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文档简介

1、勤发霰理工大学化工设计说明书5000t/a丙烯睛合成工段的课程设计5000T/AACRYLONITRILESYNTHESISSECTIONOFTHECOURSEDESIDN学院(部):化学工程学院专业班级:化工13-3学生姓名:王庆松指导教师:丰芸2016年5月16日5000t/a丙烯睛合成工段的课程设计摘要丙烯在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线型高分子化合物一聚丙烯月青。聚丙烯制成的月青纶质地柔软,类似羊毛俗称人造羊毛,它强度高,比重轻、保温性好、耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯月青与丁二烯共聚生产的丁月青橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能是现代工业最重要的橡胶、应用广泛。关键词:丙

2、烯睛,强度,广泛,重要目录5000t/a丙烯月青合成工段的课程设计1摘要21 .绪论51.1 弓I言51.2 设计任务51.3 丙烯月青的物理性质61.4 丙烯月青的化学性质61.5 丙烯月青的制取方法61.6 丙烯月青的发展简史及展望71.7 市场分析72 .物料衡算与热量衡算82.1 发生的主反应和副反应82.2 生产工艺流程82.3 物料衡算93 .丙烯月青合成工段生产工艺流程图和物料流程图124 .主要设备的工艺计算134.1 浓相段直径计算134.2 浓相段高度134.3 扩大段直径144.4 扩大段高度144.5 浓相段冷却装置的换热面积144.6 稀相段冷却装置的换热面积145

3、.设计结果汇总165.1 工艺设备一览表165.2 原料消耗综合表215.3 能量消耗综合表215.4 排出物综合表236 .环境保护和安全措施要求246.1 安全防护措施24参考文献28致谢291 .绪论1.1 引言丙烯月青是一种无色的有辛辣气味液体,易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热易引起燃烧,并放出有毒气体。与氧化剂、强酸、强碱、胺类、澳反应剧烈。在火场高温下,能发生聚合放热,使容器破裂。丙烯月青是合成纤维,合成橡胶和合成树脂的重要单体。由丙烯月青制得聚丙烯月青纤维即月青纶,其性能极似羊毛,因此也叫合成羊毛。丙烯月青与丁二烯共聚可制得丁月青橡胶,具有良好的耐油性,耐寒性,

4、耐磨性和电绝缘性能,并且在大多数化学溶剂中,阳光和热作用下,性能比较稳定。丙烯月青与丁二烯、苯乙烯共聚制得ABSW脂,具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。丙烯月青水解可制得丙烯酰胺和丙烯酸及其酯类。它们是重要的有机化工原料,丙烯月青还可电解加氢偶联制得己二月青,由己二月青加氢又可制得己二胺,己二胺是尼龙66原料。可制造抗水剂和胶粘剂等,也用于其他有机合成和医药工业中,并用作谷类熏蒸剂等。止匕外,该品也是一种非质子型极性溶剂、作为油田泥浆助剂PAC14加料。丙烯月青是合成纤维,合成橡胶和合成树脂的重要单体,也是杀虫剂虫满月青的中间体。1.2 设计任务年产5000t/a丙烯月青合成段设计(asp

5、en模拟)按工作日300天,丙烯月青损失率3.1%,设计裕量6旭算丙烯月青小时生产量原料组成:(摩尔分数)含C3H385%、C3M15%进反应器的原料配比(摩尔比)为C3H5:C3H8:02=1:1.05:2.3反应后各产物单程收率见下表:ANHCNACNACLCQ0.60.0650.70.0070.12操作压力0.203MPa,出口压力0.162MPq反应器进口温度110c,反应温度450C,气体出口温度350C其他设计参数查相关手册。1.3 丙烯月青的物理性质丙烯月青在常温常压下是无色液体,熔点82C、密度0.80g/m3、沸点77.3C。味甜具有刺激性的微臭味、有毒。室内允许浓度为0.0

6、02mg/L,爆炸极限为3.05%17.5%。能溶于许多有机溶剂中,与水部分互溶。丙烯月青可与苯、四氯化碳、甲醇形成二元共沸物能与水形成最低共沸物。1.4 丙烯月青的化学性质丙烯月青:化学式CH2=CHC信有双键和鼠基其化学性质活泼,易聚合.也易与其他发生加成反应。是三大合成材料一合成纤维、合成橡胶、塑料的基本且重要的原料。是用来生产聚丙烯纤维(即合成纤维月青纶)、丙烯月青-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)、苯乙烯塑料和丙烯酰胺。其用途分配:合成纤维约占40%-60%树脂和橡胶约占15%-28%此外还有丙烯酰胺等有机产品。另外丙烯月青可制得丙烯酸酯等。丙烯在引发剂(过氧甲酰)作用下可聚合成一线型高

7、分子化合物一聚丙烯月青。聚丙烯制成的月青纶质地柔软,类似羊毛俗称人造羊毛,它强度高,比重轻、保温性好、耐日光、耐酸和耐大多数溶剂。丙烯月青与丁二烯共聚生产的丁月青橡胶具有良好的耐油、耐寒、耐溶剂等性能是现代工业最重要的橡胶、应用广泛。1.5 丙烯月青的制取方法“丙烯月青的生产方法有氟乙醇法、乙烘法和乙醛-氢氟酸法、丙烯氨化氧化法。其中氟乙醇法已淘汰,乙烘法仅少数国家沿用。鼠乙醇法环氧乙烷和氢氟酸在水和三甲胺的存在下反应得氟乙醇。然后以碳酸镁为催化剂,于200280c脱水制得丙烯月青,收率约75%。此法虽能制得高纯度丙烯月青,但氢氟酸毒性大,成本也较高。乙烘法乙烘和氢氟酸在氯化亚酮-氯化钾-氯化

8、钠稀盐酸溶液的催化作用下,在8090c反应得丙烯月青:C2H2+HCNH-CH=CHCN此法生产简单,收率良好,以氢鼠酸计可达97%,但副反应多,产物精制较难,毒性也大,且原料乙烘价格高于丙烯,在技术经济上落后于丙烯氨化氧化法。乙醛-氢氟酸法乙醛已能由乙烯大量廉价制得CH3CHO+HCN=CHCH20H-CH2=CHCN*八2丙烯氨化氧化法丙烯氨化氧化的反应为:2QHs+2NH+3Of2CF2=CHCI+6H2O丙烯是目前大量生产的石油化学工业的产品,氨是合成氨工业的产品,这两种原料均来源丰富且价格低廉。工艺流程比较简单,反应的副产物较少品纯度较高。经一步反应便可得到内梯脯产物。副产物主要是氢

9、氟酸,都可以回收利用。1.6 丙烯月青的发展简史及展望第二次世界大战前夕,发现丙烯月青的共聚物可极大改善合成橡胶的耐油和耐溶剂性,丙月青烯因而开始受到重视。战争期间,德国开发了环氧乙烷和氢氟酸合成丙烯月青的氟乙醇法工艺。后来,德国法本公司又开发了乙烘和氢氟酸直接合成丙烯月青的乙烘法。在1960年以前,此法是丙烯月青的主要生产方法。其后,丙烯月青在合成纤维、树脂等方面的新应用,又促进了丙烯月青新生产方法的研究及其产量激增。1960年,美国俄亥俄标准油公司采用流化床反应器开发丙烯氨化氧化一步合成丙烯月青工艺并投入工业生产,引起丙烯月青生产工艺的巨大变革。1983年,世界丙烯月青年产量已达3Mt,几

10、乎全部采用丙烯氨化氧化法生产。目前全球95%Z上的装置采用BP公司开发的丙烯氨氧化法技术,催化剂是丙烯月青合成的关键,用MOBi、CO数十种金属混合氧化物,反应温度为35C,丙烯转化率达到96.4%,丙烯月青*$化率为80.2%。近年来丙烷氨化氧化法生产丙烯月青的研究已经取得了长足性的进展,现处于中试阶段,就一方面由于价格的因素,丙烷的价格比丙烯低的多,但另一方面也为惰性的丙烷开拓新的领域,就目前的技术水平看,投资大、转化率低、选择性不高等多方面弱点,所以在目前还不能和丙烯氨化氧化法相媲美,所以丙烯氨化氧化法至今经久不衰。1.7 市场分析我国丙烯月青主要用作月青纶,2000年我国丙烯月青产量约

11、为400kt,消费量约为550kt,消费结构与月青纶占85%ABS/AS约占7%丙烯酰胺约占3%其他为5%,由于国内供应不足,国内近期有多家企业计划扩建丙烯月青装置。近十年来我国发展迅速,1988年产量为80.5kt,2000年约为400kt,年增长率约为14.3%,丙烯月青的生产与消费主要集中在美国,西欧,日本与工业发达国家和地区,他们生产能力约占全球生产能力的66.2%。2 .物料衡算与热量衡算2.1 发生的主反应和副反应主要采用丙烯氨化氧化法。丙烯氨化氧化法:反应的主要副产物为氢氟酸、乙月青和二氧化碳、水等。生产上,原料气中丙烯、氨、空气之体积比为1:(11.2):(9.511.5)o原

12、料气从底部通入流化床反应器,反应温度430450C、压力0.160.18MPa(绝对压力),反应热用软水循环回收,发生高压蒸汽。反应后气体经洗涤、吸收、精储等可得到高纯度丙烯月青。由于氢氟酸为剧毒物质,可就近与氢氧化钠溶液制成氟化钠,或与丙酮反应制成丙酮鼠醇,用作合成甲基丙烯酸的原料。乙月青提纯后,虽可用作选择性溶剂及中间体,但用量不大,因此许多工厂常常把它烧掉,此法原料便宜,成本低,目前已是丙烯月青最主要的生产方法。主反应:2G3H5+2NH+3Q-2CH2=CHCN+6H副反应:生成氟化氢(HCN)C3H6+NH+3Q>3HCN=6HO生成丙烯醛(ACLC3H3+Q>CH=CH

13、CHOOH生成乙月青(ACN2C3HS+3NH+3Qt3CH3CN+6HO生成CO和睦O2C3H3+9Q>6CO+6H2O2.2 生产工艺流程液态丙烯和液态氨分别经丙烯蒸发器和氨蒸发器气化,然后分别在丙烯过热器和氨过热器过热到需要的温度后进入混合器;经压缩后的空气先通过空气饱和塔增湿,再经空气加热器预热至一定温度后进入混合器。混合器出口气体混合物进入反应器,在反应器内进行丙烯的氨氧化反应。反应出口的高温气体先经过废热锅炉回收热量,气体冷却到230c左右进入氨中和塔,在70-80c下用硫酸吸收反应器出口气体中未反应的氨,中和塔塔底的含硫酸氨的酸经循环冷却器除去吸收热后,返回塔顶循环使用,同

14、时补充部分新鲜酸液,并从塔釜排放一部分含硫酸氨的废液。氨中和塔出口气体经换热器冷却后进水吸收塔,用510C的水吸收丙烯月青和其他副产物。水吸收塔塔底得到含丙烯月青约1.8%的丙烯月青水溶液,经换热器与氨中和塔出口气体换热,温度升高后去精制工段。2.3 物料衡算2QH5+2NH+3Q-2CH2=CHCN+6H已知条件:液态丙烯原料含丙烯85%,丙烷15%,液态氨原料含氨100%丙烯月青损失率3.1%设计裕量6%工段产品为丙烯月青水溶液,含丙烯月青约1.8%(wt)丙烯月青的实际摩尔流量:5000M1000M1.06M1.=034.32kggk/h/h30024.所需丙烯量:14.32'0

15、.6=23.87kmol/h所需丙烷的量:23.87-0.850.15=4.21kmol/h所需氨气的量:23.871.05=25.06kmol/h所需氧气的量:23.872.3=54.90kmol/h7954.90=206.53kmol/h所需氮气的量:21所以总进料量:F=314.57kmol/h各物质0tC的平均定压比热容如下:温度比热容物质C3比C3H8NHjQN2H2OanhcnacnACLCQCP/KJ/(kgK)0110c0-360C0-470C1.8412.052.3010.9411.0461.8832.6783.0132.6361.0041.0882.0081.8741.64

16、01.9331.9661.1302.9293.3472.9391.0461.1092.0922.0291.7242.102.1721.213假设如下热力学途径:110C,反应器入口混合气470C,浓相段出口混合气Hi25C,反应器入口混合气25C,浓相段出口混合气注:4H1为进料的温变热量H2为反应热;H3为出口物的温变热量;各物质25tC的平均比热容用0tC的平均比热容代替误差不大。因此:Hi=(10023父1.841+1853M2.05+426父2.301+17564M0.941+578151.046+128877.883黑(25-110=T.1331C6KJ/hH2=-(14.32103

17、512.52.506103362.34.654103315.1十0.167父103M3531+8.591103M64。=-1.473父107KJ/hH3=(138.32,929185.33,34760.862.929422.41,0465781.51.10924752.0927592.092102.72,10125.81,7249.352.1723781.213(470-25)=6.98106KJ/hH=H1H2H3=-1.133106-1.4731076.98106=-8.883106kJ/h若热损失取H的5%则需由浓相段换热装置取出的热量(即换热装置的热负荷)为:Q=(1-0.05)8.8

18、83106=8.439106kJ/h浓相段换热装置生产0.405MPa的饱和蒸汽(饱和温度143C)143c饱和蒸汽始:isteam=2736kJ/kg143c饱和水始:iH2o=601.2kJ/kg产生的蒸汽量8.4391062736-601.2=3953kg/h稀相段热衡算求稀相段换热器的热负荷及产生蒸汽量以0c气体为衡算基准,进入稀相段的气体带入热为:Q1=(138.32,929185.33,34760.862.929422.41,0465781.51.10924752.029102.72,1125.81,7249.352.1723781,213)(470-0)=7.372106kJ/h

19、离开稀相段的气体带出热为:Q2=(138.32,678185.33,01360.862.636422.41,0045781.51.08824752.0087591.874102.71,933125.81,649.351.9663781.130)(360-0)=5.417106kJ/h热损失取4%则稀相段换热装置的热负荷为:Q=(1-0,04)(Q1-Q2)=(1-0.04)(7.372106-5.417106)=1.877106kJ/h稀相段换热装置产生0.405MPa的饱和蒸汽,产生的蒸汽量为:1.8771062736-601.2=879kg/h3.丙烯睛合成工段生产工艺流程图和物料流程图稀

20、碱融水蒸气一反应氨中和冷却水吸收吸收液产物和副产物的分得产物和副产物的精制*副产高压水蒸破愫水溶液一副产HCN一副产乙膜产物丙的腑4.主要设备的工艺计算4.1 浓相段直径计算因为反应过程总物质的量增加,所以按出口处计算塔径比较安全。1,一2734700.10133出口处气体体积流量为:V=398.512123m3/s2730.162=3.60m3/s取空床线速0.6m/s浓相段直径为:2.67m3.368d=J0.7850.6取流化床浓相段直径为2.8m。4.2 浓相段高度按接触时间为10s计算,催化剂的堆体积应为:W=33.68640=21555kg=21.56tVr=3.36810=33.

21、68m3净床高H0=33.68/0.7852.82=5.47m取浓相段高为12m催化剂的堆密度为640kg/m3催化剂质量所以催化剂负荷为:23.86100021555=1.107mol/(hkg)试验装置的催化剂负荷可达到1.77mol/(hkg),本设计的值小于实验值,是可靠地4.3 扩大段直径取扩大段气速为操作气速的一半,即u=0.3m/s2733600.10133气体流量为.V=398.522.4=12942m/h飞仰仞刀.2730.162t一13.60扩大段直径为:d=.=3.91m0.7850.3故取扩大段直径为4m4.4 扩大段高度根据流化床直径2.8m,空塔气速0.6m/s,查

22、图得h2/D=2故稀相段高度H2=2D=22.8=5.6m取H2=6m4.5 浓相段冷却装置的换热面积换热装置用套管式,总传热系数取233W/(m2-K)Q=8.439106kJ/h=2.344106J/s换热装置的热负荷已由热衡算求出:换热面积为:2.3441062F30.8m2233(470-143)取30%勺设计裕量,则换热面积为40m。4.6 稀相段冷却装置的换热面积用套管式换热装置,水为冷却剂,产生0.405MPa(143C)蒸汽总传热系数取20W/(吊K),换热装置热负荷为:Q=1.877106kJ/h=5.214105J/stm267c(470-143)-(360-143),47

23、0-143ln360-143换热面积为:5.214102026797.64取30烟计裕量,则换热面积为130m。5.设计结果汇总5.1工艺设备一览表序号设备位号设备名称及规格设备图号、型号或标准图号单位数量材料单重总重备注123456789101R-1合成反应器流化床反应器.依箱胶直径800mm,高12000mm稀相段直径4000mm高6000mm浓相段内肩换热卸积为40m2的套管式换热装置,稀相段内有换热面积为1301tf的套管换热装置台12T-1空气饱和塔填料塔.塔径1200mm内装50x50X4.5的陶瓷拉西环11m.填料共分两层,两层填科间设液体分布一再分布器台13T-2水吸收塔填料塔

24、。塔径1300mm内装250Y型塑料孔板波纹填料7m台14T-3氨机口塔穿流板塔.塔径1800mm塔饭数20,板间距440mm塔板孔径8mm孔数6220台15E-1废热锅炉壳管式,内肩230根2X3.5mm长6m的冷却管,总换热西积150m2,管外为水的蒸发空间.产生0.4O5MP4勺饱和蒸汽台16E-2丙烯蒸发器圆筒式,内有38X2.5的U型钢管,内走冷冻盐水,管外是丙烯蒸发空间,换热面积36m2台17E-3丙烯过热器浮头式换热器,壳体直径426mm内有2.5X2.5mm>长4.5m的换热管74根,换热面积25.6m。双恬1,单壳层BFT426台18E-4氨蒸发器圆筒式,内有换热蛇管,

25、管内走加热蒸汽,管外为液氨蒸发空间。换热面积22.Om台19E-5氨气过热器浮头式热交换器,壳体直径325mm.内启价19X2mm长3m的换热管60根。换热回积10.5m.双管程、单壳程BFT325台110E-6空气加热器浮头式换热器。壳体直径700mm内有25X2.5mm长3m的抉热管268根,换热面积2,、,80.4m,双冗层、单壳程BFT700台111E-7循环冷却器列管式石墨换热器,壳体直径900mm内启内径22mm长3m的衣换热管4172根,换热面积105mGH90-1051台1石墨12E-8换热器浮头式换热器.壳体直径1000mm内有25X2.5mm长4.5m的换热器甘606根.换

26、热面积206.6m,双田.单壳程AFT1000台1不锈钢13E-9吸收水第一冷却器螺旋板换热器,外径1600mm®1.2m板厚4mm通过间距14mm.2换热面积123.7m,公称压力1.OMPaJB/T4723-92台1不锈钢14E-10吸收水第二冷却器规格、型号与吸收水第一冷却器相同JB/T4723-92台1不锈钢15E-11吸收水第三冷却器规格、型号与吸收水第一冷却器相同JB/T4723-92台1不锈钢16B-1循环液泵耐腐蚀离心泵.流一3室5OnYh,扬程30m电机功率7.5kw80FVZ-30台317C-1空气压缩机活塞式空气压缩机,一一2,”排气重55m/Min,排气压力0

27、.35MPa.电机功率250kw5L-55/3.5台418V-1中和液贮槽卧式椭圆封头容器.工作压0.25MPa.、3,公称容积6m,直径1600mm<2600mJB1428-74119V-2空气饱和塔釜液槽卧式椭圆封头容器.工作压力0.25MPa,公称容积6n3,直径1600mmr£2600mmJB1428-74台120V-3混合器立式椭圆封头容器,工作压0.25MPa.公称容积6m,直径1600mm高2600mmJB1426-74台1管口按工艺条件修改5.2原料消耗综合表序号物料名称成分单位每吨产品的消耗量100%吨品消量业度每产的耗工纯每小时消耗量工业纯度每昼夜消耗量工业

28、纯度每本量度乒消耗二业纯1234567891丙烯85%t1.331.5651.18828.585502氨100%t0.56130.56130.42610.2230673硫酸93%t0.23610.25390.19274.6251387.44原料水100%t9.5159.5157.221173.3519915.3能量消耗综合表0.405MPa蒸汽产生量a.浓相段换热装皿3953kg/hb.稀相段换热装里879kg/hc.废热锅护1217kg/h(2) 0.405MPa加热蒸汽消耗量a.丙烯过热器71.6kg/hb.氮燕发器280kg/hc.氮过热器35kg/h(3) 0.608MPa加热蒸汽消耗

29、量空气加热器288kg/h(4)循环水用皿a.循环冷却器188.65t/hb.吸收水第一冷却器214.88t/hc.空气压缩机冷却水9.6t/h(5)深井水吸收水第二冷却器196.2t/h(6)冷冻盐水a. 0。0c冷冻盐水76.122t/h(丙烯蒸发器用)b. -51。0c冷冻盐水,94.566t/h(吸收水第三冷却器用)由上面所列数据可以得到加热蒸汽、循环水、深井水和冷冻盐水的用量的计算值,再在深井水、循环水和加热蒸汽量的计算值乘以1.3的安全系数,冷冻盐水用量按计算值乘以1.2的安全系效,就得到能量消耗综合表。往意表中第7栏是工段产生的蒸汽,而非消耗量。序号名称单位规格每吨产品的消耗量每

30、小时的消耗量每昼夜的消耗量每年的消耗量备注1深井水t336255612018360002循环水t692525126037800003加热蒸汽t0.405MPa0.6590.5036004加热蒸汽t0.608MPa0.5010.381227365冷冻盐水t0c118.6909.126480006冷冻盐水t5C151.511521608280007产生蒸汽t0.405MPa6.056.05276043560量145.25.4排出物综合表序号名称特性和成分单位每吨产品排出量每小时排出量每年排出量备注1中和塔其中含ANt1.0080.76465505废液0.03%(质量分数,下同)ACN0.153%H

31、CN0.5%(NH4)2SO30.9%H2O68.53%温度81C其中含2水吸收塔尾气GH1.38%(质量分数,下同)C2H61.764%O25.53%N,86.52%CO1.212%水蒸气3.599%m3(STP)704653473.85义107温度10C其中含AN0.00525%(质量分数,下同)3空气饱和塔塔底排污AN0.0084%鼠醇0.00053%ACL0.00021%H2O99.985%温度79Ct11.28.5612006.环境保护和安全措施要求丙烯月青生产中的废水和废气处理在丙烯月青生产中,有大量的工业污水产生,这些污水中含有氢氟酸、乙月青、丙烯月青和丙烯醛等有毒物质,如不经处

32、理直接排放,会污染水源,对人体和动、植物造成危害。因此,国家对含氟废水的排放有严格的规定,一定要将它们治理达到标准后,才准予排放。丙烯月青装置的废水来源主要是反应生成水和工艺过程用水。因反应条件和采用的催化剂不同,各主、副反应物的单程收率不会一样,生成水量也会有所差别。通常合成1t丙烯月青产生1.52.0m+3反应生成水。工艺过程用水包括分离合成产物过程用的吸收水和萃取水,反应器用的稀释蒸气(有些催化剂不用),和蒸储塔用的直接蒸气(最终冷凝成水)。在提纯丙烯月青、乙月青、氢氟酸的加工过程中需将水分离、排放。这些排放水中有含氟毒物、聚合物、无机物(硫酸钱、催化剂粉尘等),在排放前都需要经过处理。

33、例如,氨中和塔釜液经废水塔处理后,含丙烯月青100300mg/l,乙月青100200mg/l,氢氟酸10001500mg/l,化学需氧量2000030000mg/l,总有机物含量达5%(w)。来自乙月青精制系统及清洗设备的废碱液中,含乙月青1.01.5%(w),氢氧化钠2.02.5%(w),其它物质1.52.0%(w)。减少废水量对废水治理极为有利,是防治污染的有效措施。由于丙烯月青生产中各设备排放出来的污水成分不同,将它们分别处理比较有利。氨中和塔(急冷塔)产生的硫酸钱污水,先经废水塔回收丙烯月青等有机物,再通过沉降分离除去催化剂粉末和不溶性的固体聚合物,由于这部分污水有毒物质含量高、杂质多

34、,处理比较困难,故直接送焚烧炉烧掉。燃烧时,用中压蒸气雾化,以重油作辅助燃料,炉内温度保持在8001000c之间。因污水中含有硫酸钱,燃烧中又转化成二次污染物二氧化硫,为了不造成二次污染,需用60m高的烟囱排入大气,保持着地废气中二氧化硫含量小于0.5ppm。来自乙月青精制系统及清洗设备的碱性污水,乙月青含量较高,用焚烧方法处理比较合适。由于碱对一般的污水焚烧炉耐火材料的腐蚀作用,故应专门设置碱性污水焚烧炉。当废水量较大,氟化物(包括有机氟化物)含量较低时,则可用生化方法处理,最常用的方法是曝气池活性污泥法。在废水贮池中混合均匀的废水进入曝气池,由通气管激烈供气(有时也采用表面叶轮搅拌)。经曝

35、气后进入沉淀池,其上清液作为已处理好的水加氯气杀菌后排放。一部分沉淀污泥作为剩余污泥被排出系统外,余下的作为回流污泥再流回曝气池使用。活性污泥是微生物群和被吸附的有机物、无机物的总称,在这里微生物群体形成菌胶团,它将废水包裹在内,进行生物学吸附作用,继而进一步发生氧化分解生成CO牙口水。由于菌胶团容易沉降,所以就能在较短时间内处理废水。6.1 安全防护措施撤离时,佩戴空气呼吸器。眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护身体防护:穿连衣式胶布防毒衣。手防护:戴橡胶手套。其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,彻底清洗。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。车间应配备急救设备及药品。作业人员应学会自救互

36、救。应急措施。急救措施:(1)皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用流动清水或5%(代硫酸钠溶液彻底冲洗至少20分钟。就医。(2)眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。(3)吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸(勿用口对口)和胸外心脏按压术。给吸入亚硝酸异戊酯,就医。(4)食入:饮足量温水,催吐,用1:5000高钮酸钾或5蜥代硫酸钠溶液洗胃。就医。泄漏应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性

37、空间。小量泄漏:用活性炭或其它惰性材料吸收。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。喷雾状水冷却和稀释蒸气、保护现场人员、把泄漏物稀释成不燃物。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。废弃物处置方法:焚烧法,焚烧炉要有后燃烧室,焚烧炉排出的氮氧化物通过洗涤器除去。化学法,用乙醇氢氧化钠处理,将其产物同大量水一起排入下水道。另外,从废水中回收丙烯月青也是一种可考虑的处理办法。灭火方法:消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风处灭火。灭火剂:二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效,但

38、须用水保持火场容器冷却。工艺流程中安全防护措施丙烯氨氧化法的生产工序主要有氧化和回收精制。丙烯与氨按一定比例混合送入氧化反应器,由分布器均匀分散到催化剂床层中。空气按一定比例从反应器底部进入,经分布板向上流动,与丙烯、氨混合并使催化剂床层流化。丙烯、氨、空气在440450c和催化剂的作用下生成丙烯月青。反应生成热由高压冷却水管产生高压蒸汽移出;反应气体中的过量氨在中和塔上部与硫酸中和生成硫酸钱被回收;反应气体中的丙烯月青和其它有机产物在吸收塔被水全部吸收下来;吸收塔液中的乙月青在回收塔被分离出来;回收塔液中的氢鼠酸在脱氨酸塔蒸出回收;在成品塔将水和易挥发物脱除得到高纯度的丙烯月青产品。本装置所

39、用原料和产品及副产物均为可燃气体或易燃液体,其中氢氟酸为I级毒物,丙烯月青等为R级毒物。该装置属石油、化工生产中安全卫生检查的重点。重点部位。(1)氧化反应器氧化反应器是本装置的主要生产设备,生产中参加反应的物料丙烯、氨、空气具有形成爆炸性混合物的基础条件,加之反应温度提供的热能源,因此具备燃烧、爆炸三要素。当工艺控制失调,参加反应气体比例达到爆炸范围,由催化剂床温即可引爆或引燃(床温450C,丙烯自燃点410C),此类事故在开、停工过程中更易发生。某丙烯月青装置在开工预热时,因系统的氮气置换不彻底,加热炉点火造成反应器内的可燃气体爆鸣。丙烯氨氧化为强放热反应,保持器内正常热量平衡是安全稳定操

40、作的关键,当遇到自动控制系统故障,如:突然停电、停水、停气(仪表空气)或仪表局部失灵等,有发生飞温烧坏催化剂或设备的危险。在自动化程度不高和安全保护设施不够完善的固定床反应器的操作中,发生事故的可能性更大。如某厂固定床反应器,曾两次发生反应器列管腐蚀泄漏,造成丙烯、氨、空气进入热载体一熔盐(硝酸钾、亚硝酸钠的混合物)着火,引起熔盐分解爆炸事故。精制工序机泵区精制工序机泵区是转送丙烯月青、氢氟酸、乙月青和其它混合物料的集中区。泵区的静、动密封点甚多,是跑、冒、滴、漏等隐患的危险区域,特别是氢氟酸的沸点仅为26C,常温下极易气化,对作业人员威胁甚大。该装置中发生氢氟酸、丙烯月青中毒或因抢救知识不足

41、、方法不当而发生的死亡事故已有多起。正确的操作维护和严格的防护以及安全监督是该区不容忽视的工作。火炬和焚烧炉。火炬和焚烧炉是处理装置中排出的废气、废液、废渣的专用设施,一般不被重视。但是,它们的故障会造成整个装置的废料无处排放而被迫停车,还可构成爆炸、污染、中毒等严重事故。氧化反应器。预热升温投料前,必须进行系统气密性试压,经氮气置换氧含量低于2%否则不准点火升温和投料。投料升温时,要检查投料程序是否正确,一定按照先投空气再投氨,待器内氧含量降至7姒下逐渐投入丙烯的顺序进行,防止丙烯过早进入反应器与过量氧气发生激烈燃烧而飞温,致使催化剂和设备被烧坏生产过程中须经常对原料气的混合比例和催化剂床层温度进行检查。其中床层温度不能超过450C,发现异常要及时查找原因和处理。要防止丙烯投料过量,造成飞温或投料比例失常,形成爆炸性混合气体.反应器的高压冷却水是平衡反应热量的重要手段,其供水压力是重要的工艺指标之一,必须经常检查。发现不正常现象时要迅速处理,防止烧坏水管(高压蒸汽锅炉)或由此而引起的其它事故。精制工艺机泵区及塔系的静、动密封点是正常生产中应经常检查和严密监视的部位,发现泄漏和有不正常现象时,必须迅速采取措施处理,不准在泄漏和不正常的情况下继续生产,以防止中毒、污染环境及形成爆炸性混合物。丙烯月青、氢氟酸等物料有自聚性质(国内某丙烯月青

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