Описание технологического процесса

Аннотация

В данной работе я изучила процесс изомеризации дихлорбетенов, дегидрохлорирование и выделение хлоропрена.

В ходе работы я определила параметры, подлежащие контролю, регулированию, сигнализации, блокировке и защите. Так же исследовала рынок, необходимых для функционирования процесса, средств измерений, произвела сравнительный анализ и обоснованный выбор наиболее подходящих устройств. Написала алгоритм первичной обработки данных и циклического опроса датчиков.

Работа состоит из? страниц,? глав,? рисунка,? таблиц,?-ого приложения. В конце работы предоставлен список используемой литературы, который состоит из? источников.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 4

1. Описание технологического процесса. 5

2. Выбор параметров, подлежащих регулированию, контролированию, сигнализации, защите, и блокировке. 10

3. Выбор и описание комплекса технических средств. 14

1)Измерение температуры.. 15

2)Измерение давления. 16

3)Датчики для измерения уровня. 17

4)Измерение расхода/дозирование. 19

5)Измерение влажности. 21

6)Датчик измерения кислорода. 22

7)Преобразователь частоты.. 22

8)Магнитный пускатель. 23

9)Барьер искрозащиты.. 23

10)Запорно-регулирующая трубопроводная арматура. 24

4. Описание алгоритмов сбора, первичной обработки информации и циклического опроса датчиков. 26

Заключение. 30

Список литературы.. 31

ВВЕДЕНИЕ

Внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами ведет к улучшениям качества и количества конечного продукта, также улучается управление производственным процессом.

В данном курсовом проекте я автоматизировала функциональную схему процесса производства изомеризации дихлорбутенов, дегидрохлорирование и выделение хлоропрена.

Для получения хлоропрена, смесь дихлорбутенов разделяют на 3,4-дихлорбутен-1 и 1,4-дихлорбутен-2. И только из 3,4-дихлорбутена-1 при дегидрохлорировании образует хлоропрен.

Хлоропрен обладает высокой эластичностью, плотностью, стойкостью к кислородному и озонному старению и другими качествами. Хлоропреновый каучук используется для изготовления плоских и клиновидных ремней, транспортерных лент, различного рода рукавов, протекторов для антиобледенителей, также хлоропрен широко применяется в кабельной промышленности для изготовления протекторного слоя морского, шахтного и других различных видов кабеля.

Описание технологического процесса

Рисунок 1. Изомеризация дихлорбутенов, дегидрохлорирование и выделение хлоропрена. [3]

При хлорировании бутадиена получается смесь дихлорбутенов, состоящая примерно из 30-35% 3,4-дихлорбутена-1 и 65-70% 1,4-дихлорбутен-2 из них только 3,4-дихлорбутен-1 при дегидрохлорировании образует хлоропрен. Поэтому сначала ректификацией оба изомера отделяются друг от друга, а затем 1,4-дихлорбутен-2 путем каталитической изомеризации превращается в 3,4-дихлорбутен-1. Реакция изомеризации обратима, оба изомера легко переходят друг в друга под действием теплоты и катализаторов. Катализатором реакции изомеризации служит медь. Катализатор вводится в реактор в виде раствора нафтената меди с содержанием меди около 5%.

Смесь дихлорбутенов подается в колонну изомеризации 1. Дистиллят колонны 1, состоящий в основном из 3,4-дихлорбутен-1, поступает на конденсацию в конденсаторы 6 и 8. Несконденсировавшиеся газы после конденсатора 8 направляются на пароэжекционную установку. Конденсат собирается в емкость 7, откуда часть его возвращается в колонну в виде флегмы, а другая часть подается в колонну 11 для отгонки низкокипящих продуктов – монохлорбутена и α-хлоропрена. Кубовая жидкость колонны 1, содержащая 99% 1,4-дихлорбутен-2, выходя из куба, поступает в среднюю часть реактора изомеризации 3, в котором 1,4-дихлорбутен-2 каталитически превращается в 3,4-дихлорбутен-1, при 115 ℃ давление 62 кПа. Реакционная жидкость в реакторе изомеризации постоянно циркулирует при помощи насоса 5.

3,4-дихлорбутен-1 вместе с непревратившимся 1,4-дихлорбутен-2 из верха реактора 3 в паровой фазе возвращается в колонну 1, где из этой смеси выделяется 1,4-дихлорбутен-2 и возвращается в реактор изомеризации. Реактор изомеризации обогревается паром через выносной кипятильник 4. Во избежании применение высоких температур, при которых возможна обратная измеризация 3,4-дихлорбутен-1 в 1,4-дихлорбутен-2, процесс ректификации ведется под вакуумом. Кроме того, в колонну вместе с флегмой вводится ингибитор- додецилмеркаптан.

Кубоая жидкость колонны 11, содержащая 99,5% 3,4-дихлорбутен-1, подается в холодильник 19, где охлождается водой до 40 ℃, затем в промежуточный бак-хранилище 20, откуда направляется на дегидрохлорирование в хлоропрен. Дегидрохлорирование 3,4-дихлорбутен-1 проводится водным раствором едкого натра при 90 ℃ и давлении 0,25 МПа. концентрация едкого натра в реакционной жидкости 2% органическая фаза в реакционнной жидкости составляет около 1%, остальные 99% - водная фаза. В дегидрохлоринатор 24 подается острый пар с температурой 120 ℃ как для поддержания необходимой температуры, так и для испарения образовавшегося хлоропрена, который отводится из реактора в паровой фазе. 3,4-дихлорбутенП из бака-хранилища 20 насосом 21 направляется сначала в холодильник 22, а затем в верхнюю часть отдувочного скруббера 23. В скруббер снизу поступают отдувочные газы из системы, содержащие в основном азот, оксид азота и пары хлоропрена. Из отдувочного скруббера 3,4-дихлорбутен-1 с растворенным в нем хлоропреном самотеком поступает в дегидрохлоринатор 24. Едкий натр подается в дегидрохлоринатор в виде свежего 20%-ного раствора. Для подавления обратной изомеризации 3,4-дихлорбутена-1 в 1,4-дихлорбутен-1 в дегидрохлоринатор вводится ингибитор -8 %ный водный раствор сульфида натрия.

Образовавшиеся в дегидрохлоринаторе хлоропрен в паровой фазе вместе с парами непрореагировавшего 3,4-дихлорбутен-1 из верхней части реактора поступает в колонну 25, где хлоропрен отделяется от 3,4-дихлорбутен-1, который снова возвращается в дегидрохлоринатор. Пары хлоропрена с содержанием не более 0,1% 3,4-дихлорбутен-1 из верхней части колонны 28 насосом 29 возвращается в колонну 25 в виде флегмы. Обогрев колонны 28 осуществляется острым паром, подаваемым в куб колонны. Для подавления полимеризации хлоропрена в куб и верх колонны подается оксид азота в виде 10%-ной смеси с азотом.

Дистилят колонны 28-хлоропрен содержит некоторое количество низкокипящих примесей, в ацельтадегида, и передается на окончательную очистку в колонну 33. Для обогрева колонны 33 в ее куб подается острый пар.

Отогнынные легкие фракции конденсируются конденаторе 34. Конденсат и несконденсировавшиеся газы поступают, в сборник 35, откуда часть легкой фракции подается на орошение колонны, а остальное направляется на сжигание. Кубовая жидкость колонны 33-хлоропрен охлаждается в холодильнике 38 до 48℃ и поступает в отстойник 39 для отделения от воды. В отстойник 39 подается ингибитор- оксид азота. После отстойника 39 хлоропрен подвергается двухступенчатой щелочной промывке с целью нейтрализации следов соляной кислоты и разрушения перексидов хлоропрена, которые могут образоваться в небольших количествах в процессе ретификации. При этом хлоропрен также частично отмывается от ацетальдегида. Целью переохлождения на последней стадии промывки является осушка хлоропрена. После щелочной промывки хлоропрен поступает в баки-хранилища хлоропрена- ректификата 46, охлаждаемые рассолом.