Процесс производства аминопластов

Оглавление
Аннотация
Введение
1 Литературный обзор
3 Выбор и обоснование технологической схемы производства
4 Характеристика сырья и готовой продукции
5 Разработка технологической схемы производства
6 Контроль производства
7 Автоматический контроль и регулирование параметров процессов в реакторе
7.1 Функциональная схема
7.2 Система противоаварийной защиты
7.3 Выбор контроллера противоаварийной защиты
8 Процесс автоматизации производства
8.1 Анализ технологического процесса как объекта управления
8.2 Оценка основных решений по автоматизации процессов, существующих на настоящее время
8.3 Постановка задач автоматизации, требования к системе автоматизации технологического процесса, разработка алгоритма управления
8.3.1 Программное управление
8.3.2 Стабилизация температуры процесса с использованием систем управления
8.4 Синтез системы автоматического регулирования
8.4.1 Получение передаточной функции теплообменника
8.4.2 Параметрическая оптимизация контура регулирования давления в аппарате воздухоудаления
8.5 Обоснование принятых проектных решений, выбор приборов и средств автоматизации
8.5.1 Предложение по модернизации системы автоматизации
8.5.1.1 Нижний уровень
8.5.1.2 Средний уровень
8.5.1.3 Верхний уровень
8.5.1.4. SCADA система
8.5.2 Описание функциональной схемы автоматизации
8.5.3 Описание схемы внешних проводок и комплекса технических средств
8.5.4 Расчет сужающего устройства
8.5.6 Расчет надежности контура регулирования температуры в реакторе
8.5.6.1 Исходные данные для расчета
8.5.6.2 Расчет вероятностей безотказной работы для всех элементов схемы
8.5.6.3 Расчет показателей надежности контура в целом
8.5.5.4 Вывод по расчету
9 Безопасность и экологичность проекта
9.1 Введение
9.2 Характеристика опасных и вредных производственных факторов
9.3 Санитарно-гигиенические мероприятия
9.3.1 Токсические свойства обращающихся в производстве веществ
9.3.2 Метеорологические условия. Вентиляция. Отопление
9.3.3 Характеристика производственного шума и вибрации
9.3.4 Освещение центрального пульта управления
9.4 Электробезопасность. Защита от статического электричества. Молниезащита
9.5 Пожарная безопасность
9.6 Гигиенические требования к рабе с видеодисплейными терминалами (ВДТ) и персональным ЭВМ (ПЭВМ).
9.7 Основные требования безопасности к разрабатываемым системам автоматизации технологических процессов
9.8 Экологичность проекта
9.9 Безопасность в условиях чрезвычайных ситуаций
9.9.1 Характеристика рассматриваемого производства с точки зрения безопасности в условиях чрезвычайных ситуаций
9.9.2 Организация оповещения работающих об угрозе возникновения чрезвычайной ситуации
9.10 Заключение по главе
10 Расчет экономической эффективности системы автоматизации
10.1 Технико-экономическое обоснование внедрения и модернизации системы управления
10.2 Расчет капитальных затрат
10.2.1 Стоимость оборудования
10.2.2 Труд и заработная плата
10.2.3 Расчет количества и стоимости электроэнергии, расходов на пар и воду
10.3 Составление сметы расходов по содержанию и эксплуатации оборудования
10.4 Расчет основных технико-экономических показателей эффективности проведения реконструкции
Заключение
Список используемой литературы

Вызывает заболевания ногтей (размягчение, ломкость, болезненность). Аллерген.2 Формальдегид. Концентрационные пределы воспламенения, 7–73 (% об.).%) ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, 0,5 мг/м³. Раздражающий газ, вызывает дегенеративные процессы, сенсибилизирует кожу. Токсичен при вдыхании, при попадании на кожу и во внутрь, оказывает воздействие на нервную систему.3 Карбамид. Нижний предел воспламенения аэровзвеси 70 (г/м³), ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, 10 мг/м³.Водный раствор – негорючая жидкость. Имеет щелочную реакцию. При попадании горячих растворов карбамида на кожу и в глаза вызывает термические и химические ожоги.4 Едкий натр. ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений, 0,5 мг/м³.При попадании на кожу вызывает трудно заживающие ожоги. Проникает и в более глубокие ткани. При попадании в глаза вызывает резь и жжение, слезотечение, сильный отек и конъюнктивит глаз, возможно необратимое повреждение роговой и слизистой оболочек глаз, слепота. При вдыхании и попадании внутрь – ожоги губ, слизистой оболочки рта, пищевода и желудка, слюнотечение, тошнота и рвота, часто с кровью, сильные боли во рту, за грудиной и в области живота, невозможность глотания, явление коллапса, развивается отек легких. Смерть в первые часы или сутки от шока.5 Муравьиная кислота. Температурные пределы воспламенения, нижний 50 С, верхний 78 С. Концентрационные пределы воспламенения (% об.), 18 нижний, 58 верхний.Пары раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, вызывают слезотечение, насморк, чихание, кашель, боль и чувство стеснения в груди. При попадании на кожу вызывает химические ожоги с образованием пузырей, при попадании в глаза может привести к потери зрения.Взрывопожарная, пожарная опасность, санитарная характеристика производственных зданий, помещений зон и наружных установок.Оборудование производства аминосмол располагается на наружных установках IV степени огнестойкости и в помещениях II степени огнестойкости.Таблица 11. Характеристики помещений по взрыво-пожароопасностиНаименование производственных зданий, помещений, наружных установокКатегория взрывопожарной и пожарной опасности помещений и зданий(НПБ 105–03)Класс взрывоопасностиГруппа производственных процессов по санитарной характеристике по СНиП2.09.04–87Средства пожаротушенияСклад муравьиной кислотыВ2П-I3б1. Водяное орошение.Источник водоснабжения – сеть хозяйственно-питьевого и противопожарного водопроводаСклад щелочиД-3бВодяное орошение.Источник водоснабжения – сеть хозяйственно-питьевого и противопожарного водопроводаСкладское помещение карбамидаВ3П – IIа3бВодяное орошение.Источник водоснабжения – сеть хозяйственно-питьевого и противопожарного водопроводаСкладское помещение готового продуктаД-3бВодяное орошение.Источник водоснабжения – сеть хозяйственно-питьевого и противопожарного водопроводаРеакторное отделениеВ2П-I3б1 Система автоматического пожаротушения.Источник водоснабжения – сеть хозяйственно-питьевого и противопожарного водопровода.Основные опасности производства.Взрывоопасность обусловлена использованием в производстве взрывоопасного вещества: формальдегида.Возникновение взрыва возможно при нарушении норм технологического режима (НТР)образовании взрывоопасной концентрации и наличии источника воспламенения.Причинами взрыва могут также являться:– разгерметизация оборудования и трубопроводов, приводящей к выбросу формалина в атмосферу;– попадание искр при проведении огневых работ в месте выделения паров формальдегида, пыли меламина и карбамида;– курение в зоне выделения взрывоопасных веществ.Основным требованием обеспечивающим безопасность является строгое соблюдение норм технологического режима, инструкций по рабочему месту и охране труда, инструкции по охране труда, пожарной безопасности и производственной санитарии в цехе.Пожароопасность обусловлена использованием в производстве горючих веществ:, формальдегида, карбамида.Нарушение норм технологического режима, возникновение инцидентов и аварий может привести к разгерметизации трубопроводов и аппаратов и возникновению пожара.Возникновение пожара возможно при:– разгерметизации и выбросе паров формальдегида и метанола в атмосферу;– разгерметизации трубопроводов формалина триэтаноламина, муравьиной кислоты, и технологического оборудования корпуса 852, проливах формалина, триэтаноламина, муравьиной кислоты, образовании пыли карбамида, меламина;– попадании искр при проведении огневых работ на пожароопасные материалы;– курении в неположенном месте;– длительном хранении, нарушении порядка и норм хранения горюче-смазочных материалов и несвоевременном удалении промасленной ветоши;– коротком замыкании в электросетях;Основные условия, обеспечивающие пожарную безопасность, заключаются в соблюдении норм технологического режима, противопожарного режима.Все производственные, вспомогательные и служебные помещения должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушения (огнетушителями, ящиком с песком, асбестовыми одеялами и т. п.). Все пожарные извещатели, средства пожаротушения, пожарное оборудование и инвентарь должны содержаться в исправном состоянии и находиться на видных местах, к ним должен быть обеспечен свободный доступ.Должен быть обеспечен контроль за местом проведения огневых работ в течении трех часов после окончания проведения данных работ.Курение разрешается только в специально отведенных для этого местах.Токсичность обусловлена наличием в производстве вредных веществ: формальдегида, карбамида, щелочи, муравьиной кислоты Выделение вредных веществ возможно при не герметичности оборудования, трубопроводов, фланцевых и сальниковых уплотнений.Основным требованием, обеспечивающим безопасность работ с вредными веществами, является герметизация оборудования, трубопроводов и запорной арматуры. Необходим постоянный контроль за состоянием сальниковых уплотнений, прокладок, сварных швов, своевременный и качественный планово-предупредительный ремонт.Запрещается принимать пищу на рабочих местах.Проливы формалина, муравьиной кислоты, раствора карбамида, раствора щелочи (едкого натра) необходимо смывать водой в специально отведенные для этого подземные емкости и передавать на установку термического обезвреживания жидких отходов.Все работники находящиеся в производственных помещениях должны иметь при себе фильтрующий противогаз марки «А», находиться в положенной по нормам спецодежде, спецобуви. Для снижения загазованности формальдегидом при большом проливе формалина места пролива формалина залить аммиачной водой.В производстве аминосмол используется газообразный азот, а также при подготовке оборудования и трубопроводов к ремонту (продувки). Удушье азотом проявляется только при резком снижении концентрации кислорода. Удушье может также произойти при работе в колодцах, аппаратах, емкостях при объемной доле кислорода менее 20 %, без использования изолирующих средств защиты работающими.После продувки оборудования азотом аппараты необходимо продуть технологическим воздухом.Для исключения возможности удушья в колодцах, аппаратах, емкостях перед работой не более, чем за час до начала работы производить анализ воздушной среды по определению объемной доли кислорода и токсичных веществ. Для исключения попадания азота в рабочую зону обслуживания оборудования необходимо проводить планово-предупредительный ремонт арматуры на воздушниках, дренажах, не допускать пропусков в сальниковых уплотнениях и фланцевых соединениях.При нарушениях правил эксплуатации и ремонта движущихся частей оборудования и механизмов правил проведения ремонтных, погрузочно-разгрузочных и земляных работ, правил безопасной работы на высоте, при неисправности площадок для обслуживания оборудования и арматуры, а также лестничных маршей зданий и сооружений производства, при неудовлетворительном состоянии территории и помещений возможны механические травмы обслуживающего персонала.Все вращающиеся и движущиеся части машин и механизмов должны иметь надежные ограждения. Смазка и ремонт вращающихся и движущихся механизмов на ходу запрещаются.Работа электродвигателей без защитного кожуха крыльчатки не допускается, соединительные муфты должны быть ограждены.Подлежащие ремонту аппараты и участки коммуникаций перед началом ремонта должны быть отключены от действующих агрегатов посредством вентилей и заглушек, давление внутри аппаратов и коммуникаций должно быть сброшено.Не допускать использование неисправных лестничных маршей, площадок обслуживания и переходных мостиков.Для исключения получения электротравм, необходимо выполнить следующие условия:Рабочее заземление электрооборудования должно быть выполнено в соответствии с требованиями «Правил устройства электроустановок».Не допускать эксплуатацию электрооборудования с незакрепленными и оголенными электропроводами и силовым оборудованием.Не допускать эксплуатацию открытых подстанций.Не допускать работу электродвигателей без защитного кожуха крыльчатки, соединительная муфта должна быть ограждена.В работе на электроустановках пользоваться только исправным и проверенным инструментом.При работе с раствором щелочи, муравьиной кислоты, раствором карбамида, формалином, существует опасность получения химических ожогов.При работе с паром, паровым конденсатом, горячей водой, раствором карбамида (температура 65–70 оС), ФА 55 % (температура 60–70оС), наличии неизолированных участков трубопроводов и аппаратов с температурой стенки более 45 С существует опасность получения термических ожогов.Оборудование, арматура, трубопроводы должны быть в исправном состоянии. Необходимо обеспечивать герметичность фланцевых соединений, сальниковых уплотнений.Для исключения химических ожогов необходимо своевременно устранять пропуски раствора щелочи, формалина, муравьиной кислоты на трубопроводах и оборудовании. Необходимо обеспечивать защиту фланцевых соединений защитными кожухами на трубопроводах щелочи.Для исключения термических ожогов шланги для подачи воды и пара должны быть надежно закреплены хомутами.Температура наружных поверхностей оборудования и (или) кожухов теплоизоляционных покрытий в местах, доступных для обслуживающего персонала, должна быть не более 45 С внутри помещений и 60 С на наружных установках.Все работники, находящиеся в производственных помещениях, должны находиться в положенной по нормам спецодежде, спецобуви и иметь при себе средства индивидуальной защиты.Приложение Ж- Охрана окружающей среды при производствеТехнологические решения по защите воздушной среды. Карбамид подается на установку производства аминосмол по транспортной системе. Узел пересыпки карбамида, узел загрузки в бункер реакторного отделения и, непосредственно, узел подачи карбамида из бункера в реактор оборудуются вытяжными устройствами с рукавными фильтрами, через которые образующаяся воздушная смесь проходит перед выбросом в атмосферу.Муравьиная кислота из бочек откачивается диафрагменным насосом в расходную емкость установки. Место установки бочек и насоса, оборудуется местным вытяжным отсосом.Воздушная смесь, выделяющаяся из реактора от начала заполнения реактора до завершения цикла имеет различный состав в отношении содержания формальдегида и метанола. При загрузке реакторов формалином и карбамидом вытесненные газы из реактора подается на газодувки узла подачи абгазов от складов формалина на установку каталитической очистки.Нескондесировавшиеся пары образующиеся при вакуумной дистилляции направляется на утилизацию на всасгазодувки узла подачи абгазов на установку каталитической очистки.В помещениях технологической установки и складов для хранения сырья предусмотрены постоянно действующие приточно-вытяжные системы, обеспечивающие допустимую концентрацию вредных веществ в воздухе рабочей зоны.Сточные воды. При регламентированной эксплуатации установки производства аминосмол, жидких отходов не образуется.При заполнении емкостей склада едкого натра и перекачки щелочи и муравьиной кислоты в расходные емкости установки возможны проливы сырья. Продукты пролива смываются водой из поливочных кранов и через трап поступают в приямок химгрязных стоков, откуда откачиваются погружным насосом в емкость.В приямок химгрязных стоков поступают воды от промывки оборудования, смыва продуктов с пола в реакторном отделении. Из приямка химгрязные стоки откачиваются погружным химическим насосом в заглубленную емкость производства формалина и далее на сжигание.Вакуумная дистилляция, при которой с помощью вакуумного насоса происходит откачка, как метанола, так и минимальных количеств формальдегида.При вакуумной дистилляции происходит отгонка 492 кг, это количество содержит:формальдегид – 0,2÷0,4 %;метанол – 16÷19 %.Образовавшийся технологический конденсат собирается в приемник надсмольных вод, откуда насосом откачивается на утилизацию в заглубленную емкость производства формалина и далее на сжигание.При получении смолы на 55 % формальдигиде жидких отходов не образуется.Твердые отходы. При фильтровании смолы в фильтрующей системе образуются твердые отходы в количестве 0,7 кг на 10т смолы, что соответствует 256 гк/год.Пустая тара (мешки), отходы от фильтрующей системы, бытовой мусор направляются на полигон твердых отходов.Полимерные отходы (мешки, бочки, сменные фильтры) и металлические бочки направляются на продажу, либо сдаются в металлолом. Канистры подлежат возврату поставщику.