислоты;

• на питание колонны А–006;

Имеется возможность подавать жидкость из сборника 500 насосом 503 в емкость Т–30, Т–60.

Часть жидкости от насоса 503 подается для промывки конденсаторов 530 и возвращается в сборник 500. В линию возврата насосом U–21 из емкости U–60 подается серная кислота для поддержания рН в сборнике 500 в пределах 67 для нейтрализации NH₃проскочившего из квенч–колонн 001АВС. При рН в системе выделения более 7 происходит автокаталитическая полимеризация HCN с выделением NH₃и образованием большого количества полимеров, что приводит к забивке оборудования и ухудшению качества сточных вод после автоклавовW–100АВ.

Для предотвращения вспенивания в системе выделения в сборник 500 насосами U–14,15 из емкостиU–10 подается лапрол.

Кубовая жидкость колонны 005 (вода со следами HCN и ацетонитрила) поступает в фильтр 50S, где отделяются полимеры и насосом 502 подается:

• в абсорбер 003 в качестве абсорбента;

• в колонну 004 в качестве экстрагента;

• в концентратор сточных вод 540 с целью снижения количества сточных вод, направляемых в автоклавы W–100А,В;

• на всас насоса W–101 и далее в автоклав W–100А,В, на термощелочную обработку.

Для снижения количества сточных вод подающихся на автоклавы, часть кубовой жидкости колонны 005 подается в концентратор сточных вод 540. Вторичный пар из аппарата 540 поступает в колонну 005 в качестве дополнительного источника тепла. Конденсат из концентратора 540 поступает в колонну 004 или в сепаратор А–100.

Концентратор 540А работает параллельно концентратору 540. Циркуляция сточных вод осуществляется насосами 504АВ и 504СD по концентраторам 540 и 540А соответственно.

Кубовая жидкость из концентратора сточных вод подается насосом 504 в колонну 002, в аппарат 150, а также может подаваться в печь W–03 (при неработающей или перегруженной колонне 002).

В линию всаса насоса 502 добавляется щелочной раствор для регулирования величины рН воды, циркулирующей в системе выделения. Раствор подается насосом С–81 из емкости С–80. Щелочной раствор в емкость С–80 поступает из корпуса 361.

Колонна 002 предназначена для утилизации органических веществ из сточных и промывных вод.

В качестве питания в колонну 002 подаются следующие потоки:

• Сточные воды из емкостей W–500, Т–20, Т–30 насосом W–501 на тарелки №8 или №20

• Кубовая жидкость колонны 008 насосом 802 на тарелку №15

• Водная фаза декантатора 700А насосом 705 на тарелки №8, №20, №22

• Кубовая жидкость колонны Н–002 насосом Н–202 на тарелки №8, №20, №22

• Кубовая жидкость концентратора 540 насосом 504 на тарелки №8, №20, №22

Пары с верха колонны 002 (акрилонитрил, ацетонитрил, синильная кислота, вода) поступают в конденсатор 230, где конденсируются за счет охлаждения оборотной водой и конденсат самотеком подается в куб абсорбера 003.

Кубовая жидкость колонны 002 (вода, тяжелые углеводороды, сульфат аммония) поступает на фильтр 20S, где отделяются полимеры и насосом 202 подается:

• на всас насоса W–301 и далее в печь W–03 или W–03В на сжигание;

• через кипятильник 220 в куб колонны 002 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²).

Конденсат из кипятильников 220А,В, 420А,В,С, 620, 720А,В, 820 поступает в сепаратор А–100, где разделяется на паровую и жидкую фазы.

Конденсат с низа сепаратора А–100 поступает в холодильник конденсатора 4010 и далее в емкость U–4000.

Пар с верха сепаратора А–100 также поступает в холодильник 4010. Конденсат в теплообменнике 4010 летом охлаждается оборотной водой, а зимой–водой, циркулирующей по системе отопления производственных помещений.

Для нормальной работы узла выделения акрилонитрила производятся постоянные продувки:

Паром Р=3,8кгс/см²:

1. воздушных линий конденсаторов 430, 530А,В, 230, сборника 500 в вентиляционную трубу W–02;

2. камеры уровня куба колонны 004;

3. камеры уровня водной фазы декантатора 400;

4. камеры уровня органической фазы декантатора 400;

5. камеры уровня куба колонны 005;

6. камеры уровня сборника 500;

7. камеры уровня куба колонны 002;

8. линия технологического манометра на шлемовой линии колонны 002.

Азотом:

1. воздушной линии декантатора 400 в вентиляционную трубу W–02;

2. линии после предохранительных клапанов испарителей 340А,В на факел.

Для предотвращения полимеризации акрилонитрила в системе выделения насосами С–41,44 из емкости С–40 подается ингибитор–гидрохинон:

1. в шлемовую линию колонны 004;

2. в шлемовую линию колонны 002.

Для предотвращения забивки импульсных линий приборов FRC–042 и FRC–053 имеется возможность подачи химочищенной воды от насосов 1001А,В в импульсные трубки.

2. Система перегонки НАК.

Акрилонитрил–сырец из декантатора 400 насосом 601 подается на 20 или 30–ю тарелку колонны 006. Колонна 006 предназначена для отгонки синильной кислоты от акрилонитрила–сырца. Пары с верха колонны 006 с температурой 34С поступают в водяной конденсатор 630, где частично конденсируются, конденсат самотеком поступает в верхнюю часть колонны в виде флегмы, а несконденсировавшиеся пары (в основном синильная кислота) с температурой не более 45С направляются на колонну очистки синильной кислоты Н–002 или в печь W–03 на сжигание. При сжигании синильной кислоты в печи W–03 в коллектор HCN для предотвращения полимеризации HCN и НАК из емкости С–70 насосом С–71 подается уксусная кислота с ПМФ. Кубовая жидкость колонны 006 проходит фильтр 60S, где отделяются полимеры и насосом 602 с температурой 77С подается:

• через кипятильник 620 в куб колонны 006 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²).

• часть через водяной холодильник 640, где охлаждается до температуры 40С, далее через рассольный холодильник 640А, где охлаждается до 15С в декантатор 700А. В 700А происходит разделение на водную и органическую фазы, т.к. акрилонитрил ограниченно растворим в воде.

• при пуске НАК–сырец из куба колонны 006 выводится в емкость Т–40 (при содержании HCNболее 500ppm).

Для предотвращения полимеризации синильной кислоты на коллекторе HCN от аппарата 630 до колонны Н–002 и до печи W–03 имеется обогревающая рубашка.

Для предотвращения полимеризации синильной кислоты в жидкой фазе из емкости С–20 насосом С-21 в конденсатор 630 вводится 60%–ная уксусная кислота.

Для предотвращения полимеризации синильной кислоты в газовой фазе в колонну 006 из емкости 30 подается газообразный сернистый ангидрид.

Для предотвращения полимеризации акрилонитрила в колонне 006 из емкости С–40 насосом С–43,44 на 40–ю тарелку колонны подается 46%–ный раствор гидрохинона в НАК, а также кубовая жидкость колонны 008 насосом 804АВ в качестве ингибитора полимеризации акрилонитрила.

Для нормального контроля за уровнем в кубе колонны 006 осуществляется постоянная продувка паром камеры уровня куба колонны 006.

Водная фаза декантатора 700А насосом 705 подается в колонну 002.

Органическая фаза декантатора 700А насосом 701 подается на 52–ю тарелку колонны осушки НАК 007 и частично для вывода легкокипящих компонентов (синильная кислота, ацетон) в декантатор 400.

Имеется линия подпитки из емкости Т–40 в декантатор 700А при переработки некондиции с содержанием ацетонитрила менее 50ppmиHCN–менее 500ppm.

Колонна 007 предназначена для отгонки воды от акрилонитрила за счет образования азеотропа НАК–вода.

Пары азеотропа НАК–вода с верха колонны 007 с температурой 72С, поступают в водяной конденсатор 730, где конденсируются, конденсат охлаждается до 40С и поступает в декантатор 700А, часть конденсата после конденсатора 730 насосом 703 подается через распылительную форсунку в шлемовую линию на входе 730 аппарата, с целью предотвращения забивки аппарата полимером.

Осушенный акрилонитрил с куба колонны 007 с температурой 82С проходит фильтр 70S, где отделяются полимеры, и насосом 702 подается:

1. через кипятильник 720 в куб колонны 007 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²);

2. на 12–ю тарелку вакуумной продуктовой колонны 008 в качестве питания.

Для предотвращения полимеризации акрилонитрила в колонне 007 из емкости С–40 насосами С–41,42 в линию циркуляции, перед конденсатором 730 вводится 4–6% раствор гидрохинона в НАК.

Колонна 008 предназначена для получения товарного акрилонитрила.

Пары с верха колонны 008 с температурой 46С поступают в водяной конденсатор 830, где конденсируется, конденсат охлаждается до температуры 35С и поступает в декантатор 800, откуда органическая фаза насосом 803 подается на 50–ю тарелку колонны 008 в виде флегмы и в шлемовую линию 830 для промывки аппарата от полимера, водная фаза насосом 903 отводится в декантатор 400 для вывода легкокипящих компонентов (синильная кислота, ацетон) и воды.

Кондиционный акрилонитрил в жидкой фазе отбирается с 45 тарелки 008 с температурой 48С, охлаждается до температуры 35С в водяном холодильнике 810 и самотеком поступает на промпарк в емкости Р–10, Т–80. Вакуум в колонне 008 создается паровым эжектором 80Е/А, который отсасывает инертные газы в венттрубу W–02.

Кубовая жидкость колонны 008 с температурой 65С проходит фильтр 80S, где отделяются полимеры и насосом 802 подается:

1. через кипятильник 820 в куб колонны 008 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²).

2. часть (34% массовых от питания колонны 008) подается в колонну 002;

3. часть кубовой жидкости циркулирует через емкость 800С, откуда насосами 804А,В подается в качестве ингибитора полимеризации НАК на 40–ю тарелку колонны 006 и в линию циркуляции перед конденсатором 730.

Для предотвращения полимеризации акрилонитрила в колонне 008 вводится 13% раствор монометилового эфира гидрохинона в НАКе из емкости С–30 насосом С–32 в шлемовую линию колонны 008 на входе в конденсатор 830.

Для предотвращения полимеризации НАК в кубах колонн 007, 008, и в кипятильниках 720, 820 в линию циркуляции через ограничительную шайбу вводится химочищенная вода, если ее содержание в готовом продукте менее 0,25%масс.

Газообразная синильная кислота–сырец из конденсатора 630 колонны 006 с температурой 45С поступает на 15–ю тарелку колонны очистки синильной кислоты Н–002.

Пары с верха колонны Н–002 с температурой 27С поступают в конденсаторы Н–230 и Н–250, где они конденсируются и дистиллят возвращается на верх колонны Н–002 в виде флегмы, а несконденсировавшиеся газы (азот и т.д.) направляются в печь W–03 или W–03В на сжигание.

Готовая синильная кислота отбирается с 35 тарелки, охлаждается в холодильнике Н–210 рассолом и поступает в отделение АЦГ.

Кубовая жидкость колонны очистки синильной кислоты Н–002 проходит фильтр Н–20S, где отделяются полимеры и насосом Н–202 с температурой 80С подается:

1. через кипятильник Н–220 в куб колонны Н–002 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²);

2. часть поступает в колонну 002.

Для нормальной работы колонны Н–002 подаются ингибиторы:

1. водный раствор гидрохинона и уксусной кислоты из емкости С–70 насосом С–71 на 29–ю тарелку с целью предотвращения полимеризации НАК;

2. газообразный сернистый ангидрид из емкости 30 в куб колонны Н–002 и в линию абгазов после конденсатора Н–250 с целью предотвращения полимеризации синильной кислоты.

Рассол представляет собой 10% водный раствор метилового спирта, который подается в конденсаторы Н–230 и Н–250 дожимным насосом 3005 и возвращается на центральную холодильную установку производственного объединения «Полимир».

Температура прямого рассола +2С, обратного +4С.

Для нормальной работы узла ректификации НАК производится постоянная продувка азотом:

1. воздушной линии декантатора 700А в венттрубу W–02;

2. воздушки колонны Н–002;

3. технического манометра PI–102 по верхней части колонны 006;

4. технического манометра PI–103 верха колонны Н–002;

5. импульсной трубки датчика давления верха колонны Н–002 (PI–351);

6. верхней части прибора уровня колонны 006;

7. верхней части прибора уровня колонны 007;

8. верхней части прибора уровня колонны Н–002;

9. линии к техническому манометру PI–154 куба колонны Н–002;

10. линии к предохранительному клапану куба колонны 006;

11. линии к предохранительному клапану куба колонны 007;

12. линии к предохранительному клапану куба колонны Н–002.

13. штуцера ввода уксусной кислоты в конденсатор 630.

3. Система ацетонитрила.

Ацетонитрил–сырец из сборника 500 насосом 503 подается на 29–ю тарелку колонны А–006. Колонна 006 предназначена для отгонки синильной кислоты от ацетонитрила–сырца и отделения воды.

Пары с верха колонны А–006 с температурой 58С поступают в водяной конденсатор А–630, где конденсируются, конденсат самотеком поступает в верхнюю часть колонны А–006 в виде флегмы.

Несконденсировавшиеся пары и инерты направляются в печь W–03 на сжигание.

Боковой поток колонны А–006 с 14 тарелки (в основном ацетонитрил) с температурой 85С поступает в водяной холодильник А–610 где охлаждается до 40ºС и самотеком стекает в емкость А–300.

Кубовая жидкость колонны А–006 (в основном вода) насосом А–602 с температурой 105С подается:

1. через кипятильник А–620 в куб колонны А–006 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²);

2. часть на всас насоса W–301А для подачи на печь сжигания.

Для предотвращения полимеризации синильной кислоты в жидкой фазе из емкости С–20 насосом А–21 в конденсатор А–630 вводится 60%–ная уксусная кислота.

Для предотвращения полимеризации синильной кислоты в газовой фазе из емкости 30 в воздушку колонны А–006 вводится газообразный сернистый ангидрид.

Для нормальной работы колонны А–006 производится продувка азотом:

1. технического манометра на верху колонны;

2. технического манометра на линии газообразной синильной кислоты после апп. А–630;

3. коллектора синильной кислоты;

Для нормальной работы колонны А–006 производится продувка паром:

3. технического манометра на кубе колонны;

4. предохранительного клапана на кубе колонны;

5. камеры регулятора уровня LICT–300 куба колонны.

Органическая фаза декантатора А–700В узла осушки ацетонитрила насосом А–801 подается на 24–ю тарелку колонны А–008. Колонна А–008 предназначена для отгонки легкокипящих компонентов (аммиак, синильная кислота, ацетон) и воды в виде азеотропа (вода + ацетонитрил) от ацетонитрила.

Пары легкокипящих компонентов с верха колонны А–008 с температурой 77ºС поступают в водяной конденсатор А–830, где конденсируются, конденсат охлаждается до 40ºС и поступает в сборник флегмы А–800. Из сборника флегмы конденсат насосом А–803 подается:

1. основной частью на 28–ю тарелку колонны А–008 в виде флегмы;

2. частично в сборник А–500 узла осушки ацетонитрила для вывода легкой органики;

Осушенный ацетонитрил из куба колонны А–008 с температурой 92ºС насосом А–802 подается:

1. через кипятильник А–820 в куб колонны А–008 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²);

2. на 15–ю тарелку колонны А–009 в качестве питания.

Колонна А–009 предназначена для получения товарного ацетонитрила. Пары с верха колонны А–009 с температурой 85С поступают в водяной конденсатор А–930, где конденсируются, конденсат охлаждается до температуры 40ºС и поступает в сборник А–900, откуда насосом А–903 подается на 72–ю тарелку колонны А–009 в виде флегмы и частично для вывода легкокипящих компонентов (синильная кислота, ацетон) в питание колонны А–008, а также при пуске после промывки для вывода воды в апп. А–500.

Кондиционный ацетонитрил в жидкой фазе отбирается с 67 тарелки колонны А–009 с температурой 85С, охлаждается в водяном холодильнике А–910 до 35С и поступает в промпарк в емкости А–1000А,В.

Кубовая жидкость колонны А–009 с температурой 99С насосом А–902 подается:

1. через кипятильник А–920 в куб колонны А–009 для поддержания температурного режима (в межтрубное пространство кипятильника подается пар 3,8кгс/см²);

2. часть кубовой жидкости отводится в сборник А–100В узла осушки ацетонитрила для вывода тяжелой органики из колонны;

Камеры РУКЦ куба колонн А–008 и А–009 постоянно промываются жидкостью из сборника А–900. Жидкость подается насосом А–903.

При останове узла в зимнее время (при минусовой температуре) необходимо заполнить линии питания А–008 и возврата из А–800 в А–500 кондиционным ацетонитрилом от насосов А–1001 во избежание их замерзания;

4. Узел автоклавной обработки сточных вод.

Часть кубовой жидкости колонны 005, вода, содержащая до 100ppm синильной кислоты обрабатывается щелочью в автоклавах W–100А,В. В эту же линию подаются сточные воды из корп. 372.

Объединенный поток насосом W–101 с температурой 109С через теплообменник W–120, где нагревается до 140С обратным потоком, подается в низ автоклава W–100А. В линию питания из емкости А–200В насосом W–23 отделения осушки ацетонитрила подается 25% каустическая сода для поддержания рН жидкости, поступающей в автоклавы, в пределах 1111,5.

Для поддержания температуры в автоклавах 150180С в линию питания подается пар с давлением 27кгс/см²через инжекционные смесители W–10E, W–14E.

Поток обработанной жидкости, пройдя последовательно автоклавы W–100А,В, теплообменник W–120, где охлаждается до 130С, через водяной холодильник W–110, где охлаждается до 35С, поступает в ХЗК №2.

Для удаления аммонийного азота имеется возможность подачи стоков после аппарата W–120 в аппарат К–1. В этом случае давление в автоклавах W–100А,В поддерживается регулятором PIC–551–1 с клапаном, установленным на линии подачи стоков в аппарат К–1.

В аппарате К–1 за счет резкого падения давления поступающих стоков происходит вскипание жидкости. Пар вторичного вскипания, содержащий аммонийный азот, с верха К–1 подается в печи W–03 или W–03В.

Кубовая жидкость аппарата К–1 самотеком или насосом W–102А,В через водяной холодильник W–110 подается по байпасу клапана PV–551 в ХЗК №2.

Уровень в аппарате К–1 поддерживается автоматически регулятором LRCA–А869, с клапаном установленным на линии нагнетания насосов W–102А,В.

В процессе обработки в автоклавах идет полимеризация синильной кислоты. Реакция полимеризации ступенчатая:

H H H H NH₂NH₂NH₂NH₂NH₂

I HCN I HCN I HCN I HCN I I HCN I I I

C →C – C→C – C – C→C – C – C – C→C = C→C – C – C …n

III II III III I III III I II III I I I I I

N NH N N NH₂N N NH₂NH N CN CN CN CN CN

После автоклавов жидкость идет темно–коричневого цвета (полимер HCN).

Реакция полимеризации синильной кислоты зависит от температуры и рН раствора. С повышением температуры скорость полимеризации синильной кислоты увеличивается, температура в автоклавах поддерживается 150180С.

Щелочь в реакции не участвует, а является катализатором.

Для нормальной работы узла очистки ацетонитрила производится постоянная продувка:

Азотом:

1. воздушной линии сборника флегмы А–800 в венттрубу;

2. воздушной линии сборника флегмы А–900 в венттрубу.

5. Установка пенотушения.

Для тушения пожара в емкостях Т–40, Т–60, Т–80, А–1000А,В, Р–10А,В,С, А–300, А–500 на территории цеха имеется установка пенотушения.

Вода из пожарной емкости U–5000 насосом U–5001 через индуктор U–91 подается в емкость пенообразователя U–90.

За счет перепада давления, создаваемого индуктором, струя воды, увлекая путем поверхностного трения, пенообразователь, подается в пеногонные камеры, указанных выше емкостей, где жидкость, смешиваясь с окружающим воздухом, образует воздушно–механическую пену, которая подается на тушение пожара. К установке пенотушения подключены также пеногенераторы, смонтированные в к.к. 356, 358, 361, 408, 409. В указанных корпусах имеется пожарная сигнализация. Эксплуатацию установки производить согласно инструкции 201–Ц–25.

6. Узел приема и испарения сернистого ангидрида.

Сжиженный сернистый ангидрид поступает из цеха 007 по трубопроводу в емкость поз. 30. Для поддержания давления паров SO₂в емкости 2–3кгс/см²и стабилизации расхода через ротаметры в рубашку емкости 30 подается оборотная вода. Газообразный сернистый ангидрид из емк.30 подается:

• По ротаметру FR–39 на верх колонны 006

• по ротаметру FI–40 на верх колонны А–006;

• по ротаметру FR–36 в куб колонны Н–002;

• по ротаметру FI–37 в линию выхода газов из конденсатора Н–250.

При подготовке емк.30 к ремонту остатки сернистого ангидрида сбрасываются в ловушку поз.31, которая заполняется 20% раствором щелочи. Нейтрализованный щелочью сернистый ангидрид из ловушки 31 сливается по шлангу в ХЗК №3.

7. Канализация №1.

Опорожнение оборудования от остатков продуктов содержащих органику, прием промывных вод от оборудования, кислородных анализаторов и пробоотборных шкафов производится через канализацию №1 в заглубленную емк.Т–20.

При повышении уровня жидкости в емк.Т–20 до 80% автоматически включается погружной насос Т–21, который откачивает жидкость в сборник Т–30. При снижении уровня до 20% насос Т–21 автоматически отключается. При наличии воды в приямке емк.Т–20 допускается ручное управление насосом Т–21, в этом случае уровень в емк.Т–20 поддерживать не менее 50%. При рН в емк.Т–20 более 7,0 предусмотрена подача стоков насосом Т–21 (в ручном режиме) в квенч–колонны 001А,В,С для нейтрализации щелочной среды серной кислотой.

8. Узел приготовления аммиачной воды.

Жидкий аммиак из корпуса 371 от насосов R–21А,В подается в скруббер К–10. В скруббер также подается из коллектора оборотная вода, предварительно охлажденная в теплообменнике К–4 метанольной водой до 1015С. в скруббере К–10 происходит растворение аммиака в воде. Так как реакция растворения аммиака в воде экзотермическая, то для снятия выделяющегося тепла производится циркуляция аммиачной воды насосами К–5А,В через теплообменник К–2, охлаждаемый оборотной водой. Температура воды на выходе и К–2 3035С. уровень в кубе скруббера К–10 поддерживается выводом циркулирующей аммиачной водой через теплообменник К–3, где она охлаждается до температуры 15С и подается на склад цеха 007.

9. Узел концентрирования и очистки сульфата аммония.

Избыток раствора сульфата аммония (СА) из квенч–колонн 001А С с концентрацией 20%масс поступает в колонну В–118 для извлечения органики и концентрации раствора до 34%масс через форсуночный распределитель на пакет насадки фирмы «Глитч». Тепло в колонну подводится через кипятильник Т–218 с принудительной циркуляцией насосом Н–118. Греющим агентом является пар с давлением 3,8кгс/см².

Паровой конденсат из Т–218 через гидрозатвор Г–18 поступает в сепаратор А–100.

Предусмотрена подача острого пара в колонну В–118 в случае отключения кипятильника Т–218 на чистку, а также работа кипятильника Т–218 с естественной циркуляцией.

Раствор СА из куба колонны В–118 насосами Н–118А,В подается через теплообменник 240 в автоклав W–100C.

Для создания необходимого давления (10кгс/см²) насосы Н–118А,В работают последовательно. Температура в автоклаве W–100С (до 180С) создается за счет подачи пара 27кгс/см²через смеситель на входе в автоклав W–100C. Раствор из автоклава W–100С направляется в теплообменник 240, где он охлаждается до 120С за счет потока из куба колонны В–118. После теплообменника 240 34%масс раствор СА поступает в цех 204 или по линии полимеров от насосов 1104А,В в емкость W–700 для последующего сжигания в печи W–03.

Пары с верха колонны В–118 с температурой 106С поступают в конденсатор Т–118, где конденсируются и охлаждаются оборотной водой. Сконденсированный раствор органики поступает самотеком в квенч–колонны 001А С на всас насосов 1104А÷F, а инерты сбрасываются в вентсистему W–02.