Курсовая работа: Конверсия метана

выбросы в атмосферу дымовых газов с печи первичного риформинга поз. 101-В;

твердые отходы катализатора печи первичного риформинга поз. 101-В.

Постоянные и периодические сбросы газов в атмосферу вызваны нарушением технологического режима. Постоянно в атмосферу сбрасываются дымовые газы в количестве 350000 м3/час из трубчатой печи, а также через факельные установки.

На сжигание факельную установку направляются газы, сбрасываемые при пуске агрегата и при нарушениях технологического режима. Постоянно сбрасываются в атмосферу газы из предохранительных клапанов.

Высоту труб для сброса дымовых газов определяются на основании допустимого содержания компонентов в приземном слое населенного пункта, расположенного вблизи завода.

Минимальная величина санитарно-защитной зоны от аммиачного производства составляет 1000 м.

Предельно допустимые концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 - Предельно допустимые концентрации вредных веществ.

При одновременном совместном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих суммарным действием, их суммарная концентрация при расчете по формуле не должна превышать единицу. Высота трубы для выброса дымовых газов, определенна из общего содержания токсических газов (О2 - 2ч4 % об., СО2 - не более 10 % об., СО - не более 77,4 мг/м3 , Сх Ну - не более 11,1 мг/м3,, NO2 - не более 178,25 мг/м3, NO - не более 356,5 мг/м3) на промышленной площадке. Обычно составляет 40-100 м. Факельная установка спроектирована в соответствии с безопасной эксплуатацией факельных установок для горючих газов и паров.

В аварийных случаях, а также в пусконаладочный период сбросные газы из конверсии метана сжигают на факельной установке. Для предотвращения попадания воздуха в факельную трубу предусмотрен молекулярный затвор, где постоянным потоком природного газа создается газостатическая подушка, препятствующая попаданию воздуха в ствол трубы.

Для обезвреживания отходящих газов от окиси азота применяют гомогенное восстановление аммиаком. Аммиак реагирует преимущественно с NО и почти не взаимодействует с находящимися в нитрозных газах кислородом, в связи с чем его расходуют в количествах, превышающих стехиометрию на 10 ч 50 % с целью полного протекания следующих экзотермических реакций:

6 NO + 4 NH3 - 5N2 + 6 H2O (5.1)

6 NO2 + 8 NH3 - 7N2 + 12 H2O (5.2)

Таким образом, азот и вода являются безвредными продуктами. А присутствие кислорода только благоприятствует реализации гомогенного восстановления, реакции ускоряются и процесс идет следующим образом:

4 NO + 4 NH3 + O2 - 4N2 + 6 H2O (5.3)

Гомогенное восстановление происходит при температуре не более 800єС с выделением небольших количеств тепла.

Катализатор печи первичного риформинга 101-В заряжается в бочки на промплощадке один раз в шесть лет. Общая загрузка катализатора примерно 20 тыс. кг. Далее катализатор выводится автодорожный и железнодорожным транспортом на переработку (на завод-изготовитель, согласно технологическому регламенту). /17/

6. Безопасность жизнедеятельности. Характеристика веществ с точки зрения токсичности и взрыво- и пожароопасности. Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации, пуске и остановке аппаратов

6.1 Безопасность жизнедеятельности

К самостоятельной работе в цехе по производству аммиака допускаются лица, прошедшие:

вводный инструктаж в ООТиЭ

первичный инструктаж

теоретическое и практическое обучение безопасным приёмам и методам работы непосредственно на рабочем месте

проверку знаний по охране труда

проверку знаний правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, трубопровода пара и горячей воды послу обучения на курсах

проверку на допуск к самостоятельной работе

Все аппаратчики конверсии должны обязательно исполнять ключевые правила безопасности, включающие в себя следующие правила:

ЗАПРЕЩАЕТСЯ:

сокрытие информации об авариях, пожарах, инцидентах, фактах производственного травматизма;

проведение работ повышенной опасности без соответствующих документов;

отключение или нарушение целостности блокировок и других устройств обеспечения безопасности на действующем оборудовании без соответствующего письменного решения;

нахождение на территории филиала в состоянии алкогольного, наркотического или иного опьянения;

курение на территории филиала вне специально отведенных для этой цели мест;

использование открытого огня вне специально отведенных для этой целей мест, если это не предусмотрено нарядом-допуском;

нахождение в местах, обозначенных знаками безопасности, без соответствующих средств индивидуальной защиты.

6.2 Характеристика веществ с точки зрения токсичности и взрыво- и пожароопасности

Аммиак безводный сжиженный

Жидкий аммиак относится к трудногорючим веществам.

Массовая доля аммиака, %, не менее 99,6ч99,9

Массовая доля азота, %, не менее 82

Массовая доля воды, % 0,2ч0,4

Концентрационные пределы распространения пламени 15ч33,6 % об.

ПДК в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3 (пары)

Класс опасности 4

Жидкий аммиак, попадая на кожу человека, вызывает сильные ожоги, поэтому требуется специальная защита кожи и глаз. Пораженную кожу следует промыть водой, затем наложить примочку из 3-5%-ного раствора уксусной кислоты или лимонной кислоты. В случае попадания жидкого аммиака в глаза их промывают большим количеством воды.

Оборудование для производства сжиженного безводного аммиака должно быть герметично, иметь взрывозащищенное исполнение. Все помещения должны быть оснащены приточно-вытяжной вентиляцией.

Аммиак газообразный

Аммиак при нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна. Газообразный аммиак относится к горючим газам. Температура самовоспламенения 630 °С. Наиболее легковоспламеняемая концентрация 24,5%.

Действие газообразного аммиака на организм человека характеризуется следующими показателями:

Порог восприятия обонянием, мг/м3 0,5ч0,55

Концентрация, опасная для жизни, мг/м3 350ч700

Концентрация, смертельная для жизни, мг/м3 1500ч2700

при вдыхании в течении 0,5 - 1,0 ч

Газообразный аммиак вызывает острое раздражение слизистых оболочек, слезотечение, удушье.

Признаки острого отравления:

при вдыхании: головная боль, головокружение, обильной слезотечение и боль в глазах, насморк, сильные приступы кашля, удушье, ощущение сердцебиения, боли в желудке, мышечная слабость с повышенной рефлекторной возбудимостью, судороги, резкое снижение порога слуха;

при отравлении через кожу: возбуждение, сменяющееся вялостью, редкое дыхание, судороги.

При признаках отравления аммиаком необходимо: свежий воздух, вдыхание теплых водяных паров, питье теплого молока с содой, вдыхать кислород, искусственное дыхание «изо рта в рот».

Конвертированный газ

Таблица.1 - Состав конвертированного газа

Водород

Воздух (Н2) в составе конвертированного газа - бесцветный газ, не имеющий запаха. Легче воздуха. Практически нерастворим в воде. Горюч, взрывоопасен.

Молекулярный вес 2

Плотность относительно воздуха 0,07

Температура самовоспламенения 510 °С

Концентрационные пределы распространения пламени 4ч75 % об.

Физиологически инертный газ. При высоких концентрациях в воздухе вызывает удушье вследствие уменьшения парциального давления кислорода. При удушье пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух, давать вдыхать кислород, вызвать скорую помощь. При нарушении дыхания делать искусственное дыхания до прибытия скорой помощи или до восстановления самостоятельного дыхания. Средства индивидуальной защиты: изолирующие противогазы.

Природный газ

Метан (СН4 - 87-98,5%) - не имеет вкуса, цвета, запаха, поэтому к нему добавляют вещества, придающие запах (одоранты).

Молекулярный вес 16,23

Плотность относительно воздуха 0,55

Концентрационные пределы распространения пламени 5-15%

ПДК в воздухе рабочей зоны 7000 мг/м3

Класс опасности 4

Природный газ обладает наркотическим действием на организм человека. В больших количествах вызывает удушье вследствие недостатка кислорода. При удушье пострадавшего необходимо вывести на свежий воздух, давать вдыхать кислород, вызвать скорую медицинскую помощь. При нарушении дыхания делать искусственное дыхание до прибытия скорой помощи или до восстановления самостоятельного дыхания. Средства индивидуальной защиты: фильтрующий противогаз марки «ДОТ М 600», при высоких концентрациях - изолирующие противогазы.

Углекислый газ

СО2 в составе конвертированного и циркуляционного газа - бесцветный газ, практически не имеющий запаха. Не горюч, не взрывоопасен.

Молекулярный вес 44

Растворимость в 100 г воды при 20°С 87,7 г

Плотность относительно воздуха 1,57

ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3

- среднесуточная 9000

-максимально разовая 27000

Будучи значительно тяжелее воздуха, накапливается в колодцах, траншеях, приямках.

Наркотически действует на организм человека. Раздражающе действует на кожу и слизистые оболочки дыхательных путей. В высокой концентрации опасен вследствие снижения парциального давления кислорода в воздухе.

При признаках отравления необходим свежий воздух. При остановке дыхания и отсутствии пульса применить массаж области сердца. Средства индивидуальной защиты: фильтрующие противогаз марки «ДОТ М 600», при высоких температурах - изолирующие противогазы.

Окись углерода

СО в составе конвертированного газа и циркуляционного газа - бесцветный горючий газ с очень слабым запахом (обычно ощутим), слегка напоминающий чеснок. Взрывоопасен.

Молекулярный вес 28

Плотность относительно воздуха 0,97

Растворимость в 100 г воды при 20 °С 2,489 г

Температура самовоспламенения 605 °С

ПДК в воздухе рабочей зоны 20 мг/м3

Класс опасности 4

Токсичен. При попадании через легкие в кровь человека реагирует с гемоглобином крови и образует достаточно прочное соединение. Гемоглобин теряет способность поглощать кислород, в результате чего наступает «кислородное голодание».

При острых отравлениях наступает быстрая потеря сознания, судороги, удушье. Пострадавшего следует эвакуировать на свежий воздух, освободить от стеснявшей дыхание одежды, придать телу удобное положение. При остановке дыхания и отсутствии пульса необходимо применить массаж области сердца. Средства индивидуальной защиты: фильтрующие противогаз марки «ДОТ М 600», при высоких температурах - изолирующие противогаз.

Гидразин-гидрат

Применяется для связывания растворенного кислорода а дем. воде после деаэратора. Химическая формула - N2H4*12H2O. При концентрации свыше 40 % об. Гидразин-гидрат горюч и взрывоопасен на воздухе, при контакте с каталитически активными веществами, имеющими развитую поверхность (песок, земля, асфальт, бетон и т.п.) склонен к самовозгоранию. Показатели пожаровзрывоопасности: температура воспламенения - не ниже 73°С и температура самовоспламенения - 267 °С. /19/

6.3 Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации, пуске и остановке аппаратов

Потенциальные опасности на рабочем месте связанные с особенностями производственного процесса и основные правила ведения безопасного процесса

Опасными моментами технологического процесса, которые могут привести к авариям, пожарам и отравлениям могут быть следующие:

нарушение установленных норм технологического режима и правил эксплуатации оборудования и трубопроводов;

прекращение подачи на установку природного газа и электроэнергии;

выход из строя системы обеспечения установки воздухом КИП и охлаждающей водой;

поломки технологического оборудования, не имеющего резерва;

статическое электричество, нагрев токоведущих частей;

нарушение герметичности оборудования и коммуникаций.

Для предотвращения возможности возникновения взрывов, пожаров и отравлений, проектом предусмотрены системы сигнализации уклона параметров процесса от установленных норм, а также систем блокировок оборудования, переводящие установку в безопасное положение в аварийных ситуациях. Указанные системы должны быть включены в работу и содержаться в работоспособном состоянии. Кроме того: