Ознакомительная практика - реферат

Министерство образования Российской Федерации

Кузбасский Государственный Технический Университет

Химико-технологический факультет

Кафедра ХТТТ и Э

Отчёт

по экскурсионной практике

на КОАО «Азот»

Выполнил

Проверил

Кемерово 2001

Содержание

1. Исторические сведения о КОАО «Азот».

25 марта 1945 г. правительством СССР принято постановление о строительстве в Кемерово Новокемеровского химического комбината. Уже 6 апреля 1945 г. появились первые строители. К 1949 г. уже была построена строительная база. Цех аммина (цех 6.38) и уротропина.

В 1956 г. в цехе 6.38 получили первую продукцию являющуюся компонентом ракетного топлива. В 1960 г. заработали цеха по производству аммиака. В 1962 г. заработала первая очередь капролактама. В 1968 г. – вторая очередь капролактама из угольного бензола мощностью 60 тыс. т. в год. В 1972 г. третья очередь капролактама из нефтяного бензола с такой же мощностью. В это же время начато производство серной кислоты. В 1979 г. – сульфенамид «Ц». В 1974 г. – диафен «ФП».

Появившаяся программа по химизации населения заставила ввести в строй 3 агрегата аммиака:

• в 1979 г. первый агрегат мощностью 450 тыс. т. в год.

• в 1984 г. второй агрегат более модернизированный.

• в 1987 г. третий агрегат.

В этот же период две очереди азотной кислоты, две очереди селитры и карбамида. Начатое было строительство по карбамиду экологи запретили, и оборудование пришлось продать. Так же на «Азоте» существуют:

• цех по производству углеаммонийных кислот.

• цех теплоснабжения.

• цех водоснабжения.

• цех электроснабжения.

• цех нейтрализации отходов производства.

• цех связи.

• цех по доставке продукции.

• 6 ремонтных цехов.

• база материально-технического снабжения.

• центрально-заводская лаборатория.

• цех контрольно-измерительных приборов.

• цех №31 – цех обессоливание воды.

• очистные сооружения.

• служба безопасности

КОАО «Азот» занимается следующими видами деятельности:

• азотная промышленность.

• посреднические услуги по купле продаже.

• оптовая торговля.

• розничная торговля.

• научная деятельность.

• внешняя торговля негосударственного предприятия.

• занимается арендой и ценными бумагами.

• есть своя типография.

• общественное питание.

• общестроительная организация.

• медицина.

На заводе по состоянию на 1 января 2001 г. работает 12188 человек из них производственного персонала около 11000. Общий фонд завода на 1 января 2001 г. составлял 5.467.000.000 руб.

Кемеровское ОАО «Азот» в настоящее время является крупнейшим химическим предприятием Западной Сибири, выпуская более 40 наименований продукции. КОАО «Азот» производит капролактам, минеральные удобрения, серную и азотную кислоты, ионообменные смолы, сульфенамид «Ц», диафен «ФП». Предприятие обеспечивает минеральными удобрениями сельское хозяйство Сибири и Средней Азии, выполняет большую программу экспортных поставок минеральных удобрений, капролактама, ионообменных смол и другой продукции в страны Западной Европы, Азиатско-Тихоокеанского региона, Америки, Китай. Продукция органического синтеза поступает на заводы, производящие пластмассы, красители, химические волокна и лекарственные препараты. Продукция КОАО «Азот» конкурентоспособна и пользуется большим спросом на мировом и внутреннем рынках. В мае 1995 года в Копенгагене КОАО «Азот» был вручен международный приз «Золотой Глобус» за высокое качество продукции, а в сентябре 1999 года на международной выставке «Химия-99» КОАО «Азот» завоевало «Диплом за высокое качество продукции».

2. Получение аммиачной селитры (цех №13).

Аммиачная селитра NH₄NO₃ – бесцветное кристаллическое вещество, содержащее 60 % кислорода, 5 % водорода и 35 % азота. Технический продукт содержит не менее 34,0 % азота.

Основные физико-химические свойства аммиачной селитры:

В промышленности широко применяется только метод получения аммиачной селитры из синтетического аммиака и разбавленной азотной кислоты. Метод получения аммиачной селитры из аммиака коксового газа и разбавленной азотной кислоты перестали применять как экономически невыгодный.

Производство аммиачной селитры является многостадийным. В связи с этим пытались получать аммиачную селитру непосредственно из аммиака, окислов азота, кислорода и паров воды по реакции:

4NH₃ + 4NO₂ + O₂ + 2H₂O = 4NH₄NO₃.

Однако от этого способа пришлось отказаться, так как наряду с аммиачной селитрой образовывался нитрит аммония – неустойчивый и взрывоопасный продукт.

В небольших количествах аммиачную селитру получают путём обменного разложения солей (конверсионные способы) по реакциям:

Ca(NO₃)₂ + (NH₄)₂CO₃ = 2NH₄NO₃ + ↓CaCO₃

Mg(NO₃)₂ + (NH₄)₂CO₃ = 2NH₄NO₃ + ↓MgCO₃

Ba(NO₃)₂ + (NH₄)₂CO₄ = 2NH₄NO₃ + ↓BaCO₄

NaNO₃ + (NH₄)₂CO₄ = 2NH₄NO₃ + Na₂SO₄

Технологическая схема агрегата АС–72 представлена на рис 1. прил.А.

Аппаратурное оформление процесса.

Аппарат ИТН предназначен для получения раствора аммиачной селитры путём нейтрализации 58 – 60 % азотной кислоты газообразным аммиаком с использованием тепла реакции для частичного выпаривания воды из раствора под атмосферным давлением по реакции:

NH₃ + HNO₃ = NH₄NO₃ + Q_ккал

Безопасность процесса нейтрализации обеспечивается автоматическими блокировками, прекращающими подачу сырья в аппараты ИТН при нарушениях соотношения расходов азотной кислоты и газообразного аммиака или при росте температуры в реакционной зоне выше 180 ⁰С; в последнем случае в ИТН автоматически подаётся конденсат водяного пара.

Подогреватель азотной кислоты предназначен для подогрева 58 – 60 % азотной кислоты от температуры, при которой он хранится на складе, до температуры 80 – 90 ⁰С за счёт тепла сокового пара из аппарата ИТН.

Подогреватель газообразного аммиака предназначен для нагрева аммиака до 120 – 180 ⁰С.

Донейтрализатор предназначен для донейтрализации аммиаком избыточной кислотности раствора аммиачной селитры, непрерывно поступающего из аппарата ИТН, и вводимых в качестве добавки серной и фосфорной кислот.

Выпарной аппарат в нём получают высококонцентрированный плав в одну ступень.

Подогреватель воздуха выпарного аппарата.

Выпарной аппарат предназначен для выпарки разбавленных растворов от 30 – 50 до 92 % под атмосферным давлением.

Промывное и фильтрующее оборудование предназначены для отмывки пыли аммиачной селитры, уносимой воздухом из башни, аэрозольных частиц аммиачной селитры из паро-воздушной смеси выпарного аппарата, воздуха из башен, сокового пара из аппаратов ИТН, а также аммиака из этих потоков.

Нагнетатель воздуха в выпарной аппарат центробежного типа.

Воздуходувки используются для охлаждения аммиачной селитры устанавливаются 3 высоконапорных центробежных вентилятора.

Вытяжные вентиляторы для отсоса паро-воздушной смеси после промывных скрубберов на грануляционных башнях осевого типа.

Насосы для перекачивания плава предназначены для перекачивания 99 – 99,9 % плава при 185 ⁰С.

Грануляционная башня она состоит из трёх частей: верхняя часть – с потолком и переходником к промывному скрубберу; средняя часть – собственно корпус; нижняя часть – с приёмным конусом. Продукт выгружается на реверсивный конвейер через прямоугольную щель в нижнем корпусе.

Аппарат для охлаждения гранул в кипящем слое предназначен для охлаждения гранул выходящих из грануляционной башни от 110 – 120 до 40 – 45 ⁰С.

Под псевдоожижением понимается процесс перехода слоя зернистого материала в «текучее» состояние под действием потока ожижающего агента – воздуха. Если под слой гранул с определённой скоростью подавать воздух, гранулы начинают интенсивно перемещаться относительно друг друга и слой их намного увеличивается в объеме. По достижении определённой скорости наиболее мелкие гранулы начинают покидать границы слоя и уносятся потоком воздуха. Такое явление происходит, если давление потока воздуха превышает силу тяжести гранул. Сопротивление слоя материалов почти не зависит от скорости газа и равно весу материала, приходящегося на единицу площади.

Кипящий слой гранул приобретает свойства, присущие капельной жидкости. Температура всего объёма кипящего слоя гранул, как и любой кипящей жидкости, практически одинакова.

Основные принципы автоматизации крупнотоннажных агрегатов.

Современные крупнотоннажные агрегаты химических производств имеют ряд специфических особенностей, которые следует учитывать при разработке систем автоматизации таких объектов:

• последовательная технологическая структура с жёсткими связями между отдельными стадиями процесса при отсутствии промежуточных ёмкостей;

• большая производительность отдельных аппаратов, рассчитанная на полную мощность агрегата;

• территориальная рассредоточенность рабочих мест аппаратчиков.

Большая мощность и последовательная структура агрегата задают повышенные требования к надёжности контроля, регулирования и защиты, так как выход из строя отдельного элемента зачастую приводит к полной остановке агрегата и, как следствие, к большим экономическим потерям. Территориальная разобщенность рабочих мест при большом числе взаимосвязанных узлов регулирования затрудняет координацию действий аппаратчиков. Поэтому требуется единая техническая система с учётом всех взаимосвязей и взаимного влияния отдельных устройств друг на друга. Результатом этого являются отказ от традиционных помещений щитовых на отдельных стадиях процесса, концентрация управления в руках одного человека. Сосредоточение всей информации и управления агрегатом в руках одного оператора требует организации рационального её представления. Для этого все органы управления регуляторами и исполнительными механизмами размещены на пульте; здесь же выполнена мнемосхема производства с вмонтированными в неё кнопками вызова параметров и сигнальными лампами. Для снижения психологической нагрузки на оператора, вызванной информационной насыщенностью, пульт снабжён системой сигнализации отклонений параметров от нормы и системой группового вызова. Это позволяет оператору при отсутствии сигналов выборочно проверять состояние различных параметров, а при наличии сигнала одним нажатием кнопки вызвать на контроль всю группу параметров, связанных с нарушенным параметром. При необходимости дополнительную информацию оператор получает с записывающих приборов.

Система автоматизированного управления технологическим процессом (САУ ТП) включает в себя следующие подсистемы:

• информационная подсистема предназначена для представления оператору информации о ходе технологического процесса, его режиме, о количественных и качественных показателях материальных и энергетических потоков;

• подсистема сигнализации все лампочки на мнемосхемах;

• подсистема автоматического регулирования обеспечивает стабилизацию основных технологических параметров процесса и своевременное снятие возмущений, возникающих в процессе;

• подсистема аварийной защиты служит для предотвращения аварий из-за отказов в системе регулирования или ошибочных действий оператора;

• подсистема дистанционного управления обеспечивает непосредственное воздействие оператора на процесс;

• вычислительная подсистема обеспечивает математическую и логическую обработку информации по заданным алгоритмам, на неё полностью или частично переносятся функции информационной подсистемы, а также функция контроля работы подсистемы аварийной защиты.

САУ ТП агрегатов аммиачной селитры являются информационно насыщенными и используют достаточно большой парк измерительных приборов и преобразователей в агрегате АС – 72 их 650 единиц.

3. Ремонтно-механический цех.

Ремонтно-механический цех занимается ремонтом химического оборудования. Здесь работает около 400 рабочих. В цехе представлены различные виды оборудования, начиная от фрезерного станка и до современного компьютерного оборудования.

Здесь производится ремонт различного оборудования, рассмотрим его особенности.

3.1. Ремонт аппаратов воздушного охлаждения.

В аппаратах воздушного охлаждения наибольшему износу подвергаются трубные секции и редуктор. Аппараты имеют большие габариты и расположены над поверхностью земли, поэтому наиболее трудоёмкими ремонтными операциями являются демонтаж и монтаж секций, крышек секций, снятие и установка редуктора и электродвигателя. Для проведения монтажных работ используются краны на автомобильном и пневмоколесном ходу.

Сначала демонтируют трубные секции, потом колесо вентилятора, а затем редуктор.

Характерными повреждениями редуктора являются поломка зубьев конической пары и шлицев ведущей шестерни, усталостное выкрашивание и абразивный износ подшипников редуктора, нарушение герметичности редуктора и утечка масла.

Состояние зубчатого зацепления редуктора проверяют визуально. При поломке зубьев шестерни заменяют. На лопастях вентилятора возможно появление трещин. Обычно мелкие трещины заделывают эпоксидальной смолой, а затем проводят статическую балансировку. Форсунки узла увлажнения воздуха прочищают. При необходимости отдельные форсунки заменяют.

При ремонте трубного пучка допускается установка пробок на 15 % трубок в каждом потоке пучка. При выходе из строя более 15 % трубок все они заменяются полностью. Правка вмятин в трубах проводится с помощью следующего приспособления: штанга продевается через трубу до упора оправки во вмятину. После этого на штангу надеваются шайба и гайка. При завинчивании гайки оправка осуществляет выпрямление вмятого участка.

Собранный аппарат обкатывают в течении 8 часов.

3.2. Ремонт реакционных аппаратов.

Большинство реакционных аппаратов является нестандартным оборудованием и разрабатывается для конкретной реакции с учётом её особенностей.

Ремонт реактора высокого давления. При эксплуатации реактора возникают повреждения корпуса, плакирующего слоя, термопар, изоляции, что чаще всего приводит к нарушению герметичности. При разборке аппарата проводится отключение трубопроводов, демонтаж арматура, выгрузка катализатора. Все шпильки вывёртываются для контроля и замены. Из-за пригара шпилек для их вывёртывания необходимы большие крутящие момента, что приводит к повреждению резьбы в гнёздах и необходимости нарезки резьбы с большим диаметром.

Термопары при разборке удаляются. Гильзы для термопар подвергаются испытанию.

Уплотняющая поверхность затвора при необходимости полируется, металлическая прокладка заменяется.

Ремонт корпуса аппарата начинается с внешнего осмотра. При отсутствии видимых дефектов может осуществляться выборочный магнитный и ультразвуковой контроль. При наличии механических повреждений и трещин проводится выборка дефектного металла шлифовальной машинкой с периодическим магнитным контролем.

Возможны следующие способы восстановления корпуса:

1. снятие поверхностного наклёпа с повреждённого места и скругление дефектного места с плавным переходом на поверхность корпуса для снижения концентрации напряжений;

2. разделка повреждений или расточка отверстий до неповреждённого металла с последующей компенсацией ослабленного места при помощи электросварки;

3. удаление повреждённой царги с последующей вваркой новой царги или стыковкой и сваркой за счёт уменьшения длины корпуса – только при большой площади повреждения корпуса.

Ремонт штуцеров возможен путём установки гильзы. Гильза приваривается с обеих сторон к штуцеру.

Собранный аппарат подвергается гидравлическому испытанию.

Ремонт реакторно-регенераторного блока с псевдоожиженным слоем катализатора. В процессе работы реакторно-регенераторного блока изнашиваются: корпус, футеровка, циклонная группа, змеевики закалки, секционирующие решётки, распределительная камера и десорбционный стакан.

При ремонте выполняются следующие мероприятия: вскрытие люков и обследование облицовки и секционирующих решёток; обследование распределительной решётки, центрального стакана, узла ввода катализаторопровода через распределительную решётку; осмотр и очистка циклонов; ремонт футеровки; проверка вмятин корпуса; демонтаж секционирующих решёток; демонтаж закалочных змеевиков и опорных балок; снятие облицовки по высоте псевдоожиженного слоя, ремонт циклонов; монтаж облицовки и футеровка; монтаж секционирующих тарелок; ремонт распределительной решётки; монтаж опорных балок под змеевики и установка змеевиков; закрытие люков и испытание; ревизия арматуры; контроль стенок циркуляционных линий.

При серьёзных повреждениях в ремонтные работы может включаться частичная замена корпуса аппарата и циркуляционных линий.

Циклоны, как в реакторах, так и в регенераторах работают в тяжёлых условиях, подвержены интенсивному абразивному износу потоком катализаторной пыли при высокой температуре. Срок службы циклонов от 2 до 8 месяцев. Вследствии вибрации и высокой температуры у циклонов наблюдается нарушение герметичности сварных швов. При ремонте проводится заварка швов, приварка накладок и вставок. Для чистки внутренней поверхности в бункерах циклонов прорезают лючки или делают съёмные элементы.

Основной сложностью ремонта змеевиков закалки является затруднительный доступ к ним при производстве сварочных работ внутри реактора. Образование трещин происходит в результате истирания змеевиков катализатором и прогорании при высокой температуре. Опоры змеевиков разрушаются из-за частичного отложения на них кокса или под воздействием вибраций.

Секционирующие решётки трубчатого типа изнашиваются потоком катализатора. Наибольший износ труб приходится на боковые части.

Характерные нарушения в распределительной камере – образование трещин в распределительной решётке по сварным швам в местах крепления решётки к обечайке камеры и по монтажному шву решётки, обрыв рёбер жёсткости внутри камеры. Это приводит к просыпанию катализатора в днище камеры. Образование трещин происходит в результате термических напряжений, возникающие при пуске и остановке аппаратов.

Корпусы реактора и регенератора – основные несущие конструкции. При разрушении футеровки происходит перегрев корпусов с последующей деформацией их под воздействием собственного веса. Поэтому работоспособность облицовки и футеровки –