Quy trình công nghệ sản xuất acetylen

Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 18 PHAÀN III : QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ I. NGUYEÂN LYÙ LAØM VIEÄC : Acetylen ñöôïc ñieàu cheá töø ñaát ñeøn (CaC 2). Ñaát ñeøn kyõ thuaät ñöôïc ñieàu cheá baèng töông taùc giöõa voâi vaø than coác hoaëc than gaày trong loø ñieän theo phaûn öùng : CaO + 3C = CaC2 + CO – 108 kcal/mol Ñaát ñeøn töông taùc maïnh vôùi nöôùc taïo ra khí C 2H2 theo phaûn öùng : CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca(OH)2 + 30,4 kcal/mol Hieäu öùng nhieät lôùn cuûa phaûn öùng taïo ra nguy cô ñun noùng maïnh ñaát ñeøn, do ñoù, tr ong quaù trình phaùt sinh khí caàn phaûi thöïc hieän dö nhieàu nöôùc (khoaûng 6 -8 lít nöôùc cho 1kg ñaát ñeøn). Nguy cô phaùt sinh noå khi ñaát ñeøn taùc duïng vôùi nöôùc thieáu gaây ra söï phaùt noùng baát bình thöôøng vaø ñaët bieät nguy hieåm khi coù ma ët khoâng khí (ñieàu kieän phaùt noå cuûa C 2H2 ñaõ ñöôïc trình baøy ôû phaàn II). Vì vaäy, ñeå haïn cheá toái ña nguy cô phaùt noå, nöôùc vaøo bình phaûn öùng luoân lieân tuïc vaø caùc thoâng soá veà nhieät ñoä, aùp suaát luoân ñöôïc kieåm soaùt chaët cheõ. Trong ñaát ñeøn coù chöùa caùc taïp chaát nhö Ca 3P2, Al2S3 cuõng bò thuûy phaân trong quaù trình phaûn öùng, sinh ra khí H 2S vaø H3P (ñaây laø caùc khí ñoäc haïi, gaây oâ nhieãm moâi tröôøng , aên moøn thieát bò). Vì vaäy, tröôùc khi vaøo maùy neùn, caàn phaûi loaïi boû baèng caùch cho hoãn hôïp khí sau phaûn öùng ñi qua CaCl 2 khan vaø catalysol ñeå giöõ nöôùc vaø caùc khí taïp. Khí neùn C2H2 ñöôïc naïp vaøo bình chöùa saün Aceton, C 2H2 ñöôïc hoøa tan toát trong Aceton, giaûm thieåu nguy cô gaây noå bình. II. SÔ ÑOÀ KHOÁI : Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 19 Sinhkhí Khöû aåm Khöû H2S, H3P Neùncao aùp (3caáp) Taùch daàu Taùch aåm Naïpkhí C2H2 Kieåmtra taïpchaát Baõ voâi Kieåmtra taïpchaát Ñaát ñeøn Nöôùc CaCl2 Catalysol Aceton CaCl2 Aceton Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 20 III. QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT ACETYLEN : Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 21 IV. CAÙC THOÂNG SOÁ VAÄN HAØNH CHÍNH  Naêng suaát : 70m3/h (tính theo theå tích C2H2 neùn )  Ñoä tinh khieát cuûa C2H2 : > 98%  Löôïng ñaát ñeøn söû duïng : 1,3-1,4 taán/ngaøy  Daây chuyeàn laøm vieäc vôùi pin sinh khí thao taùc baèng tay, nhaäp lieäu theo meû  Maùy neùn hoaït ñoäng giaùn ñoaïn ????????.................../////////////////////////////  Chu kì nhaäp lieäu : 5 phuùt/laàn, 1 laàn nhaäp töø 12 – 15 kg ñaát ñeøn  Nöôùc cung caáp cho bình phaûn öùng : lieân tuïc  Nhieät ñoä cho pheùp cuûa bình phaûn öùng : 40 – 50oC  AÙp suaát treân naép bình : 1,0 – 1,2 atm  Chu kì baûo döôõng : hoaït ñoäng 4 ngaøy thì nghæ 1 ngaøy ñeå kieåm tra, söûa chöõa V. MOÂ TAÛ QUAÙ TRÌNH : V.1 Baûo quaûn ñaát ñeøn : - Nhaø kho ñeå baûo quaûn ñaát ñeøn phaûi khoâ raùo, khoâng aåm öôùt, laø loaïi nhaø beàn vôù i nhieät, chaát lieäu phaûi nheï, caùch nhieät vôùi ñieàu kieän thoâng gioù töï nhieân. - Khoâng ñaët daây ñieän, coáng raõnh, voøi nöôùc vaøo nhaø kho. - Ñaát ñeøn ñöôïc baûo quaûn trong caùc thuøng kín. - Ñeå giaûm bôùt dieän tích maët baèng kho chöùa, xeáp caùc thuøng choàng leân nhau, toái ña laø 2 taàng neáu ñaët ñöùng vaø 3 taàng neáu ñaët n aèm, giöõa caùc thuøng coù loùt caùc taám vaùn daøy. - Thuøng ñaát ñeøn ñöôïc xeáp caùch töôøng nhaø kho 0.5m, caùc daõy thuøng caùch nhau ít nhaát 1.5m. Neàn nhaø kho caùch maët ñaùt töø 0.2 – 0.3m. - Khoâng baûo quaûn ñaát ñeøn trong caùc thuøng hôû duø chæ trong thôøi gian ngaén . - Tröôùc khi nhaäp ñaát ñeøn vaøo kho phaûi kieåm tra kyõ xem thuøng chöùa coù kín hoaëc hö hoûng gì khoâng, neáu coù thuøng hoûng phaûi nhanh choùng ñem ra söû duïng ngay hoaëc loaïi boû ôû nôi an toaøn. - Kho ñaát ñeøn phaûi coù ñaày ñuû caùc phöông tieän cöùu hoûa nhö bình CO2, boät, caùt khoâ Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 22 - Caùc thuøng roãng ñöôïc baûo quaûn quaûn rieâng ôû ngoaøi khu vöïc saûn xuaát . V.2 Chuaån bò vaän haønh : - Môû van nöôùc chính, cho maùy bôm hoaït ñoäng ñeå ñöa nöôùc vaøo pin sinh khí . - Kieåm tra möïc nöôùc trong van an toaøn, van 1 chieàu thuûy löïc , Gazomet.. - Kieåm tra möïc nöôùc vaø söï löu thoâng nöôac trong thuøng laøm nguoäi maùy neùn . - Kieåm tra tình traïng maùy neùn vaø caùc heä thoáng truyeàn ñoäng . - Kieåm tra ñoä kín caùc ñöôøng oáng, van . - Kieåm tra nguoàn ñieän, daây noái ñaát cuûa caùc ñoäng cô. - Chuaån bò ñaát ñeøn vöøa ñuû cho 1 ca saûn xuaát . V.3 Naïp lieäu vaøo pin baèng tay : - Di chuyeån thuøng chöùa ñaát ñeøn nheï nhaøng traùnh söï coï saùt vôùi caùc vaät baèng saét ñeå traùnh phaùt sinh tia löûa gaây chaù y noå. - Duøng buùa ñoàng vaø xaø beng ñoàng ñeå thaùo naép thuøng chöùa CaC 2, tröôùc khi thaùo naép thuøng chöùa ra heá t. - Phaân loaïi ñaát ñeøn, loa ïi boû caùc taïp chaát nhö saét , oxit saét… - Ñoái vôùi buïi ñaát ñeøn vaø caùc maûnh ñaát ñeøn coù kích thöôù c nhoû hôn 2mm, phaûi thu hoài rieâng, söû duïng caùc maùy sinh khí ñaëc bieät hoaëc cho phaân huûy baèng nöôùc ngoaøi trôøi nôi thoaùng khí. - Choï ñaát ñeøn coù côõ haït 2 -120mm ñoå vaøo gaàu chöùa roài chuyeån nheï nhaøng leân mieâng pin. - Tröôùc khi ñoå ñaát ñeøn vaøo pin sinh khí phaûi kieåm tra möïc nöôùc trong pin, trong van an toaøn vaø van thuûy löïc. - Ñoùng van daãn nöôùc vaøo pin, ñoùng van daãn khí vaøo gazomet, môû van xaû ra ngoaøi trôøi, thoåi N2 vaøo pin ñeå ñuoåi khoâng khí ra ngoaøi vôùi aùp suaát 2 kg/cm2. - Ñoå ñaát ñeøn leân maùng daãn baèng goã duøng caây goã luøa ñaát ñeøn rôi töø töø vaøo pin, ngöng moät chuùt ñeå kieåm tra söï hoaït ñoäng cuûa caùnh khuaáy vaø ñóa quay roài tieáp tuïc luøa ñaát ñeøn cho rôi xuoáng tieáp . V.4 Daãn khí vaøo maùy neùn : Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 23 - Cho pin sinh khí phaùt sinh khí ñoä chöøng moät phuùt ñeå ñaåy hoaøn toaøn khoâng khí trong pin ra ngoaøi trôøi roài ñoùng van xaû ra ngoaøi, môû van caáp nöôùc vaøo pin, van thuûy löïc vaø van an toaøn, van daãn töø van thuûy löïc sang Gazomet - Chôø Gazomet noåi leân cao ta môû van laàn löôït caùc van daãn ñeán caùc thieát bò khöû aåm vaø loïc hoùa. - Môû van qua oáng thöû cuûa bình thöû Catalysol ñaàu maùy neùn xem coù C 2H2 ñeán chöa, neáu coù, môû van cho C2H2 ñeán maùy neùn. V.5 Neùn cao aùp : - Tröôùc khi khôûi ñoäng maùy neùn, kieåm tra kyõ tình traïng maùy neùn, ñoäng cô, van xaû . - Môû caùc van daãn töø maùy neùn ñeán caùc chai khöû daàu vaø khöû aåm, caùc van daãn khí ñeán daøn naïp hôi vaøo chai roài môùi khôûi ñoäng maùy neùn . V.6 Naïp khí vaøo bình : - Khi aùp suaát neùn leân 10 at, kieåm tra voû chai coù noùng khoâng, neáu chai noùng laø coù C2H2 naïp vaøo, neáu khoâng noùng ta khoùa van ñaàu chai laïi, laáy chai ra ngoaøi vì chai bò taét van, bieän phaùp xöû lyù : ñöa chai cho boä phaän kieåm tra chai söûa chöõa, thoâng van. - Kieåm tra, phaùt hieän söï xì hôû cuûa ñöôøng oáng vaø giaøn naïp baèng nöôùc xaø phoøng . - Caùch 30 phuùt phaûi tieán haønh xòt nöôùc leân caùc bình ñeå laøm maùt bình . - Thôøi gian naïp laø töø 6-9h , soá löôïng chai chuaån bò cho moãi laàn naïp laø 80 – 120 chai, chai phaûi ñaûm baûo yeâu caàu kyõ thuaät vaø coøn nieân haïn khaùm nghieäm . - Kieåm tra aùp suaát treân giaøn naïp khoâng ñöôïc vöôït quaù theo baûng sau : Nhieät ñoä (oC) -30 -20 -10 0 > 10 AÙp suaát (kg/cm2) 8 10 15 20 25 - Khi chai ñaõ naïp ñaày, ta khoùa van ñaàu chai laïi , kieåm tra ñoä kín baèng nöôùc xaø phoøng - Caân laïi chai ñaõ naïp, xem troïng löôïng C 2H2 coù ñuû theo tieâu chuaån khoâng, neáu thieáu, chôø nhieät ñoä voû chai haï xuoáng bình thöôøng roài ñem vaøo naïp laïi cho ñuû - Chai ñaày ñem nhaäp kho phaûi ñoùng nhaõn ghi ñaày ñuû löôïng khí cuûa töøng chai, khoâng ñöôïc saép xeáp laãn loän giöõa chai ñaày vaø chai roãng trong cuøng moät kho Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 24 Hình 4 : Daøn naïp Acetylen vaøo bình V.7 Xaùc ñònh haøm löôïng Acetylen : Dung dòch thöû laø nöôùc vaø aceton vôùi tyû leä 1:1. Phöông phaùp thöû: - Van B khoùa, cho C2H2 trong bình vaøo duïng cuï ño ñoä tinh khieát sau ñoù khoùa van A laïi. - Cho hoãn hôïp vaøo C ñeán möùc quy ñònh sau ñoù töø töø môû khoùa A, C 2H2 bò haáp phuï vaøo dung dòch Aceton laøm aùp suaát trong oáng chöùa khí giaûm xuoáng vaø hoãn hôïp baét ñaàu chaûy xuoáng. - Khi C2H2 bò haáp thuï heát, möïc nöôùc trong oáng chöùa khí khoâng thay ñoåi, ñoïc möïc nöôùc naøy öùng vôùi baûng tra seõ tính ra ñöôïc ñoä tinh khieát cuûa C2H2. Söï haáp phuï naøy phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä moâi tröôøng, tuøy theo nhieät ñoä maø ta seõ coù nhöõng baûng tra töông öùng. V.8 Ngöøng saûn xuaát : - Tröôùc khi ngöøng maùy neùn pha ûi ngöøng nhaäp lieäu vaøo pin sinh khí - AÁn nuùt ngöøng moâtô keùo maùy neùn - Ñoùng caùc van chính treân giaøn naïp vaø caùc van chai naïp Baùo caùo thöïc taäp QT&TB Trang 25 - Môû nheï nhaøng van xaû hôi dö cao aùp treân ñöôøng oáng cao aùp veà gazomet hoaïc xaû hôi dö vaøo daøn naïp chai roãng keá tieáp, tröôøng hôïp khaån caáp coù theå duøng van xaû cao aùp ra ngoaøi trôøi - Khi aùp suaát coøn 5at, môû van xaû daàu, xaû aåm ôû caùc chai khöû daàu, khöû aåm cao aùp cho ñeán heát roài khoùa chaët van laïi - Chôø cho ñaát ñeøn phaùt sinh khí hoaøn t oaøn trong bình phaûn öùng, ñoùng caùc van haï aùp laïi.