Безопасность технологического процесса при производстве ацетона

1. «Безопасность технологического процесса при производстве ацетона»

Кафедра безопасности производства и промышленной экологии
«Безопасность технологического процесса
при производстве ацетона»
Курсовой проект по дисциплине
«Безопасность технологических
процессов»
Выполнил: Мусин Артур студент гр. ТБ-501бз
Руководитель: Тараканов Дмитрий Анатольевич
uust.ru

2. Цель и задачи работы

www.uust.ru
Цель и задачи работы
Целью курсового проекта: изучить ацетон как промышленное вещество.
Задачи:
1. Описать ацетон как промышленное вещество, изучив его химическую структуру, классификацию и
основные физико-химические свойства.
2. Проанализировать токсическое воздействие ацетона на организм человека, установить предельно
допустимые концентрации (ПДК) в различных средах, а также определить меры первой помощи и
эффективные средства индивидуальной защиты (СИЗ).
3. Исследовать основные области применения ацетона, рассмотреть современные технологические
процессы его производства из различных видов сырья, а также провести расчеты по оценке пожарной
опасности и методов тушения.
2

3. Физико-химические свойства ацетона при нормальных условиях

www.uust.ru
Физико-химические свойства ацетона при нормальных
условиях
Показатель
Значение
Молярная масса
58,08 г/моль
Ацето́н (пропано́ н, димети́ лкето́ н, пропано́ н-2,
химическая
формула
C3H6O
или Плотность
CH3−C(=O)−CH3 — органическое вещество,
0,79 г/см³
Температура кипения
56,1 °С
Температура плавления
-94,7 °С
Температура вспышки
-20 °С
Летучесть и горючесть
Высокая
относящееся к классу насыщенных кетонов.
3

4. Химические реакции и свойства ацетона

www.uust.ru
Химические реакции:
Карбониль
ная группа
1.Горение: 2CH₃COCH₃ + 9O₂ → 6CO₂ + 6H₂O
2.Гидрирование: CH₃COCH₃ + H₂ → CH₃CHOHCH₃
3.Альдольная
конденсация:
2CH₃COCH₃
→
Химическа
я
реакционн
ая
способност
ь
Высокая
летучесть
CH₃COCH₂C(OH)(CH₃)₂
4.Галоформная реакция: CH₃COCH₃ + 3NaOCl → CHCl₃ +
Растворяющ
ие свойства
CH₃COONa + 2NaOH
Ацетон
обладает
воспламеняется.
Его
взрывоопасные смеси.
высокой
пары
летучестью
с
воздухом
и
Воспламеня
емость
легко
образуют
Хорошая
растворимо
сть в воде
Взрывоопас
ность паров
4

5. Меры первой помощи при воздействии ацетона

www.uust.ru
5
Ацетон оказывает раздражающее и общетоксическое действие при вдыхании паров, попадании на кожу и слизистые оболочки, а
также при приёме внутрь. При значительном воздействии возможны угнетение центральной нервной системы, головокружение,
тошнота, рвота и нарушение сознания.
Мера
Описание
Вызов скорой помощи
112!
При выраженном отравлении, нарушении сознания, судорогах или затруднении дыхания немедленно вызвать
скорую помощь. Не ждать усиления симптомов
Обеспечение притока свежего
воздуха
При вдыхании паров вывести пострадавшего из загрязнённой зоны на свежий воздух. Обеспечить покой и
доступ свежего воздуха.
Очищение кожного покрова
При попадании ацетона на кожу снять загрязнённую одежду и тщательно промыть поражённый участок
большим количеством проточной воды.
Промывание глаз
При попадании ацетона в глаза немедленно промывать их проточной водой не менее 15-20 минут. После
промывания обратиться за медицинской помощью.
При попадании в ЖКТ
При проглатывании ацетона не вызывать рвоту самостоятельно. Необходимо как можно скорее обратиться за
медицинской помощью и сообщить название вещества и предполагаемое количество.
Контроль состояния
Контролировать сознание и дыхание пострадавшего до прибытия медицинской помощи. При отсутствии
дыхания - приступить к сердечно-лёгочной реанимации.

6. Предельно допустимые концентрации (ПДК) ацетона

www.uust.ru
Параметр
Предельно
концентрация
допустимая
(ПДК)
законодательно
–
это
установленный
норматив, определяющий максимальное
содержание
вредного
вещества
в
различных средах (воздухе, воде, почве),
которое при ежедневном воздействии в
течение
определенного
времени
(например, рабочей смены или всей
ПДК метанола в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.):
Среднесменная ПДКр.з, (мг/м³)
200
Максимальная разовая ПДКр.з, (мг/м³)
800
Класс опасности
4-й класс (малоопасные вещества)
ПДК метанола в атмосферном воздухе населённых мест:
Максимальная разовая (ПДКм.р.), (мг/м³)
0,35
Среднесуточная (ПДКс.с.), (мг/м³)
-
ПДК ацетона в воде:
жизни) не вызывает заболеваний или
отклонений
человека.
в
состоянии
здоровья
Значение
Для водоёмов хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового водопользования, (мл/л)
2,2
Для рыбохозяйственных водоёмов, (мл/л)
0,05
СанПиН 1.2.3685-21"Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды
обитания
6

7. Средства индивидуальной защиты (СИЗ) при работе с ацетоном

www.uust.ru
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) при работе с
ацетоном
Фильтрующие противогазы:
марки А, М, БКФ или с
Закрытые защитные очки: с
фильтрами типа АХ
боковой защитой и непрямой
(коричневая полоса) по ГОСТ
вентиляцией. Соответствуют ГОСТ
12.4.121.Шланговые
12.4.253-2013.
изолирующие противогазы:
модели ПШ-1, ПШ-2.
Резиновые перчатки:
соответствуют ГОСТ 20010.
Также подходят перчатки из
неопрена, нитрила или бутилкаучука, устойчивые к метанолу.
Спецодежда: Костюмы из
плотных химически стойких
или пропитанных тканей,
фартуки из прорезиненных
материалов.
7

8. Применение ацетона и способы его получения

8
www.uust.ru
Основным промышленным способом получения ацетона
является кумольный (фенольный) процесс, основанный на
совместном производстве фенола и ацетона. Исходным
сырьем
служат
бензол
и
пропилен,
из
которых
первоначально получают изопропилбензол (кумол).
Основной объем производимого ацетона используется в качестве сырья
для получения бисфенола А и метилметакрилата, являющихся важными
промежуточными продуктами в производстве поликарбонатов, эпоксидных
смол, органического стекла и других полимерных материалов.

9. Технологическая схема получения ацетона (кумольный способ)

www.uust.ru
Технологическая схема получения ацетона (кумольный способ) 9

10. Основные этапы производства ацетона

www.uust.ru
Основные этапы производства ацетона 10
Подготовка и подача кумола.
Окисление кумола до гидроперекиси кумола.
Концентрирование и очистка гидроперекиси кумола.
Кислотное разложение гидроперекиси кумола.
Нейтрализация и разделение продуктов реакции.
Ректификация и очистка ацетона.

11. Нормативно правовая основа обращения с ацетоном

Нормативно правовая основа обращения с 11
ацетоном
www.uust.ru
Категория
Нормативный акт
Основные положения
Выбросы в атмосферу
Федеральный закон от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране
атмосферного воздуха»
Контроль и нормирование выбросов загрязняющих веществ. При
производстве ацетона особое внимание уделяется выбросам паров
органических веществ и предотвращению неорганизованных
выбросов.
Отходы производства
Федеральный закон от 24.06.1998 № 89-ФЗ «Об отходах
производства и потребления»
Учёт, накопление, транспортирование, утилизация и
обезвреживание производственных отходов в установленном
порядке.
Охрана водных ресурсов
Водный кодекс РФ от 03.06.2006 № 74-ФЗ
Сточные воды должны проходить необходимую очистку; сброс
осуществляется с соблюдением требований законодательства по
охране водных объектов.
Обращение с химическими веществами
Федеральный закон от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей
среды»
Производство и обращение потенциально опасных химических
веществ должны осуществляться с соблюдением установленных
природоохранных требований.
Производственный экологический контроль
Федеральный закон № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»
Контроль выбросов, сбросов, образования отходов и соблюдения
установленных экологических нормативов.
Пожаро- и взрывоопасность
ГОСТ 2768-84, ГОСТ 12.1.044
Ацетон относится к легковоспламеняющимся жидкостям;
необходимо исключать образование взрывоопасных
паровоздушных смесей и источники воспламенения.

12. Оценка площади разлива ацетона в производственном помещении

www.uust.ru
В
момент
вертикальный
аварии
производилась
стальной
закачка
сварной
ацетона
в
аппарат-ёмкость
(сборник/мерник) для ацетона насосом по трубопроводу.
Исходные данные:
Температура ацетона – 18 °С;
Расход продукта – 0,3 л/с;
Внутренний диаметр трубопровода – 50 мм;
Длина трубопровода – 3 м;
Объем аппарата – 0,5 м³;
Степень заполнения аппарата продуктом – 0,8;
Отключение насоса и запорной арматуры производится
вручную.
12

13. Продолжение расчетной части

www.uust.ru
Продолжение расчетной части 13
В момент аварии производилась закачка ацетона в вертикальный стальной сварной аппарат-ёмкость (сборник/мерник) для ацетона насосом по
трубопроводу.
Инициирующее событие: Локальное повреждение днища ректификационной колонны.
1.
Диаметр отверстия в днище аппарата – 2 мм;
2.
Рабочее давление в аппарате – 0,1 МПа;
3.
Температура жидкости – 20 °С;
4.
Высота столба жидкости в аппарате – 5 м;
5.
Коэффициент расхода – 0,80;
6.
Ускорение свободного падения – 9,81 м/с2;
7.
Авария локализована через – 300 с.
Результаты расчетов:
Сечение отверстия в днище аппарата: 0,00000314 м2.
Рабочее избыточное давление в аппарате: 900000 Па.
Приведенный напор: 121,1 м.
Скорость истечения ацетона через отверстие: 48,75 м/с.
Количество ацетона, вытекающего через отверстие в днище аппарата за время до ликвидации аварии: 29,0 кг.
Объем разлившегося ацетона: 0,0367 м2.
Площадь разлива: 36,7 м2.

14. Заключение

www.uust.ru
Заключение
14
1. Рассмотрена химическая структура, классификация и основные физикохимические свойства ацетона.
2.Проанализированы токсическое воздействие ацетона на организм человека,
установлено предельно допустимые концентрации (ПДК) в различных средах, а также
определены меры первой помощи и эффективные средства индивидуальной защиты
(СИЗ).
3. Исследованы основные области применения ацетона, рассмотрены современные
технологические процессы его производства из различных видов сырья, а также
выполнена расчетная часть проекта.