Проект реконструкции цеха получения диметилэтаноламина с увеличением производительности до 1500 тонн в год (Химическая технология органических веществ, Нижегородский Государственный Технический Университет)
Перечень сокращений и условных обозначений 6
Введение 7
1 Литературный обзор с обоснованием метода производства 8
2 Технико-экономическое обоснование (ТЭО) проектируемого цеха и выбор места строительства 9
3 Физико-химические основы метода производства 11
4 Характеристика сырья и готовой продукции 13
5 Описание технологической схемы 18
6 Контроль и автоматизация процесса 23
7 Материальный баланс 60
8 Энергетический баланс 66
9 Технологический расчет реакционного аппарата 70
9.1 Конструктивные размеры реактора. Расчет числа реакторов 70
9.2 Теплотехнический расчет 72
9.3 Механический расчет 75
10 Подбор вспомогательного оборудования 78
11 Безопасность и экологичность проекта 87
12 Организация и экономика производства 108
Заключение 136
Список литературы 137
Диметилэтаноламин широко примененяется в разных отраслях промышленности, его используют в производстве пенополиуретанов, линолеума, теплоизоляционных материалов, фармацевтических препаратов, лакокрасочной и текстильной продукции.
Процесс получения диметилэтаноламина – каталитический, катализатором может быть вода или диметилэтаноламин. В зависимости от сферы, где применяется катализатор разделяют 2 приема получения ДМЭА:
1 проведение синтеза ДМЭА в присутствии воды в качестве катализатора.
2 проведение синтеза ДМЭА в присутствии ДМЭА в качестве катализатора.
В данной работе рассмотрим способ получения диметилэтаноламина при применении диметилэтаноламина в качестве катализатора.
Будет рассматривается реконструкция цеха производства диметилэтаноламина с повышением производительности до 1500 тонн в год.
В проекте будут рассмотрены физико-химические основы процесса оксиэтилирования диметиламина, рассчитан материальный и энергетический балансы процесса получения диметилэтаноламина, а также будет показан технологический расчет главного аппарата синтеза - реактор поз.Р211, подобрано основное и вспомогательное оборудование, учтены системы автоматизации и аналитического контроля производства, разработан алгоритм по безопасному ведению процесса, охране труда и окружающей среды.
Дипломный проект посвящен реконструкции цеха получения диметилэтаноламина с увеличением производительности до 1500 тонн в год.
В проекте приведено технико-экономическое обоснование проекта; осмотрены физико-химические основы процесса; сделаны расчеты материального и энергетического балансов процесса и технологический расчет основного аппарата; было выбрано основное и вспомогательное оборудование; учтены средства автоматизации и аналитический контроль производства; представлены мероприятия по безопасному ведению процесса, охране труда и окружающей среды.
Расчетами показано, что цель проекта достигается путем замены действующего реактора с длиной 6000 мм, и площадью поверхности теплообмена равной 9м2 на аналогичный реактор большего размера, то есть длиной 8000 мм, и площадью поверхности теплообмена 12м2. Учреждено в цехе вспомогательное оборудование содержит запас производительности и замене не подлежит.
Предполагаемые технические решения дозволяют уменьшить себестоимость продукции на 1920,8 руб. и усовершенствовать технико-экономические данные производства. Впоследствии проведения реконструкции представленного производства срок окупаемости составит около 6 месяцев, что свидетельствует о целесообразности проделанной реконструкции.
1. Материалы преддипломной практики.
2. Лебедев, Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза.: Химия, 1988. - 592 с.
3. Павлов, К.Ф., Романков, П.Г., Носков, А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для ВУЗов - Л.: Химия, 1987. – 576 с.
4. Реконструкция, техническое перевооружение, расширение действующего произ-водства. Методические указания для курсового проекта по теме «Финансовый менедж¬мент» ИНГУ: Сост.: старший преподаватель Н.П.Березовская, г. Дзержинск, 2003. 20 с.
5. Казанская, А.С., Скобло В.А. Расчеты химических равновесий, Сборник примеров и задач. Под ред. Г. М. Панченкова Учеб. Пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1974. 288 с.
6. Карапетьянц, М.Х. к др. Основные термодинамические константы органических и неорганических веществ. М.: Химия, 1968.
7. Справочник химика. Т. 1-3. - М. - Л.: Госхимиздат, 1981.
8. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектирова¬нию под редакцией Дытнерского, Ю.И, - М.: Химия, 1983. - 448с.
9. Каталоги интернет ресурсов: www.melran.ru,http://kiprom.ru, http://www.kip-k-s.ru .
10. ТУ 6-02-1086-91. Диметилэтаноламин технический. - М.: Изд-во стандартов, 1992. 16 с.
11. Тимонин, А. С. Основы конструирования и расчеты технологического и природо-охранного оборудования: Справочник. Т. 1-3. - Калуга: Изд-во Н.Бочкарёвой, 2001.
12. Лащинский, А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник. - Л.: Машиностроение, 1981.-381 с.
13. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / Лащинский, А.А., А.Р. Толчинский. – Л.: Машиностроение, 1970. – 752 с.
14. СНиП 23 – 01 - 99. Строительная климатография и география / МИНСТРОЙ СССР – М.: Госстрой СССР, 2000. – 320 с.
15. Территориальный каталог зданий и сооружений для промышленного строительства в Горьковской области. – М.: ЦИТП, 1989. – 263 с.
16. СНип 52 – 01 - 2003. Бетонные и железобетонные конструкции / Минстрой России – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2003. -27 с.
17. «Типовые нормы бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты работникам нефтяной промышленности, занятых на работах с вредными и (или) опасными условиями труда, а также на работах, выполняе¬мых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением» (утв. Приказом Минздравсоцразвития РФ от 09.12.2009 № 970н) (часть II, раздел 9).
18. Методические указания по выполнению расчетной части раздела «Охрана труда» в дипломных проектах. Ч. 1 и 2 / ГПИ. Горький.: 1983
19. ГОСТ 12.0.003 - 2015. Опасные и вредные производственные факторы. Классифика¬ция. - М.: Изд-во стандартов, 2015. 15 с..
20. Р 2.2,2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей силы и тру¬дового процесса. Критерии классификации условий труда.
21. Справочник химика. Т. 1-3. - М. - Л.: Госхимиздат, 1981.
22. ГН 2.2.5.3532 - 18 (ред. От 13.02.2018). Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
23. Лазарев, Н.В. Вредные вещества в промышленности. Т. 1-3. - Л.: Химия, 1976
24. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200- 03 (новая редакция). Санитарно - защитные зоны и сани-тарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов.
25. ГОСТ 12.1.007 – 76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
26. Эльтерман, В.М. Вентиляция химических производств. - М.: Химия, 1980.
27. СНиП 41-01 -2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование.
28. СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производствен-ных помещений.
29. ГОСТ 12.1.003 - 2014 (2015). Шум. Общие требования безопасности.
30. ГОСТ 12.1.012 - 2004 (2008). Вибрационная безопасность. Общие требования.
31. СНиП 23 - 05 - 95 (2003). Естественное и искусственное освещение.
32. ПУЭ. Правила устройства электроустановок, издание седьмое, 2009.
33. Пикман, И.Я. Электрическое освещение взрывоопасных и пожароопасных зон. - М.: Энергоатомиздат, 1978.
34. Справочная книга для проектирования электрического освещения: справ./ Под ред. Г. М. Кнорринга. – Л.: Энергия, 1976.
35. ГОСТ 12.1.019 - 2017 (2017 г. Электробезопасность.) Общие требования и номенклатура видов защиты.
36. Статическое электричество в химической промышленности / Под ред. Сажина, Б.И. - Л: Энергия, 1977.
37. Правила защиты от статического электричества в производствах химической, неф-техимической и нефтеперерабатывающей промышленности. - М.: Химия, 1973.
38. СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, соору-жений и промышленных коммуникаций.
39. ПБ 09-540-03. Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных хи-мических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств.
40. ГОСТ 12.3.002 – 2014. Процессы производственные. Общие требования безопасности.
41. ПБ 03 - 576 - 03. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлени¬ем - М.: ПИО ОБТ, 2003.
42. ГОСТ 12.2.003 – 91 (2001). Оборудование производственное. Общие требования безопасности.
43. СНиП 31 - 06 – 2009. Производственные здания.
44. Федеральный закон от 22 июля 2008г. №123 – ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».
45. НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: МЧС РФ, 2003.
46. СНиП 21 – 01 - 97 (1999 с изменен. №2 от 2002). Пожарная безопасность зданий и со¬оружений.
47. Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промыш-ленности: Справ. / Под ред. Рябова, И.В. - М.: Химия, 1970.
48. ГОСТ 12.1.011 - 78. Смеси взрывоопасные. Классификация. - М.: Изд-во стандартов, 1978.
49. СП 2.13130.2009. Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты.
50. Баратов, А.Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности / А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. – М.: Химия. 1979.
51. Пожаро- и взрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. /Под ред. Баратова, А.Н., Корольченко, А.Я. Т. 1, 2. - М.: Химия, 1990.
52. Абрамова, Л.И. Выполнение раздела «безопасность и экологичность проекта (рабо¬ты)» в дипломных проектах (работах): методические указания для студентов специально¬стей 280202, 240301, 240401 и 240403 всех форм обучения / Л.И. Абрамова, В. А. Колесни¬ков. НГТУ им. Р.Е, Алексеева - Н.Новгород, 2008.-31с.
53. Атаманюк, В.Г., Ширшев, Л.Г., Акимов, Н.И. Гражданская оборона. - М.: Высш. шк., 1986.
54. ГОСТ Р 55201 - 2012. Порядок разработки и состав раздела «Инженерно-технические мероприятия гражданской обороны. Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций» проектов строительства.
55. Каммерер, В.Ю. Защитные сооружения гражданской обороны.
56. Макаревич, В. А. Строительное проектирование химических предприятий. – М.: Высшая школа, 1977. -208 с.
56. СНИП 31 – 03 - 2001. Производственные здания,- М: Минстрой России, ППЦПП, 2001,- 16 с.
57. Методические указания к выполнению организационно-экономической части дипломных проектов для студентов специальностей 240401 «Химическая технология органических веществ» всех форм обучения / НГТУ им. Р.Е. Алексеева; Сост. А.В. Орлов.- Нижний Новгород, 2010. – 21с.
58. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, пер. и доп. В трех томах. Том I. Органические вещества. /Под ред. Н. В. Лазарева, Э. Н. Левиной. – Л : Химия, 1976. 592 с.
59. ГОСТ 8.579 - 2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте. - М.: Изд-во стандартов, 2004. 8 с.
60. ГОСТ 5632 - 2014. Легированные нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки. - М.: Изд-во стандартов, 2015. 49 с.
61. ГОСТ 20372 - 2015. Балки стропильные и подстропильные железобетонные. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2016. 15 с.
62. ГОСТ 25628 - 83. Колонны железобетонные для одноэтажных зданий предприятий. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1990. 33 с.
63. ГОСТ 18980 - 2015. Ригели железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2016. 17 с.
64. ГОСТ 24359 - 80. Фрезы торцовые насадные со вставными ножами , оснащенными пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. - М.: Изд-во стандартов, 1985. 17 с.
65. ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. - М.: Изд-во стандартов, 2007. 15 с.
66. ГОСТ 9967-74. Диметиламин технический. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1993. 17 с.
67. ГОСТ 7568-88. Этилена окись. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1996. 54 с.
68. ТУ 3612-014-00220302-99. Теплообменники "труба в трубе". Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1999. 79 с.