ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация из "Аварии в химических производствах и меры их предупреждения" Для регенерации применяют обычно аппараты колонного типа периодического действия с насадками, аккумулирующими тепло (алюминиевыми пластинами, базальтом, шзгмотом и др.). [c.138] Выпаривание проводят в выпарных аппаратах (кожухотрубных, витых, скоростных труба в трубе , пластинчатых и др.), используя для этого подводимое извне тепло, передаваемое теплоносителем чаще всего через поверхность нагрева. В некоторых случаях процессы выпаривания проводят при контакте выпариваемой жидкости с теплоносителем (регенерация). При температурах 200 °С в качестве теплоносителя используют обычно конденсирующийся водяной пар, при более высоких температурах — высо-кокипящие жидкости, их насыщенные пары или реакционные газы. [c.138] Процессы выпаривания осуществляют для удаления из смесей легкокипящих компонентов. При этом в ряде случаев по мере удаления легкокипящих веществ упариваемая жидкость концентрируется, становится менее термостабильной и более взрывоопасной. Особую осторожность следует соблюдать при выпаривании концентрированных растворов. Так, на установке регенерации адсорбента, насыщенного тяжелыми углеводородами (продуктами осмоления гомологов ацетилена), произошел взрыв. Выпаривание проводили в выпарном аппарате периодического действия, снабженном змеевиками. Взрыв произошел в результате излишней отпарки ксилола из упариваемого раствора, что привело к оголению греющей поверхности змеевиков аппарата и перегреву сконцентрированных нестабильных углеводородов ацетиленового ряда. [c.138] Конструкция теплообменной аппаратуры для таких продуктов должна обеспечивать непрерывный обмен выпариваемой жидкости, контактирующей с поверхностью греющих элементов. В кипятильниках выпарных ректификационных и дистилляционных агрегатов должна обеспечиваться циркуляция нагреваемой жидкости, а средства контроля и регулирования уровня должны быть надежными и исключать оголение греющей поверхности. [c.139] Нарушение технологического режима и требований безопасности при процессах выпаривания, разгонки, дистилляции горючих и легко воспламеняющихся жидкостей в современных химических, нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах с крупнотоннажными агрегатами могут привести к крупным авариям, взрывам, пожарам и несчастным случаям. [c.139] Характерной является происшедшая в 1969 г. в Техас-Сити (США) крупная авария на установке дистилляции бутадиена — взрыв очистной колонны по очистке бутадиена. О размерах аварии можно судить по следующему описанию. В результате взрыва значительная часть установки была разрушена. Обломки колонны, вес которых колебался от нескольких десятков граммов до нескольких сотен килограммов, были разбросаны в радиусе до 500 м, а одна секция упала в 914 м. Претерпели большие разрушения близко расположенная этиленовая установка, здание КИП, жилые дома, расположенные на расстоянии 230 м. Окна были выбиты в домах, находящихся на расстоянии 2 км. Возникший от взрывного горения высвободившихся газов пожар длился около 57 ч. [c.139] Для ликвидации аварий большое количество углеводородов из технологических трубопроводов и оборудования было выпущено за пределы зоны пожара через аварийную выпускную систему. После освобождения от горючих продуктов трубопроводы и оборудование подвергли продувке азотом. Расходы только на восстановление бутадиеновой установки и устранение повреждений соседней олефиновой установки составили 5 млн. долл. Установка была пущена в эксплуатацию в 1968 г. и проработала до аварии всего один год. Она была предназначена для извлечения бутадиена (побочного продукта) из сырого потока — углеводородов фракции С4, получаемой на олефиновой установке. Первичное отделение бутадиена производили абсорбцией. В качестве абсорбента применяли диметилацетамид. Отпаренные газы из насыщенного растворителя компримировали для возвращения в очищающую секцию установки в качестве теплоносителя и очищающей смеси. [c.139] В момент взрыва в работе находился один кипятильник, другой был отключен. Силой взрыва оторвало оба кипятильника от очистной колонны. В работавшем кипятильнике было разорвано пять труб. Стенки трубы у разорванного края были утонь чены, что указывает на постепенное ослабление прочности металла труб. [c.140] Работа очистной колонны перед взрывом не вызывала опасений. Для поддержания баланса между жидкостью в нижней части колонны и жидкостью в накопителе выполняли соответствующие технологические операции. Расход флегмы регулировали вручную, расход водяного пара, поступающего в испарительную камеру, регулировался автоматически по уровню жидкости в нижней части колонны. [c.140] Во многих случаях для обеспечения высокой производительности и экономичности выпаривание и ректификацию нестабильных продуктов проводят под вакуумом, что позволяет снизить температуру процесса при использовании теплоносителя с высокой температурой. Однако в этом случае требуется высокая надежность аппаратуры, систем контроля и регулирования процессов, обеспечивающих безаварийное отключение при опасных отклонениях давления и температуры. Однако такие условия не всегда удается обеспечить. [c.141] В производстве фенола и ацетона на установке дистилляции гидроперекиси изопропилбензола произошел взрыв. Взрыв вызван термическим разложением гидроперекиси изопропилбензола при перегреве. Вследствие нарущения технологического режима на установке окисления изопропилбензола снизилось количество подаваемой на дистилляцию исходной разделяемой смеси. Количество подаваемого теплоносителя в кипятильник дистилляционной колонны не было снижено, не уменьшили также и отбор жидкости из кубовой части колонны. Поэтому значительно снизился уровень жидкости в кипятильнике и упал вакуум в системе дистилляции. Все это привело к резкому повышению температуры реакционной массы в аппаратуре и тепловому разложению и взрыву гидроперекиси изопропилбензола. [c.141] Чтобы предупредить аварии на установках дистилляции и ректификации, предназначенных для разделения термически нестабильных продуктов под вакуумом, системы необходимо оснащать надежными средствами автоматического контроля и регулирования параметров технологического процесса, а также противоаварийными блокировочными устройствами. [c.141] При выпаривании причинами аварии могут быть недостаточная изученность качественных и количественных составов концентрированных маточных растворов и сухого остатка, пожаро- и взрывоопасные свойства компонентов, ошибки при определении возможного предела упаривания и концентрирования. [c.141] Вместе с тем неэффективными были и средства контроля и регулирования уровня упариваемого раствора, отсутствовала сигнализация и блокировка подачи теплоносителя на обогрев при снижении до минимальных пределов уровня жидкости в выпарном аппарате. Это привело к излищней упарке маточника, снижению уровня жидкости в аппарате ниже допустимого. При полном испарении жидкости из маточного раствора на оголенной греющей поверхности происходило высыхание остаточного продукта и его окисление, что и вызвало взрывчатое разложение. [c.142] Интенсификация теплообменных процессов, в том числе и процессов выпаривания, обусловливает использование теплоносителя при более высоких температурах, чтобы повысить коэффициент теплопередачи и снизить удельную поверхность теплообмена. Для предотвращения термического разложения химических веществ при высоких температурах теплоносителей и предупреждения аварий процессы выпаривания термически нестабильных продуктов проводят под вакуумом. Проведение процесса под вакуумом требует высокой надежности системы. Важными условиями бесперебойной и безаварийной работы являются герметичность оборудования, глубина и постоянство вакуума. Падение вакуума или подсос воздуха в систему при образовании взрывоопасных смесей и высоких температурах теплоносиуеля могут привести к перегревам, загораниям и взрывам продуктов. [c.142] В производстве бромаминовой кислоты произошел взрыв при отгонке нитробензола на стадии регенерации. Авария вызвана перегревом выпариваемого продукта при потере вакуума в аппарате, что привело к выбросу в производственное помещение труднолетучих продуктов, осмолению нитробензола и их взрыву. Установлено, что взрывоопасные свойства кубового остатка после отгонки нитробензола из исходной смеси и отработанного нитробензола, поступающего на регенерацию, не были достаточно изучены. Установка не была оснащена блокировкой по отключению подачи теплоносителя в выпарной аппарат при повышении в нем давления и температуры. [c.142] Для предупреждения подобного рода аварий необходимо обеспечить надежную работу вакуумной системы, герметичность оборудования и требуемые параметры технологического режима. В технологической схеме должны быть предусмотрены автоматические блокирующие системы, исключающие возможность роста температуры и давления в аппаратах выше норм, а также устройства, отключающие подачу теплоносителя в подогреватель при исчезновении вакуума. [c.142] На витаминном заводе при регенерации хлороформа произошел выброс паров органических продуктов (ацетона, этанола) из аппарата выпаривания, вызвавший взрыв и пожар в рабочем помещении. Причина аварии состояла в том, что процесс отгонки хлороформа из маточного раствора проводили при недопустихмо низком уровне жидкости в кубе регенерации. При подаче свежего маточного раствора на оголенных змеевиках, обогреваемых водяным паром, началось интенсивное испарение летучих компонентов (хлороформа, этанола, ацетона), вызвавшее резкое повышение давления внутри системы, что привело к прорыву прокладок на фланцевых соединениях крышек аппаратов. Отмечены и другие случаи подобных аварий. [c.143] Для предупреждения аварий при регенерации легко окисляющихся продуктов и использовании теплоносителей с высокой температурой выпарные аппараты необходимо оборудовать надежными уровнемерами, блокировками отключения подачи теплоносителя при падении уровня в аппаратах и строго регламентировать режимы дозировки маточного раствора, температуру и давление процесса. Типовая схема автоматизации процеса выпаривания показана на рис. 35. [c.143] Во многих химических производствах основными являются процессы охлаждения и конденсации. Опасность этих процессов определяется свойствами охлаждаемых и конденсируемых химических веществ, изменениями фазового состояния и качественного состава парогазовой фазы и конденсата. Так, бензол, температурные пределы воспламенения паров которого с воздухом от —14, до 13°С, может оказаться на стадии охлаждения и конденсации даже более опасным, чем на стадии нагревания. [c.143] Вернуться к основной статье