Производительность одного алкилатора составит
16,1 ∙ 330 = 5300 кг/ч изопропилбензола.
Необходимое количество рабочих алкилаторов
14882 / 5300 = 2,81 ≈ 3 шт.
где: 14882 кг/ч – количество ИПБ, полученного при алкилировании.
К установке принимается алкилатор в виде полой колонны со следующей характеристикой:
- диаметр – 1600 мм.
- высота цилиндрической части – 10305 мм.
- материал – сталь углеродистая
- количество – 4шт. (+ 1 – резервный)
3. АВТОМАТИЗАЦИЯ И АСУТП
В нефтеперерабатывающей промышленности комплексной механизации и автоматизации уделяется большое внимание. Это объясняется сложностью и высокой скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыва – и пожароопасностью перерабатываемых веществ.
Автоматизация производственных процессов является одним из основных направлений технического прогресса производства. Большое значение имеет автоматизация нефтеперерабатывающей промышленности. Автоматизация позволяет увеличить производительность технологического оборудования и производительность труда обслуживающего персонала, улучшает качество продукции, повышает безопасность работы, предупреждает загрязнение атмосферного воздуха, также позволяет осуществлять новые высокоинтенсивные процессы, недоступные при ручном управлении.
Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУТП) – это человеко-машинная система, обеспечивающая эффективное функционирование технологического объекта на основе быстрой и точной информации о состоянии объекта и выработки соответствующих команд управления объектом с помощью средств автоматизации и вычислительной техники. При этом под технологическим объектом управления (ТОУ) понимается технологическое оборудование и реализуемый в нем технологический процесс производства или транспортирования продукции.
Назначение, цель и функции АСУТП
АСУТП предназначена для целенаправленного управления технологическими процессом и обеспечения информацией смежных и вышестоящих автоматизированных систем управления. Например, технологи-операторы получают оперативную информацию в едином темпе (реальном времени) с технологическим процессом, что позволяет им своевременно вмешаться в ход процесса, корректировать режимы и нагрузки машин и установок.
Целью АСУТП является обеспечение оптимального в определенном смысле функционирования технологического процесса, например, получение максимального экономического эффекта с учетом плановых, экономических и технических ограничений. В частном случае это может быть максимальная производительность технологического процесса при заданном качестве продукта и исходного сырья, минимальная себестоимость продукции, минимальный расход дорого сырья и т.п.
Функцией АСУТП называется совокупность ее действий направленных на достижения определенной цели. Различают три функции АСУТП: управляющую, информационную и вспомогательную.
К управляющей функции АСУТП относятся: программные изменения режима (пуск – остановка машин и агрегатов, аварийные блокировки, распределение нагрузки между агрегатами и т.п.);
логическое управление, например, определение «узкого места» и согласования нагрузок технологического оборудования; оптимизация установившегося режима технологического процесса в целом и режимов отдельных видов технологического оборудования; оптимальное управление переходными режимами управляемого процесса; автоматическое регулирование и стабилизация отдельных параметров технологического процесса с помощью одноконтурных, комбинированных и многосвязанных АСР; реализация управления исполнительными органами. Информационная функция включает получение, обработку и передачу информации о состоянии ТОУ или внешней сферы.
На вспомогательные функции АСУТП возлагаются контроль за правильностью ее функционирования, реализация и контроль информационного обмена с системами управления более высокого уровня, слежения за астрономическим временем и отсчет временных интервалов, воздействия на соответствующие средства АСУТП т.д. [6].
В данном случае объектом управления является процесс алкилирования бензола пропиленом. Для ведения технологического процесса узел алкилирования оснащен следующими средствами контроля и автоматики:
1.Автоматические регуляторы.
Первичные приборы регуляторов расположены по месту, в непосредственной близости от отборных устройств. Вторичные приборы расположены на щитах управления в операторной. Каждый из регуляторов может быть использован как в автоматическом, так и в ручном режимах.
2. Автоматические регистраторы.
Первичные приборы регистраторов расположены по месту в непосредственной близости от отборных устройств, вторичные – на щите управления в операторной, компьютер - в операторной цеха.
3.Предупредительная сигнализация.
Предупредительная сигнализация технологических и общецеховых параметров автоматическим включением звукового (звонок или сирена) и светового (лампа или табло) сигналов на щите управления в операторной оповещает обслуживающий технологический персонал о приближении какого-либо технологического параметра к предельно допустимому значению или достижении каким-либо общецеховым параметром предельно допустимого значения. Непринятие мер обслуживающим технологическим персоналом может привести к нарушению норм технологического регламента, технологического режима или аварийной остановке.
Применение средств дистанционного управления параметрами позволяет своевременно реагировать на изменение в рабочей среде аппаратов. Автоматическое регулирование ведется со щита, в операторном отделении, и, в аварийной ситуации, системой противоаварийной автоматической защиты.
Управление технологическим процессом может осуществляться автоматически, а в случае неисправности возможно переключение полностью на ручное управление.
4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Главной задачей охраны труда является обеспечение здоровья и безопасности условий труда.
В получении ИПБ используется бензол и другое сырье, представленное в таблице 4.1и 4.2.
Таблица 4.1
Характеристика пожароопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства.
| Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции (вещества,% масс.), отходов производства | Класс опасности (ГОСТ 12.1. 005-88) | Агрегатное состояние при нормальных условиях | Плотность паров(газа) по воздуху | Удельный вес для твердых и Жидких веществ, г/см2 | Растворимость в воде, % масс. |
| Бензол Этилбензол Изопропилбензол Фракция полиалкил- Бензолов Бутилбензол Пропан-пропиленовая фракция Едкий натр Хлористый алюминий Смола полиалкилбензольная Гидроксохлористый алюминий (алюмохлорид) | 2 3 4 4 4 4 2 2 4 4 | Ж Ж Ж Ж Ж Г Ж ТВ Ж Ж | 2,77(3) 3,70(3) 4,14(3) - 4,62(3) 1,45(3) - - - - | 0,8790(2) 0,8669(2) 0,861-0,863 0,860-0,890 0,8601(2) - - 2,47(1) - - | 0,082(2) (г/100мл) 0,014(2) (г/100мл) Н.Р.(2) Н.Р. Н.Р.(2) 44,6(2) (г/100мл) 42(1) 44(1) (г/100г) - - |
Таблица 4.2
| Наименование сырья, полупродуктов, готовой продукции (вещество,% масс), отходов производ-ва | ПДК в воздухе рабочей зоны производственных помещений (мг/м3) | Характеристика токсичности (воздействие на организм человека) |
| Бензол | 15/5 | Пары при высоких концентрациях действуют наркотически, вредно влияют на нервную систему, оказывают раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаз. Обладает резорбтивным действием, проникает в организм через неповрежденную кожу. Аллергическими и кумулятивными свойства- ми не обладает. КАНЦЕРОГЕН |
| Этилбензол | 50 | Пары вызывают поражение крови и кроветворных органов, раздражение слизистых оболочек, головную боль, головокружение боли в области сердца, раздражение кожи. Может попадать в организм работающих через органы дыхания и кожу. |
| Изопропилбензол | 50 | Пары при высоких концентрациях действуют на центральную нервную систему, кроветворные органы. Жидкий ИПБ оказывает раздражающее действие на кожу и слизис тые. При длительном контакте развиваются дерматиты. |
| Фракция полиалкил- Бензолов | 50 | Действует на центральную нервную систему (наркотическое и отчасти судорожное действие), вызывает изменение крови и кроветворных органов. Вдыхание паров вызывает головокружение, тошноту, рвоту. При неоднократном воздействии на кожу вызывает сухость и раздражение. |
| Бутилбензол | 50 | Действие аналогично полиалкилбензолам. |
| Пропан-пропилено- вая фракция | 100 | При превышении ПДК пары фракции оказывают наркотическое действие, могут вызвать головную боль, головокружение, ослабление дыхания, нарушение кровообращения, потерю сознания. При попадании на кожу вызывает ее поражение,аналогичное ожогу. |
| Едкий натр | 0,5 (аэрозоль) | При попадании на кожу вызывает ее поражение (химические ожоги), а при длительном действии может вызвать язвы и экземы. Сильно действует на слизистые оболочки. При попадании в глаза вызывает помутнение роговицы, поражение радужной оболочки - слепоту. |
| Хлористый алюминий | 5(по хлористому водороду) | Во влажном воздухе продукт гидролизуется с образованием хлористого водорода, который сильно раздражает верхние дыхательные пути и может вызвать воспаление слизистых оболочек глаз и дыхательных путей. |
| Смола полиалкил- Бензольная | 50 | Яляется токсичной. |
| Гидроксохлористый алюминий (алюмохлорид) | 500 | Обладает кислотныим свойствами: рН 0,8-2,0. При попадании на кожу и в глаза вызывает химические ожоги. При нагревании раздражает дыхательные пути. |
Изопропилбензол считается опасным в силу своих свойств: температура вспышки 34°С; температура самовоспламенения 424°С; область воспламенения 0,9 - 6,5 % об.; ПДК 50 мг/м3; класс опасности 4.