Термины, связанные с цементом. Промышленных установок

Главная --> Справочник терминов

Промышленных установок Важное значение имеет процедура приемки построенной установки. Она состоит в проверке всех без исключения элементов оборудования для выявления изъянов, дефектов и недоделок После приемки установки приступают к испытанию оборудования на герметичность, правильность показаний контрольно-измерительных приборов, эффективность сигнализации и т. п. В заключение проводится обкатка установки на инертных потоках. По окончании этих подготовительных работ начинается эксплуатация установки в соответствии с разработанной программой. Как показала практика исследований на опытно-промышленных установках, наиболее эффективным является последовательное планирование с учетом предыдущих результатов.

На промышленных установках осушить газ до равновесной точки росы невозможно, так как он контактирует с гликолем расчетной концентрации только на одной верхней тарелке, а на остальных тарелках газ контактирует с более разбавленным раствором гликоля (разбавление происходит в результате насыщения абсорбента водой). Поэтому на технологических установках фактическая точка росы осушенного газа на 5—11 °С выше равновесной [12]. При этом осушка газа гликолями производится обычно до точки росы не ниже —25—30 °С; для более глубокой'осушки необходимы растворы с высокой концентрацией гликоля, что_'сопряжено с определенными трудностями (использование таких осушителей приводит к увеличению потерь гликолей с осушенным газом). Для получения на установках осушки высококонцентрированных гликолей регенерацию осушителей необходимо проводить в присутствии

На промышленных установках адсорбент регенерируют продувкой слоя поглотителя горячим потоком природного или нефтяного газа (иногда для этой цели используют инертные газы). Для регенерации адсорбентов, за исключением цеолитов, газ нагревают обычно до 176—204 °С. Цеолиты регенерируют при 316— 370 °С (при необходимости достижения максимальной адсорбционной емкости и обеспечения точки росы газа от —85 до —100 °С) [171]. Объем газа регенерации составляет 5—15% от общей производительности установки осушки [18]. При расчете теплового баланса установки исходят из того, что количество тепла, поступающего на регенерацию, должно быть достаточным для компенсации теплоты испарения адсорбированной воды и нагрева адсорбционного слоя до температуры, при которой начнется десорбция воды.

На промышленных установках сырой газ пропускают через слой адсорбента сверху вниз, а газ регенерации — снизу вверх. При таком движении потоков улучшаются условия работы адсорбента. Продолжительность цикла осушки составляет обычно 8, 12, 16 или 24 ч. Для обеспечения стабильного качества осушки газа

рируемых соединений). Сероорганические соединения (меркаптаны, дисульфиды, тиофены и др.). содержащиеся в природных и нефтяных газах, не реагируют с аминами [2]. Для удаления из раствора механических примесей и продуктов необратимых реакций используют различные методы, в частности на многих промышленных установках для этих целей часть раствора (1—4% общего объема) фильтруют и перегоняют в специальном кубе. Содержание этих продуктов не должно превышать в растворителе 0,1—0,5% [28],

Сульфинол хорошо растворяет H2S, CO2, RSH, COS, CS2 и углеводороды; он химически и термически стабилен, имеет низкую теплоемкость и давление насыщенных паров, может быть использован для комплексной очистки сухих газов от «нежелательных» серо- и кислородсодержащих соединений, позволяет производить тонкую очистку газов от меркаптанов и от сероуглерода одновременно (степень извлечения меркаптанов 95%); при взаимодействии с СО2 сульфинол незначительно деградирует с образованием диизопропанол-оксазолодона, который имеет щелочную реакцию и хорошо растворяет кислые газы (допустимое содержание его в абсорбенте 10%). Наличие в сыром газе СО2 не приводит к большим потерям сульфинола — на промышленных установках разложение сульфинола в 4—8 раз меньше, чем моноэтаноламина [28, 69]. Продукты разложения легко удаляются из системы в результате того, что до 0,05% регенерируемого раствора подвергается специальной очистке. Поглощающая способность сульфинола примерно в 2 раза выше, чем раствора моноэтаноламина [52].

Абсорбция является, как известно, экзотермическим процессом. Это значит, что извлечение компонентов из газа жидкими поглотителями сопровождается выделением тепла и повышением температуры взаимодействующих потоков, в результате чего интенсивность процесса снижается и при определенных условиях абсорбция прекращается и начинается десорбция извлеченных компонентов. На промышленных установках для снижения отрицательного воздействия экзотермического эффекта предусматривается возможность съема тепла по высоте абсорбционного аппарата. Общее количество тепла, которое выделяется в процессе абсорбции газов, определяют по уравнению

В НИИМСК на полупромышленной установке осуществлен процесс дегидрирования бутенов на катализаторе КНФ в присутствии небольших добавок кислорода [31]. Добавки 5—10% (об.) кислорода к бутенам при дегидрировании на катализаторе КНФ приводят к увеличению выхода бутадиена на 5—8% при незначительном снижении селективности процесса. Эффект достигается за счет приближения условий осуществления реакции в верхней части слоя катализатора к изотермическим. Внедрение этого процесса на действующих промышленных установках позволяет при минимальных затратах на реконструкцию реакторного узла значительно увеличить производительность по бутадиену. Технико-экономический расчет показывает, что себестоимость 1 т бутадиена от применения добавки 10% (об.) кислорода к бутенам снижается на 5—10%.

Серьезным затруднением в работе установок с трубчатыми печами является отложение в трубах кокса. В промышленных условиях, как правило, работают со степенями приближения к равновесию в пределах до 60%'от теории. Увеличение степени превращения сырья приводит к увеличению отложений углерода на стенках реакционных труб, что ведет к быстрому закоксова-нию. Для уменьшения коксообразования на многих промышленных установках в сырье добавляют водяной пар. Одним из условий снижения коксообразования в трубчатых печах с внешним обогревом является также применение в качестве сырья индивидуальных углеводородов или узких фракций и постоянство скорости подачи сырья и режима работы печи. В печах последних конструкций для снижения коксообразования на выходной части змеевика устанавливают экраны, которые уменьшают подвод тепла в реакционную зону. Существенное значение имеет также закалка продуктов реакции.

К преимуществам змеевиковых печей с внешним обогревом относятся высокие степени превращения и высокие выходы непредельных углеводородов. Кроме того, печи просты по устройству и отличаются легкостью регулирования режима. Выход этилена в промышленных целях за один проход составляет около 48% вес. на пропущенное сырье. Применение циркуляции позволяет увеличить выход этилена до 80% вес. При работе на пропане выход этилена на пропущенное сырье при 85—90%-ной конверсии •составляет около 36% вес., а с циркуляцией может быть повышен до 48%. При работе на этилен-пропиленовом режиме суммарный выход непредельных углеводородов за один проход на промышленных установках достигает 57 % вес. от пропущенного пропана [207 ].

Для предотвращения потери непредельных углеводородов вследствие реакций полимеризации необходима закалка, т. е. быстрое охлаждение продуктов реакции. На промышленных установках закалка осуществляется введением горячей воды в продукты пиролиза. За счет испарения воды продукты пиролиза охлаждаются приблизительно до 370°. Для дальнейшего охлаждения продуктов пиролиза их в специальной колонне орошают холодной водой. При этом из газа удаляются смола и тяжелые продукты пиролиза, а также конденсируются пары воды. После отделения воды от смолообразных продуктов ее вновь используют на закалку или промывку газа. В процессе закалки теряется много тепла, которое может быть утилизировано при помощи установки котлов-утилизаторов, питаемых.кипящей водой. В последнем случае теплоноситель циркулирует через котел-утилизатора высокого давления.

Абсорберы промышленных установок масляной абсорбции обычно имеют 20 — 30 реальных тарелок, что соответствует семи — десяти теоретическим. Хорошо работают абсорберы с восемью теоретическими тарелками. Из графика Крейсера (см. рис. 26) видно, что увеличение числа теоретических тарелок свыше восьми не приводит к снижению удельной циркуляции абсорбента. Однако при явлениях вспенивания в производственных условиях к. п. д. реальных тарелок резко падает, а следовательно, снижается эффективность процесса. Примем для условий нашей задачи семь теоретических тарелок. В качестве абсорбента в промысловых условиях может использоваться стабильный конденсат или его фракции. Принимаем в качестве абсорбента стабильный конденсат с молекулярной массой 160.

В нижней части сепаратора 3 имеется встроенный теплообменник (или змеевик), в трубное пространство которого подается водяной пар. Это позволяет поддерживать температуру продукта в нижней части сепаратора выше той, при которой образуется стойкая эмульсия «гликоль — углеводороды» (при впрыске диэтилен-гликоля эта температура составляет 15—20 °С, при впрыске эти-ленгликоля — около О °С) [10]. В результате создаются условия для более четкого разделения обводненного гликоля от углеводородного конденсата и обеспечивается снижение потерь ингибитора гидратообразования. Углеводородный конденсат, выходящий из сепаратора 3, служит сырьем для производства соответствующей продукции, а обводненный гликоль поступает в регенератор 4, где от него отпаривается вода, после чего дегидратированный до определенного влагосодержания гликоль вновь впрыскивается в поток сырого газа перед теплообменником 2. Ниже приведены основные показатели технологического режима ряда промышленных установок осушки газа, работающих по такой схеме:

Для предотвращения вспенивания в раствор моноэтаноламина вводят противопенные добавки (0,001—0,0015% масс.). В качестве антивспенивателей используют водные эмульсии силиконов или высококипящие спирты (олеиловый и др.). На отечественных ГПЗ используют антивспениватели КЭ-10-12 (21-2А) и КЭ-10-21. Испытание КЗ-10-12 на одной из промышленных установок показало, что применение антивспенивателей позволяет уменьшить потери растворителя, обеспечить устойчивую работу установки, а также создать условия для повышения производительности абсорбционной и ректификационной аппаратуры [30].

В результате обобщения опыта работы промышленных установок специалисты фирмы Флюор Корпорейшен [26] разработали диаграммы для выбора процессов очистки газа от H2S и (или) СОа (рис. III.20—III.23). Рабочие площади на этих рисунках очерчивают области применения процессов очистки газа при различных парциальных давлениях H2S и (или) СО2 в сыром и очищенном газах. Все диаграммы составлены применительно к условиям очистки газа, в составе которого имеется только H2S и (или) СО2, т. е. они отражают наиболее простые варианты, встречающиеся в практике. Однако, зная характер других примесей и возможные последствия от взаимодействия их с растворителями, эти диаграммы можно использовать и для ориентировочного выбора процесса очистки газа более сложного химического состава (выбранный таким образом вариант может быть положен в основу детального технико-экономического анализа). Ниже изложены рекомендации по выбору процесса [26].

Опыт работы промышленных установок и результаты исследовательских работ показали, что при снижении содержания СО ниже 13—15% (для давления 250am) или ниже 11—13% (для давления 320 am) выход метанола значительно уменьшается. В настоящее время признано оптимальным соотношение в исходном газе Н2 : СО =4,5-5 : 1 [4].

В результате многолетних исследовательских работ и опыта эксплуатации промышленных установок определились следующие оптимальные параметры процесса прямой гидратации этилена [18]:

В настоящее время в промышленном масштабе применяются абсорбционно-ректификационный и конденсационный методы разделения пирогаза, причем в условиях Советского Союза наибольшее распространение получил первый способ газоразделения. Однако проектные данные свидетельствуют о большей эффективности конденсационного метода, в особенности для крупных промышленных установок производительностью 60—70 тыс. т этилена в год и выше. При этом себестоимость этилена, полученного на установках с конденсационным газоразделением, снижается по сравнению с себестоимостью при работе по абсорбционно-рек-тификационным схемам на 20%, а удельные капиталовложения — на 35% [24].

Как показал опыт эксплуатации промышленных установок, образование полимеров увеличивается также и при работе на фракции с повышенным содержанием пропилена. Поэтому для переработки концентрированной пропан-пропиленовой фракции необходима двухступенчатая абсорбция.

В настоящее время работа промышленных установок по производству изопропилового спирта сернокислотной гидратацией

Тем не менее в настоящее время в Советском Союзе осуществляется строительство крупных промышленных установок по получению бутиловых спиртов методом оксосинтеза по всем описанным схемам (триадной, кизельгурной и нафтенатной).

В отечественной промышленности нашел применение разработанный в СССР порошкообразный катализатор К-5 [15]. Он наряду с высокой активностью и избирательностью действия отличается хорошей стабильностью каталитических свойств при дли-* тельной работе в условиях высоких переменных температур, а также обладает достаточной механической прочностью на истирание. В СССР разработан промышленный способ получения порошкообразного катализатора К-5 путем распыления суспензии в газовую фазу [16, 17]. Оптимальное содержание твердой фазы (рис. 1).в суспензиях для формования мелкозернистого катализатора рекомендуется устанавливать по пересечению касательных к нижней и верхней ветвям кривых, характеризующих прочность структуры при различном содержании твердой фазы в суспензии [4, 18]. Проведено моделирование промышленных установок большой мощности и построены номограммы для расчета агрегатов (рис. 2). Для производства порошкообразного катализатора целесообразно использовать противоточные системы, в которых предельная скорость газового потока зависит от заданного среднего размера частиц катализатора. Изучение закономерностей

Получается замещенный Получаются альдегиды Получаются действием Промежуточно образующаяся Получаются ненасыщенные Получаются оптически Получаются производные Получаются следующие Получаются соответственно