1. Описание технологического процесса
1.1 Производство полипропилена методом низкого давления
Полипропилен получают путем полимеризации пропилена методом низкого давления с использованием в качестве катализатора слабого раствора триэтил-алюминия в бензине и циклогексане. В результате полимеризации получается механическая смесь (суспензия) мелких частичек полимера с растворителем, так как полипропилен в бензине и циклогексане не растворяются. Полученные полимеры в дальнейшем освобождаются от растворителя путем фильтрации, промываются метиловым спиртом и высушиваются. Готовая продукция в виде мелкого порошка насыпается в мешки или предварительно формуется в гранулы, а затем насыпается в мешки. В данной работе рассматривается только процесс полимеризации. Процессы дальнейшей обработки получаемой суспензии не рассматриваются. Поэтому ниже приведена схема (рис. 1) и дано описание технологического регламента, общего для полимеризации полипропилена.


Рис.1. Производство полипропилена методом низкого давления

а - принципиальная технологическая схема



12120

Рис. 1. Производство полиэтилена и полипропилена методом низкого давления: б - план и разрез цеха
1.2. Процесс полимеризации
Полимеризация пропилена осуществляется в вертикальном цилиндрическом аппарате. Готовый катализаторный комплекс подают по линии 24 в нижнюю часть полимеризатора, заполняют его и поддерживают все время постоянный уровень жидкости. Газ (пропилен) подают также в нижнюю часть полимеризатора по линии 7. Проходя через раствор катализатора, часть газа полимеризуется. образуя мелкие твердые частички полимера, которые стремятся оседать вниз. Реакция полимеризации сопровождается выделением тепла, избыток которого отводят за счет охлаждения циркулирующего (не вступившего в реакцию) газа. Не вступивший в реакцию газ, нагретый и насыщенный парами растворителя, отводится из верхней части полимеризатора в циркуляционную сеть, состоящую из циклонных отделителей 10, холодильника-конденсатора 11, сепаратора 13 и насосов 14.

---

В циклонных отделителях 10 от газа отделяются капли растворителей и частички полимера. Растворитель, содержащий полимер, из нижней части отделителей-сепараторов 13 насосами 14 подается снова в полимеризатор. В холодильнике-конденсаторе 11 газ и пары растворителя охлаждаются водой до 40°С. При этом пары растворителей конденсируются. Далее охлажденный газ в смеси с конденсатом проходит циклонный сепаратор 13. освобождается от жидкости и по линии 9 подается на смешение со свежим газом, поступившим в цех по линии б. Смесь свежего и охлаждённого циркулирующего по линии 7 (как было сказано выше) газа подаётся в полимеризатор. Таким образом, температура в полимеризаторе регулируется изменением количества и температуры циркулирующего газа.

Образующийся в полимеризаторе 8 полимер в виде взвеси твердых частиц в растворителе (в соотношении 1:10) отводится из нижней части аппарата по линиям 23 в сборник 21. Здесь происходит выделение из жидкости растворенного в ней газа за счет снижения давления в сборнике. Выделившийся газ для улавливания из него растворителя проходит водяной холодильник 22. Смесь газа и растворителя их холодильника поступает на разделение в сепаратор 16. Газ из сепаратора по линии 15 подается в цех очистки, а жидкая фаза по линии 17 поступает в сборники растворителя. Суспензия, освобожденная от газа, из сборника 21 насосом 20 подается в конечный сборник 19 и из него по линии 18 поступает на дальнейшую обработку. Данные об аппаратах, необходимые для выполнения курсовой работы, приведены в табл. 1.

План размещения оборудования цеха и его разрез показаны на рис. 2 б.
Характеристика оборудования

Поз на рис.	Наименование аппарата (количество)	Место размещения	Тип аппарата	Вещество,агрегатное состояние
1	Смеситель-разбавитель (один)	Помещение	герметичный (абсорбция)	Бензин, циклогексан, триэтилалюминий (жидкость)
2	Мерник 5% триэтил алюминия (два)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Триэтилалюминий (жидкость)
3	Линия подачи бензина
4	Линия подачи циклогексана
5	Мерник 5% (один)	Помещение	Герметичный (гидродинамический процесс)	Бензин (жидкость)
6	Линия свежего этилена
7	Линия подачи этилена в полимеризатор
8	Полимеризатор(два)	Помещение	герметичный (химический процесс)	Катализаторный комплекс (жидкость)
9	Линия циркуляционного газа
10	Циклонные отделители (два)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Полипропилен (суспензия) Растворитель (циклогексан, бензин) жидкость
11	Холодильник-конденсатор (четыре)	Наружная установка	герметичный (тепловой)	(Этилен) газ и пары растворителя (циклогексан, бензин), Вода (жидкость)
12	Линия отвода избыточного газа
13	Сепаратор (один)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	(Этилен) газ, растворитель (циклогексан, бензин)жидкость
14	Насосы циркуляционные (два)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	растворитель (циклогексан, бензин) жидкость
15	Линия отвода газа на отчистку
16	Сепаратор (один)	Помещение	герметичный (дышащий)	(Этилен) газ, растворитель (циклогексан, бензин) жидкость
17	Линия отвода растворителя
18	Линия подачи суспензии
19	Конечный сборник суспензии (три)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Полипропилен (суспензия)
20	Насос суспензионный" (четыре)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Полипропилен (суспензия)
21	Сборник суспензии (три)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Полипропилен (суспензия)
22	Холодильник-конденсатор (четыре)	Наружная установка	герметичный (тепловой)	(Этилен) газ и пары растворителя (циклогексан, бензин), Вода (жидкость)
23	Линия отвода суспензии
24	Линия подачи катализаторного комплекса
25	Насос подачи катализатора (два)	Помещение	герметичный (гидродинамический процесс)	Бензин, циклогексан, триэтилалюминий (жидкость)

---

2.Анализ пожарной опасности технологического процесса
2.1 Оценка взрывопожароопасных свойств веществ, обращающихся в производстве
Этилен, этен, С₂Н₄, горючий бесцветный газ. Молярная масса 28,05; плотность по воздуху 0,986; температура кипения -103,7°С; температура самовоспламенения 435°С; концентрационные пределы распространения пламени 2,7-34%(об.) в воздухе; максимальное давление взрыва 830 кПа. Тушащие средства распыленная вода, пена, порошок.

Циклогексан, легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Молярная масса 84,16; плотность 773 кг/м³. Температура кипения 80,7 °С. Температура вспышки -17°С; температура самовоспламенения 259°С; концентрационные пределы распространения пламени 1,3-7,8%(об.); температурные пределы распространения пламени: нижний -17°С, врхний 20°С; максимальное давление взрыва 858 кПа. Тушащие средства распыленная вода, пена, порошок.

Бензин А-72 зимний, С_6,991Н_13,108, легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Молярная масса 97,2; температура вспышки -36°С. Нижний концентрационный предел распространения пламени 1,08 %(об.), верхний 5,4%.; Температурные пределы воспламенения: нижний —17°С, верхний +10°С. Тушащие средства распыленная вода, пена, порошок.

Триэтилалюминий — бесцветная прозрачная легкоподвижная жидкость, уд. вес 0,84 г/см³, температура кипения 194°С. Температура самовоспламенения триэтилалюминия во влажном воздухе —57°С, в сухом —68°С. Нижний концентрационный предел воспламенения триэтилалюминия 0,3% (по объему). Концентрированные растворы катализаторов (от 40% и выше) на воздухе также самовоспламеняются. При попадании воды в 40%-ный раствор катализаторов происходит взрыв с последующим горением. Взрывом сопровождаются также контакты крепких растворов катализаторов с кислотами, спиртами, четыреххлористым углеродом. Попадание воды в слабые растворы вызывают их разогрев. Алюминийорганические катализаторы являются ядовитыми веществами. Даже слабые растворы катализаторов при попадании на кожу вызывают тяжелые ожоги. Тушащие средства распыленная вода, пена, порошок.

Пропилен, С₃Н₆ Физико-химические свойства: Бесцветный газ. Мол. масса 42,08; т. кип. -47,7°С; lgp = 5,94852 - 786,532/(247,243 +

---

t) при т-ре от-107,3 до -47,1°С; плотн. газа по воздуху 1,45; теп л. с гор. -1919 кДж/моль; в воде раствор, незначительно.

Пожароопасные свойства: Горючий газ. Т. самовоспл. 455°С; конц. пределы распр. пл.: в воздухе 2,4-11% об., в кислороде 2,1-53% об.; верхн. конц. предел распр. пл. в гемиоксиде азота 28,8% об. макс. давл. взрыва 648 кПа; миним. энергия зажигания 0,24 мДж; БЭМЗ 0,7 мм; макс. норм, скорость распр. пл. 0,51 м/с. Для предупреждения взрыва при аварийном истечении пропилена и тушения факела в закрытых объемах миним. конц. диоксида углерода 30% об., азота 43% об.; МВСК 11,9% об. при разбавлении газовоздушной смеси азотом, 14,6% об. при разбавлении диоксидом углерода. Средства тушения: Инертные газы.
2.2 Оценка возможности образования горючей среды внутри технологического оборудования
Обязательными условиями для образования взрывоопасных концентраций паров в закрытых аппаратах и емкостях с жидкостью являются:

1. 
   наличие паровоздушного пространства
   
2. 
   наличие в аппарате горючей жидкости, рабочая температура которой находится в интервале между нижним и верхним температурными пределами распространения пламени с учетом запаса надежности и при условии, что концентрация паров в свободном пространстве аппарата с пожароопасной жидкостью является насыщенной и остается неизменной во время его эксплуатации.
   

Условие образования взрывоопасной концентраций (ВОК) определяют следующим образом:
t_нвп– 10 ⁰С ≤ t_раб ≤ t_впв+15 ⁰С,
гдеt_раб – рабочая температура жидкости в аппарате, ⁰С,

t_нпв, t_впв– соответственно нижний и верхний пределы воспламенения жидкости.

Для проверки условий образования взрывоопасных концентраций в аппаратах составляем таблицу 1.
Таблица 1 Оценка взрывопожароопасности среды внутри аппаратов

Номер аппарата	Наименование аппарата; жидкость	Наличие паровоздушного пространства в аппарате	Рабочая температура в аппарате, º С	Температурные пределы воспламенения для ЛВЖ и концентрационные пределы для ГГ *		Заключение о горючести среды в аппарате
				нижний	верхний
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.
1	Смеситель-разбавитель	есть	40	-20	14	**Среда негорючая, так как TР T впв
2	Мерник 5% триэтилалюминия	есть	20	-20	14	**Среда негорючая, так как TР T впв
3	Линия подачи бензина	нет	20	-17	10	Отсутствует паровоздушное пространство
4	Линия подачи циклогексана	нет	20	-17	20	Отсутствует паровоздушное пространство
5	Мерник 5% четыреххлористого титана	есть	20	-20	14	**Среда негорючая, так как TР T впв
6	Линия подачи свежего этилена	нет	20	2,7	34	Отсутствует паровоздушное пространство
7	Линия подачи этилена в полимеризатор	нет	15	2,7	34	Отсутствует паровоздушное пространство
8	Полимеризатор	есть	80	2,7	34	**Среда негорючая, так как TР T впв
9	Линия циркуляционного газа	нет	15	2,7	34	Отсутствует паровоздушное пространство
10	Циклонные отделители	есть	80	2,7	34	**Среда негорючая, так как р в
11	Холодильник-конденсатор	есть	15	2,7	34	Среда негорючая, так как р в
12	Линия отвода избыточного газа	есть	-	2,7	34	**Среда негорючая, так как р в
13	Сепаратор	есть	15	2,7	34	**Среда негорючая, так как р в
14	Насосы циркуляционные	нет	-	2,7	34	Отсутствует паровоздушное пространство
15	Линия отвода газа на отчистку	нет	20	2,7	34	**Среда негорючая, так как р в
16	Сепаратор	есть	20	2,7	34	**Среда негорючая, так как р в
17	Линия отвода растворителя	нет	20	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство
18	Линия подачи суспензии	нет	70	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство
19	Конечный сборник суспензии	есть	70	-20	14	**Среда негорючая, так как TР T впв
20	Насос суспензионный	нет	60	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство
21	Сборник суспензии	есть	80	-20	14	**Среда негорючая, так как TР T впв
22	Холодильник-конденсатор	есть	20	2,7	34	Среда негорючая, так как р в
23	Линия отвода суспензии	нет	80	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство
24	Линия подачи катализаторного комплекса	нет	40	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство
25	Насос подачи катализатора	нет	40	-20	14	Отсутствует паровоздушное пространство

---

* Температурные пределы растворителя (смесь циклогексана, бензина, триэтилалюминия, четыреххлористого титана) взяты из описания технологического процесса и составляют: Тнпв= -20°С, Твпв =14°С [Алексеев М.В. Пожарная профилактика при производстве пластических масс и химических волокон. - М.: ВИПТШ МВД СССР, 1966.]

** Как правило, аппараты заполнены газами без наличия воздуха, рабочая концентрация газа в аппарате будет равна 100 %. Следовательно, она практически всегда выше верхнего концентрационного предела воспламенения, т.е. опасность взрыва (взрывоопасная концентрация) отсутствует. Однако она может возникать в периоды пуска и остановки аппарата.

---

Смотрите также файлы

• Фаршава нахуй Фаршава нахуй.docx

• Статья 525 Основания поставки товаров для государственных и муниципальных нужд.docx

• Викторина Путешествие в мир профессий.docx

• я патриот.docx

• Малімні атыжні Нусипова З. А. дайындады.docx