Схемы. Вариант 1 Установка стабилизации нефтей на промысле

• Название: Вариант 1 Установка стабилизации нефтей на промысле
• Анкор: Схемы
• Дата: 22.01.2023
• Размер: 4.17 Mb.
• Имя файла: Skhemy_po_variantam.docx
• Тип: Документы; #899315
• страница: 20 из 20

Вариант № 54

Установка производства серы из технического сероводорода



РИС. XII-5. Технологическая схема установки производства серной кислоты из технического сероводорода: 1 — приемник-влагоотделитель; 2 — печь; 3 — контактный аппарат; 4 — воздуходувка; 5 — фильтр; 6 — холодильники; 7 — башня-кон­денсатор; 8 — напорный бачок; 9 — котел-утилизатор; 10 — деаэра­тор; 11 — анализатор; 12 — гидравлический затвор; 13 — электро­фильтр; 14 — сборник; 15 — насос; 16 — регулятор давления; 17 — регулятор расхода; 18, 19 — регуляторы температуры; 20 — регулятор расхода с коррекцией по температуре; 21 — регулятор уровня.

Основные стадии процесса следующие: получение диоксида серы в результате сжигания в топке серо­водородного газа; охлаждение полученного диоксида углерода в котле-утилизаторе с получением водяного пара; окисление диоксида серы до триоксида в кон­тактном аппарате, загруженном ванадиевым ката­лизатором; конденсация триоксида серы и паров воды с образованием серной кислоты; улавливание тумана и капель серной кислоты в электрофильтре. Технологическая схема установки представлена на рис. XII-5.

Сероводородсодержащий газ отстаивается от воды и увлеченного моноэтаноламина в приемнике-влаго- отделителе 1 и через форсунку поступает в печь 2. Через ту же форсунку воздуходувкой 4 в печь по­дается воздух в объемном соотношении к сырью, рав­ном (8—12) : 1. Продукты сгорания сырья по газо­ходам котла-утилизатора 9, в котором диоксид угле­рода охлаждается, направляются в контактный ап­парат 3. Выработанный в котле-утилизаторе водяной пар отводится через деаэратор 10. Концентрация диоксида серы в газе на выходе из топки печи кон­тролируется и корректируется по показаниям ана­лизатора 11.

Газ вводится в контактный аппарат сверху и через распределительные решетки и смесители по­следовательно проходит четыре слоя контактной массы. Для снятия тепла, выделяемого при окисле­нии диоксида серы, воздуходувкой 4 через пневмо­заслонки регуляторов температуры в контактный аппарат (на вход и перед каждым слоем катализа­тора) подается холодный воздух. Из аппарата 3 газ поступает под колосниковую решетку в нижнюю часть башни-конденсатора 7. На верх башни насо­сом 15 в качестве орошения подается холодная сер­ная кислота, которая вводится из напорного бачка 8 через устройства, равномерно распределяющие кис­лоту по сечению башни-конденсатора. Сконденси­рованная в башне серная кислота через холодиль­ник 6 выводится в сборник 14, откуда балансовый избыток кислоты отводится в резервуары готовой продукции.

Несконденсированный газ из башни-конденса­тора 7 по футерованному газоходу через гидравличе­ский затвор 12 поступает в мокрые электрофильтры 13. Последние предназначены для улавливания из газов тумана серной кислоты концентрацией 93— 94 % (масс.). Гидравлический затвор может также служить брызгоуловителем. Очищенный газ выво­дится в атмосферу. Для первоначального прогрева катализатора в контактном аппарате используют пу­сковой подогреватель (на схеме не показан), в кото­ром воздух нагревается за счет сжигания топливного газа.

Технологический режим установки производства серной кислоты:

Количество сероводородсодержащего газа, посту­пающего на установку, м³/ч 800—1600

Температура газа, °С

на выходе из печи 1000

на выходе из котла-утилизатора 500—550

на входе в контактный аппарат 440—480

на выходе из I слоя контактного аппарата 580

на входе во II слой 435—460

на выходе из II слоя 515—545

на входе в III слой 430—450

на выходе из III слоя 460—470

на входе в IV слой 425— 430

на выходе из контактного аппарата 400—440


Давление избыточное, МПа

сероводородсодержащего газа, подаваемого в печь 0,02—0,04

газа на входе в котел-утилизатор 0,01—0,02

воздуха на входе в печь и контактный аппарат 0,04—0,06

в барабане котла-утилизатора 3,5—3,9

пара на выходе из редуцирующего устройст­ва 1—1,2

Содержание S02 в газе на выходе из котла-утилизатора, % (об.) 6—10

Концентрация кислоты после башни-конденсатора,% (об.) Не менее 92,5

Содержание тумана серной кислоты в газе после

электрофильтров, мг/л Не более 0,05

Серная кислота широко применяется в народном хозяйстве для производства минеральных удобре­ний, фосфорной, борной, соляной и других кислот, получения красителей, лекарственных веществ, в цветной металлургии, в бумажной промышленно­сти и т. д.

В нефтеперерабатывающей промышленности олеум (раствор триоксида серы SО₃ в серной кислоте) используют для доочистки н-парафинов от аромати­ческих углеводородов, очистки нефтепродуктов от сернистых и непредельных органических соединений.

В ариант № 55

Очистка углеводородных газов

РИС. XIII-1. Схема щелочной очистки газов с многократной циркуляцией раствора щелочи:

1—8 — насосы; 9 — теплообменник; 10 — паровой подогреватель; 11, 15 — сборники; 12, 14 — холодильники; 13 — абсорбер; 16 — отпарная колонна; 17 — отдувочная колонна.

Щелочная очистка углеводородных газов пред­назначена для извлечения меркаптанов и частично диоксида углерода. В условиях равновесия диоксид углерода вытесняет меркаптаны из раствора. Однако при концентрации С02 более 0,1 % (об.) скорость абсорбции лимитируется процессами массопередачи в жидкой фазе. Подбирая условия абсорбции, можно достичь 95 %-ной степени извлечения меркаптанов и 35—38 %-ной —диоксида углерода. Для более полного извлечения С02 требуется больший расход раствора щелочи. Оптимальные условия абсорбции меркаптанов достигаются при максимальной скоро­сти прохождения газа, которая в колонных аппара­тах держится на уровне 0,3—0,4 м/с (во избежание уноса капелек жидкости). Давление обычно 0,98 МПа. Как правило, берется 7—8-кратное количество рас­твора щелочи по сравнению с равновесным коли­чеством меркаптанов. Первоначальная концентра­ция раствора щелочи —около 20 % (масс.), однако при содержании диоксида углерода более 0,1 % (об.) концентрацию раствора берут меньше (во избежание потерь щелочи). Концентрацию отработанного рас­твора щелочи принимают равной 1,5 % (масс.). В результате общий расход щелочи не превышает 1—3 кг на 1000 м3 газа, содержание меркаптанов в газе при этом сокращается с 12 до 0,5 мг/м³. Темпе­ратура процесса определяется температурой входя­щего газа, но не должна быть ниже 5 °С, так как обра­зующийся карбонат натрия при взаимодействии диоксида углерода с гидроксидом натрия при низ­ких температурах плохо растворим и может забивать низ аппарата. Концентрация карбоната натрия (соды) в выходящем с низа абсорбера отработанном растворе щелочи не должна превышать 7 % (масс.).

Процесс щелочной очистки газов является эконо­мичным. Однако при высоких концентрациях в га'зе сероводорода и диоксида углерода (>0,3 %) перед щелочной очисткой следует использовать очистку раствором моноэтаноламина. Сухой газ и пропан- пропиленовая фракция на промышленных установ­ках ЦГФУ и АГФУ, газы регенерации на установ­ках гидроочистки и пирогаз на установке ЭП-300 предварительно очищаются от сероводорода и ча­стично от диоксида углерода раствором моноэтано­ламина, затем подвергаются доочистке щелочью от меркаптанов и диоксида углерода. Расход гидрок­сида натрия при этом не превышает 0,16 кг на 1000 м3 газа.

Технологическая схема щелочной очистки газа от меркаптанов мало отличается от схемы очистки моноэтаноламином, только регенерация раствора щелочи проводится открытым водяным паром или продувкой горячим воздухом, или последовательно тем и другим. В случае очистки газов от диоксида углерода равновесное давление газа над абсорбен­том равно нулю, что позволяет осуществлять много­кратную циркуляцию абсорбента с выводом части его из системы и дозированием свежего. Такая схема щелочной доочистки газов пиролиза, используемая в этиленовом производстве на установке ЭП-300, приведена на рис. XIII-1. Газ после IV ступени турбокомпрессора (с установки ЭП-300) при давлении 2 МПа проходит моноэтаноламиновую очистку и при том же давлении с температурой 20—40 °С поступает в нижнюю часть абсорбера 13. Абсорбер снабжен 24 колпачковыми или клапанными тарелками. Через каждые 4 тарелки насосами 1—5 осуществляется циркуляция раствора щелочи, что снижает ее общий расход. Часть раствора щелочи с низа абсорбера насосом 2 подается в промежуточный сборник 15, от­куда насосом 7 направляется в колонну 16 для реге­нерации водяным паром. Свежий 12 %-ный раствор щелочи дозировочным насосом 6 подается в линию нагнетания циркуляционного насоса 4. В верхней части колонны устанавливаются три-четыре промы­вочные тарелки; на них подается водяной конденсат, что позволяет устранить постепенную забивку трубо­проводов на выходе газа раствором щелочи и содой.

При наличии в газе высших углеводородов воз­можно образование продуктов их омыления, что ведет к вспениванию раствора. Во избежание этого температуру раствора поддерживают на 3—5 °С выше температуры газа (что способствует растворе­нию примесей). Температура раствора регулируется с помощью парового подогревателя 10 и теплооб­менника 9.

Очищенный газ, выходящий с верха абсорбера, охлаждается в водяном холодильнике 12 и поступает в промежуточный сборник 11 для отделения конден­сата. С верха сборника газ подается на V ступень турбокомпрессора. Регенератор 16 тарельчатого типа (отпарная ко­лонна) работает при давлении, близком к атмосфер­ному, и температуре 100—110 °С. Отработанный рас­твор щелочи подается в верхнюю часть аппарата, водяной пар (давлением 0,3 МПа) — в нижнюю. Чтобы избежать уноса испарившейся воды, темпе­ратуру вверху регенератора держат на уровне 60 °С с помощью флегмы, подаваемой насосом 5 выше ввода раствора. Температура флегмы регулируется холодильником 14. Газ, выходящий с верха десорбера, может содержать до 20 % (об.) меркаптанов, до 70 % (об.) метана и диоксида углерода. Этот газ направляется в печи. Раствор щелочи, содержащий еще некоторое количество диоксида углерода, с низа регенератора забирается насосом 8 и подается в ко­лонну 17, где продувается нагретым до 70—90 °С воз­духом. Воздух с диоксидом углерода выводится в ат­мосферу, а щелочные сточные воды с низа колонны 17 направляются в промышленную канализацию.

Аналогичная схема щелочной очистки газов от диоксида углерода используется на установках производства инертного газа. Очистка проводится 10 %-ным раствором щелочи.