[ Технологія хімічного виробництва вінілацетату ] |
|
| |
кипіння | оС | 72,7 | |
плавлення | оС | мінус 92,8 | |
Теплота |
|
| |
горіння | кДж/моль | 2065,7 | |
полімеризації | кДж/моль | 89,3 | |
Розчинність у воді | % | 2,4 |
Ацетилен при нормальних умовах являє собою безбарвний газ з слабким ефірним заходом, що має наступні фізичні характеристики:
Молекулярна формула |
| С2Н2 |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 26 |
Щільність | кг/м3 | 1,175 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | мінус 83,8 |
плавлення | оС | мінус 81 |
Критична |
|
|
температура | оС | 35,6 |
тиск | МПа | 6,16 |
| кгс/см2 | 61,6 |
Теплотворна здатність | ккал/м3 | 13387 |
| кДж/ м3 | 52200 |
Оцтова кислота - безбарвна рідина з різким заходом оцту, добре розчинна у воді.
Молекулярна формула |
| СН3СООН |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 60 |
Щільність | кг/м3 | 1049 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | 118 |
плавлення | оС | 16,6 |
Вінілацетат-сирець фізико-хімічні властивості визначаються наявністю в ньому не менш 40% вінілацетату й не більше 60% оцтової кислоти.
Ацетальдегід - безбарвна, прозора рідина з різко вираженим заходом прілих яблук. Ацетальдегід необмежено розчинний у воді.
Молекулярна формула |
| СН3—СНО |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 44 |
Щільність | кг/м3 | 783 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | 20,8 |
плавлення | оС | мінус 124 |
Кротоновий альдегід -рідина із сильним і різким заходом.
Молекулярна формула |
| СН3-СН=СН―СНО |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 70 |
Щільність | кг/м3 | 848 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | 102,2 |
плавлення | оС | мінус 69 |
Ацетон - безбарвна, прозора рідина з характерним заходом. Змішується з водою й органічними розчинниками в будь-яких співвідношеннях.
Молекулярна формула |
| СН3―СО―СН3 |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 58 |
Щільність | кг/м3 | 790 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | 56,2 |
плавлення | оС | мінус 95 |
Карбамід при нормальних умовах
Молекулярна формула |
| Н2N―CО―NН2 |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 48 |
Газоподібний азот - інертний газ без кольорів, запаху й смаку.
Молекулярна формула |
| N2 |
Структурна формула |
|
|
Молекулярна маса |
| 28 |
Щільність | кг/м3 | 1,25 |
Температура |
|
|
кипіння | оС | мінус 195 |
плавлення | оС | мінус 210 |
Розсол - водяний розчин хлористого кальцію з добавкою біхромату натрію.
Щільність | кг/м3 | не менш 1240 |
Температура | оС | від мінус 10 до мінус 18 |
РН середовища |
| від 8 до 10 |
Кубовий залишок випарників.
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю не менш 40% оцтової кислоти й не більше 60% полівінілацетату, смол неграничних вуглеводнів, гідрохінону, води.
Фракція кротонового альдегіду з 16 тарілки колони (КЛ1).
Фізико-хімічні властивості обумовлені наявністю від 5% до 15% кротонового альдегіду розчиненого в оцтовій кислоті. [6]
2.2 Опис технологічної схеми
Ректифікація вінілацетату-сирцю
Процес ректифікації вінілацетату-сирцю здійснюється на двох агрегатах ректифікації - ректифікаційних колонах КЛ1і КЛ2. Регенерація оцтової кислоти здійснюється випарюванням оцтової кислоти у випарниках. Виділення вінілацетату з ацетальдегідної фракції здійснюється на одній ректифікаційній колоні загальної для двох агрегатів ректифікації.
Вінілацетат-сирець зі стадії синтезу надходить у збірник ЗБ 1. Подих збірника ЗБ1 здійснюється через зворотний холодильник, гідрозатвор.
Затворною рідиною в гідрозатворі служить вінілацетат-сирець, що подається насосами Н1.
Вінілацетат-сирець зі збірника ЗБ1 насосом Н1 через холодильник ХК1 і холодильник-конденсатор ХР1 без зупинок подається як харчування в ректифікаційну колону КЛ1. Колона КЛ1 обігрівається паром, що подається в кип'ятильники КП1 і КП2. У колоні КЛ1 відбувається відгін вінілацетату від висококиплячих компонентів. Температура в кубовій частині колони підтримується в межах 122-130 0С, тиск не більше 0,06МПа.
Висококиплячі компоненти з куба колони КЛ1 відбираються у випарник.
Парогазова суміш із верхньої частини колони КЛ1 конденсується в дефлегматорі ДФ1 і холодильнику ХК2. Продукти конденсації зливаються у збірник ЗБ2. Гази, що не сконденсувалися, і пари, з холодильника ХК 2 скидаються через гідрозатвор і ОПК на смолоскипову установку цеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірника ЗБ2 подається у верхню частину колони КЛ1 як флегма, інша частина дистиляту подається як харчування на ректифікаційну колону КЛ2 і для готування розчину інгібітору в розчинники. Збірник дистиляту ЗБ2 повідомлений з відстійником Е1, де відбувається розшарування вінілацетату й водного шару. Водний шар періодично скидається в каналізацію промислових брудних стоків.
Для запобігання полімеризації вінілацетату в колоні КЛ1, з розчинників гідрохінону насосом подається інгібітор-розчин гідрохінону.
Для зв'язування кротонового альдегіду й інших неграничних вуглеводнів на 6-у тарілку колони КЛ1, насосом з розчинника карбаміду, подається розчин карбаміду в оцтовій кислоті. Утворені при цьому смолоподібні продукти виводяться з куба колони у випарники. Крім того, фракція кротонового альдегіду відбирається з 16-ої тарілки колони КЛ1 у дренажний приймач і в суміші з кубовим залишком випарників відправляється для спалювання на установку термічного знешкоджування рідких відходів.
Парогазова суміш, що містить пари вінілацетату з домішками ацетальдегіду й ацетону, з верхньої частини колони КЛ2 конденсується в дефлегматорі ДФ2 і холодильнику ХК3.
Продукти конденсації зливаються в збірник ЗБ3. Гази, що не сконденсувалися, і пари (ацетилен з домішками ацетальдегіду, ацетону й вінілацетату) з холодильника ХК3 скидаються через гідрозатвор і ОПК на смолоскипову установку цеху ацетилену.
Частина дистиляту зі збірників дистиляту ЗБ2 насосом подається як флегма у верхню частину колони КЛ2. Інша частина дистиляту колони КЛ2, з метою виходу із системи ректифікації ацетальдегіду й ацетону, зі збірника флегми ЗБ3 відбирається в збірник.
Для запобігання полімеризації вінілацетату в колоні КЛ2 у збірник дистиляту СБ 2 з розчинників гідрохінону насосом подається інгібітор - розчин гідрохінону.
Пари вінілацетату по бічному відбору, що перебуває між 4 - 5 тарілками колони, через регулюючу заслонку надходять на конденсацію в конденсатор КР1 і холодильник ХК4. Вінілацетат-ректифікат, що сконденсувався, через холодильник зливається в збірник ЗБ4, звідки товарний вінілацетат-ректифікат насосом Н2 відкачується в сховища базисного складу або в збірник ЗБ1 на переробку.
Кубова частина колони КЛ2 (вінілацетат з домішками полівінілацетату, оцтової кислоти й води) виводиться в збірник ЗБ4. [6]
2.3 Відходи виробництва, їх використання
Відходи виробництва вінілацетату характеризуються таблицею
Найменування відходу. Апарат або стадія, де утвориться | Напрямок використання, метод очищення або знешкодження | Норми утворення відходів, кг. 2007 р. | |||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | |||||||||||||||||||||||||
| Тверді відходи |
| |||||||||||||||||||||||||
1. Мішки паперові з-під гідрохінону | Відправляється у хімнакопичувачі твердих відходів с. Фугаровка | 0,018 | |||||||||||||||||||||||||
2. Рукави гумовотканинні відпрацьовані | Відправляється у хімнакопичувач твердих відходів с. Фугаровка | 0,023 | |||||||||||||||||||||||||
3. Полівінілацетат після очищення резервуарів ХГС відділення ректифікації | Відправляється у хімнакопичувач твердих відходів с. Фугаровка | 0,03 | |||||||||||||||||||||||||
| Рідкі відходи |
| |||||||||||||||||||||||||
1. Кубовий залишок випарників поз. 403/1-2 Масова частка, % –оцтової кислоти не менш 40,0; –полівінілацетата води, смол неграничних вуглеводнів, гідрохінону, етілідендіацетату не більше 60,0 | Відправляється у цех ацетилену на спалювання | 20,0 | |||||||||||||||||||||||||
2. Вода при промиванні апаратів у процесі підготовки в ремонт устаткування відділення ректифікації, К. 1200 А | Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО | 351 | |||||||||||||||||||||||||
3. Вода при змиві нульової оцінки етажерки відділення ректифікації, К. 1200 А | Відкачується через станцію перекачування № 3 на ФХО
2.4 Новизна в проекті Довідка за результатами впровадження рацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колони поз.101 цеху вінілацетату» Введення в експлуатацію додаткових потужностей виробництва вінілацетату в листопаді 2005р. привів до збільшення кількості побічних продуктів, що утворяться на стадії синтезу, відповідно до росту навантаження на колону ректифікації ацетальдегідної фракції і до зниження ефективності роботи цієї колони. Середні показники роботи колони поз.101 у період із грудня 2005р. до реконструкції колони відносять:
Дистилят колони і кетонова фракція піддавалися термічному знешкодженню на печі. Після впровадження заходів щодо рацпропозиції «Підвищення ефективності роботи колони цеху вінілацетату» середні показники роботи колони склали:
Середньогодинне утворення кетонової фракції і дистилята колони становить 12.25кг/год. і 62кг/год. відповідно. Безповоротні втрати вінілацетату з кетоновою фракцією й дистилятом колони до її реконструкції відносили: 12.25 * 0.25 + 62 * 0.05 = 6.16кг/год. або 6.16 * 8400 / 1000 = 51.744т/рік. Безповоротні втрати вінілацетату з кетоновою фракцією і дистилятом колони поз.101 після її реконструкції становлять: 12.25 * 0.01 + 62 * 0.001 = 0.185кг/ч або 0.185 * 8400 / 1000 = 1.554т/рік. Зменшення втрат вінілацетату після впровадження заходів щодо рацпропозиції склало: 51.744 - 1.554 = 50.19т/рік, що в грошовому вираженні, при фактичній собівартості вінілацетату в жовтні 2007р. 4555.95грн/т, становить: 50.19 * 4555.95 = 228663грн/рік Крім того, впровадження заходів щодо рацпропозиції дозволило поліпшити показники якості кетонової фракції з досягненням масової концентрації ацетону від 94 до 97%. З моменту реконструкції колони отримано 33.61т кетоновій фракції, що відповідає показникам якості по ТУУ В 24.1-33270581-016:2007. Таким чином, при збільшенні кількості тарілок збільшилася продуктивність колони. [6] Література
|