Аналитический обзор «Олигомеризация этилена на никельсодержащих катализаторах»

2) запрещается переносить, включенными электроприборы, оставлять  без присмотра работу электронагревательных  приборов и действующих экспериментальных  установок;

3) все работы по ремонту  оборудования следует производить  только после отключения электропитания  и технологических линий (воздух, вода, газы);

4) по окончании работы  следует проверить, выключены  ли электроприборы и отключены  ли технологические линии (воздух, вода, газы), выключить вентиляцию  и освещение, сдать ключи дежурному  вахтёру.

При загораниях и аварийных  ситуациях сотрудники должны действовать  в соответствии со следующими пунктами:

1) в случае перерыва  подачи электроэнергии все электроприборы  должны быть выключены;

2) при утечке газа из  баллона, следует немедленно отключить  баллон от системы; если неисправность  не может быть устранена, то  баллон следует немедленно удалить  за пределы  помещения на  открытый воздух для дегазации;

3) при обнаружении дефектов  в электроизоляции проводов, арматуре, заземлении, неисправности электрооборудования  следует прекратить работы и  подать заявку на ремонт дежурному  электрику;

4) при обнаружении загорания  следует вызвать пожарную команду  и  одновременно приступить  к ликвидации очага загорания  соответствующими средствами пожаротушения;  удалить из взрывоопасной зоны  газовые баллоны, ЛВЖ и ГЖ; отключить  электроснабжение по модулю, где  произошло загорание, а также  по соседним помещениям; также  следует отключить вентиляцию, удалить  посторонних лиц из помещения,  сообщить о случившемся руководителю  организации.

В химических лабораториях должны находиться следующие первичные  средства пожаротушения:

1) ящик с сухим песком;

2) войлок или асбестовое  полотно;

3) порошковый огнетушитель;

4) углекислотный огнетушитель.

 

 

 

ГЛАВА 6. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ  БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ  РАБОТЫ

 

6.1. Наличие и характеристика  организованных и неорганизованных  источников загрязнения окружающей  среды

 

Организованный источник загрязнения окружающей среды –  выброс газообразных продуктов газофазной олигомеризации и инертного компонента в атмосферу через вентиляционную трубу вытяжного шкафа. Объем  выбросов - 25,7 л газа за 3-х часовой период работы установки. Неорганизованный источник загрязнения окружающей среды – утечка газообразных продуктов и жидких продуктов через неплотности системы.

 

6.2. Анализ токсичности  исходного сырья, промежуточных  и конечных продуктов

 

При выполнении настоящей  работы в качестве сырья использовались смеси этилен - метан и этилен - гептан. Продуктами были непредельные углеводороды С₄₌ - С₁₄₊.

Газообразные продукты олигомеризации, которые выбрасываются в атмосферу  через вытяжной шкаф, однако могут  попасть в лабораторию через  неплотности соединений. В связи  с этим необходимо организовать проветривание  в лаборатории путем включения  вытяжных шкафов. Получаемые при жидкофазной  олигомеризации жидкие продукты процесса необходимо хранить в колбах с  закрытыми крышками в вытяжном шкафу. Меньшей токсичностью обладают растворы солей, применяемых для синтеза  катализаторов. Однако следует избегать попадания их на руки и другие открытые участки тела. В табл. 25 приведены предельно допустимые концентрации веществ (ПДК), участвующих в процессе олигомеризации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 25

Свойства веществ и  их действие на организм

 

Вещество	Физико-химические свойства	Общий характер действия	ПДК, мг/м3
Этилен	Бесцветный газ, М=28, плотн. по воздуху 0,974; tкип=-103,7 °C; тепл. сгорания 1318 кДж/моль; в воде плохо растворим	Быстрый наркоз без заметной стадии возбуждения наступает при 80 % этилена в смеси с кислородом. Характерны быстрое пробуждение  после наркоза, слабое раздражение  слизистых оболочек и угнетение  деятельности сердца и сосудистого  тонуса.	3,0
Метан	Бесцветный газ, М=16, плотн. по воздуху 0,717; tкип=-161,7 °C; тепл. сгорания 802 кДж/моль; в воде плохо растворим	Первые признаки асфиксии начинают обнаруживаться, когда содержание кислорода в воздухе падает на 25-30 %. Смесь из 80 % метана и 20 % кислорода  вызывает лишь головную боль.	2,5
Гептан	Бесцветная жидкость, М=100, плотн. 0,684 г/мл; tплав=-90,6 °C; tкип=98,4 °C; тепл. сгорания 4501 кДж/моль; растворимость в воде 0,005 % масс. при 15,5 °С.	Учащённый пульс, увеличение объёма дыхания, головная боль	0,095

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 25

Бутен-1	Бесцветный газ, М=56, плотн. по воздуху 1,93; tкип=-6,3 °C; тепл. сгорания 25,42 кДж/моль; в воде  малорастворим	О влиянии точных данных нет, так как в производственных условиях вещества всегда в воздухе  находится с другими углеводородами. Возможны головные боли, сонливость, утомляемось, нервозность.	3,0
Гексен-1	Бесцветная жидкость, М=84, плотн. 0,674; tплав=-98,5 °C; tкип=63,5 °C; тепл. сгорания 3767,7 кДж/моль; в воде нерастворима.		3,0
Окись никеля	Тёмно-зелёные кристаллы, tплав=1950 °C; плотность 7,45 г/мл; практически не растворяется в воде	Головная боль, головокружение, раздражительность, понижение аппетита, отдышка. Возможны снижение кровяного  давления, функциональные нарушения  центральной нервной системы.	0,5
Нитрат никеля	Зеленовато-жёлтые гигроскопичные кристаллы. Растворяется в воде 50% при 25 °С.		0,5
Оксид бора	Бесцветные гигроскопичные кристаллы, tплав=465 °C, плотность 2,46 г/мл.	Ухудшение аппетита, тошнота	5,0
Ортоборная кислота	Бесцветные кристаллы, плотность 1,43 г/мл.	Снижение половой активности. Смертельная доза при попадании  через рот 15-20 г	10,0
Оксид алюминия	Бесцветные кристаллы, tплав=2010 °C; плотность 3,5 г/мл; в воде нерастворим.	Похудание, сильная утомляемость, отдышка, кашель.	6,0

 

 

 

6.3. Способы утилизации  и очистки вредных выбросов  и стоков

 

Утилизацию сливов отработанных реактивов необходимо проводить  следующим образом (ИОТ-070-05).

1) При утилизации щелочных  и кислотных растворов нельзя  допускать одновременного слива  растворов веществ, вступающих  в химическую реакцию с образованием  трудно растворимых осадков, выделением  ядовитых и горючих газов. Перед  сливом в канализационный колодец  или емкость отработанных растворов  щелочей и кислот следует проверить  индикатором рН. При значениях  рН ≤ 7,5 раствор следует нейтрализовать  содовым раствором, а при значениях  рН ≥ 8,5 нейтрализацию проводят  раствором соляной или серной  кислоты. При достижении допустимых  значений рН можно открыть  кран и промыть сток вначале  в течение 30 секунд, затем слить  нейтрализованные растворы в  объеме, не превышающем 30 мл, затем  вновь промыть сток водой в  течение 30 секунд. При наличии  растворов в объеме большем  30 мл процедуру повторить несколько  раз. Нельзя сливать растворы  кислот и щелочей в раковины  любой конструкции, так как  это приводит к быстрому разрушению  канализационных труб.

2) Растворы соединений, содержащих  благородные металлы, запрещается  сливать в канализацию. Отработанные  растворы помещают в специально  предназначенные емкости (слив  растворов платины, слив растворов  серебра). В дальнейшем благородные  металлы регенерируют из растворов,  после чего возможно их вторичное  использование. Платину в виде  черни выделяют при обработке  отработанного раствора муравьиной  кислотой и карбонатом натрия  при нагревании и постепенном  перемешивании.

Регенерацию платины также  необходимо проводить из отработанных образцов алюмоплатиновых катализаторов.

3) Не допускается слив  жидких органических веществ  в раковины, так как при этом  они, испаряясь, могут выделяться  в воздух лабораторного помещения  через неплотности канализационной  системы. Сливы легковоспламеняющихся  органических жидкостей (например, гексана) необходимо хранить в  вытяжном шкафу вдали от сильных  окислителей и источников огня. Не допускается накапливать сливы  в одном лабораторном помещении  в объеме свыше 1 л.

 

 

ГЛАВА 7. Экономическая  часть

 

Расчет экономической  части квалификационной работы основан  на определении затрат на проведение научно-исследовательской работы по изучению кинетических закономерностей  олигомеризации этилена. Поскольку  при выполнении работы использовались две различные методики изучения кинетических закономерностей олигомеризации этилена, в данном разделе буден  приведён расчёт затрат для каждой методики отдельно. Первая методика предполагает проведение олигомеризации этилена  в газовой фазе, вторая - в жидкой. Определение затрат на проведение научно-исследовательской  работы ведётся по статьям расходов:

1. Материалы

2. Энергия

3. Затраты на оплату  труда персонала

4. Отчисления на социальные  нужды персонала

5. Общепроизводственные  расходы

6. Общехозяйственные расходы

 

7.1. Затраты на материалы

 

В статью "Затраты на материалы" включаются затраты на все виды материалов, которые физически не входят в  состав готовой продукции, но являются технологически необходимыми для обеспечения  нормальных условий для проведения научно-исследовательской работы.

Затраты на материалы рассчитываются по следующей формуле:

 

C = с·Q                                                                   (22)

где C – стоимость материалов, руб.;

c – цена, руб.;

Q – количество израсходованных материалов.

Результаты расчетов затрат на материалы при исследовании в  газовой и жидкой фазах представлены в табл. 26 и табл. 27 соответственно.

 

 

 

 

Таблица 26

Затраты на материалы на исследование процесса в газовой  фазе

 

№ п/п	Наименование	Единица изм.	Количество, ед.	Цена, руб.	Сумма, руб.
1	Этилен	кг	0,23	547,32	125,88
2	Метан	м3	1,00	344,00	344,00
3	Воздух	м3	6,91	250,00	1727,50
4	Водород	м3	0,69	962,88	664,39
5	Аргон	м3	1,27	450,00	571,50
6	Псевдобемит, чда	кг	0,21	100,30	21,06
7	Ортоборная кислота	кг	0,02	2801,40	56,03
8	Никеля нитрат 6-водный, чда	л	0,16	280,62	44,90
	Итого:				3555,26

Затраты на материалы на исследование процесса в газовой фазе составили 3555 руб.

 

Таблица 27

Затраты на материалы на исследование процесса в жидкой фазе

 

№ п/п	Наименование	Единица изм.	Количество, ед.	Цена, руб.	Сумма, руб.
1	Этилен	м3	0,23	547,32	125,88
2	Гептан	кг	5,40	544,00	2937,60
3	Воздух	м3	10,37	250,00	2592,50
4	Водород	м3	1,04	962,88	1001,40
5	Аргон	м3	1,90	450,00	855,00
6	Псевдобемит, чда	кг	0,21	100,30	21,06
7	Ортоборная кислота	кг	0,02	2801,40	56,03
8	Никеля нитрат 6-водный, чда	л	0,16	280,62	44,90
	Итого:				7634,37