Пожарная безопасность при получении циклогексанола гидрированием фенола

циклогексанол

циклогексанол

Основное оборудование технологического процесса

Характеристика машин и аппаратов технологического процесса

Для получения циклогексанола гидрированием фенола применяется следующее технологическое оборудование: компрессор (1), водяной холодильник первой ступени (2), маслоотделитель (3), водяной холодильник второй ступени (4), холодильник-конденсатор (5), циркуляционный компрессор (6), сепаратор (7), смеситель (8), сборник фенола (9), насос (10), теплообменник (11), контактный аппарат (12), буферный бак (13), водяной конденсатор (14), газгольдер (15).

Компрессор (1)– трехступенчатый аппарат низкого давления простого (одинарного) действия цилиндрической формы. Сжатие происходит в результате периодического уменьшения объема, занимаемого газом (H2). Компрессор оснащен поршнями, передвигающимися в цилиндрах, которые закрыты крышками, имеющими нагнетательный и всасывающий патрубки. Компрессор распложен относительно горизонтальной поверхности горизонтально и оборудован системой охлаждения первой и второй ступени с маслоотделителями.

Для охлаждения компрессора используется водяной холодильник первой и второй ступеней с маслоотделителями (2,3,4) цилиндрической формы. В качестве хладагента применяется вода, которая постоянно циркулирует между компрессором и охладителем. Пройдя по системе охлаждения компрессора и охладив его, вода сливается в канализацию. Регулятором объемов потребления воды и температуры, которая не должна превышать установленного уровня, является термостат. Давление в системе поддерживается искусственно, причем давление подаваемой воды ниже расчетного давления в системе. Маслоотделитель применяется для отделения смазочного масла от воды. Аппараты распложены относительно горизонтальной поверхности горизонтально.

Холодильник-конденсатор (5) представляет собой поверхностный конденсатор, в котором конденсируемый пар циклогексанола с примесями и вода движутся противотоком друг к другу. Охлаждающая вода поступает снизу и движется вверх, а пар циклогексанолас примесями поступает сверху. Конденсат циклогексанола отводится снизу. Аппарат цилиндрической формы и распложен относительно горизонтальной поверхности вертикально.

Циркуляционный компрессор (6)–служит для многократного перекачивания отработанного водорода в смеситель. Компрессор имеет ряд блокировок технологических параметров (температуры в подшипниках, уровня в сепараторе, уровня масла в напорном баке, давления масла и т.д.), обеспечивающих безаварийную работу. При достижении критических показателей этих параметров компрессор останавливается. Аппарат цилиндрической формы и распложен относительно горизонтальной поверхности горизонтально.

Сепаратор (7)–емкостный цилиндрический аппарат, горизонтально расположенный относительно горизонтальной поверхности. Смесь циклогексанола с примесями через патрубок и кожух вводится в среднюю часть сепаратора по касательной к корпусу и получает вращательное движение. Под действием возникшей центробежной силы смесь циклогексанола с примесями отбрасывается на стенки сепаратора и стекает в нижнюю часть сепаратора. Водород, занимая центральную его часть, поднимается вверх.

Смеситель (8)–закрытый цилиндрический аппарат, оборудованный смесительным устройством, редуктором и предохранительными клапанами. Используется для смешивания свежего и отработанного водорода. Относительно горизонтальной поверхности распложен вертикально.

Сборник фенола (9)– емкостный цилиндрический аппарат закрытого типа, предназначенный для хранения фенола. Оборудован дыхательным клапаном. Относительно горизонтальной поверхности распложен горизонтально.

Насос подачи фенола(10)–центробежный насос. Механическая энергия двигателя преобразуется в энергию транспортируемой жидкости вследствие повышения ее давления. Энергия и давление жидкости повышаются под действием центробежной силы, возникающей при вращении лопастных колес. Основной рабочий орган – спиралевидное колесо, насаженное на вал. Для уплотнения зазора между валом и корпусом насоса применяются сальники. Относительно горизонтальной поверхности распложен горизонтально.

Для осуществления нагрева смеси свежего и отработанного водорода используется поверхностный кожух отрубчатый теплообменник (11) цилиндрической формы. Пары циклогексанола с примесями протекают по трубам, а смесь свежего и отработанного водорода– по межтрубному пространству. Теплота от одного теплоносителя другому передается через поверхность стенок труб. Нагреваемый теплоноситель (смесь свежего и отработанного водорода) подается снизу, а охлаждаемый (пары циклогексанола с примесями) теплоноситель – сверху вниз противотоком. Такое движение теплоносителей способствует более эффективному переносу теплоты, так как при этом происходит совпадение направления движения каждого теплоносителя с направлением, в котором стремится двигаться данный теплоноситель под влиянием изменения его плотности при нагревании или охлаждении. Аппарат относительно горизонтальной поверхности распложен вертикально.

Контактный аппарат (12)представляет собой кожухотрубчатый цилиндрический теплообменник. В трубах аппарата, заполненных гранулированным катализатором, происходит гидрирование фенола. Тепло экзотермической реакции гидрирования отводится путем испарения воды в межтрубном пространстве. Отработанный катализатор периодически заменяют свежим. Относительно горизонтальной поверхности аппарат распложен вертикально.

Буферный бак (13)представляет собой цилиндрический сосуд с коническим днищем, изготовленный из углеродистой стали. Служит промежуточным звеном при перекачке фенола из сборника в контактный аппарат и предназначен для поддержания заданного давления и температуры. Относительно горизонтальной поверхности аппарат распложен вертикально.

Водяной конденсатор (14)–теплообменный аппарат цилиндрической формы для конденсации паров воды путем охлаждения. Охлаждающая поверхность конденсатора образуется совокупностью поверхностей трубок, которые выполнены из нержавеющей стали. Пар входит в конденсатор, попадает на холодную поверхность трубок, конденсируется, стекает вниз и скапливается в сборнике конденсата, откуда вновь поступает в контактный аппарат. Относительно горизонтальной поверхности аппарат распложен вертикально.

Газгольдер (15)–это инженерное сооружение высокого давления, предназначенное для хранения и регулирования подачи водорода в технологическое оборудование. Состоит из неподвижного резервуара наполненного водой, в котором установлен колокол (опрокинутый стакан). Водород, расход которого регулируется задвижками, под колокол подается и отбирается из него по газопроводам. Относительно горизонтальной поверхности аппарат распложен вертикально.

Основные характеристики оборудования приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные характеристики оборудования