Пожежна небезпека процесу полімеризації этилену

Протипожежний захист процесу полімеризації етилену в трубчастих реакторах

ППЗ, що виключають шляхи поширення пожежі.

1. Охолодження апаратів і трубопроводів. Загоряння газу по виходу з компресорів ліквідують водяними струменями й азотом.

2. Компресори другого каскаду розташовують у кабінах, розділених залізобетонними стінами, що мають самостійний вихід назовні.

3. Смазкоотделители, буферні ємності для газу розміщають в окремих

кабінах.

4. Улаштування перешкод на шляхах можливого розливу масла.

5. Улаштування повітроводів систем вентиляції автоматичними клапанами,

що самозакриваються.

6. Забезпечення примусовою вентиляцією кабельних тунелів і контроль

газоповітряного середовища в них.

Полімеризація етилену є пожежовибухонебезпечним процесом і обумовлюється наступними обставинами:

– у процесі полімеризації беруть участь горючі матеріали: е тилен, ініціатори (кисень або органічні перекиси), толуол (для чищення трубок реактора використовують толуол – ЛЗР із Т_сп. = 5°С, Т_нпв=0°С, Т_впв=З0°С, Т_{самосп.}=550°С; пари толуолу важчі повітря і можуть накопичуватися внизу приміщення), поліетилен – на повітрі окисляється (при Т=20°С и вище починає окислятися і розкладатися з виділенням окису вуглецю і етилену, Т_самов.= 420°С). Пил поліетилену в суміші з повітрям утворює вибухонебезпечні концентрації. Нижня межа вибуху складає 12,6 г/м³, Т_самов.=800°С (для зваженого пилу). Сильний діелектрик, дає розряди статичної електрики;

– процес полімеризації здійснюється під великим тиском (150– 250 МПа) з одночасним нагріванням газу в реакторах до 200°С;

– процес полімеризації супроводжується, виділенням великої кількості тепла (тепловий ефект реакції складає 96,37 кДж/моль перетвореного етилену). При полімеризації тільки 1% етилену температура газу зростає майже на 20°С;

– полімеризація етилену супроводжується (при підвищеній температурі) утворенням газоподібних продуктів (метану, ацетилену, водню), що утворюють з окислювачем вибухонебезпечні суміші.

ГОРЮЧЕ СЕРЕДОВИЩЕ в полімеризаторі при його нормальній роботі не утворюється.

Основна небезпека розглянутого процесу зв'язана з можливістю утворення горючої суміші при виході горючих речовин назовні в результаті ушкодження технологічного устаткування через підвищення тиску і вибухове розкладання етилену. Кількість етилену в сучасному промисловому агрегаті полімеризації с трубчатими реакторами складає близько 8000 кг, якому відповідає теплота згоряння 3,8 10 кДж/кг.

Температура в зоні реакції може підвищиться при зниженні інтенсивності відводу тепла в результаті утворення на теплообмінній поверхні відкладень або збільшенні швидкості хімічної реакції.

Причинами пожеж і вибухів на установках для одержання поліетилену високого тиску можуть бути:

– вибухове розкладання етилену при недостатньому відводі тепла;

– розкладання поліетилену з виділенням водню і вуглецю при підвищенні температури;

– утворення підвищеного тиску при надходженні етилену з завищеною кількістю кисню (йде розкладання етилену на метан і вуглець);

– полімеризація етилену в апаратурі і трубопроводах, не розрахованих для цієї мети, що може привести до небезпечного росту температури і розкладанню етилену, а також до забивання апаратури продуктами полімеризації; забруднення теплообмінної поверхні реактора приводить до порушення теплообміну і росту температури (на внутрішніх стінках трубок реактора може відкладатися полімер, а також вуглець, що виділяється при розкладанні етилену у виді мілкодисперсної сажі, що вимагає складного очищення), у процесі полимеризаии при русі по трубах зверху вниз реакційна суміш змінює свою в'язкість, у результаті чого знижується швидкість її руху й у змійовику можуть утворюватися навіть пробки;

– несправність редукційного клапана від підвищеного тиску.

Дата добавления: 2014-01-11