спалювання абгазів на факельної установки
-теплопостачання, збирання та перекачування конденсату
Допоміжними вузлами є:
- приготування каталізатора,
- складування і відвантаження формаліну,
- термічний знешкодження відходів.
хімізмом ПРОЦЕСУ.
Освіта формальдегіду відбувається при проходженні метанол-повітряної суміші через шар каталізатора "срібло на носії "при температурі в зоні контактування: (550-600) В° С при роботі в "м'якому" режимі, (660-700) В° С при роботі в "Жорсткому" режимі. p> Освіта формальдегіду здійснюється в результаті протікання паралельних реакцій простого і окисного дегідрування метанолу:
СН3 ОН в†’ СН2 О + Н2 - 93,4 кДж/моль (1.3)
СН3 ОН + 1/2 О2 в†’ СН2 О + Н2 О + 147,4 кДж/моль (1.4)
Поряд з цими реакціями в системі протікає цілий комплекс побічних перетворень.
СН3 ОН + 2/3 О2 в†’ СО2 + 575,1 кДж/моль (1.5)
СН2 О + 1/2 О2 в†’ НСООН + 270,4 кДж/моль (1.6)
НСООН + 1/2 О2 в†’ СО2 + Н2 О + 14,5 кДж/моль (1.7)
НСООН в†’ СО + Н2О - 53,7 кДж/моль (1.8)
СН2 Про в†’ СО + Н2 + 1,9 кДж/моль (1.9)
2 СН2 О + Н2 О в†’ СН3 ОН + НСООН + 122,0 кДж/моль (1.10)
Н2 + 1/2 О2 в†’ Н2 О + 241,8 кДж/моль (1.11)
2 СН3 ОН в†’ СН2 (ОСН3) 2 + Н2 О + 131,0 кДж/моль (1.12)
СО + 1/2 О2 в†’ СО2 + 283,0 кДж/моль (1.13)
2 СО в†’ СО2 + С + 172,5 кДж/моль (1.14)
Реакції (3) і (4) є рівноважними. Частка метанолу витраченого з реакції (4) складає близько 60%, а решта, по реакції (3).
Перетворення метанолу в формальдегід відбувається в результаті контакту молекул спирту з киснем, хемосорбірованним на атомах срібла, тобто активними центрами каталізатора є поверхневі оксиди срібла. Процес отримання формальдегіду в цілому супроводжується виділенням тепла, за рахунок якого підтримується необхідна температура в зоні контактування і рівновагу реакції дегідрування зміщується вправо.
Побічні реакції знижують вихід формальдегіду і визначають склад вихлопних газів (абгазів).
1.5 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ
Вибір технологічної схеми обумовлений потужністю виробництва формаліну і призначенням готового продукту. Потужність виробництва складає 380 тис. тонн на рік 37% формаліну. Процес оформлений у вигляді трьох технологічних ниток, одиничної потужності 126 тис. тонн на рік, кожна. З метою зниження металоємності і прийнятих технологічних рішень ряд вузлів виконаний загальним для трьох ниток: вузол підготовки сировини, вузол очищення річних викидів, вузол підготовки сировини, вузол очищення, спорожнення, продувки.
Процес отримання формаліну (технічного) включає в себе наступні стадії:
1. Підготовка сировини та отримання метанолу - повітряної суміші.
2. Синтез формальдегіду.
3. Отримання формаліну - сирцю (абсорбція формаліну).
4. Ректифікація формаліну - сирцю.
5. Стандартизація формаліну.
Деякі заводи не включають в технологічну схему процес ректифікації, але як показує практика витрати на цю стадію повністю себе виправдовують. По-перше, виключається можливість отримання нестандартного продукту, по-друге, виходить можливість отримувати як безметанольний продукт, так і формалін високій концентрації.
Виходячи з розглянутих стадій отримання технічного формаліну, характеризуємо кожну з них по технологічній схемі цеху виробництва формаліну.
1.6 ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ
Ректифікація формаліну-"сирцю"
Формалін-"сирець" з масовою часткою метанолу до 20% і формальдегіду не більше 38% з куба абсорбційної колони поз.К1 насосами поз.Н3/1-2 подається на ректифікацію, де вгорі відділяється метанол. p> Ректифікація метанольного формаліну ведеться в колоні поз.К2 під вакуумом. Проведення ректифікації під вакуумом дозволяє знизити температуру, що запобігає підвищення кислотності формаліну за рахунок зменшення протікання реакції Канніцарро:
2СН20 + Н20 в†’ СН30Н + НСООН (1.15)
Ректифікаційна колона являє собою вертикальний циліндричний апарат діаметром 1000 мм, висотою 12000 мм і 26-ю ковпачковими тарілками з радіальним зливом. p> Вакуум в ректифікаційної колоні поз. К2 створюється вакуум-насосом поз. Н7/1-2 і підтримується в кубі (-0,22 Г· - 0,60) кгс/см2, а вгорі колони (-0,44 Г· -0,70) кгс/см2. p> Обігрів колони поз.К2 здійснюється через кип'ятильник поз. Т7 пором тиском 2кгс/см2. Температура формаліну в кубі колони поз. К2 підтримується (75-95) оС, вгорі колони поз.К2 - (40-50) оС, в зміцнювальної частини (60-70) оС, в вичерпної - (70-80) оС. p> Формалін - "Сирець" з абсорбційної колони поз.К1 витратою (10-21) м3/год, некондиційний формалін, що подається з стандартизаторів з витратою до 8 м3/год надходить на 34, 42, 52 тарілки ректифікаційної колони. p> Пари метанолу і формальдегіду нагріті внизу колон...
