环氧丙烷装置培训教材.docx
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环氧丙烷装置培训教材
环氧丙烷装置培训教材
(营销专业)
生产流程简介第一章
前言1.1在丙烯衍生产品中,环氧丙烷目前环氧丙烷是石油化工的重要中间体之一,仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大衍生物。
。
,分子量为58.08OPO)分子式:
CH)环氧丙烷(propyleneoxide简称63OCHCHCH。
结构式:
32环氧丙烷是生产聚醚、表面活性剂、丙二醇、碳酸丙烯酯、烯丙醇等的主要原料。
我公司环氧丙烷装置采用氯醇法生产技术,连续法生产,年生产时间300天,装置生产能力50000吨/年,该装置的生产工艺比较完善合理,属国际先进水平,产品质量好,收率高,原料单耗低。
1.2装置组成
本装置由下列单元组成:
1)环氧丙烷主装置
本系统分六个工序:
(1)液氯汽化工序
(2)氯醇化工序
(3)尾气回收工序
(4)皂化精馏工序
(5)石灰乳制备工序
(6)压滤工序
2)丙烯原料罐区
3)氯气原料罐区及液氯气化工序
)石灰库区及石灰乳制备4.
5)尾气回收装置
6)产品及中间品罐区
7)污水预处理及污水处理装置
8)公用工程配套装置循环水、空压制氮站、冷冻站、工艺水站、消防水、锅炉房等
9)原料、中控及成品化验室
10)物流区及原料材料库区
11)综合办公区
1.3生产工艺
(一)生产方法
以丙烯、氯气、水为原料反应生成氯丙醇,氯丙醇再石灰乳发生皂化反应,生成粗环氧丙烷,在皂化过程中,生成的粗环氧丙烷中还含有水及少量氯化副产器(如二氯丙烷、二氯二异丙醚、丙醛等)。
为了生产出符合要求的环氧丙烷产品,需要精馏提纯。
粗环氧丙烷再经过精馏成为成品。
其传统工艺流程如图3-1所示。
3-1图环氧丙烷的传统工艺流程图
(二)工艺特点)本装置采用国际上先进的管式反应器技术,工艺流程简单,安全可靠。
管式1.
氯醇化反应设备是氯气与工艺水在喷射泵中充分预溶,然后与丙烯在管中混合并发生氯醇化反应。
管式反应设备由于采用圆管结构,径向返混激烈,气液接触充分;轴向返混少,近似平推流,反应可按理论等配比进行,氯丙醇选择性高,丙烯和氯气转化率高,因此不需要尾气循环,并节省了能源。
由于使用了钛合金,反应温度可以提高(一般在90℃左右),主反应可在极短时间里(一般10秒)反应完全,因此氯丙醇的选择性高,丙烯和氯气的转化率高,副产物少。
由于采用了管式反应结构,使设备材料用量极少,生产能力显著提高,因此节省了设备投资。
管式反应设备代表了目前世界上最先进的氯醇化反应技术。
2)废气回收作液化气,最大限度的节约资源,同时减少了对环境的污染。
3)装置设计采取了有效的节能和提高产品收率的措施,使原料及公用工程消耗降低。
(三)生产能力
1)生产能力:
环氧丙烷50000吨/年
二氯丙烷(副产品)7500吨/年
2)年操作时间:
7200小时
第二章原料及产品的技术规程和物理性质
1.主要原料理化性能指标
(1)丙烯
纯度95-98%
烷烃平衡
乙烯max0.02%vol
硫化物(以HS计)max0.001%Wt2min0.6MPa
界区压力
温度:
环境温度
外观:
无色
气味:
有烃类气味的气体
沸点:
-47.7℃
熔点:
-191.2℃
蒸汽压:
602.88(0℃)kPa
蒸汽密度(空气=1):
1.48
=1)0.5相对密度(水密度:
溶于水、乙醇水中溶解度:
临界温度:
91.9℃4.62MPa临界压力:
-108℃闪点:
15.0%(V/V)-1.0%爆炸极限:
()氯气2min95vol%纯度max0.4vol%氢气
max2.0vol%氧气
max1.5vol%二氧化碳
max0.03vol%水
氮气余量
黄绿色有刺激性气味的气体外观:
气味:
刺激性气味
-34.5℃沸点:
℃-101熔点:
蒸汽压:
506.62kPa(10.3℃
蒸汽密度(空气=1):
2.48
密度:
相对密度(水=1)1.47
水中溶解度:
易溶于水、碱液
3(大鼠,吸入)850mg/m毒性:
LC(测试动物、吸收途径)LC505030.03mg/m小时日时平均容许浓度TWA:
831mg/mSTEL:
短时间时平均容许浓度365mg/m最高容许浓度CEILING:
(3)石灰
氧化钙min85Wt%以CaO计
氧化镁max2.0Wt%
颗粒大小max150㎜(直径)
(4)氢氧化钠
纯度(以NaOH计)正常30Wt%
水余量
PH值:
14(6%溶液)
外观:
无色液体(30%)
3
2mg/m:
TWA小时日时平均容许浓度8毒性:
LD(测试动物、吸收途径)40mg/kg50(5)硫酸≥98%
外观:
无色至暗褐色油性液体、吸湿性
气味:
无味,加热有窒息味
沸点/沸点范围:
274℃
℃340分解温度:
蒸气压:
<0.3mmHg@25℃
蒸气密度:
3.4
密度:
1.839(水=1)
溶解度:
全溶(水)
毒性:
(局部效应)250ug(兔子,眼睛)造成严重刺激
(致敏感性)可能刺激呼吸道反应过敏。
2.成品的技术规格与性质
(1)环氧丙烷(PO)
(一)设计技术规格
外观:
无色透明液体;无悬浮物
密度:
(20/20℃)0.829-0.831kg/L
色值:
≤5APHA
总醛(以丙醛计):
≤0.0050%
酸值(以KOH计):
≤0.09mg/g
水:
≤0.025%
不挥发物:
≤0.001wt%
纯度:
≥99.9wt%
(二)物理性质
外观:
无色透明具有挥发性,带有乙醚气味的液体
密度:
液体0.83kg/L(20℃),气体相对密度2.0(空气=1)
沸点:
33.9℃
闪点:
-37.2℃
爆炸范围:
2.1-21.5%
溶解性:
与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶,能溶解氯乙烯、氯丁橡胶等各种合.
成树脂;PO对水的溶解度为40.5wt%(20℃)
最大允许浓度:
0.01%
毒性:
鼠LD50:
1140mg/kg
(三)国家标准:
英文名:
1,2-epoxypropane;propyleneoxide,别名:
氧化丙烯
分子式:
CH3H6O。
常温下为无色液体。
易燃,无腐蚀性,有极强的溶解力。
质量指标:
执行GB/T14491-2001《工业用环氧丙烷》,具体见表3-1。
表3-1环氧丙烷的质量指标
项目指标
一等品优等品合格品外观透明液体,无可见机械杂质
510,号≤色度(铂—钴)20
0.010.003,≤0.006%酸度(以乙酸计),0.10%水分,,≤0.020.04
0.100.0100.030,醛(以丙醛计)%,≤0.30
0.10
,≤%0.01
环氧乙烷,用途:
用于制造丙二醇、异丙醇胺、聚醚、石油破乳剂、消泡剂及合成树脂等,也是醋酸纤维素、硝酸纤维素和树脂等的溶剂。
包装储运:
散装或150kg镀锌桶包装。
贮存于阴凉通风处,远离火种热源,防止阳光直射,有条件要冷藏,应与氧化剂、酸类分开存放,搬运时轻装轻卸,防止包装破损。
(2)、二氯丙烷(DCP)
(一)分子量:
112.9分子式:
CHCHClCHCl
23性状:
无色液体,有氯仿一样的嗅味,微溶于水,对人体有害
物理性质:
比重:
1.158(20℃)沸点:
96.3℃爆炸范围:
3.4-14.5%
(二)参考国内外同类产品标准,本项目采用标准如表3-2。
二氯丙烷规格
指标名称单位工业级医药级
无色透明无色透明外观.
色度≤(Hazen)20101.3kpa86-110IBP-D馏程%wt99.0含
D2020相对密1.13-1.15
水分200
ppm
二氯丙烷的用途用途:
主要用于油漆、油墨,用于配制油漆、油墨、稀释剂及PVC胶粘剂,是一种优良的有机溶剂,可替代二甲苯等苯类的有关用途用于制作无苯香蕉水、天那水、聚胺脂稀释剂等,与苯、酮、酯等有机溶剂相溶。
作为氯醇法生产PO的副产物,用于稀料生产的主要原料,用作油漆稀释剂。
运输
二氯丙烷属化学危险品,可槽车运输或桶装运输,但都须有化学危险品营运证
(3)、液化气:
3.特别注意事项:
1)原料氯气中的含氧量:
尾气中氧的积累将造成危险,带入的氧一般是由氯气中所含氧造成的。
各公司对原料氯气中的含氧量均有要求,一般控制氧含量<1.0%(vol)。
2)丙烯的纯度:
氯醇法生产氯丙醇对丙烯的浓度要求不高,适应范围较宽。
丙烯中的饱和烃一般看成惰性气体;其它非饱和烃对环氧丙烷的产品质量有一些影响。
如果环氧丙烷的产品质量要求较高,则原料丙烯中烯烃含量就有要求。
一般工业上控制原料丙烯中乙烯的含量<0.02%。
3)石灰乳中镁离子含量对环氧丙烷的收率影响较大,需要严格控制:
皂化反应是用碱来水解氯丙醇,生成环氧丙烷的过程,除生成主产物环氧丙烷外,由于副反应存在,还会生成一定数量的丙二醇及丙醛等.在碱性环境中,氯丙环氧丙烷水解反应生成丙二醇是开,一级反应,醇皂化反应生成环氧丙烷是闭环
环反应。
由于氯丙醇是闭环反应生成环氧丙烷的反应速率,远远大于环氧丙烷开环反应生成丙二醇的反应速率,如果采用较短的皂化反应时间,环氧丙烷开环水解生成丙二醇的量就较少。
皂化剂中镁离子含量越低越好,以减少醛类的生成;并要求不含氮化物,以减少聚合物的生成。
皂化反应所使用的石灰乳,浓度一般控制在10-15%之间,氧化镁含量一般占石灰含量的2%以下,并要求石灰乳的粒度不能太大,粒度过大则易堵塞塔板,妨碍环氧丙烷的蒸出。
4、物料及能源消耗
主要原材料及能源消耗指标见表3-3。
表3-3主要原材料及能源消耗指标
项目单位小时耗量t/h
年耗量t/年
45000t/h
5.6丙烯
75000液氯9.4t/h
原料工艺水309.5
t/h
2228500
72720生石灰t/h10.1
合计2421220334.6
21151200蒸气t/h2083用电万1500KwhKwh/h
t/h
1000
循环水循环使用33、5);产品罐个(50m个(仓储:
本项目设原料罐区丙烯球罐21000m、液氯储罐)433储罐一个。
储罐两个,二氯丙烷500m1400m区环氧丙烷
第三章物质安全资料表
物质安全资料表
(丙烯)
一、辨别资料
物料中(英)文名称:
丙烯propylene,propen
同义名称:
丙
LL容许浓危害性成5050
登记号(测中(英)小时CAS.NO.
动物容途径)浓度浓(容许吸收途浓容许CEILI径)%)度度
NGTWASTEL
C100
H24%
10035%
115-07-1
无资料无资料丙烯633propylene,mg/m(大(大鼠,propene
鼠,吞吸入)
食)
二、物理及化学特性
物质状态:
[]糊状物[]粉末PH值:
-
外观:
无色
气味:
有烃类气味的气体气体]液体[V][]固体[
蒸汽压:
熔点:
℃-191.2℃602.88(0℃)kPa沸点:
-47.7密度:
蒸汽密度(空气=1):
1.48相对密度(水=1)0.5
水中溶解度:
溶于水、乙醇无资料挥发速率(乙酸丁酯=1):
临界压力:
4.62MPa
℃临界温度:
91.9三、火灾及爆炸危害资料
闪点:
-108℃爆炸界限爆炸下限(LEL):
1.0%(V/V)
爆炸上限]开杯[V]闭杯(UEL):
15.0%(V/V)
测试方法:
[
火灾:
危险特性:
易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物。
遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。
与二氧化氮、四氧化二氮、氧化二氮等激烈化合,与其它氧化剂接触剧烈反应。
气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
有害燃烧产物:
一氧化碳、二氧化碳。
灭火剂:
雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。
灭火方法:
切断气源。
若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:
四、反应特性
安定性[V]安定[]不安定应避免的状况:
危害物分解:
一氧化碳
应避免的状况:
强氧化剂、强酸。
危害之聚合[[V]不会发生]可能发生
不相容性应避免的物质:
1、偶氮类化合物,2、过酰类化合物
六、健康危害及急救措施
进入人体的[V]吸入[]皮肤接触[]吞食
途急吸入:
本品为单纯窒息剂及轻度麻醉剂。
急性中毒:
人吸入丙烯可引健康害意识丧失当浓度1%时3分钟2%时分钟3%4%时,2秒钟4%以上时,仅秒钟,并引起呕吐
皮肤
眼睛
食入
慢慢性影响:
长期接触可引起头昏、乏力、全身不适、思维不集中。
个人胃肠道功能发生紊乱
暴露征引起意识丧失,并引起呕吐
症吸紧急理1迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给急救措氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸
、就医皮肤眼接食入七、暴露预防措施
个人防护呼吸:
一般不需要特殊防护,但建议特殊情况下,佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
设室
眼部:
一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。
身体防护:
穿防静电工作服。
手防护:
戴一般作业防护手套。
其它:
工作现场严禁吸烟。
避免长期反复接触。
进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
生产过程密闭,全面通风。
通风设备
操作操作注意事项:
密闭操作,全面通风。
操作人员必须经过专门培训,严格遵守与储1.
存操作规程。
远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。
使用防爆型的通风系统和设备。
注意事项防止气体泄漏到工作场所空气中。
避免与氧化剂、酸类接触。
在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。
搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。
配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。
℃。
库温不宜超过远离火种、储存于阴凉、2.储存注意事项:
通风的库房。
热源。
30应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。
采用防爆型照明、通风设施。
禁止使用易产生火花的机械设备和工具。
储区应备有泄漏应急处理设备。
个人卫生21.工作场所严禁吸烟或饮食;、维持作业场所清洁。
七、泄漏及废弃处理
泄漏的迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。
尽可能切断泄漏源。
用工业处急紧.
理覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,加速扩散。
喷雾状水稀释、
防止气体进入。
合理通风,溶解。
构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能,
将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。
检验后再用。
漏气容器要妥善处理,
修复、
废弃处处置前应参阅国家和地方有关法规。
建议用焚烧法处置。
理方法
九、运输资料
1077危害性分类联合国编号
21018
所需图式种类
O52
。
NO。
)(UN
labels)(Hazard
本品铁路运输时限使用耐压液化气企业自备罐车装运,装运前需报有关部门批输注意事运准。
采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。
钢瓶一般平放,并应将瓶口朝项
同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防
止滚动。
运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。
装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。
严
禁与氧化剂、酸类等混装混运。
夏季应早晚运输,防止日光曝晒。
中途停留时
应远离火种、热源。
公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。
铁路运输时要禁止溜放。
十、法规信息
法规信息化学危险物品安全管理条例(1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则(化劳发[1992]677号),工作场所安全使用化学品规定([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志(GB
13690-92)将该物质划为第2.1类易燃气体。
物质安全资料表
(氯气)
一、辨别资料
物料中(英)文名称:
氯气(chlorin)e同义名称:
氯气;液氯
LDLC容许浓度化学文摘危害性成份5050
登记号码(高间最含中(英)名化学测试(测试动短时8小时日CAS.NO.
物时平均容称许式平量时均、吸动物、收途径)浓度浓容许吸收途浓(容许
CEILI度%)径)度NGTWASTEL
3Cl100
7782-50-5
0.03mg/1mg/mLC65850m氯502333g/mmg/mm)(大chlorin(e(大鼠鼠,吞,吸入))
食二、物理及化学特性
值:
-PH粉末][糊状物][物质状态:
[]固体[]液体
气体[V]
外观:
黄绿色有刺激性气味的气体气味:
刺激性气味
沸点:
-34.5℃
熔点:
-101℃
蒸汽压:
506.62kPa(10.3
℃)
蒸汽密度(空气=1)
:
2.48
密度:
相对密度
(水=1)1.47
(乙酸丁酯挥发速率
=1):
-
水中溶解度:
易溶于水、碱液
三、火灾及爆炸危害资料
闪点:
]开杯测试方法:
[][
爆炸界限闭杯
爆炸下限(爆炸下限
LEL):
(UEL):
灭火方法:
本品不燃。
火灾:
灭火剂:
雾状水、泡沫、干粉。
消防人员必须佩戴过滤式防毒面具(全面罩)或隔离式呼吸器、穿全身防火防毒服,在上风处灭火。
切断气源。
喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。
四、反应特性
安定性[V]安定[]不安定应避免的状况:
高温
危害物分解:
应避免的状况:
高温、撞击[V][]危害之可能发生不会发生
聚合应避免的物质:
不相容1、乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末
2性、金属和非金属
五、健康危害及急救措施进入人体[V]吸[V]皮肤接[V]吞
途急健康危害吸入:
呼吸道粘膜有刺激作用。
轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷出现气管炎的表现;中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿病人除有上述症状的加重外,出现呼吸困难、轻度紫绀等;重发生肺水肿、昏迷和休克,可出现气胸、纵隔气肿等并发症。
入极高浓度的氯气,可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。
皮肤:
皮肤接触液氯或高浓度氯,在暴露部位可有灼伤或急性皮炎。
眼睛:
对眼有刺激作用,轻度者流泪。
食入:
可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。
慢性慢性:
长期低浓度接触,可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等;可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。
暴露的征兆咳嗽、胸闷,出现气管炎的表现;肺水肿、昏迷和休克。
症状吸入紧急处理及1.迅速脱离现场至空气新鲜处。
呼吸心跳停止时,立即进行人工呼吸急救措施和胸外心脏按压术。
、就医。
2.
皮肤接1、立即脱去被污染的衣着,用大量清水冲洗。
2、立即就医。
触
1.提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。
眼睛
2.接触尽速就医。
食入
六、暴露预防措施
呼吸:
呼吸系统防护:
空气中浓度超标时,建议佩戴空气呼吸器或氧气护防个人
呼吸器。
紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴氧气呼吸器。
设室
眼部:
呼吸系统防护中已作防护身体防护:
穿带面罩式胶布防毒衣。
。
手防护:
戴橡胶手套。
其它:
工作现场禁止吸烟、进食和饮水。
工作毕,淋浴更衣。
保持良好的卫生习惯。
进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。
通风设备制造密闭、局部排气装置。
1.储存于阴凉、干燥而通风良好的场所。
储作与操2.远离热源、引火源、易燃物与其它不兼容物。
存注意事
3.容器应紧栓,不用时须盖紧。
项
4.宜于室外贮存。
5.避免容器碰撞或损害。
1.工作后快速脱掉污染的衣服,洗净后才可以再穿戴或丢弃,且须造知洗衣人员污个人卫生
染的危害性。
3、处理此物后,须彻底洗手。
2.工作场所严禁吸烟或饮食;
4、维持作业场所清洁。
七、泄漏及废弃处理
泄漏的1、迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离150米,大泄漏时隔离急处450米,严格限制出入。
紧2理、建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风,加速扩散。
喷雾状水稀释、溶解。
3、构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。
如有可能,用管道将泄漏物导至还原剂(酸式硫酸钠或酸式碳酸钠)溶液。
也可以将漏气钢瓶浸入石灰乳液中。
漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
废弃物处置方法:
建议把废气通入过量的还原性溶液中(亚硫酸氢盐、亚铁盐、硫代废弃处理方法亚硫酸钠溶液),中和后用水冲支下水道。
废水中的氯气和氯化铝电解中氯气回收。
八、运输资料
3
有所需图式种类危害性分类联合国编号6(labels)
(Hazard气(UN毒)。
。
NO)
体
物质安全资料表
(氢氧化钠)
一、辨别资料
物料中(英)文名称:
氢氧化钠(SODIUMHYDROXIDE)
同义名称:
苛性钠、烧碱﹝Causticsoda,Causticflake,LYE,Sodalye,Sodiumhydrate,
Whitecaustic,Hydroxydedesodium(solide),sodiumhydroxide)
摘化学文登记号码CAS.NO.
危害性成份中(英)名称
化学式
含量(%)
容许浓度8小时日短时间时平均时平均浓容浓容许许度度
最高容许浓度CEILI
LD50(测试动物、吸收途径)
LC50(测试动收物、吸途径)
氧化钠氢(SODIUMHYDROXIDE
NaOH
95
01310-73-2
TWASTEL
----32mg/m,
NG34mg/m
40mg/kg
---
)
二、物理及化学特性
物质状态:
[]糊状物[]粉末
PH值:
14(6%溶液)外观:
白色片状或粒状固体
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- 丙烷 装置 培训教材