1.3.Описание технологической схемы со схемой

Газ, поступающий на компримирование, не должен иметь температуру выше 40° С.

Сжатие сухого газа с установки Г-43-107 осуществляется компрессором (В-101-1 или В-101-р) с начального давления - не ниже 9 кгс/см², до конечного – не выше 24 кгс/см².

Для защиты машины от попадания влаги, на всасывающей линии предусмотрен газосепаратор Е-101-1 (Е-101-2).

Охлаждение газа после компрессора осуществляется в холодильниках Т-101-1,Т-101-2, а улавливание конденсата, выделившегося при охлаждении сжатого газа, в газосепараторах Е-102-1, Е-102-2, откуда он удаляется в Е-105.

На мониторе отражены состояние блокировок по уровню жидкости в газосепараторах Е-101-1,2 и сигнализация высокого уровня жидкости в газосепараторах Е-102-1,2.

На всасывающих компрессорах поддерживается постоянное давление с помощью регулятора воздействием на регулирующий клапан, установленный на байпасе с нагнетательного коллектора на всасывающий. Снижение давления ниже заданного (9 кгс/см²) сигнализируется.

При переработке природного газа, поступающего с давлением не менее 4 кгс/см², компримирование его осуществляется в две ступени: Компримирование на I ступени (В-101-1) осуществляется с 4,0 кгс/см² до давления не менее 9 кгс/см².

На II ступени (В-101-р) – с давления не менее 9 кгс/см² до давления не более 24 кгс/см².

При этом давление на всасывающем В-101-р поддерживается в пределах 1012 кгс/см² регулировкой загрузки компрессоров.

Снижение давления на всасывающем компрессоре при работе по этой схеме на первой ступени ниже 4 кгс/см² приводит к срабатыванию сигнализации, ниже 3,5 кгс/см² – блокировки. Сигнализация и блокировка для II ступени срабатывают соответственно при 9 и 8 кгс/см² .

При переработке в качестве сырья водородосодержащего газа, подача его производится в теплообменник Т-301 (минуя компрессоры В-101-1, В-101-р) под собственным давлением через регулирующий клапан.

Исходный газ после компримирования до давления не более 24 кгс/см² при необходимости смешивается с рецикловым водородом и через теплообменник Т-301 поступает в конвекционную камеру печи П-201, где нагревается до температуры 305-400С. Температура исходного газа на выходе из змеевика печи поддерживается постоянной регулятором, воздействующим на регулирующий клапан, установленный на перепуске исходного газа мимо печи в сероочистной аппарат Р-301. При повышении давления газа выше 24 кгс/см² и снижении его ниже 20 кгс/см² срабатывает сигнализация.

Далее исходный газ поступает в сероочистной аппарат Р-301, где происходит: гидрирование непредельных углеводородов и сернистых соединений до предельных углеводородов и сероводорода; поглощение хлора, поглощение сероводорода катализатором очистки газов от сернистых соединений (окисью цинка) до остаточного содержания не более 0,5 мг/нм³. При повышении температуры на выходе из Р-301 выше 410С и снижении ниже 300С срабатывает сигнализация.

В случае приема в качестве исходного газа с содержанием сероводорода более 20 мг/нм³, перед теплообменником Т-301 подключается блок предварительной очистки газа от сероводорода раствором моноэтаноламина. В этом случае исходный газ поступает в нижнюю часть абсорбера Р-304, сверху подается регенерированный раствор МЭА от Н-104 установки Г-43-107. Количество подаваемого раствора регулируется клапаном, установленном на линии подачи раствора МЭА в Р-304. Очищенный газ выводится в верхней части Р-304 и через каплеотбойник Е-301 подается в теплообменник Т-301. В Р-304 уровень поддерживается постоянным воздействием на клапан, установленный на выходе насыщенного раствора МЭА из Р-304; из Е-301 отводится вручную. Насыщенный раствор МЭА выводится с установки в емкость сбора МЭА Е-110 установки Г-43-107. Предусмотрена сигнализация отклонения уровня выше 70% и ниже 30% в абсорбере Р-304; в Е-301 сигнализация срабатывает при повышении уровня выше 20 %.

Газ из Р-301, очищенный от сернистых соединений, смешивается с водяным паром, перегретым до 400-500С в смесителе М-201. Расход водяного пара поддерживается постоянным регулятором расхода.

Из смесителя парогазовая смесь с температурой 400-480С поступает в распределительный коллектор на входе в печь конверсии П-201, откуда через пигтейли подается в реакционные трубы печи. В печи размещены 144 реакционные трубы, заполненные катализатором конверсии углеводородных газов. Тепло подводится с помощью 72 шт. сводовых факельных горелок.

Температура конвертированного газа, равная 650-830С на выходе из реакционных труб регистрируется и находится в прямой зависимости от давления топливного газа.

Конвертированный газ на выходе из печи конверсии охлаждается в коллекторах водяного охлаждения Т-202(1-4), при этом тепло газа используется для получения водяного пара. Предусмотрена возможность подачи питательной воды от насосов Н-203 в линию конвертированного газа для снижения температуры конвертированного газа на входе в реактор Р-302 не более 390С.

Дымовые газы, выходящие из печи конверсии с температурой не более 1000С, отдают свое тепло в конвекционной камере последовательно: в змеевике парообразования № 1, на перегрев водяного пара до температуры 400-500 С, на нагрев исходного газа до температуры 400С, в змеевике парообразования № 2, на нагрев питательной воды. Продукты сгорания – дымовые газы – из печи через газоходы удаляются дымососами В-201-1, р через дымовую трубу в атмосферу.

Подача топливного газа на установку производится из двух систем: из трубопровода природного газа и от общезаводской топливной системы.

Конвертированный газ после коллекторов водяного охлаждения Т-202(1-4) с давлением не более 21,5 кгс/см² в газе водяным паром по следующей реакции: СО + Н₂О = Н₂ + СО₂. Выходящий из Р-302 конвертированный газ с температурой не выше 415С проходит последовательно теплообменники Т-301 и Т-302, где тепло отдается исходному сырьевому газу и питательной воде.

Температура в слое катализатора реактора Р-302 замеряется, а также сигнализируется максимальная температура, равная 420С.

Во время остановки установки на ремонт для промывки катализатора от отложившихся на нём солей предусмотрена линия подачи химочищенной воды в реактор.

При попадании кислорода в реактор (во время его остановки) и роста при этом температуры катализатора предусмотрена линия подачи пара на катализатор для его увлажнения.

Газ после Т-302 с температурой не выше 220С поступает в конвертор СО II ступени Р-303, где на катализаторе низкотемпературной конверсии окиси углерода в присутствии водяного пара происходит более глубокое превращение СО в Н₂ и СО₂.

Температура в слое катализатора замеряется и сигнализируется достижение температуры в слое 250С.

Если содержание СО после реактора среднетемпературной конверсии окиси углерода соответствует требованиям стандарта, предусмотрена возможность работы установки с отключенным реактором низкотемпературной конверсии окиси углерода. При этом конвертированный газ из Т-302 по байпасу Р-303 направляется в Т-303.

После Р-303 конвертированный газ проходит теплообменник Т-303, где отдает свое тепло питательной воде и охлаждается, при этом часть водяных паров из газа конденсируется.

Далее конвертированный газ поступает на поташную очистку.

В узле поташной очистки происходит удаление двуокиси углерода из конвертированного газа с помощью горячего раствора карбоната калия (поташа) с добавками: буры, пятиокиси ванадия и антивспенивателя при температуре не более 110С.

Конвертируемый газ после теплообменника Т-303 с температурой 170-190С отдает тепло раствору поташа в рибойлерах Т-401(1,2); доохлаждается в холодильниках Т-403-2 и Т-403-1, работающих последовательно, декарбонизированной водой, и через сепаратор Е-401, где отделяется от образовавшегося конденсата водяного пара, направляется с температурой не более 120С в нижнюю часть абсорбера поташной очистки К-401.

В абсорбере К-401 происходит поглощение СО₂ поташным раствором под давлением.

Низ абсорбера К-401 оборудован регулярной каскадной насадкой, представляющую собой пакеты просечно-вытяжного листа, в которых в шахматном порядке выполнены прямоугольные отверстия, над которыми расположены козырьки. Остальные тарелки заполнены насыпной насадкой – седла Инталокс.

Поташный раствор подается в абсорбер 2-мя потоками: один поток – тонко регенерированный раствор поташа - подается насосом Н-401 через фильтры Ф-1, Ф-1м, воздушный холодильник ХВ-401 в верхнюю часть абсорбера, другой поток – грубо регенерированный раствор - подается насосом Н-402 через фильтры Ф-2, Ф-2м в среднюю часть абсорбера.

Предусмотрена сигнализация минимального количества (120 м³/ч) тонко и грубо регенерированного растворов поташа.

Для пуска установки (а также в аварийных случаях) предусмотрена перемычка между трубопроводами поташных растворов на подаче в абсорбер и десорбером К-402.

Очищенный от СО₂ газ через каплеотбойник Е-402 поступает в Т-305, Т-306, где он охлаждается оборотной водой и через сепаратор Е-302 с температурой не выше 40С и давлением 15-18 кгс/см² направляется на компрессию.

Насыщенный поташный раствор с низа К-401 через два последовательно установленных клапана-регулятора уровня, после которых давление раствора резко падает, поступает в верхнюю часть десорбера К-402.

За счет сброса давления и подвода тепла, в десорбере происходит выделение СО₂ из раствора. Выделившийся СО₂ с водяными парами направляется в воздушный холодильник ХВ-402, где водяные пары конденсируются; конденсат отделяется от газа в сепараторе Е-403 и насосом Н-403 по уровню в сепараторе отводится в десорбер.

Низ десорбера К-402 оборудован регулярной каскадной насадкой, представляющую собой пакеты просечно-вытяжного листа, в которых в шахматном порядке выполнены прямоугольные отверстия, над которыми расположены козырьки. Остальные верхние тарелки заполнены насыпной насадкой – седла Инталокс.

Тепло, необходимое для регенерации поташного раствора, подводится из рибойлеров Т-401-1,2, в которых используется тепло конденсации водяного пара из конвертированного газа. Для подвода недостающего количества тепла предусмотрена подача острого пара в низ К-402 (используется также при пуске десорбера).

Температура паров на выходе из десорбера – 65-100С, а на выходе тонко регенерированного поташного раствора с низа десорбера – 100-115С.

Груборегенерированный поташный раствор из средней части десорбера (с глухой тарелки), забирается насосами Н-402-1,р на выкиде которых предусмотрены последовательно 2 фильтра: механический сетчатый Ф-2м и угольный Ф-2, в которых происходит очистка от твердых частиц и ионов железа, или, минуя их, если поташный раствор отвечает требованиям по содержанию ионов железа) и подается в абсорбер К-401.

Тонкорегенерированный поташный раствор отводится из куба К–402 на насосы Н‑401-1,р. Насосом тонкорегенерированный поташный раствор прокачивается через фильтры механический сетчатый Ф-1м и угольный Ф-1 (или, минуя их, если поташный раствор отвечает требованиям по содержанию ионов железа), воздушный холодильник ХВ-401 и подается в абсорбер К-401.

В случае выхода из строя насосов Н-401, во избежание аварийной остановки установки, предусмотрена подача тонкорегенирированного раствора поташа с низа К-402 на прием насосов Н-402.

Для приготовления поташного раствора и подпитки системы предусмотрены емкости Е-405, Е-408, куда загружается поташ и подается химочищенная вода. Перемешивание раствора и откачка его в систему производится насосом Н-405 через фильтры Ф-3м, Ф-3.

Дренирование поташного раствора (освобождение системы поташной очистки) осуществляется в дренажную емкость Е-406 и в емкость Е-407, из которых поташный раствор может быть возвращен в систему. Из Е-406 насосом Н-406 разбавленный до концентрации не более 2% масс. поташный раствор может сбрасываться в канализацию.

Сжатие технического водорода осуществляется компрессорами В-102 (2 рабочих и 1 резервный) с начального давления 1518 кгс/см² до конечного – не выше 38 кгс/см², после чего водород направляется потребителю.

На всасывающих линиях компрессоров установлены газосепараторы Е-103-1,2,3 для защиты машин от попадания влаги, а на нагнетательных линиях – холодильники Т-102-1,2,3 для охлаждения скомпримированного водорода и газосепараторы Е-104-1,2,3 для улавливания конденсата, выделившегося при охлаждении сжатого технического водорода.

Дренирование сепараторов и буферов всасывания и нагнетания компрессоров В-101; сепараторов и буферов всасывания В-102 производится в емкость Е-105, откуда газ сбрасывается на свечу, а водяной конденсат отводится в канализацию. Дренирование сепараторов и буферов нагнетания компрессоров В-102-1,2,р через баки продувок БП-1,2,3 также производится в Е-105.

Для создания давления до 38 кгс/см² на выходе с установки, предусмотрена возможность двухступенчатого компримирования технического водорода, при этом на первой ступени сжатия работают два компрессора – В-101-1,р, В-102-2 (один резервный), на второй – один В-102-1, р (один резервный). Давление всасывания I ступени – 15-16 кгс/см²; давление нагнетания I ступени – 23-28 кгс/см²; давление нагнетания II ступени – до 38 кгс/см².

Стабилизация промежуточного давления (2328 кгс/см²) происходит автоматически: при повышении промежуточного давления увеличивается производительность компрессора II ступени и наоборот.