ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство фенола и ацетона кумольным способом из "Аварии в химических производствах и меры их предупреждения" Производство фенола и ацетона относится к особо опасным, так как жидкие продукты (фенол, ацетон, изопропилбензол, а-метилстирол) образуют с воздухом взрывоопасные смеси и характеризуются значительной токсичностью. Некоторые свойства фенола, ацетона и изопропплбензола представлены в табл. 8. [c.84] Нарушения установленных правил эксплуатации и технологического режима приводят к разрывам в аппаратуре. [c.85] На одном из предприятий при проведении окисления изопропилбензола произошел взрыв в колонне окисления. Причины взрыва — присутствие в реакционной массе сажи и железа и локальная окислительно-восстановительная реакция соединений железа и гидроперекиси, что привело к местному разогреву и взрыву. Накопление сажи и железа произошло вследствие нарушения сроков промывки аппаратуры от солей железа и сажи (вместо 20 дней, указанных в регламенте, через 43 дня). [c.85] Схема производства фенола и ацетона показана на рис. 17. [c.85] Окисление проводится в колонне 1. Воздух, предварительно очищенный, поступает под давлением в нижнюю часть колонны. Свежий и оборотный изопропилбензол подогревают в теплообменнике 3 горячей реакционной массой, выходящей из колонны I, и направляют на верхнюю тарелку колонны. Воздух движется навстречу жидкости, борботируя через нее на тарелках колонны. При этом он увлекает с собой пары изопропилбензола и воды, которые конденсируются в холодильнике 2. Конденсат промывают в сепараторе 4 водным раствором щелочи. Углеводородный слой из верхней части сепаратора стекает в сборник 6 к нему добавляют свежий изопропилбензол и затем возвращают на окисление. Окспдат из нижней части колонны /, содер.жащий до 30% гидроперекиси, отдает свое тепло изопропилбензолу в теплообменнике 3, дросселируется до остаточного давления 4 кПа и направляется на вакуумную ректификацию. Отгонку изопропилбензола ведут в колонне 9 непрерывного действия, снабженной дефлегматором 5. Часть конденсата изопропилбензола из конденсатора-дефлегматора 5 возвращают на орошение колонны 9, а остальное количество направляют в сборник 7 и затем перекачивают в сепаратор 4 для промывки щелочью. Затем конденсат снова направляют на окисление. Кубовая жидкость из колонны поступает на дистилляцию (на схеме не изображена). После ректификации и дистилляции концентрация гидроперекиси повышается до 88—92%. [c.86] Разложение гидроперекиси проводят в реакторе 11 с поперечными перегородками. Концентрированную серную кислоту, являющуюся катализатором разложения, подают из сборника 8. Из последней секции реактора И продукты непрерывно выводят на разделение после предварительной нейтрализации серной кислоты водным раствором щелочи. Схема разделения реакционной массы на фенол и ацетон обычна и не представляет определенного интереса, поэтому на схеме не показана. Наиболее опасны процессы окисления изопропилбензола, ректификации и дистилляции гидроперекиси и разложения гидроперекиси изопропилбензола. [c.86] Глубину окисления изопропилбензола выдерживают в пределах 20—30%, так как в противном случае гидроперекись становится термически неустойчивой. Увеличение температуры в колоннах окисления сверх допустимой ведет к распаду гидроперекиси изо-пропилбензола со взрывом, так как начинается цепная реакция. На случай завышения температуры в колоннах окисления предусматривают блокировки, при срабатывании которых клапан на линии подачи технологического воздуха закрывается и перекрывается блокирующий клапан на линии подачи пара на первую секцию колонны окисления. [c.87] При понижении давления технологического воздуха автоматически отключается его подача в колонну. При прекращении подачи шихты срабатывает блокировка, отключающая пар для системы окисления. Чтобы предупредить образование взрывоопасных концентраций, в парогазовую смесь подают азот. Подачей азота управляют дистанционно. Предусмотрен контроль содержания кислорода в азоте. При завышении содержания азота система блокировки отсекает его подачу. Нередко аварийные ситуации создаются в результате отключения электрической энергии. Поэтому устанавливают систему самозапуска электродвигателей насосов, подающих шихту в колонну, и насосов, подающих умягченную воду на решеферы колонн окисления. [c.87] При значительном падении напряжения и отключении электроэнергии на длительный промежуток сокращают подачу пара в подогреватели до минимума, уменьшают подачу воздуха и ведут отбор фракции до снижения коэффициента преломления. При прекращении подачи химически очищенной воды перекрывают подачу пара в подогреватель, резко увеличивают питание колонн и степень отбора продукта из колонн окисления, уменьшают подачу сжатого воздуха. Все колонны окисления во избежание повышения давления оборудуют предохранительными клапанами. Используя контрольно-измерительные приборы, технологический персонал осуществляет строгий контроль температуры подаваемой в колонну шихты, технологического воздуха, температуры всех секций колонн окисления, уровня реакционной массы и количества реакционной массы, отбираемой из колонны, давления пара, количеств шихты и воздуха, подаваемых в колонну, и др. Для оповещения производственного персонала об изменении технологических и других показателей имеется звуковая и световая сигнализация. [c.87] Ректификация и дистилляция реакционной массы. Для отделения непрореагировавшего изопропилбензола от технической гидроперекиси реакционную массу подвергают ректификации и дистилляции. Эти процессы вследствие термической нестойкости гидроперекиси изопропилбензола ведут под вакуумом, создаваемым многоступенчатыми пароэжекторными насосами, при температуре паров в шлемовой линии кипятильников 90 °С. Остаточное давление в колонне ректификации должно быть не выше 6,7 кПа, в колоннах дистилляции — не выше 1 кПа. [c.88] Наиболее опасной операцией при проведении ректификации и дистилляции является стравливание вакуума из колонны, которое сопровождается резким завышением температуры куба колонн, что обусловлено конденсацией паров. Температура в кубах колонн может повыситься также при превышении избыточного давления греющего пара выше 0,4 МПа. [c.88] Во избежание аварийных ситуаций наносят опознавательную окраску и устанавливают специальные приспособления на запорную арматуру трубопроводов и пароэжекторных установок, создающих вакуум в системах ректификации и дистилляции с тем, чтобы исключить ошибочное ее закрытие. Кроме того, строго контролируют состояние прокладок фланцевых соединений, не допускают промерзание вакуумных линий в зимнее время, следят за уровнем жидкости в гидрозатворах. [c.88] При превышении температуры в кубах колонн ректификации и дистилляции сверх допустимой и при повышении остаточного давления автоматически включается подача охлажденной воды в кипятильники. [c.88] Имеется также блокировка, срабатывающая при прекращении подачи пара в кипятильники и подогреватель реакционной массы, а также блокировка, прекращающая подачу пара в кипятильник дистилляционной колонны при отсутствии перелива реакционной массы из куба ректификационной колонны в колонну дистилляции. [c.88] Чтобы избежать разрывов колонн при превышении давления, в кубах дистилляционных колонн устанавливают разрывные мембраны. [c.88] Разложение гидроперекиси изопропилбензола. Гидроперекись изопропилбензола разлагают в реакторе — цилиндрическом пустотелом аппарате серной кислотой при 70°С. Для отвода тепла, выделяющегося при реакции разложения, около реактора размещают два последовательно работающие холодильника, охлаждаемые водой, подаваемой насосом. [c.89] выделяющееся при разложении гидроперекиси изопропилбензола (2 МДж/кг), воспринимается циркулирующей реакционной массой, которая нагревается до 70 °С. Нагретая реакционная масса поступает в холодильники, в которых охлаждается водой до 30—40 °С, и затем снова направляется в реактор. Продукты разложения нейтрализуются щелочью, обводняются и направляются на ректификацию. [c.89] Одним из основных параметров, от которого зависит безопасность процесса разложения гидроперекиси, является температура реакционной массы. Увеличение температуры реакционной массы после реактора сверх 75 °С может привести к разложению накопившейся гидроперекиси изопропилбензола. В этом случае, а также при уменьшении объема циркулирующей реакционной массы ниже 30 м7ч автоблокировка отключает насос, подающий гидроперекись в реактор. [c.89] При ведении процесса разложения устанавливают постоянный контроль отсутствия гидроперекиси изопропилбензола в реакторе. Наличие гидроперекиси изопропилбензола на выходе из реактора свидетельствует о накоплении ее в реакторе, а это может привести к взрыву. [c.89] Вернуться к основной статье