ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор метода производства из "Проектные исследования химических производств" Одним из основных вопросов разработки технологии химических производств является выбор метода производства. Осознанно или нет, но он осуществляется при разработке технологии получения любого химического продукта. С ростом масштабов химических производств и переходом к массовым разработкам технологии становится целесообразным и необходимым выделение выбора метода в специальный этап исследований. [c.22] При этом возникает ряд вопросов, связанных с определением содержания и целей этой работы, методики ее выполнения. Необходимо также определить этап исследований, когда наиболее целесообразно и обоснованно может быть произведен выбор метода производства. [c.22] Одной из наибольших трудностей при выборе метода производства является необходимость одновременного учета всех факторов, определяющих метод, и их взаимного влияния. Еще более трудной задачей является сравнительная количественная оценка каждого из рассматриваемых методов в отдельности. Поэтому предстоит выяснить, какие факторы и критерии являются определяющими при выборе метода производства, какова их взаимосвязь и удельный вес каждого фактора. Зная отдельные факторы, можно сформулировать, в чем состоит отличие одного производства от другого. [c.22] Химико-технологический процесс представляет собой совокупность ряда химических и физических методов переработки сырья и промежуточных продуктов с целью получения качественно нового вещества. Этот процесс включает еще и ряд таких операций, как транспортирование, хранение, затаривание. [c.22] Отсюда следует, что методы получения одного и того же продукта отличаются либо типом применяемого сырья (случай I), либо методом его переработки (случай II), либо тем и другим одновременно (случай III). Что касается отходов, то их количество и состав полностью зависят от исходного сырья и способа его переработки, являющихся в данном случае независимыми переменными. [c.24] Указанные различия в методах химических производств могут быть проиллюстрированы конкретными примерами. Так, например, фталевый ангидрид, получаемый методом парофазного каталитического окисления ароматических углеводородов кислородом воздуха, может быть получен по одной и той же технологической схеме из нафталина или о-ксилола (случай I). Следует отметить, что под сходностью технологических схем переработки различных видов сырья мы понимаем однотипность основных аппаратов и методов ведения технологического процесса. Отдельные параметры процесса могут отличаться и часто отличаются друг от друга. [c.24] Примером, относящимся ко II случаю, является производство фталевого ангидрида окислением о-ксилола кислородом воздуха в паровой или жидкой фазе в обоих случаях исходное сырье одно и то же, различны лишь способы его переработки. [c.24] Случай III можно проиллюстрировать примером производства фенола. Последний может быть получен из бензола, толуола, хлорбензола, причем по разным технологическим схемам. К этому же типу могут быть отнесены производства некоторых ароматических аминов. Основной вид исходного сырья — ароматическое нитросоединение — остается одним и тем же, но меняется восстановительный агент вместо чугунной стружки или сернистой щелочи применяют водород. При этом коренным образом меняется и технология производства. [c.24] Критериями оценки информации служат ее полнота и надежность. Эти качества информации должны обеспечить обоснованность выводов, полученных при выборе метода производства. [c.25] Нетрудно видеть, что наиболее полная и достоверная информация о методе производства может быть получена с уже освоенных и нормально эксплуатируемых объектов. Такой информацией можно располагать только в случае выбора метода производства из числа уже освоенных и действующих в промышленности. Подобная ситуация реальна при выборе метода производства на новом промышленном объекте, предназначенном для выпуска продукта, уже вырабатываемого промышленностью и производимого по нескольким методам, например при выборе метода производства фенола, анилина, капролактама. Однако чаще приходится сравнивать с уже освоенными в промышленности методами какой-либо вновь разрабатываемый способ производства. В этом случае задача получения информации усложняется, так как всякий вновь разрабатываемый метод представляет собой с точки зрения сбора о нем информации более сложный объект, чем действующее производство. [c.25] Еще сложнее получить информацию, необходимую для сравнения двух или нескольких методов, каждый из которых является вновь разрабатываемым. И, наконец, наиболее сложным является анализ вновь разрабатываемого метода, для которого нет аналогов. [c.25] Для решения вопроса о том, на каком этапе разработки нового технологического процесса может быть получена необходимая информация, проанализируем последовательность разработки и создания нового промышленного объекта и попытаемся установить, на какой стадии этого сложного многостадийного процесса такая информация может быть получена. [c.27] Насколько нам известно, до сих пор отсутствует научно обоснованная периодизация исследовательских и инженерных работ, связанных с разработкой технологии новых производств. В табл. 2 нами сделана попытка такой периодизации. В ней приведены перечень и последовательность осуществления основных этапов создания нового производства указано содержание работ, выполняемых на каждом этапе. [c.27] Приведенная схема ни в коем случае не является универсальной и единственно возможной. Однако она достаточно точно отражает пути создания многих производств органического синтеза. По данной схеме создан ряд действующих производств очевидно, она окажется приемлемой и для многих последующих разработок. Поэтому мы считаем возможным принять ее за основу наших дальнейших рассуждений. [c.27] Возможности математического моделирования химико-технологических процессов создают серьезные перспективы в сокращении числа этапов создания нового промышленного объекта. [c.28] Из рассмотрения данных табл. 2 следует, что на многих этапах создания нового промышленного объекта рассматривается вопрос о выборе метода производства. В ряде случаев выбор метода протекает в явной форме, с оформлением соответствующих расчетов и выводов, а иногда без специального оформления. [c.28] Но во всех случаях вопрос выбора метода не остается без внимания и решается в явной или неявной форме. Трудно себе представить, как можно завершить, например, этап исследования на пилотных установках без тщательного разбора достигнутых результатов. А каждый такой разбор неизбежно приводит к дополнительному анализу основных показателей нового метода производства и сравнению их с аналогичными показателями других методов получения продукта. Следует отметить, что неявная форма анализа показателей метода может явиться причиной недостаточности такого анализа и снижения его качества. [c.28] Как видно из данных табл. 2, процесс создания нового производства можно разделить на три основных стадии первая стадия — Исследования и разработка метода (этапы 1—4) вторая стадия — Проектирование промышленного объекта (этап 5) и третья — Осуществление проекта (этап 6). [c.28] Не ратуя за формальное проведение выбора метода на каждом из первых пяти этапов, мы считаем все же, что для этого должна быть выбрана определенная стадия (этап) разработки. Выбор такого этапа является одним из вопросов разработки технология конкретного продукта. Ниже приведены те основные положения, которые могут явиться определяющими при выборе этого этапа. Он должен находиться на возможно ранней стадии разработки метода, и информация, необходимая для выбора метода, должна быть получена в нужном объеме и отличаться требуемой надежностью. [c.29] Возможно более ранний выбор метода производства способствует сокращению числа направлений, по которым ведется разработка технологии данного продукта, позволяет сконцентрировать усилия на изучении и разработке наиболее перспективного направления, а в конечном итоге сокращает сроки разработки нового метода производства и стоимость разработок. Отсюда следует, что первая попытка обоснованного выбора метода производства должна быть сделана в начале лабораторных исследований. Это представляется возможным при наличии достаточной информации в литературе и в материалах архивов. При этом на всех последующих этапах следует непременно проводить корректирование и проверку результатов выбора метода производства в соответств1ии с дополнительно полученной информацией. Иногда, однако, даже на стадии пилотной установки не представляется возможным произвести обоснованный и однозначный выбор метода не хватает необходимой информации. Особенно часто это бывает при сравнении методов, не сильно отличающихся основными показателями. [c.29] Вернуться к основной статье