Файл: Вариант 1 Установка стабилизации нефтей на промысле.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.04.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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 № 55Очистка 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.