Таблица 2.7
Расход энерготехнологических ресурсов для производства полиэтилена марки 276
| Энерготехнологические ресурсы | Единица измерения | Расход на 1 тонну полиэтилена |
| Оборотная вода | мі | 65.0 |
| Пар (14-17)кгс/смІ | Гкал | 0.127 |
| Пар (4-6)кгс/смІ | Гкал | 0.053 |
| Азот | мі | 127.5 |
| Воздух КИП | мі | 26.5. |
| Воздух технологический | мі | 6.0 |
| Электроэнергия | кВт | 486.0 |
| Конденсат | т | - |
2.10 Описание основного аппарата и режима его работы [3]
Реактор (поз.1).
Реактор предназначен для проведения газофазной полимеризации в псевдоожиженном слое в присутствии хроморганических катализаторов "S-9", представляет собой цилиндрический сосуд с расширенной верхней частью. Расширенная верхняя часть предотвращает унос псевдоожиженных частиц полиэтилена за счет снижения скорости газового потока. Внутри реактора на уровне нижнего фланца встроена решетка, которая служит для удержания слоя порошка полиэтилена. Решетка имеет 1360 отверстий диаметром 14,3 мм. Эти отверстия прикрыты металлическими уголками, которые предотвращают попадание порошка полиэтилена под решетку и улучшают распределение газа. Под решеткой установлен отбойный зонт, который служит для более равномерного распределения газа.
Для очистки внутренней поверхности, а также для проведения внутреннего осмотра реактора оборудован четырьмя люками-лазами. Каждый люк-лаз имеет вставной стакан, необходимый для сглаживания внутренней поверхности реактора и предотвращения скопления порошка полиэтилена в полости люка-лаза, его спекания и образования агломерата.
Давление в реакторе (поз.1) поддерживается на заданном уровне путем изменения степени открытия клапана, установленного на линии подачи свежего этилена. При превышении давления избыток газа сбрасывается через клапан на факел.
Для контроля температуры по всей высоте реактора (поз.1) предусмотрены датчики температуры, регистрирующие температуру зон на многоточечном самописце. Предусмотрены также термокарманы для проведения контрольных замеров температуры в различных точках реактора. Для охлаждения циркуляционного газа на линии нагнетания компрессора (поз.10) предусмотрен водяной холодильник (поз.4).
Производительность реактора регулируется количеством подаваемого катализатора путем изменения скорости вращения ротора питателя поз.6.
Характеристика реактора (поз.1) представлена в таблице 1.1.
Таблица 2.8
Характеристика реактора (поз. 1)
| Общая высота | 26300 мм |
| Диаметр цилиндрической части | 4420 мм |
| Диаметр расширенной части | 7316 мм |
| Объем | 539 м3 |
| Давление расчетное | 23,9 кгс/см2 |
| Давление рабочее | не более 19,0 кгс/см2 |
| Температура расчетная | минус 47-150°С |
| Температура рабочая | 90-112°С |
2.11 Технологический контроль производства
Наименование места измерения параметров, средства контроля и контролируемые параметры представлены в таблице 2.9.
Таблица 2.9
Технологический контроль
| Наименование места измерения параметра | Контролируемый параметр | Нормы | Средства контроля |
| Реактор | Давление | 2,14 Мпа | Датчик давления |
| Температура | 112єС | Датчик температуры бесшкальный | |
| Уровень | 11,5м | Датчик уровня бесшкальный | |
| Компрессор рециклового газа | Давление | 1,9-2,1 Мпа | Датчик давления |
| Температура | 112єС | Прибор показывающий | |
| Расход | 400000-640000кг/ч | Датчик перепада давления | |
| Емкость для катализатора | Давление | Не более 3,1 Мпа | Датчик давления |
| Емкость для выгрузки продукта | Давление | 1,0-21,4 кгс/смІ | Датчик давления |
| Продувочная емкость для продукта | Давление | 0,1-0,9 кгс/смІ | Манометр |
| Уровень | Не более 80% | Датчик уровня |
2.12 Перечень оборудования
Перечень оборудования приведен в таблице
Таблица 2.10
Перечень оборудования
| Наименование оборудования | Технические характеристики | Значения технических характеристик |
| 1 | 2 | 3 |
| Реактор (поз.1) | Материал | Сталь высокотемпературная легированная |
| Общая высота | 26300мм | |
| Объем | 539мі | |
| Диаметр расширенной части | 7316мм | |
| Диаметр цилиндрической части | 4420мм | |
| Давление расчетное | 2,39МПа | |
| Давление рабочее | Не более 1,9МПа | |
| Температура расчетная | Минус 47-150°С | |
| Температура рабочая | 90-112°С | |
| Емкость для выгрузки продукта (поз.2) | Материал | Сталь высокотемпературная легированная |
| Объем | 4,2 м3 | |
| Диаметр | 813 мм | |
| Высота цилиндрической части | 7710 мм | |
| Общая высота | 9431 мм | |
| Рабочее давление | 0,35-19,0 кгс/см2 | |
| Расчетное давление | 23,9 кгс/см2 | |
| Рабочая температура | 90-112°С | |
| Расчетная температура | минус 47-150°С | |
| Фильтрующая поверхность фильтров | 1, 68 м2 | |
| Продолжение таблицы | ||
| Продувочная емкость для продукта (поз.3) | Материал | Сталь высокотемпературная легированная |
| Диаметр верхней части | 1320 мм | |
| Диаметр средней части | 2000 мм | |
| Высота | 7665 мм | |
| Объем | 14,8 м3 | |
| Давление рабочее | не более 0,98 кгс/см2 | |
| Давление расчетное | 23,9 кгс/см2 | |
| Температура рабочая | 90-112°С | |
| Температура расчетная | минус 47-140°С | |
| Фильтрующая поверхность | 22,7 м2 | |
| Водяной холодильник (позиция 4). | Материал | Сталь высокотемпературная легированная, ребра из алюминия |
| Общая поверхность теплообмена | 7388 м2 | |
| Длина | 12600 мм | |
| Ширина | 7730 мм | |
| Высота | 2755 мм | |
| Плотность воды | 998 кг/м3 | |
| Вязкость воды | 1,005*10 3 кгс/см2 | |
| Скорость воды | 1 м/с | |
| Наружный диаметр трубы | 0,025 м | |
| Температура умягченной воды в нормальных условиях | 293 К | |
| Материал | Сталь высокотемпературная легированная | |
| Диаметр | 585 мм | |
| Резервуар для катализатора (поз.5) | Высота | 5250 мм |
| Давление расчетное | 37,4 кгс/см2 | |
| Давление рабочее | не более 31 кгс/см2 | |
| Температура расчетная | минус 47-70°С | |
| Температура рабочая | минус 47-40°С | |
| Внутренний диаметр | 381-199 мм | |
| Общая длина | 1670 мм | |
| Давление расчетное | 3,74 МПа | |
| Температура расчетная | минус 47-70°С | |
| Уравнительная емкость сдувочного этилена (поз.9) | Рабочее давление | не более 3 кгс/см3 |
| Расчетная температура | минус 40-100° | |
| Рабочая температура | не более 90°С | |
| Расчетное давление | 10 кгс/см2 | |
| Диаметр | 3 м | |
| Объем | 100 м3 | |
3. Автоматизация и автоматизированные системы управления
Автоматизация – это наука об общих принципах и методах построения автоматических систем, т.е. систем выполняющих поставленные перед ними цели без непосредственного участия оператора.
Автоматизация приводит к улучшению основных показателей эффективности производства: увеличению количества, улучшению качества и снижению себестоимости выпускаемой продукции, повышению производительности труда. Внедрение автоматических устройств обеспечивает уменьшение затрат сырья и энергии.
Внедрение специальных автоматических устройств способствует безаварийной работе оборудования, исключает случаи травматизма, предупреждает загрязнения атмосферного воздуха и водоемов промышленными отходами.
Автоматическая защита процесса полимеризации от аварийных режимов при повышении температуры в реакторе осуществляется контуром 1, который состоит из термометра сопротивления (поз. 1-1) ТСП-1193, моста показывающего (поз. 1-2) КСМ4 модель 42.563.50.280 находящегося на щите, электропневматического преобразователя П1ПР5 с выходным пневматическим сигналом (поз. 1-3) и отсечного клапана (поз. 1-4). При повышении температуры в реакторе до 117°С открывается клапан (поз. 1-4) и в реактор поступает азотно-кислородная смесь, что вызывает прекращение реакции.
Контур 2 регулируют давление в реакторе. При повышении давления в реакторе пневматический сигнал с бесшкального манометра (поз. 2-1) передается на вторичный прибор (поз. 2-2) с него на пропорционально- интегральный регулятор (поз. 2-3) и затем на регулирующий клапан (поз. 2-4) 25с50нж.
Расход в трубопроводе этилена измеряется и регулируется контуром 3. Первичным датчиком служит камерная диафрагма (поз. 3-1) ДК25-200, пневматический сигнал с бесшкального дифманометра (поз. 3-2) ДС-П поступает на вторичный прибор (поз. 3-3) ПВ10.1П, затем на пропорционально-интегрального регулятора (поз. 3-4) ПР3.21 и расход регулируется открытием, закрытием клапана с пневматическим приводом (поз. 3-5) 25с48нж.
Расход в трубопроводе водорода измеряется и регулируется контуром 4, который состоит из камерной диафрагмы (поз. 4-1) ДК16-50, бесшкального сильфонного дифманометра с выходным пневматическим сигналом (поз. 4-2) ДС-П, вторичного показывающего, самопишущего прибора (поз. 4-3) ПВ10.1П, пропорционально-интегрального регулятора (поз. 4-4) ПР3.21 и регулирующего клапана (поз. 4-5) 25с30нж открытием закрытием которого можно регулировать расход в трубопроводе.