Thiết kế phân xưởng sản xuất Axetylen từ khí thiên nhiên

ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn GII THIU Khớ t nhiờn v khớ ng hnh trờn th gii hin cú tim nng rt ln vi tr lng c tớnh khong 130.103 t m3, ú sn xut v s dng khong 2.103 t m3 Vic s dng khớ t nhiờn hin ch yu lm nhiờn liu cho cỏc lũ t, lũ hi, nh mỏy nhit in v mt phn nh lm nguyờn liu cho tng hp hoỏ du nõng cao giỏ tr s dng v hiu qu kinh t ngi ta c gng tỡm phng phỏp ti u chuyn hoỏ khớ t nhiờn thnh cỏc hydrocacbon cú s nguyờn t C Cỏc sn phm ny cú ng dng rng lm nguyờn liu cho tng hp hu c hoỏ du Trc õy, Axetylen l ngun nguyờn liu ch yu cụng nghip tng hp hu c Khi cụng nghip hoỏ du phỏt trin, Axetylen c sn xut t napheta r hn, bn hn Tuy nhiờn, Axetylen c tip tc sn xut mt s sn phm c bit c tng hp t Axetylen hiu qu hn, hiu sut cao, cụng ngh tiờn tin Cỏc quỏ trỡnh cụng ngh sn xut Axetylen trờn th gii hin gm cú: Cụng ngh sn xut Axetylen t than ỏ hay cacbuacanxi Cụng ngh sn xut Axetylen t khớ t nhiờn v hydrocacbon Cụng ngh sn xut Axetylen t than ỏ hay canxicacbua l cụng ngh truyn thng Nú cú u im l Axetylen thu c nng khỏ cao (90%), nhng gõy ụ nhim mụi trng, tiờu th nng lng ln (in nng), khú t ng hoỏ Hin nay, cỏc nc Italy, Nht, Nam Phi, n sn xut Axetylen theo phng phỏp ny Cụng ngh sn xut Axetylen t khớ t nhiờn v hydrocacbon l quỏ trỡnh mi phỏt trin t nhng nm 1940 Hydrocacbon b nhit phõn nhit cao t 1100 - 15000C iu kin thi gian lu rt ngn ch vi ms (0,005 - 0,02s) Sau ú sn phm c nhanh chúng lm lnh xung nhit thp nhm trỏnh phõn hu sn phm Cụng ngh ny cú u im l khụng ụ Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn nhim mụi trng, kinh t, t ng hoỏ cao Do vy, ti ca em l "Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn" PHN I :TNG QUAN Lí THUYT 1.1 GII THIU V KH THIấN NHIấN Khớ thiờn nhiờn c khai thỏc t cỏc m khớ nm sõu di mt t Trong khớ thiờn nhiờn thnh phn ch yu l me tan (CH4) chim khong 93 99% mol cũn li l cỏc hp cht khỏc nh etan (C2H6), Propan (C3H8) v mt lng nh butan (C4H8) ngoi cũn cú cỏc thnh phn phi hydrocacbon khỏc nh N2, CO2, H2S, He, H2 nhiu m khớ thỡ khớ thiờn thu c l khớ chua tc l thnh phn cú cha nhiu khớ H2S V CO2 Khớ CO2 V H2S cú mt khớ thiờn nhiờn l iu cú hi bi vỡ nú lm tng chi phớ chuyn, lm gim nhit chỏy v gõy n mũn ng ng cho nờn nng ca chỳng phi c khng ch mt t l cho phộp v chỳng phi c lm ngt trc ch bin hoỏ hc Di õy l bng s liu v thnh phn khớ thiờn nhiờn ca CHLB Nga v ca Vit Nam Bng 1: Thnh phn ca khớ thiờn nhiờn Thnh phn Phn mol Cỏc hydrocacbon 0,75 0,99 Metan 0,01 0,15 Etan 0,01 0,1 Propan 0,01 n-Butan 0,01 n-Pentan 0,01 Iso-Pentan 0,01 Hexan 0,001 Heptan v cỏc hydrocacbon cao 0,001 hn Cỏc phi hydrocacbon N2 Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 0,15 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn CO2 0,1 H2S 0,3 He 0,05 Bng 2: Thnh phn hoỏ hc ca khớ thiờn nhiờn v khớ ng hnh Vit Nam Khớ ng hnh Cu t Bch H i Hựng Khớ t nhiờn Rng Tin Hi Rng t CH4 73,0 77,0 78,0 87,6 84,0 C2H6 12 10 3,0 3,1 6,0 C3H8 7,0 5,0 2,0 1,2 4,0 C4H10 2,9 3,3 1,0 1,0 2,0 C5H12 2,5 1,2 1,0 0,8 23,0 CO2 0,7 3,0 2,0 3,0 4,0 N2 0,5 3,0 2,0 3,0 4,0 1.2 TNG QUAN V AXETYLEN Axetylen cú vai trũ rt quan trng cụng nghip hoỏ hc v cú nhiu ng dng trong cỏc quỏ trỡnh gia cụng kim loi Nhit ngn la ca khớ axetylen rt cao nờn ngi ta dựng khớ axetylen hn ,ct, ty g, kh C T nm 1940 tr v trc thỡ axetylen c sn xut t canxi cacbua Quỏ trỡnh sn xut axetylen t hydrocacbon bt u c nghiờn cu t sau i chin th gii ln th hai Quỏ trỡnh ny ban u c tin hnh phũng thớ nghim vi mc ớch l xỏc nh cỏc iu kin bin i hydrocacbon parafin thnh axetylen Nh tớch lu c cỏc kinh nghiờm c v lý thuyt ln thc t ca cụng nghip nhit phõn ó cho phộp phỏt trin v thit k cỏc thit b u tiờn sn xut axetylen bng cỏch nhit phõn hydrocacbon nhit cao Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Quỏ trỡnh nhit phõn trc tip hydrocacbon sn xut axetylen l mt quỏ trỡnh phc tp, mi xut hin cụng nghip vũng nm mi nm tr li õy Trong cụng ngh ny hydrocacbon b nhit phõn nhit cao (1100 15000C) iu kin on nhit v thi gian phn ng rt ngn (t 0,005- 02 giõy) Sau ú sn phm c nhanh chúng lm lnh h nhit xung nhm hn ch cỏc phn ng phõn hu axetylen Nhit phõn hydrocacbon nhn axetylen ln u tiờn c thc hin bi hóng Wulf - process (M) ct mch Propan Sau ú l quỏ trỡnh nhit phõn ng th m cht ti nhit l khớ chỏy (khúi lũ) cú nhit ó cao Theo phng phỏp ny ngi ta ó xõy dng cỏc thit b M, Phỏp, Italia Sau ú ngi ta ó phỏt minh c phng phỏp cp nhit mi bng cỏch a oxy vo vựng phn ng t chỏy mt phn nguyờn liu cp nhit cho lũ v ngi ta gi ú l phng phỏp oxy hoỏ Ngi ta cng dựng nng lng in cracking hydrocacbon vi mc ớch sn xut axetylen Ngoi ngi ta cũn dựng cỏc phng phỏp truyn nhit mi hin i hn sn xut axelylen nh nhit phõn dũng plasma nhit thp Cỏc phng phỏp mi ngy cng cho phộp t chc sn xut axetylen theo s cụng ngh n gin hn, lũ phn ng nh nhng nng sut ln u t khụng cao Kt hp vi vic s dng hiu qu (tn dng hp lý) cỏc sn phm thu c quỏ trỡnh nhit phõn cho phộp h giỏ thnh sn phm axetylen Tuy quỏ trỡnh i t nguyờn liu hydrocacbon cú nng sut ln, thớch hp cụng nghip nhng sn xut axetylen t canxi cacbua gi vai trũ nht nh ca nú cụng nghip nhng nc khụng cú tim nng v khớ t nhiờn v khớ ng hnh hay dựng axetylen cỏc vic hn ct kim loi 1.2.1 TNH CHT VT Lí Hai nguyờn t cacbon ca phõn t axetylen trng thỏi lai hoỏ sp, chỳng liờn kt vi bng mt liờn kt() v hai liờn kt Mi nguyờn t Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn cacbon cũn mt liờn kt () vi nguyờn t H di ca liờn kt ny gim dn theo th t sau: etan, etylen, axetylen Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Cht liờn kt Etan Etylen Axetylen HC 110,2 108,6 105,9 CC 154,3 133,7 120,7 Tuy nhiờn, theo th t ú thỡ xu hng hỳt electron ca nguyờn t cacbon li tng (etan Csp2 > Csp3 Kt qu l liờn kt C H cú s phõn cc mnh: C H lm tng mụ men lng cc ca liờn kt v lm tng kh nng ca hydro tỏch di dng proton, ú tớnh axit ca axetylen l ln hn c so vi etylen v etan Do tớnh axit ca axetylen lm cho nú d ho tan dung dch baz, to liờn kt hydro vi chỳng Vỡ th, ỏp sut hi ca nhng dung dch ny khụng tuõn theo nh lut Raul Do c im cu to ca axetylen nh ó trỡnh by trờn m axetylen d dng tham gia cỏc phn ng nh : phn ng th, phn ng cng hp, th nguyờn t H, polime hoỏ v phn ng úng vũng S phỏt trin ca cỏc phn ng axetylen cú mt ỏp sut m u cho nghnh cụng nghip hoỏ axetylen hin i W.Reppe (1892- l969), BASF Ludwigshafen (Cng ho liờn bang c) Cỏc nhúm phn ng quan trng nht vinyl hoỏ, etynyl hoỏ, cacbonnl hoỏ, polime hoỏ úng vũng v polime hoỏ thng Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn n = 3a(a - 1) + ( ) Thay giỏ tr n = 546 vo () ta cú : 546 = 3a(a -1) + a = 14( ng) Thay a = 14 vo () ta c : b = 2.14 -1 = 27 (ng) + ng kớnh ca h thng phõn phi ng tớnh theo cụng thc : D = t (b-1) +4 d Trong ú : D : ng kớnh ca ng (m) d : ng kớnh ngoi ca ng (m) t : bc ng (m) thng chn t = 1,21,5.d chn t = 1,5.d = 1,5 40.10-3 = 0,06 (m) Thay s vo ta cú : D = t (b-1) + d = 0,06 (27-1) + 0,04 = 1,72(m) Theo quy chun chn D = 1,8 (m) + Tớnh th tớch vựng phn ng (Vp): trỏnh s phõn hu sn phm thỡ thi gian lu vựng phn ng l =0,02s ta cú lng khớ sn phm (ktc) l :V= 37408,12 (m3/h) ta chuyn v iu kin 15000c V T T 273 1500 3 V V0 37408,12 242947,2 (m /h) =67,5 (m /s) V0 T0 T0 273 Ta cú : Vp = V = 67,5 0,02 =1,35 (m3) Gi chiu di vựng phn ng l H : theo cụng thc : H= V 1,35 0,53 (m) 530 (mm) D 3,14 (1,8) 4.2 TNH THIT B LM LNH KH CRACKING : Khớ sau cracking v c tụi bng nc sau ú i qua thit b ny Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 87 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Thỏp cú nhim v lm lnh cho giai on v giai on3 Khớ 800c c lm lnh xung 550c giai on Lng khớ i vo l : V = 36659,96 (m3/h) Thỏp lm lnh ta s dng l thỏp m : Ta chn loi thỏp m v g vi cỏc thụng s : Chiu dy m : a =0,01m Khong cỏch gia cỏc m : b = 0,02 m Chiu cao m : c = 0,1 m B mt riờng :d = 65 m2/m3 = 65 m-1 Th tớch t :Vd = 0,68 m3 Khi lng riờng xp :d = 145 (Kg/m3) Tớnh ng kớnh thỏp : D= S CH (*) Trong ú : D : ng kớnh thỏp (m) SCH : Tit din chung ca m (m2) Tớnh tc ti hn ca khớ i c xỏc nh theo cụng thc : v = 2,32 (**) d td Trong ú : : nht ca khớ (CP) dt : ng kớnh tng ng ca m (m) : lng riờng ca khớ (Kg/m3) Tớnh nht ca khớ xỏc nh nhit l t = 550c ỏp dng cụng thc : t =0 273 C t ( ) t C 273 (***) Trong ú : Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 88 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn T : nht nhit t = 550c ( N.s/m2) : nht nhit t = 00c (N.s/m3) C : hng s ph thuc vo tng khớ vi ,C tra bng ta cú : Thay cỏc giỏ tr ó tra c bng trờn ta cú nht ca hn hp khớ nhit t = 550C Cu t .10-7(N.s/m2) Cu t .10-7(N.s/m2) C2H2 113,93 CO 190,59 C2H4 116,93 C3H4 94,53 CH4 112,11 H2 69,59 CO2 163,38 N2 189,63 Theo cụng thc : M hh hh mi M i i (****) i Trong ú : Mhh : Khi lng phõn t trung bỡnh ca hn hp khớ (Kg/Kmol) hh : nht ca hn hp khớ 550c mi ,Mi ,i : Ln lt l thnh phn mol , lng mol b nht ca cu t 550c Bng lng riờng ca cỏc cu t : Cu t %Th tớch (Kg/m3) Mi (Kg/Kmol) C2H2 8,5% 1,1708 26 C2H4 0,4% 1,2614 28 H2 57% 0,0898 CH4 4% 0,7167 16 CO 25,5% 1,2501 28 CO2 3% 1,9768 44 N2 1% 1,2507 28 Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 89 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn C3H4 0,6% 1,7857 40 Tớnh nht ca hn hp khớ : Mhh = m M i i 0,085.26 + 0,004.28 + 0,57.2 + 0,255.28 + 0,03.44 + 0,01.28 + 0,006.40 = 13,08 (Kg/Kmol) Thay cỏc giỏ tr vo cụng thc trờn ta cú : hh = 13,08 150,3.10 -7 (N.s/m2) = 150,3.10-4 (CP) 0,087 Tớnh dt : ta cú : tt = 2.b = 2.0,02 = 0,04 (m) Tớnh lng riờng ca khớ 550c Theo cụng thc : p0 p T0 p1 V1 p0 V0 p1 m ,Vi V T1 T0 T1 T0 T1 p0 Thay s vo ta cú : = 273 0,832.0 273 55 T bng trờn ta cú : = 0,085.1,1708 + 0,004.1,2614 + 0,57.0,0898 + 0,04.0,7167 + 0,255.1,2501 + 0,03.1,9768 + 0,01.1,2507 + 0,006.1,7857 = 0,5857 (Kg/m3) = 0,832.0,5857 = 0,487 (kg/m3) Thay cỏc giỏ tr , dt , vo (**) v = 2,32 dt 2,32 150,3.10 1,79 (m/s) 0,04 0,487 B mt t cn thit ca m l : S V 36659,96 5,69 (m ) v 3600 1,79 Tớnh din tớch chung ca m : SCH = ab 0,01 0,02 Su 5,69 8,535 (m ) b 0,02 Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 90 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Vy ng kớnh ca thỏp l : D= S CH 8,535 =3,3 (m) 3,14 Theo tiờu chun chn D = 3,6 (m) 4.2.1.Tớnh chiu cao ca on thỏp * Khong cỏch phn di n ỏy thỏp l : 1,6 (m) * Khong cỏch cho phộp nh thỏp l :0,5 (m) * Chiu cao ỏy Elip l : 0,9 (m) * ng kớnh ca ng theo tiờu chun l :1,8 (m) * Chn s vũng m l vũng Vy ta cú : H = 1,6 + 0,5 + 0,9 + 1,8 = 3,8 (m) i vi giai on (on trờn ) ta chn nh on di : HThỏp = 3,8.2 = 7,6 (m) Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 91 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn PHN VI : XY DNG CễNG NGHIP Nghnh cụng nghip hoỏ du l ngnh rt mi m i vi c ta , nh mỏy hoỏ du l mt nh mỏy hin i v dõy chuyn sn xut vi uy mụ ln Nú cú v trớ quan trng nn kinh t quc dõn ng thi õy l d ỏn mang tớnh chin lc ca chớnh ph , vỡ vy a im xõy dng nh mỏy l cn nghiờn cu tht trng La chn a im xõy dng nh mỏy ch bin du m Cn c trờn yờu cu v nhim v phỏt trin nn kinh t quc dõn v mc tiờu k thut ca phõn xng Cn c trờn vic quy hach vựng phỏt trin kinh t phõn b sc sn xut v quy hch xõy dng a Im l chn xõy dng nh mỏy ti khu cụng nghip Phỳ M - Vng Tu a im xõy dng tho nhng yờu cu sau : - a im xõy dng tho nhng yờu cu v quy hoch vựng quy hoch cm kinh t ó c nh nc phờ duyt - Gn ngun cung cp nguyờn liu khớ t nhiờn - Cú kh nng cung ng nhõn cụng quỏ trỡnh xõy dng nh mỏy cng nh chuyn nh mỏy sau ny Tn dng c ngun nhõn lc a phng sn cú - Khu t cú th m rng tng lai Cp thoỏt nc d dng - Trong nh mỏy ch bin du m thng b ụ nhim bi khớ Hydrocacbon , ngoi cũn b nh hng bi cỏc khớ ph khỏc ú d gõy chỏy n , ụ nhim mụi trng nờn a dim sn xut phi t xa khu dõn c hn ch ti a nh hng xu ca mụi trng n khu dõn c - Mt khỏc vt liu , vt t xõy dng ly ni tnh , ngun nhõn cụng a phng di , õy l yu tú quan trng quỏ trỡnh y mnh xõy dng nh mỏy cng nh chuyn nh mỏy sau ny Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 92 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn 6.1 C IM CA NH MY V MT S YấU CU - Dõy chuyn lm vic ỏp sut thng i vi tit b phn chớnh v ỏp sut cao vi giai on hp th vỡ lý kinh t - Do cú nhiu phõn xng ln kiờn kt vi nờn khu t yờu cu phi cú hỡnh dng kớch thc thun din tớch xõy dng v m rng tng lai - Do l mt nh mỏy d phỏt sinh chỏy n v hi vỡ vy khu t phI xõy dng cỏch xa khu dõn c v cui hng giú ch o Nguyờn liu : Khớ t nhiờn c khai thỏc t cỏc m khớ chuyn n Sn phm ca nh mỏy : - Cỏc sn phm dng khớ cú gii hn n rng Do ú nờn cn thit phI m bo tuyt i an ton Vỡ nh mỏy c khớ hoỏ v t ng hoỏ hon ton nờn s lng cụng nhõn ớt khong 100 ngi 6.2 TNG MT BNG NH MY Cỏc hng mc cụng trỡnh nh mỏy c xõy dng tho tớnh cht phõn vựng : - Vựng trc nh mỏy: L ni b trớ cỏc nh hnh chớnh , phc v sinh hot , Gara ụtụ , xe p , xe mỏy Din tớch vựng ny chim khong 20% din tớch nh mỏy - Vựng sn xut : l vựng ngn cỏch trc nh mỏy bng tng ro Cỏc cụng trỡnh c b trớ gm cú : Nh bo v , phõn xng hnh chớnh , xng c khớ , nng lng , kho Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 93 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Cỏc hng mc cụng trỡnh Di , m Rng , m Din tớch Nh hnh chớnh 24 16 288 Nh xe p xe mỏy 18 162 Nh xe hi 18 162 Nh n + hi trng 24 18 432 Nh khỏch 18 162 Phũng bo v 6 144 Nh sn xut chớnh 54 24 1296 Phũng iu khin trung tõm 12 108 Kho nguyờn liu 24 18 432 10 Kho sn phm 24 18 432 11 Nh cu ho + khớ nộn 18 162 12 Nh x lý + cp nc 18 162 13 Phũng thớ nghim 12 108 14 Trm bin th 12 108 15 X-ởng khí 24 18 432 16 Kho cụng c 12 108 6.3 YấU CU THIT K TNG MT BNG ỏp ng c mc cao nht ca dõy chuyn cụng ngh cho chiu di dõy chuyn sn xut ngn nht , khụng trựng lp , hn ch ti a s giao m bo mi liờn h mt thit gia cỏc hng mc cụng trỡnh vi h thng giao thụng , cỏc mng li cung cp k thut khỏc bờn v bờn ngoi nh mỏy Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 94 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Khu t xõy dng nh mỏy c phõn thnh cỏc khu vc chc nng theo c im ca sn xut , yờu cu v sinh , c im s c , lng phng tin chuuyn , mt cụng nhõn to iu kin cho vic qun lý hnh cỏc khu vc chc nng m bo mi quan h hp tỏc mt thit vi cỏc nh mỏy lõn cn khu cụng nghip vi vic s dng chung cỏc cụng trỡnh m bo k thut , x lý cht thi , chng ụ nhim mụi trng cng nh cỏc cụng trỡnh chớnh phc v cụng cng nhm em li hiu qu kinh t , hn ch xõy dng nh mỏy v tit kim din tớch xõy dng 6.4 CC CH TIấU - Din tớch nh mỏy : Snm = 26792 m2 - Din tớch sõn hố , ng giao thụng , cỏc cụng trỡnh ngm : Sn = 7358 m2 - Din tớch dõy dng : Sxd = 4698 m2 - Din tớch s dng : Ssd = 12056,4 m2 H s xõy dng : K xd H s s dng : K sd 4698 2000 25% 26792 S sd 12056,4 45% S nm 26792 6.5 NH MY SN XUT PHN XNG SN XUT AXETYLEN Gia nhit Thit b phn ng Thu hi mui Nguyờn liu Chng tỏch Sn phm ph Sn phm S dõy chuyn sn xut ca phõn xng Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 95 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn Do quỏ trỡnh sn xut c tin hnh hu ht cỏc thit b kớn , kớch thc thit b rt cao v to , chuyn bng ng ng , cỏc quỏ trỡnh sn xut c c khớ hoỏ t ng hoỏ ton b , vic iu khin sn xut c tin hnh phũng Iu khin trung tõm Do ú thit k nh sn xut bỏn l , thiờn l Nh sn xut l thiờn c thit k bng khung thộp , bờn cú nh Iu khin trung tõm v t cỏc thit b ph tr cho quỏ trỡnh sn xut nh thit b lm lnh , ni hi , mỏy nộn Cỏc thit b chớnh nh thit b phn ng , thit b chng tỏch , tỏi sinh c t ngoi tri Ngoi nh cũn b trớ cỏc h thng bo h lao ng , phũng thay qun ỏo v ngh ngi ca cụng nhõn Cỏc thụng s chớnh phõn xng : - Nh khung sn bỏn l thiờn : Di 54 m , Rng 24 m Din tớch s dng : Kớch thc nh : - Nhp nh L1 = m , L2 = m - Bc ct B = m - Chiu cao nh H1 = m , H2 = 6m , H3 = m Kt cu nh : - Kt cu khung thộp chu lc - Tng bao quanh nh iu khin trung tõm 200 m - Sn mỏi lm bng bờ tụng ct thộp nh Khu sn xut t thit b chớnh cao 10 m , rng 1.8 m Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 96 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn PHN VII : AN TON LAO NG Axetylen cú gii hn n vi khụng khớ rt rng 2,5 80% cú lờn ti 100% Do ú mi ngi lao ng cn phi tuyt i chp hnh cỏc quy phm v an ton lao ng v chng chỏy n Cỏc thit b mỏy múc , bm , mụ t dõy dn in phi c ch to c bit chng chỏy n ( khụng phỏt sinh tia la in ) H thng an ton phũng chỏy cha chỏy phi m bo t ng cha chỏy xy s c i vi vic chuyn thỡ ng ng cng ngn cng tt ng ng phI chng chỏy n i vi vic tn cha : thit b cha phi sn xut riờng v ỏp sut nộn khụng cao Thụng thng ngi ta thng cha Axetylen cỏc thựng bng thộp cú ph lp sn c bit hoc cha thựng lm bng thu tinh vi ỏp sut nộn nh hn 2,7 at Mt cỏch tn cha khỏc ú l ngi ta hoỏ lng Axetylen 30 50 at nhit thng , nhng cỏch lm ny thng khỏ nguy him nờn hin ngi ta thng nộn chỳng nhit - 800C v ỏp sut 1,3at Trong quỏ trỡnh tn cha ngi ta thng cho thờm % Axeton hoc xylen lm gim gii hn n trờn Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 97 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn KT LUN Do Axetylen l sn phm cú vai trũ quan trng i sng cho nờn chỳng ta cn phi trung nghiờn cu v ci tin cỏc phng phỏp sn xut Axetylen thu c hiu qu kinh t cao Trong hai phng phỏp sn xut Axetylen ( i t canxi cacbua v i t khớ thiờn nhiờn ) tỡ phng phỏp i t khớ thiờn nhiờn cú xu hng phỏt trin mnh hn bi vỡ cụng nghip du khớ phỏt trin mnh dn n nguyờn liu cho quỏ trỡnh sn xut r v phng phỏp ny c thc hin pha khớ nờn nng sut ca quỏ trỡnh ln quỏ trỡnh n gin hn vv Trong quỏ trỡnh nhit phõn khớ t nhiờn sn xut Axetylen thỡ phng phỏp Oxy hoỏ khụng hon ton l cú hiu qu v kinh t hn phng phỏp nhit in nờn s dng rng rói hn cụng nghip i vi Vit Nam , cụng nghip hoỏ du cú tng lai hn rt ln ngun du khớ di , t nc ang trờn ng cụng nghip hoỏ hin i hoỏ nờn cú nhu cu v cỏc sn phm i t axetylen khỏ cao Mt khỏc cỏc cụng ngh sn xut axetylen u cú giỏ thnh u t khỏ r nờn rt phự hp vi chỳng ta Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 98 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn LI CM N Trong thi gian lm ỏn tt nghip va qua, em xin by t lũng bit n sõu sc ti thy giỏo hng dn : GS TS o Vn Tng Ngi ó tn tỡnh giỳp v to iu kin thun li cho em sut quỏ trỡnh thc hin ti Em xin chõn thnh cm n n ton th cỏc thy giỏo, cụ giỏo b mụn Cụng Ngh Hu C - Húa Du, Trng i Hc Bỏch Khoa H Ni ó trang b cho em nhng kin thc b ớch sut thi gian hc nghiờn cu hon thnh tt bn ỏn ny Tuy nhiờn, iu kin nghiờn cu cũn hn ch, kin thc cũn cha sõu, kinh nghim cha cú cựng vi thi gian cú hn nờn ỏn tt nghip ny khụng trỏnh nhiu thiu sút Mong cỏc thy cụ giỏo, cỏc bn ng nghip cựng cỏc bn c thụng cm, giỳp em bn ỏn c hon thin hn Mt ln na em xin chõn thnh cm n! H Ni, Ngy thỏng nm 2004 Sinh Viờn Trn Thanh Hu Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 99 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn MC LC Trang PHN I :TNG QUAN Lí THUYT 1.1 GII THIU V KH THIấN NHIấN 1.2 TNG QUAN V AXETYLEN 1.2.1 TNH CHT VT Lí 2.2 T.NH CHT HO HC 2.2.1 C IM CU TO CA PHN T AXETYLEN 1.2.2.2 CC PHN NG QUAN TRNG TRONG CễNG NGHIP 10 1.2.2.3 CC PHN NG KHC 16 PHN II: CC QU TRèNH CễNG NGHIP SN XUT AXETYLEN 18 2.1 CễNG NGH SN XUT AXETYLEN T KH THIấN NHIấN V HYDROCACBON 18 2.1.1 NHIT NG HC V NG HC CA QU TRèNH 18 2.1.2 C CH CA QU TRèNH 22 2.1.2.1 NG HC QU TRèNH NHIT PHN HYDROCACBON NGUYấN LIU 23 2.1.2.2 NG HC TO THNH V PHN HU AXETYLEN 26 2.1.3 LA CHN NGUYấN LIU NHIT PHN 30 2.1.4 CC CễNG NGH SN XUT AXETYLEN T KH THIấN NHIấN V T HYDROCACBON 31 2.1.4.1 QU TRèNH NHIT IấN 32 2.1.4.2 QU TRèNH OXY HO KHễNG HON TON 40 2.1.4.3 S PHN TCH V TINH CH 47 2.2 CễNG NGH SN XUT EXETYLEN T THAN HAY CACBUA CANXI 52 2.2.1 THIT B LOI T 54 2.2.2 THIT B LOI KHễ 57 2.2.3 PHNG PHP SN XUT AXETYLEN TRC TIP T THAN (QU TRèNH H QUANG) 60 2.3 SO SNH CC PHNG PHP 63 Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 100 ỏn tt nghip Thit k phõn xng sn xut Axetylen t khớ thiờn nhiờn 2.4 THUYT MINH DY CHUYN CễNG NGH 65 PHN III :TNH TON 66 3.1 TNH CN BNG VT CHT TRONG THIT B PHN NG 66 3.2 TNH TON CN BNG NHIT LNG 72 3.2.1 TNH NHIT DUNG RIấNG CA OXY K THUT I VO THIT B PHN NG 6000C(8730K) 73 3.2.2 TNH NHIT DUNG RIấNG CA KH T NHIấN I VO THIT B PHN NG 6000C(8730K) 74 3.2.3 TNH NHIT KH NGUYấN LIU MANG VO 74 3.2.4 TNH HIU NG NHIT CA PHN NG 75 3.2.5 TNH NHIT DUNG RIấNG CA KH NHIT PHN RA 800C 78 PHN IV TNH TON THIT B 85 4.1 TNH TON THIT B PHN NG CHNH : 85 4.1.1 TNH NG KNH V S NG PHN PHI TRONG THIT B PHN PHI KH 85 4.2 TNH THIT B LM LNH KH CRACKING : 87 4.2.1.TNH CHIU CAO CA ON THP 91 PHN VI : XY DNG CễNG NGHIP 92 6.1 C IM CA NH MY V MT S YấU CU 93 6.2 TNG MT BNG NH MY 93 6.3 YấU CU THIT K TNG MT BNG 94 6.4 CC CH TIấU 95 6.5 NH MY SN XUT PHN XNG SN XUT AXETYLEN 95 PHN VII : AN TON LAO NG 97 KT LUN 98 Trn Thanh Hu - Lp Hoỏ Du II 101