1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế phân xưởng sản xuất Butadien

121 586 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 121
Dung lượng 1,47 MB

Nội dung

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp vừa qua, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo hƣớng dẫn : PGS TS Nguyễn Thị Minh Hiền Ngƣời tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể thầy giáo, cô giáo môn Công Nghệ Hữu Cơ - Hóa Dầu, Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội trang bị cho em kiến thức bổ ích suốt thời gian học tập nghiên cứu để hoàn thành tốt đồ án Tuy nhiên, điều kiện nghiên cứu hạn chế, kiến thức chƣa sâu, kinh nghiệm chƣa có với thời gian có hạn nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi nhiều thiếu sót Mong thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp bạn đọc thông cảm, giúp đỡ em để đồ án đƣợc hoàn thiện Hà Nội, Ngày tháng năm 2003 Sinh Viên Phan Văn Nghĩa SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien MỞ ĐẦU Butadien 1,3 gọi divinyl, năm 1867 Bepmen điều chế cách nhiệt phân hỗn hợp khí etylen (C2H4) axetylen (C2H2), Lebeder trùng hợp divinyl để đƣợc cao su vào năm 1910, phát minh Lebeder làm cho việc nghiên cứu áp dụng vào sản xuất divinyl phát triển mạnh Butadien đƣợc sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác Khi bắt đầu sản xuất giai đoạn chiến tranh giới thứ hai, ngƣời ta sử dụng loại nguyên liệu nhƣ : buten, n-butan, xăng (naphta), etanol, axetylen… Nhƣng công nghiệp sản xuất butadien mang lại hiệu kinh tế lớn từ n-butan hỗn hợp butan buten Butadien 1,3 có công thức CH2 = CH – CH = CH2 chất khí không màu, ngƣng tụ thành chất lỏng nhiệt độ – 4,3oC (1atm), tạo thành hỗn hợp nổ với không khí giới hạn nồng độ - 11,5% thể tích Butadien 1,3 monome quan trọng dùng để sản xuất cao su tổng hợp (cao su poli butadien (BR) ), có khả đồng trùng hợp với nhiều monome khác nhƣ Styren (C6H5 – CH = CH2),  - metyl Styren hay acrylonitryl (CH2 = CH – CN), tạo sản phẩm có giá trị thực tiễn nhƣ cao su acrylonitryl butadien (SDR), cao su butadien – nitril Phần lớn cao su có tên gọi chung đƣợc dùng rộng rãi để chế tạo lốp, chi tiết nghành công nghệ cao su khác Cao su butadien - nitril có đặc điểm bậc tính bền cao sử dụng để sản xuất chi tiết đặc biệt Từ tính công dụng cao su Vì butadien cần thiết cho công nghiệp hoá chất để sản xuất cao su, nhựa đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng nƣớc nhƣ xuất Trong phạm vi đồ án này, cần làm vấn đề sau: - Phần I: Nêu tính chất vật lý hoá học butadien SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien - Phần II: Tổng quan trình sản xuất butadien - Phần III: Tính toán công nghệ - Phần IV: Tính toán kinh tế - Phần V : Thiết kế xây dựng - Phần VI: An toàn lao động bảo vệ môi trƣờng SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp PHẦN I TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA BUTADIEN I TÍNH CHẤT VẬT LÝ: Butadien chất khí không màu điều kiện thƣờng Tính chất vật lý quan trọng đƣợc thống kê bảng Bảng Tính chất vật lý butadien Khối lƣợng phân tử 54,092 Điểm sôi 0,1013 MPa - 4,411oC Điểm kết tinh 0,1013 MPa Nhiệt độ tới hạn áp suất tới hạn - 108,902oC 152oC 4,32 MPa Tỉ trọng tới hạn Tỉ trọng, lỏng, OoC 0,245 g/cm3 0,6452 g/cm3 15oC 20oC 0,6274 g/cm3 0,6211 g/cm3 25oC 0,6194 g/cm3 Tỉ trọng tƣơng đối khí với không khí (không khí = 1) 1,9 Độ nhớt, lỏng, OoC 0,25 MPa 40oC 0,20 MPa Entanpi 25oC - 4,41oC 20,88 kJ/mol 21,98 kJ/mol Entanpi tạo thành, thể khí, 298oK; 0,1013 MPa Entanpi tự tạo thành, thể khí, 298oK; 0,1013 110,16 kJ/mol 150,66 kJ/mol MPa Entanpi đốt cháy, thể khí, 298oK; 0,1013 MPa 2541,74 kJ/mol o Entanpi hydro hóa tới butan thể khí, 298 K; 0,1013 236,31 kJ/mol MPa Entropi tạo thành, thể khí, 298oK; 0,1013 MPa 278,74 J mol-1.K-1 Entanpi nóng chảy 164,2 oK ; 0,1013 MPa 7,988 kJ/mol SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Bảng Áp suất butadien tương ứng với nhiệt độ ToC - 4,413 20 40 60 80 100 P, MPa 0,1013 0,1173 0,2351 0,4288 0,7248 1,1505 1,7342 Thông số công nghệ quan trọng để an toàn sản xuất điểm chớp lửa (-85oC), nhiệt độ khơi mào 415oC, giới hạn nổ hỗn hợp với không khí oxy Bảng Các giới hạn nổ butadien không khí 0,1013 MPa, 20oC 0,4904 MPa, 30oC % thể tích g/m3 % thể tích g/m3 Giới hạn dƣới 1,4 31 1,4 150 Giới hạn 16,3 365  2,2  2400 Bảng cho ta biết điều kiện áp suất định phần trăm thể tích butadien hỗn hợp với không khí nằm khoảng giới hạn dƣới giới hạn hỗn hợp gây nổ, hỗn hợp không ổn định Bảng Độ hòa tan butadien nước 0,1013 MPa độ hòa tan L nước butadien lỏng , m3 / m3 h, g H2O / kg butadien 10 20 0,29 0,23 0,53 0,66 30 40 0,19 0,16 0,52 0,82 T, oC Butadien hòa tan nƣớc, bảng butadien hòa tan metanol etanol tan nhiều dung môi phân cực điểm sôi cao, ví dụ nhƣ metylpyrolidon ( C5H9NO) SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Bảng Các hỗn hợp đẳng phí hai thành phần butadien hydrocacbon khác Điểm sôi, oC Hỗn hợp Butan – butadien Cis-2-buten-1-butyl 6,5 1,5 (0,0933 MPa) (0,0933 MPa) 20% thể tích butan 20% thể tích 1-butyl Trans-2-buten-1-butyl -1,5 (0,0933 MPa) 9,5% thể tích 1-butyl 1-buten-vinyl axetylen Cis-2-buten-vinyl axetylen - (0,0933 MPa) - 0,2 (0,0933 MPa) 0,7%thể tích vinylaxetilen Trans-1-buten-vinyl axetylen - 22 (0,0933 MPa) 33% thể tích vinylaxetilen Amoniac-butadien Metyl amin-butadien - 37 (0,1013 MPa) 25% thể tích - 9,5 (0,1013 MPa) vinylaxetilen Axetyldehit-butadien 5,53 (0,1013 MPa) 45% trọng lƣợng butadien 58,6% trọng lƣợng butadien 94,8% trọng lƣợng butadien Ở bảng cho ta thấy hỗn hợp đẳng phí, quan trọng cho chƣng cất butadien hỗn hợp với hydrocacbon II/ TÍNH CHẤT HÓA HỌC Butadien có nối đôi liên hợp tham gia nhiều phản ứng, gắn vào vị trí nối đôi 1,2 1,4 (sự trùng hợp) với nhiều chất phản ứng khác thể dime hóa trime hóa vòng hoá Sự trùng hợp 10: trùng hợp gắn vào vị trí nối đôi 1,2 1,4 phản ứng quan trọng butadien SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp -H2C CH2 \ - CH2 / \ C = C / \ H CH2/ C =C / H \ H H Cis – 1,4 – addition -H2C \ H H \ / C = C / / C =C \ / CH2 - H2C Trans - 1,4 - addition H CH2  CH  C  H H  C  H CH2- H  C  H CH2  CH  C  H \ H CH2  CH  C  H H  C  H isotactic - 1,2 - addition H  C  H CH2  CH  C  H H  C  H H  C  CH H  C  H  CH2 CH2  CH  C  H H  C  H H  C  CH  CH2 Syndiotactic - 1,2 - addition SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp Khi gắn vào vị trí 1,2, polime atactic mà nhóm vinyl vị trí tuỳ ý không gian mà có nhiều hình thức khác Những polime tự nhiên có giá trị lớn đƣợc chuẩn bị có xu hƣớng chọn hệ thống xúc tác Phản ứng thêm vào xa hơn: Phản ứng butadien với dãy thuốc thử phù hợp để tạo chế gắn vào vị trí 1,2 1,4 Sản phẩm việc gắn vào vị trí 1,2 1,4 phụ thuộc vào điều kiện phản ứng nhƣ nhiệt độ, thời gian phản ứng dung môi Sản phẩm thêm vào trình quan trọng việc sản xuất cloruapren, acid adipic, anthraquinon ví dụ điển hình thêm vào điện tử để butadien phản ứng với khí HCl Sản xuất Cloruapren 126, 99, 8 đòi hỏi phải Clo hóa butadien cách isome hóa dehydro clo hóa ankan : CH2 = CH - CH = CH2 + Cl2  CH2 - CH - CH = CH2 +   Cl 60% Cl isome -HCl Cl - CH2 - CH = CH - CH2 - Clhoá CH2 - CH - CH = CH2 40%   Cl Cl CH2 = C - CH = CH2  Cl Trong sản xuất acid adipic phải phù hợp với sản phẩm BASF Butadien phản ứng với CO metanol phản ứng bậc dƣới nhiều điều kiện khác Ở nhiệt độ cao, khoảng 185oC áp suất thấp este axit penten phản ứng với CO2 metanol để tạo thành este dimetyl axit adipic Sau thuỷ phân tạo đƣợc axit adipic Một phân đoạn C4 thô từ etylen chứa khoảng 44% butadien, có thêm vào để tạo thành butan, buten, 1,2-butadien axetylen-C4, sử dụng để làm nguyên liệu ban đầu SV: Phan Văn Nghĩa Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien CH2 = CH - CH = CH2 + CO, + CH3OH + CO, + CH3OH CH3CH = CHCH3 - COOCH3 H3COOC - CH2 CH2 CH2 CH2 - COOCH3 BASF có kế hoạch xây dựng nhà máy sản xuất 60000 Ha Ludwigshafen Hydro formyl hóa butadien để nhận đƣợc andehyt valeric 11 Trong sản xuất hexanmetylendiamin 12 : phản ứng xyanua hydro với butadien phản ứng bậc hợp chết adiponitril đƣợc hydro hóa để tạo thành dimamin Quá trình chung phát triển sản xuất 1,4 butadiol từ butadien : trình bậc Mitsubishi phản ứng butadien có xúc tác với axit axetic để nhận đƣợc 1,4 - diaxeton - - buten, mà hydro hóa ngƣợc lại đƣợc 1,4 - diaxeton butan thuỷ phân đƣợc 1,4 - butadiol CH2 = CH - CH = CH2 + 2CH3COOH + 1/2O2 H3CCOO - CH2 - CH = CH - CH2 - OOCCH3 + H2O Phƣơng pháp Toyo Soda chuẩn bị 1,4 - butadiol giải sản phẩm phản ứng butadien với clo - diclo - - buten 1,2 diclo - - buten với axetat natri để nhận đƣợc 1,4 diaxeton - buten sau hydro hóa trực tiếp để đƣợc 1,4 - butadiol Với phát minh hãng Shell, butadien xử lý với peroxit để nhận diperoxit - buten mà hydro hóa để chuyển hóa thành 1,4 butadiol, 1,4 butadiol sản phẩm ban đầu trình tổng hợp tetra hydro furan mà hợp chất từ 1,2 - epoxy - - buten (Chevron) Epoxit đƣợc điều chế lại từ xử lý butadien với peroxit O SV: Phan Văn Nghĩa H Trƣờng ĐHBK Hà Nội O O Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp CH2 = CH - CH - CH2 Sự dime hóa trime hóa : butadien đƣợc dime trime với có mặt xúc tác Ni, Co, Pd, Fe Từ oligome butadien khác với từ số chất khác chiều dài nguyên tử cacbon tách rời oligome dễ dàng oligme etylen Kết dime hóa nhận đƣợc 1,3,7 - octatrien 1,3,6 octatrien, nhiên công nghệ không thích ứng Những hydrocacbon mạch vòng xylen etyl - benzen đƣợc điều chế từ dehydro vòng hóa thành 1,3,7 - octatrien Nếu dime hóa đƣợc thực dƣới điều kiện hydro hóa 1,7 - octadien có nối đôi 1,6 - octadien CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH = CH2 (1,7 - octadien) CH2 = CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH = CH - CH2 (1,6 - octadien) 1,7 - octadien đƣợc chuyển hóa thành C10 - diol hydro formyl thành C10 - diamin đƣợc xử lý cyanide hydro hydro Việc sản xuất - octen đƣợc sử dụng nhƣ copolymer việc tổng hợp chất lƣợng cao, độ dày đặc thấp polyetylen, cho vài công nghệ quan trọng Dime hóa butadien phản ứng đồng thời với CO chì alcol để tổng hợp axit pelargonic : 2CH2 = CH - CH = CH2 + CO + ROH CH2 = CH - CH2CH2CH2CH = CH - CH2COOR SV: Phan Văn Nghĩa 10 H2 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Qua phần ta cho đƣợc kích thƣớc kết cấu cho nhà phân xƣởng Bố trí thiết bị, đảm bảo đƣợc dây chuyền sản xuất cách liên tục phù hợp với dây chuyền công nghệ Đảm bảo điều kiện khí hậu, tận dụng tối đa thông gió chiếu sáng tự nhiên, khoảng cách thiết bị tƣơng đối lớn, đủ điều kiện cho công nhân khai thác điều hành sửa chữa thiết bị, giao thông phân xƣởng thuận tiện Tuy nhiên lần nghiên cứu công nghệ sản xuất lớn mà chủ yếu qua tham khảo tài liệu không đƣợc vào thực tế nên không tránh khỏi sai sót, mong đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn SV: Phan Văn Nghĩa 107 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien PHẦN VI : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG I AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƢỞNG SẢN XUẤT BUTADIEN Trong trình sản xuất nhà máy hoá chất nói chung nhà máy lọc dầu nói riêng vấn đề an toàn lao động bảo vệ môi trƣờng có vai trò quan trọng nhằm cải thiện điều kiện làm việc công nhân, bảo đảm sức khoẻ an toàn cho công nhân nhà máy Để đảm bảo an toàn lao động ta phải nắm đƣợc nguyên nhân gây tai nạn, cháy nổ Sau nhóm nguyên nhân gây tai nạn, cháy nổ : Nguyên nhân kỹ thuật: Nguyên nhân phụ thuộc chủ yếu vào tình trạng máy móc, thiết bị, đƣờng ống nơi làm việc bao gồm: - Sự hỏng hóc máy móc dụng cụ, phụ tùng - Sự rò rỉ đƣờng ống - Không đảm bảo khoảng cách an toàn thiết bị máy móc - Thiếu rào chắn, bao che Nguyên nhân tổ chức: Nguyên nhân phụ thuộc vào việc tổ chức giao nhận công việc không quy định, bao gồm: - Vi phạm nguyên tắc quy trình kỹ thuật - Tổ chức lao động chỗ làm việc không yêu cầu - Giám sát kỹ thuật không nghành nghề, chuyên môn - Ngƣời lao động chƣa nắm vững đƣợc điều lệ, quy tắc an toàn lao động SV: Phan Văn Nghĩa 108 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Nguyên nhân vệ sinh: - Môi trƣờng không khí bị ô nhiễm - Công tác chiếu sáng thông gió không đƣợc tốt - Tiếng ồn chấn động mạnh - Vi phạm điều lệ vệ sinh cá nhân II NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ: Nhƣ biết, nguyên liệu nhƣ sản phẩm trình dehyro hoá xúc tác dễ bị cháy nổ Vì vậy, vấn đề cần quan tâm phòng chống cháy nổ Dƣới yêu cầu phòng chống cháy nổ: Phòng chống cháy: Để phòng chống cháy phải thực biện pháp sau đây: + Ngăn ngừa khả tạo môi trƣờng cháy + Ngăn ngừa đƣợc khả xuất nguồn cháy môi trƣờng cháy đƣợc + Duy trì áp suất môi trƣờng thấp áp suất cho phép lớn cháy đƣợc Ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy: Để ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy nguồn gây cháy môi trƣờng cháy phải tuân theo qui tắc về: + Nồng độ cho phép chất cháy dạng khí, dạng lơ lửng không khí Nói cách khác phải tiến hành trình giới hạn cháy nổ hỗn hợp hydrocacbon với không khí oxy, đƣợc trình bày bảng sau: SV: Phan Văn Nghĩa 109 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp Với không khí Hydrocacbon Với ôxy Giới hạn dƣới Giới hạn Giới hạn dƣới Giới hạn [ %TT ] [ %TT ] [ %TT ] [ %TT ] 5,3 14 5,1 61 12,5 66 Propan 2,2 9,5 2,3 55 n- butan 1,9 8,5 1,8 49 n- pentan 1,5 7,8 Butadien 1,4 7,1 2,6 30 Metan Etan + Nồng độ cần thiết chất giảm độ nhạy chất cháy dạng khí, lỏng + Tính dễ cháy chất, vật liệu, thiết bị kết cấu Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy: + Tuân theo quy định sử dụng, vận hành bảo quản máy móc, thiết bị nhƣ vật liệu sản phẩm nguồn cháy môi trƣờng cháy + Sử dụng thiết bị điện phù hợp với loại gian phòng sử dụng điện thiết bị bên phù hợp với nhóm hạng hỗn hợp nguy hiểm cháy nổ: + Áp dụng quy trình công nghệ sử dụng thiết bị bảo đảm không phát sinh tia lửa điện + Có biện pháp chống sét, nối đất cho nhà xƣởng, thiết bị + Quy định nhiệt độ nung nóng cho phép lớn bề mặt thiết bị, sản phẩm vật liệu tiếp xúc với môi trƣờng cháy SV: Phan Văn Nghĩa 110 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien + Sử dụng thiết bị không phát tia lửa điện làm việc với chất dễ gây cháy nổ + Loại trừ điều kiện dẫn đến tự cháy nhiệt độ, tác dụng hoá học vi sinh vật vật liệu kết cấu sở sản xuất III NHỮNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHÁY NỔ : Để đảm bảo an toàn cháy nổ cần thực biện pháp sau đây: + Trƣớc giao việc phải tổ chức cho công nhân ngƣời có liên quan học tập công tác an toàn cháy nổ Đối với môi trƣờng làm việc đặc biệt nguy hiểm cháy nổ cán công nhân cần đƣợc cấp giấy chứng nhận định kỳ kiểm tra lại + Mỗi phân xƣởng, xí nghiệp phải xây dựng tiêu chuẩn quy phạm, nội quy an toàn phòng chữa cháy thích hợp + Định kỳ tổ chức kiểm tra việc thực quy định phòng cháy, chữa cháy bảo vệ phƣơng tiện phòng, chữa cháy + Trang bị phƣơng tiện phòng cháy, chữa cháy thời gian tập dƣợt cho cán công nhân đội chữa cháy + Xây dựng phƣơng án xây dựng cụ thể, có kế hoạch phân công cho ngƣời, phận + Cách ly môi trƣờng cháy với nguồn gây cháy phải đƣợc thực bỡi biện pháp cụ thể sau đây: - Cơ khí hoá, tự động hoá trình công nghệ có liên quan đến vận chuyển chất dễ cháy - Đặt thiết bi nguy hiểm vế cháy nổ nơi riêng biệt trời - Sử dụng thiết bị sản xuất, bao bì kín cho chất dễ gây cháy nổ SV: Phan Văn Nghĩa 111 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Bên cạnh tai nạn xảy cháy nổ vấn đề cần đƣợc quan tâm “ Độc tính hoá chất cách phòng chống ” Nhƣ biết hầu hết loại hoá chất điều kiện định gây tác hại đến thể ngƣời Có thể phân chia nhóm hoá chất nhƣ sau: + Nhóm 1: gồm chất có tác dụng làm cháy kích thích chủ yếu lên da niêm mạc nhƣ: amoniac, vôi + Nhóm 2: gồm chất kích thích chức hô hấp:  Những chất tan đƣợc nƣớc: NH3, Cl2, SO2  Những chất không tan đƣợc nƣớc: NO2 + Nhóm 3: chất gây độc hại cho máu, làm biến đổi động mạch, tuỷ xƣơng, làm giảm trình sinh bạch cầu nhƣ: benzen, toluen, xilen Những chất làm biến đổi hồng cầu thành sắc tố bình thƣờng nhƣ amin, CO, C6H5NO2 + Nhóm 4: chất độc hệ thần kinh nhƣ: xăng, H2S, amin, bezen Qua trình nghiên cứu, ngƣời ta đề phƣơng pháp phòng tránh nhƣ sau: + Trong trình sản xuất phải ý bảo đảm an toàn cho khâu đặc biệt tháo, nạp sản phẩm, lọc, sấy, nghiền khâu mà công nhân thƣờng phải tiếp xúc trực tiếp + Duy trì độ chân không sản xuất + Thay chất độc đƣợc sử dụng trình chất độc hại + Tự động hoá, bán tự động trình sử dụng hoá chất độc hại SV: Phan Văn Nghĩa 112 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien + Bên cạnh biện pháp kỹ thuật ngƣời lao động cần đƣợc học tập an toàn phải có ý thức tự giác cao IV YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG: Mặt nhà máy phải chọn tƣơng đối phẳng có hệ thống thoát nƣớc xử lý nƣớc thải tốt Đặt nhà máy cách ly khu dân cƣ khoảng cách an toàn, cuối hƣớng gió trồng nhiều xanh quanh nhà máy Công tác chiếu sáng thông gió tốt để đảm bảo môi trƣờng thoáng đãng cho công nhân làm việc SV: Phan Văn Nghĩa 113 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien KẾT LUẬN Qua trình làm Đồ Án Tốt Nghiệp với đề tài “ Công nghệ sản xuất butadien từ n-butan”, cho thấy có nhiều đƣờng khác để sản xuất butadien Kể từ chiến tranh giới thứ II nay, đứng trƣớc nhu cầu sản phẩm butadien số lƣợng chất lƣợng, với phát triển không ngừng khoa học công nghệ đại Nhằm nâng cao độ chuyển hoá chất lƣợng sản phẩm, đặc biệt hiệu kinh tế, nhà công nghệ nhƣ nhà sản xuất không ngừng cải tiến công nghệ để mang lại hiệu kinh tế tối ƣu Butadien đƣợc sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhƣ trình bày Nhƣng để mang lại hiệu cao nay, trình sản xuất từ nguồn nguyên liệu chủ yếu hỗn hợp C4 đƣờng xúc tác xúc tác Sản phẩm thô phải đƣa trích ly đƣờng trích ly lỏng – lỏng với dung môi phù hợp chƣng cất trích ly Tuy nhiên để đƣa vào sản xuất có hiệu quả, tuỳ thuộc vào yêu cầu quốc gia nguồn nguyên liệu yêu cầu môi trƣờng mà lựa chọn công nghệ cho phù hợp Sản phẩm butadien sản xuất chủ yếu sử dụng cho nghành sản xuất polime, copolime loại cao su tổng hợp nhƣ : cao su poli butadien (BR), cao su acrylonitrin butadien (SDR), metyl metacrylat butadien styren (MBS) Đồ án “ Công nghệ sản xuất butadien từ n – butan “ với xuất 120.000 tấn/năm, em hoàn thành qua thời gian làm việc khẩn trƣơng, với giúp đỡ tận tình cô giáo PGS TS Nguyễn Thị Minh Hiền toàn thể bạn bè Tuy em có nhiều cố gắng, song không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, mong đƣợc thầy, cô bạn đóng góp ý kiến bổ sung cho đồ án đƣợc hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, Ngày tháng 06 năm 2003 Sinh viên thực SV: Phan Văn Nghĩa 114 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Phan Văn Nghĩa TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Minh Tân Tổng hợp hữu hóa dầu Tập Trƣờng đại học bách khoa TP Hồ Chí Minh, 1993 Hóa học kỹ thuật tổng hợp hữu Trần Công Khanh Thiết bị phản ứng tổng hợp chất hữu Trƣờng đại học bách khoa Hà Nội, 1986 Nguyễn Thị Minh Hiền Công nghệ chế biến khí tự nhiên khí đồng hành Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002 Công nghệ chế biến khí tự nhiên khí dầu mỏ Trƣờng đại học bách khoa T P Hồ Chí Minh Tính toán công nghệ trình chế biến dầu mỏ Trƣờng đại bách khoa Hà Nội Ngô Mỹ Ngọc Hƣớng dẫn tính toán công nghệ trình chế biến khí thiên nhiên Sổ tay hóa lý Trƣờng đại học bách khoa Hà Nội,1971 Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất Tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1992 10 Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất Tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật 1999 11 Ngô Thị Nga Kỹ thuật phản ứng Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2002 12 Hand book of petrochemicals and processes G Margavet Wells Bsc, FPRI 13 UllMann’s Encyclopedia of INDUSTRIAL CHEMSTRY, Vol A4 14 Convers Etal Hydrocarbon Processing 1981 SV: Phan Văn Nghĩa 115 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien 15 T Hudson Hydrocarbon Processing 1974 16 CHEM SYSTEMS Methyl tertiary – Butyl ether ( MTBE ) 94/95 – 17 Petrochemical Processes 2001 SV: Phan Văn Nghĩa 116 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Đồ án tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội Độc lập - Tự - Hạnh phúc -  - NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ tên Khóa Khoa Bộ môn : : : : Phan Văn Nghĩa 43 Công Nghệ Hóa Học Công Nghệ Hữu Cơ - Hóa Dầu Đề tài thiết kế Công nghệ sản xuất butadien từ n- butan Năng suất 120.000 tấn/năm Các số liệu ban đầu - Thiết bị dehyro hóa làm việc nhiệt độ 600oC - Áp suất 0,2 at - Thành phần nguyên liệu : butan - Hiệu suất sản phẩm :  = 65 % ( theo khối lƣợng ) - Sản phẩm sau khỏi thiết bị phản ứng có nồng độ 18% - Sản phẩm thô thu đƣợc gồm : butadien 50 % sản phẩm phụ 50 % Nội dung phần thiết minh tính toán - Tổng quan - Tính cân vật chất - Tính cân lƣợng - Tính kích thƣớc thiết bị - Chọn thiết bị phụ Các vẽ đồ thị - Vẽ dây chuyền sản xuất Ao - Vẽ thiết bị Ao - Vẽ tổng mặt nhà máy Ao SV: Phan Văn Nghĩa 117 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien Cán hƣớng dẫn : Phần : - Hƣớng dẫn công nghệ PGS TS Nguyễn Thị Minh Hiền Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : Ngày hoàn thành nhiệm: CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ( ký tên ) CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ( ký tên ) GS TS Đào Văn Tường PGS TS Nguyễn Thị Minh Hiền Sinh viên hoàn thành (và nộp toàn thiết kế cho khoa ) Ngày tháng năm 2003 ( ký ghi rõ họ tên ) SV : Phan Văn Nghĩa SV: Phan Văn Nghĩa 118 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU .2 PHẦN I TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ HÓA HỌC CỦA BUTADIEN I TÍNH CHẤT VẬT LÝ: II TÍNH CHẤT HÓA HỌC PHẦN II: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTADIEN 13 CHƢƠNG I : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÀ CÁC HỢP CHẤT XÚC TÁC 13 I CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 13 CLO HÓA BUTEN 14 SẢN XUÂT TỪ ETYL ALCOL 15 SẢN XUẤT TỪ AXETYLEN ( C2H2) : 16 CRACKING NHIỆT 17 ĐIỀU CHẾ BUTADIEN 1.3 TỪ BUTAN VÀ BUTYLEN 18 II CÔNG NGHỆ TRÍCH LY BUTADIEN 33 QUÁ TRÌNH TRÍCH LY LỎNG - LỎNG CAA 33 QUÁ TRÌNH CHƢNG CẤT TRÍCH LY 36 QUÁ TRÌNH TRÍCH LY TỪ PHÂN ĐOẠN CRACKING HƠI C4 40 III CÁC HỆ CHẤT XÚC TÁC MỚI : 41 CHƢƠNG II: MỘT SỐ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BUTADIEN TỪ N-BUTAN 46 I SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA HÃNG HOUDRY 46 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 46 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN ( SƠ ĐỒ 6) 46 II- CÔNG NGHỆ CỦA HÃNG LUMMUS CREST 48 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC: 48 CÁC YÊU CẦU DÂY CHUYỀN: TÍNH TRONG GIỜ 48 MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ : (SƠ ĐỒ 7) 48 III SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA HÃNG PHILLIPS PETROLEUM CO 50 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 50 MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ ( SƠ ĐỒ ) 50 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 52 MÔ TẢ QUÁ TRÌNH :(SƠ ĐỒ 9) 52 IV SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA HÃNG SHELL 54 ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC 54 MÔ TẢ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ (HÌNH 10) 54 PHẦN II : TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ ABB LUMMUS CREST Error! Bookmark not defined A CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTADIEN: 56 I.TÍNH TOÁN: 56 TÍNH LƢỢNG VẬT CHẤT VÀO THIẾT BỊ PHẢN ỨNG: 57 TÍNH LƢỢNG VẬT CHẤT RA 61 B CÂN BẰNG NĂNG LƢỢNG CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BUTADIEN 66 I TÍNH TOÁN : 66 TÍNH CP 66 TÍNH LƢỢNG NHIỆT VÀO : 68 SV: Phan Văn Nghĩa 119 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien LƢỢNG NHIỆT RA 71 II TÍNH TOÁN PHẦN THIẾT BỊ "TÔI" 75 III TÍNH THIẾT BỊ PHẢN ỨNG 80 THỂ TÍCH LỚP XÚC TÁC TRONG THIẾT BỊ PHẢN ỨNG: 80 TÍNH KÍCH THƢỚC CỦA THIẾT BỊ PHẢN ỨNG: 81 IV TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 83 A TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHẢN ỨNG : 83 CHỌN VẬT LIỆU 83 TÍNH THIẾT BỊ PHẢN ỨNG CHÍNH 83 CHỌN ĐÁY CỦA THIẾT BỊ PHẢN ỨNG : 87 CHỌN BÍCH LẮP GHÉP : 89 PHẦN IV : TÍNH TOÁN KINH TẾ 91 I MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ CỦA TÍNH TOÁN KINH TẾ: 91 II NỘI DUNG TÍNH TOÁN KINH TẾ : 91 CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA PHÂN XƢỞNG 91 NHU CẦU VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU VÀ NĂNG LƢỢNG : 91 CHI PHÍ CHO NGUYÊN VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU, NĂNG LƢỢNG : 94 TÍNH VỐN ĐẦU TƢ CỐ ĐỊNH : 94 QUỸ LƢƠNG CÔNG NHÂN VÀ NHÂN VIÊN TRONG TOÀN PHÂN XƢỞNG 95 TÍNH KHẤU HAO : 96 CÁC KHOẢNG CHI PHÍ KHÁC : 97 PHẦN V: THIẾT KẾ XÂY DỰNG 99 I CHỌN ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG : 99 YÊU CẦU CHUNG: 99 YÊU CẦU VỀ KHU ĐẤT XÂY DỰNG : 100 YÊU CẦU VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 100 ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỂM XÂY DỰNG : 100 II GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG : 102 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG SẢN XUẤT : 102 GIẢI PHÁP XÂY DỰNG NHÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ CÁC NHÀ HÀNH CHÍNH : 102 II BỐ TRÍ MẶT BẰNG NHÀ MÁY : 102 ĐẶC ĐIỂM CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT : 102 MẶT BẰNG PHÂN XƢỞNG : 102 PHẦN VI : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG 108 I AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG PHÂN XƢỞNG SẢN XUẤT BUTADIEN 108 NGUYÊN NHÂN DO KỸ THUẬT: 108 NGUYÊN NHÂN DO TỔ CHỨC: 108 NGUYÊN NHÂN DO VỆ SINH: 109 II NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ: 109 PHÒNG CHỐNG CHÁY: 109 NGĂN NGỪA KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN NHỮNG NGUỒN GÂY CHÁY: 109 NGĂN NGỪA KHẢ NĂNG XUẤT HIỆN NHỮNG NGUỒN CHÁY: 110 SV: Phan Văn Nghĩa 120 Trƣờng ĐHBK Hà Nội Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xƣởng sản xuất Butadien III NHỮNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ ĐẢM BẢO AN TOÀN CHÁY NỔ : 111 IV YÊU CẦU ĐỐI VỚI BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG: 113 KẾT LUẬN 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 SV: Phan Văn Nghĩa 121 Trƣờng ĐHBK Hà Nội

Ngày đăng: 01/11/2016, 22:49

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w