рефераты скачать

МЕНЮ


Курсовая работа: Характеристика основных факторов и методов мотивации персонала, и установление их влияния на работу коллектива отдельного предприятия

- гомополимера - 59842,4 т/год

- сополимера с бутеном-1 - 123039 т/год

- сополимера с пропиленом - 9692 т/год

Производство состоит из трех технологических линий полимеризации, которые обеспечивает сырьем одна технологическая линия очистки сырья.

Получение полиэтилена низкого давления (гомополимера и сополимера с пропиленом и бутеном-1) осуществляется газофазным методом при температуре 90°С - 112°С и давлении (17-19) кгс/см2 (1,7- 1,9 МПа) с применением в качестве катализатора хроморганических соединений, нанесенных на силикатную основу.

Сырье, используемое в производстве полиэтилена (этилен, водород, азот), проходит предварительную очистку.

Разработчик технологического процесса фирма "Юнион Карбайд" (США).

Производство полиэтилена низкого давления относится к первой категории по технико-экономическому уровню.

Производство реконструкции не подвергалось.

1.3 Выбор и оценка существующего метода производства [1,2,5]

 

В настоящее время существуют три основных промышленных метода производства полиэтилена:

·   радикальная полимеризация этилена при высоком давлении

·   полимеризация на гетерогенных каталитических системах при низком давлении

·   полимеризация при среднем давлении.

При выборе метода производства полиэтилена основываются на их сравнительной характеристики.

Высокое давление процесса делает производство опасным с точки зрения промышленной безопасности.

По сравнению с полиэтиленом высокого давления полиэтилен низкого давления имеет более высокую температуру плавления, большую прочность, жесткость. Полиэтилен низкого давления проявляет большую стойкость к действию растворителей, масел и жиров чем полиэтилен высокого давления. Он имеет модуль изгиба при 20єС в 2,5 раза выше, чем модуль упругости полиэтилена высокого давления.

Для данного проекта выбрано производство полиэтилена низкого давления.

В промышленности полиэтилен низкого давления (ПНД) получают ионной и ионно-координационной полимеризацией в газовой и жидкой фазе.

При выборе метода производства полиэтилена низкого давления основываются на их сравнительной характеристике.

Получение полиэтилена в газовой фазе, где в отличии от производства полиэтилена в жидкой фазе не применяются органические растворители, позволяет исключить из технологического процесса стадии выделения и промывки полимера. Таким образом, технологическая схема газофазного метода значительно упрощается. Вывод готового продукта, то есть разгрузка порошка, происходит непосредственно из реакторов. Так как количество катализатора, расходуемого на единицу веса полимера мало, удалять остатки катализатора после процесса полимеризации из полимера не требуется.

Кроме того, отсутствие в процессе растворителя делает производство менее опасным с точки зрения промышленной безопасности и экологичности процесса.

При получении полиэтилена в газовой фазе теплосъем осуществляется самим этиленом, который циркулирует через выносные холодильники. Для предотвращения уноса частиц полимера с потоком газа предусмотрена специальная конструкция реактора – то есть не требуется специальных аппаратов для отделения полимера от теплоотводящего агента, как в случае производства полиэтилена низкого давления в жидкой фазе.

Упрощение технологической схемы за счет применения газофазного метода стало возможным благодаря разработке высокоэффективных хроморганических катализаторов, применение которых позволило получать широкий ассортимент марок полиэтилена с плотностью 940-960 кг/м3 и как с узким, так и с широким молекулярно-массовым распределением.

Кроме того, газофазный метод производства выгоден и с экономической точки зрения. Во-первых, за счет упрощения технологической схемы снижается себестоимость продукта. Во-вторых, такой способ производства приводит к более рациональному использованию реагентов. В третьих поскольку резко снижается объем сточных вод, уменьшаются затраты на их очистку.

На основании сравнительных данных для данного проекта взято производство полиэтилена низкого давления в газовой фазе.

В таблице 1.2 представлены показатели ведущих фирм по производству полиэтилена низкого давления различными методами.

Таблица 1.2

Показатели ведущих фирм по производству полиэтилена низкого давления различными методами

Показатели Суспензионные процессы Реакторные (растворные) процессы Газофазный процесс "Юнион Карбайд"
"Филлипс" США "Мицубиши Юкка" Япония "Сольвей", Бельгия "Монтедион", Италия "Филлипс" США "DSM", Германия
1 2 3 4 5 6 7 8
Выход полиэтилена, т/г 300-500 100-500 75-600 150-300 - 60-125 100
Давление процесса полимеризации, Мпа 3,0-3,5 1,5-3,5 3 1,5 3,5-4,0 3,5 2
Расход этилена, кг/т 1050 1040 1040 1050 1050 1015 1060
Расход растворителя, кг/т 30-40 35 - 30 - 54 -
Расход пара, кг/т 1000 1400 1600-2500 2300-3200 1000 1100-1300 450
Расход электроэнергии, кВт*ч 750 650-850 280-320 700-800 750 370 530
Расход азота, мі/т 40 120 20-50 50-75 40 60 80-90
Расход воздуха, мі/т - 60 39726 120-180 - - 50
Расход охлаждающей воды, мі/т 200 - 200-500 700 200 500 200
Плотность, кг/мі 941-964 940-970 949-966 940-966 950-970 930-970 940-960
Количество реакторов в линии 1 - 1 4 1 - 1
Тип реактора Петлевой Емкостной Петлевой Емкостной Петлевой Емкостной Емкостной
Окончание таблицы 1.2
1 2 3 4 5 6 7 8
Виды выпускаемой продукции Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров с альфа-бутеном, пропиленом - Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров Широкий ассортимент марок гомополимеров и сополимеров с альфа-бутеном, пропиленом и другими олефинами
Преимущества Отсутствие операции отмывки полимера от катализаторов упрощает технологическую схему и улучшает технико-экономические показатели. Использование высокоактивного катализатора позволяет улучшить качество готовой продукции. Этот момент позволяет максимально сократить стадийность процесса. Все оборудование из углеродистой стали.

Выводы: из приведенной таблицы видно, что единый метод производства, на которой ориентировались бы фирмы, отсутствует. Все ведущие фирмы имеют производство полиэтилена высокой плотности с технологией производства собственной разработки.

Все методы производства обеспечивают выпуск качественной продукции, которая имеет, сбыт на мировом рынке.

На основании приведенных в таблице технических характеристик методов производства следует, что метод газофазной полимеризации выгодно отличается от метода жидкофазной полимеризации. При газофазной полимеризации резко сокращается расходы воды и пара.

1.4 Сравнительный анализ и выбор оборудования

Реактор фирмы Юнион Карбайд (США) предназначен для проведения газофазной полимеризации в псевдоожиженном слое, представляет собой цилиндрический сосуд с расширенной верхней частью. Расширенная верхняя часть предотвращает унос псевдоожиженных частиц полиэтилена за счет снижения скорости газового потока. Внутри реактора на уровне нижнего фланца встроена решетка, которая служит для удержания слоя порошка полиэтилена. Решетка имеет 1360 отверстий диаметром 14,3мм. Эти отверстия прикрыты металлическими уголками, которые предотвращают попадание порошка полиэтилена под решетку и улучшают распределение газа. Под решеткой установлен отбойный зонт, который служит для более равномерного распределения газа.

Для очистки внутренней поверхности, а также для проведения внутреннего осмотра реактора оборудован четырьмя люками-лазами. Каждый люк-лаз имеет вставной стакан, необходимый для сглаживания внутренней поверхности реактора и предотвращения скопления порошка полиэтилена в полости люка-лаза, его спекания и образования агломерата.

Для контроля температуры по всей высоте реактора предусмотрены датчики температуры, регистрирующие температуру зон на многоточечном самописце. Предусмотрены также термокарманы для проведения контрольных замеров температуры в различных точках реактора.

Реактор фирмы (Amaco США) для газофазной полимеризации имеет грушевидную форму, которая предотвращается унос псевдоожиженных частиц за счет снижения скорости газового потока. В нижней части реактора имеется распределительная решетка, диаметр отверстий решетки равен 19,5мм количество 1000 штук.

Для очистки внутренней поверхности, а также для проведения внутреннего осмотра реактора оборудован люками-лазами.

Для контроля температуры по всей высоте реактора предусмотрены датчики температуры. Предусмотрены также термокарманы для проведения контрольных замеров температуры в различных точках реактора.

В производстве полиэтилена низкого давления для охлаждения циркуляционного газа можно использовать как воздушный холодильник, так и водяной. Воздушный холодильник имеет ряд преимуществ таких как экономия охлаждающей воды, уменьшение количества сточных вод, значительные сокращения затрат труда на чистку аппарата ввиду отсутствия накипи и отложения солей, уменьшение расходов связанных с организацией оборотного водоснабжения технологических установок. Водяной холодильник так же имеет ряд преимущества, по сравнению с воздушным холодильником он имеет более высокий КПД, малые размеры (компактен), охлаждение не зависит от климатических условий. Для проектируемого производства я выбираю водяной холодильник.

На основании сравнительных данных для данного проекта взят реактор фирмы «Юнион Карбайд», т.к. отверстия распределительной решетки имеют меньший диаметр, чем в реакторе фирмы, что улучшает распределение газа. Эти отверстия прикрыты уголками, что отсутствует в конструкции реактора фирмы. Для проектируемого производства я выбираю водяной холодильник, Данный холодильник имеет более высокий КПД, малый размер (компактен), охлаждение не зависит от климатических условий и более безопасен для ремонтной бригады, так как находится на отметке 0.000 в отличие от воздушного холодильника который находится на самой высокой отметке и является весьма опасным и сложным для поднятия необходимого ремонтного оборудования.

1.5 Обоснование места размещения объекта

Площадка строительства расположена в северо-западном промышленном узле города Казани.

Проектируемое производство расположено на резервной территории ОАО «Казаньоргсинтез» в 26 квартале, которая расположена на не пригодных для сельского хозяйства землях. Целесообразность производства диктуется благоприятным сочетанием условий для увеличения мощности установки:

- сырьевая база – производство по получению этилена;

- электроэнергия – рядом находится ТЭЦ-3;

- наличие высококвалифицированных кадров, возможность пополнения новыми работниками и специалистами из ГПТУ и КГТУ.

Район строительства производства относиться ко II климатическому району. Рельеф площадки относительно ровный, с небольшим уклоном.

Также город Казань является крупным железнодорожным узлом, что дает возможность бесперебойного вывоза готовой продукции по железной дороге, проложенной к ОАО «Казаньоргсинтез».

1.6 Проектное предложение

Предлагаемый дипломный проект включает в себя проектное предложение, которое должно быть рассмотрено как с позиции технологии, технической возможности реализации, так и с позиции экономики, охраны труда и экологии и т.д.

Дана оценка проектного предложения с общеинженерных позиций.

Дипломный проект включает в себя проектное предложение, выгодно отличающего проектируемое производство от действующего аналога.

1)  Замена воздушного холодильника на водяной нам дает:

·   эффективность теплосъема

У внедряемого водяного холодильника теплосъем гораздо эффективнее чем у воздушного холодильника, достигается это за счет циркуляции холодной воды в нем.

·   независимость от климатических условий (времени года)

В настоящее время на предприятии «Казаньоргсинтез» идет прямая зависимость от климатических условий, при использовании воздушного холодильника. При внедрении водяного холодильника мы избегаем этой зависимости.

·   стабильность температуры в редакторе

Благодаря внедрению водяного холодильника достигается стабильность температуры в реакторе при использовании же воздушного холодильника идут температурные перепады.

·   безопасность эксплуатации

Водяной холодильник значительно безопасней, чем воздушный. При запуске реактора при использовании воздушного холодильника необходимо производить закрытие лопастей (длина лопасти 3 метра) так же при этом необходимо проконтролировать полностью ли покинут опасный участок личным составом в целях избежание травм.

·   простота эксплуатации и ремонта

Ремонт водяного холодильника производить значительно легче и безопасней, чем воздушного холодильника. Водяной холодильник более прост по своей конструкции и эксплуатации, так как он находится на отметке 0.000, он очень удобен для ремонта и наблюдения за ним. Воздушный холодильник размещен на самой высокой отметке, что доставляет массу сложностей для поднятия ремонтного инструмента ремонтной бригаде.

Экономическая оценка проектного предложения приведена в разделе «Экономическая оценка проектных предложений».


2. Технологическая часть

2.1 Характеристика производимой продукции [3]

Производимая продукция это полиэтилен марки 276.

Полиэтилен низкого давления порошкообразный представляет собой порошок белого цвета (твердый высокомолекулярный продукт), полученный в газовой фазе с применением хроморганических соединений в качестве катализатора.

Химическая формула – (-СН2-)n-, где n-средняя степень полимеризации.

Он обладает высокими механическими свойствами.

Плотность полиэтилена является мерой кристалличности, а так же степени разветвленности макромолекулы полиэтилена.

Повышение плотности вызывает повышение сопротивления разрыву, твердости, химической стойкости, температуры размягчения и предела текучести, но приводит к понижению вязкости при изгибе и сопротивления растеканию под напряжением.

Свойства полиэтилена марки 276 приведены в таблице

Таблица

Свойства полиэтилена марки 276

Плотность, г/см3

0,958-0,963
Показатель текучести расплава, г/10 мин при нагрузке 5,0 кг 2,6-4,5

Массовая доля золы, %, не более

Высший сорт

Первый сорт

0,03

0,045

Насыпной вес, г/дм3

370-520
Температура плавления, °С 120-130
Размер частиц, мм 0,3-1,2
Морозостойкость, °С Ниже минус 70
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*см

1017

Относительное удлинение при разрыве, % 400-800
Ударная вязкость Не ломается

В готовые изделия порошкообразный полиэтилен перерабатывается методом экструзии, выдувания и литья под давлением.

В зависимости от свойств полиэтилен используется для производства труб, пленок, листов, моноволокна, тонко- и толстостенных изделий различного габарита (сиденья, ведра, бачки, контейнеры).

2.2 Характеристика сырья [3]

Характеристика основного сырья приведена в таблице 2.1.

Таблица2.1

Характеристика основного сырья

Наименование сырья, материалов и полупродуктов Государственный или отраслевой стандарт, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья Показатели по стандарту, обязательные для проверки Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями
1 2 3 4
Этилен Постоянный технологический регламент № 13-70-96 1. Объемная доля этилена, %, не менее 99,9
2. Объемная доля метана и этана в сумме, %, не более 0,1
3. Объемная доля ацетилена, %, не более 0,001
4. Объемная доля пропилена, %, не более 0,005
5. Объемная доля диеновых углеводородов (пропадиена и бутадиена), %, не более 0,0005
6. Объемная доля оксида углерода, %, не более 0,0005
7. Объемная доля диоксида углерода, %, не более 0,002

8. Массовая концентрация серы, мг/м3, не более

1
9. Массовая доля воды, %, не более 0,001
10.Объемная доля кислорода, %, не более 0,0005
11.Объемная доля метанола, %, не более 0,005
Водород Постоянный технологический регламент № 13-10-94 1. Объемная доля водорода в пересчете на сухой газ, %, не менее 99,999
2. Объемная доля кислорода в пересчете на сухой газ, %, не более 0,001
3. Объемная доля воды, %, не более 0,005

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.