Главная --> Справочник терминов


Установки работающей Проблема очистки отходящих с установки производства серы газов особенно обострилась в связи с повышением требований к охране окружающей среды. При 90%-ной конверсии H2S в серу 10% серы теряется с остаточными газами. При производстве 2000 т серы в сутки потеря в 10% составляет 400 т диоксида серы в сутки. В этом случае стимулом для приближения конверсии к 100% являются уже не прямые экономические выгоды, а борьба с загрязнением окружающей среды.

В настоящее время процесс отработан на модельных и опытных установках; планируется пуск крупной опытно-промышленной установки производства бутадиена этим способом.

Прогнозы будущего объема производства водорода на НПЗ безусловно носят приближенный характер. В них трудно учесть возможные изменения в технологии переработки нефти, производстве водорода и смежных отраслях — моторостроении, теплоэнергетике, атомной энергетике и т. д. Даже с учетом приближенного характера прогнозов следует ожидать значительного роста производства водорода для переработки нефти, и в будущем на большинстве предприятий, перерабатывающих сернистые и высокосернистые нефти, будут сооружены мощные установки производства водорода.

Установки производства водорода в основном предназначены для обеспечения водородом установок гидроочистки и гидрокрекинга тяжелых нефтепродуктов. В результате вакуумной перегонки

регенерации раствора в системе очистки газа от С02. При давлении ниже 0,7—1,0 МПа использовать это тепло практически невозможно. Кроме того, повышение давления производится с целью снижения расхода энергии на сжатие. Сжатие сырья, по сравнению с компри-мированием водорода, позволяет сократить расход энергии пропорционально увеличению объема газа в процессе паровой конверсии. Повышение давления интенсифицирует массообмен и теплопередачу в реакторах и теплообменниках установки производства водорода. Обычно паровую конверсию метана проводят при давлении 1,2—

1 — моноэтаноламин при 25 °С (2 М конц.); 2 — моноэтаволамин при 75 °С (3 М конц.); 3 — раствор К2СО3 при 110 °С; 4 — триэтаноламин при 75 "С (3,5 М конц.); 5 —• метиловый -спирт при —15 °С; 6 — метилпиэтаноламин при 75 °С (3,5 М коац.); 7 — метилпирролидон при 20 °С; 8 — пропиленкарбонат при 25 "С. I — установки производства Н2 при давлении, •близком к атмосферному; II — то же при 1,5—2,5 МПа; III — очистка от СО2 на водородных

Установки производства водорода при низком давлении по своей мощности, качеству полученного Н2 и энергетическому коэффициенту полезного действия намного уступают современным установкам, работающим при 2,0—2,5 МПа. Введением в схему стадий низкотемпературной конверсии и метанирования достигается возможность несколько модернизировать типовые установки производства Н2 при низком давлении, что позволит сократить расход пара и улучшить качество водорода. Однако следует учитывать, что катализаторы

Количества насыщенного пара с давлением 4—15 МПа, полученного в котле-утилизаторе, недостаточно для нужд установки производства водорода, поэтому пар дополнительно получают из центральной котельной или производят на установке. В последнем случае устанавливают паровой котел с пароперегревателем, а при получении пара со стороны ограничиваются только пароперегревателем.

Установки для производства водорода эксплуатируются в соответствии с правилами безопасности [2] и правилами эксплуатации сосудов, работающих под давлением [3]. Современные установки производства водорода, работающие при давлении 2 МПа и выше, имеют аппараты со значительным объемом. Большинство таких аппаратов подлежат регистрации Госгортехнадзора.

Рис. 77. Капитальные вложения в технологическое оборудование установки производства водорода методом паровой каталитической конверсии углеводородов:

материальный баланс отечественной установки производства 93%-ного антрацена в расчете на 1 т продукта [22] (в т):

Схема установки, работающей по этому методу, приведена на рис. 16. Углеводороды окисляют сжатым воздухом по рециркуляционной системе. Углеводородное сырье, воздух и рецирку*

На рис. 45 показана схема радиантной секции трубчатой печи установки, работающей при низком давлении. На установке мощностью 5 тыс. т Н2 в год имеются две печи, разделенные каждая внутренней перегородкой на два отсека. В каждом отсеке по два ряда реакционных труб с наружным диаметром 188, толщиной 8 мм и длиной 7560 мм.. Трубы обогреваются факельными горелками, расположенными вверху печи. Парогазовая смесь поступает в два коллектора, распределяется по реакционным трубам через газоподводящие трубки с внутренним диаметром 43 мм. Реакционные трубы соединены патрубками с фланцами с футерованными коллекторами, общими для ряда труб, переходящими далее в один коллектор. Недостатком данной конструкции является одностороннее

Система автоматического контроля и безопасности установки, работающей на жидкой фазе СНГ в Норвегии, включает в себя два электрических отсечных клапана безопасности, последовательно устанавливаемых в одном ряду с ручным краном, и расходомер, располагаемый перед форсункой. Отсечные клапаны безопасности срабатывают при падении давления и погасании пламени.

Схема установки, работающей по этому методу, приведена на рис. 16. Углеводороды окисляют сжатым воздухом по рециркуляционной системе. Углеводородное сырье, воздух и рецмрку-

Пирогаз после осушки направляется на разделение на установку низкотемпературной ректификации. Очищенный и осушен-лый пирогаз охлаждают с помощью пропиленового и этиленового холодильных циклов до температуры от — 65 до — 75 °С. В этих условиях конденсируется большая часть этилена и тяжелые углеводороды, а в газовой фазе остаются в основном метан и водород. Полученная газожидкостная смесь поступает в деметанизатор для отгонки метана и водорода. Пирогаз, поступающий на деметаниза-дию с установки, работающей на бензиновом сырье, имеет следующий состав (об. %):

Материально-тепловой баланс установки, работающей по схеме,, приведенной на рис. 23, можно представить в следующем виде

Качественные и количественные показатели бражной и ректификационной колонн аналогичны показателям установки, работающей по схеме косвенно-прямоточного действия. Показатели сивушной колонны соответствуют показателям при ее работе в установке косвенного действия.

Для установки, работающей только в режиме извлечения

Все приведенные формулы справедливы при изотермическом режиме смешения. Расход энергии зависит также от характера теплообмена и минимален при адиабатическом режиме. Если тепло отводится из системы, мощность на приводе увеличится из-за возрастания вязкости материала. Точно так же общая мощность установки возрастет и при подводе тепла, хотя на приводе она будет меньше. Приведенные формулы дают возможность оценить минимальную мощность установки, работающей в изотермическом режиме. Практически она всегда будет больше расчетной из-за несовершенства конструкции смесителя. Мерой экономичности может служить КПД смесителя, равный отношению теоретической и потребляемой мощности.

HCN, извлекаемый в избирательном абсорбере H2S (около 50%), не отпаривается полностью в регенераторе и накапливается в циркулирующем растворе в виде цианида, тиоцианата и железоцианидных комплексов до равновесной концентрации. При очистке газов, содержащих до 0,9 г/м3 HCN (обычная концентрация цианистого водорода в большинстве каменноугольных газов), трудностей не возникает. Сообщают [19], что при очистке типичных каменноугольных газов получаются растворы, содержащие 2 г/л HGN, 0,8 г/л HSGN и 8 г/л железоцианидных комплексов; такие растворы могут успешно применяться без снижения их абсорбционной емкости. Однако более высокие концентрации цианистого водорода в газе, поступающем на абсорбцию, приводят к значительно большему содержанию загрязняющих примесей в растворе и к значительному уменьшению абсорбционной емкости раствора по отношению к H2S. Данные по эксплуатации установки, работающей по процессу Кол-лина, при очистке коксового газа, содержащего 3,3 г/м3 HCN, показывают, что после нескольких недель работы абсорбционная емкость раствора по отношению к сероводороду уменьшилась с 10 до 3 г /л, а содержание цианистого водорода в растворе увеличилось с 2 до 7 г/л. Концентрация тиоцианата повышалась довольно медленно и достигла максимума при значении, равном 2 г/л, в то время как содержание цианидов железа очень быстро увеличилось до 12 г/л. Снижение абсорбционной емкости раствора можно предотвратить непрерывным удалением из системы небольшой части раствора, заменяемого соответствующим объемом конденсата водяного пара. Образование железоцианидных комплексов можно значительно уменьшить заменой первоначально применявшихся чугуна и углеродистой стали в зонах высоких температур алюминием.

После второй мировой войны установка Баттерси была реконструирована. Горизонтальная камера была заменена более эффективными про-тивоточными вертикальными скрубберами, расположенными непосредственно под четырьмя дымовыми трубами станции (рис. 7.14); мел добавляется ко всему потоку промывной воды, которая подается на верх скрубберов. К раствору, отходящему с низа скрубберов, добавляется катализатор окисления (неочищенный сульфат марганца). Окисление необходимо для возможности сброса отходящего раствора в реку. Протекание окисления в самом скруббере нежелательно, так как оно может снизить растворяющую способность воды при очистке газа с низким содержанием S02 (см. рис. 7.13). Типичные показатели установки, работающей на силовой станции Баттерси и предназначенной для очистки дымовых газов станции мощностью 120 Мет, работающей на угле, содержащем 1,5% серы, приводятся ниже [41, 42].




Увеличения активности Увеличения кислотности Углеводороды практически Увеличения поверхности Увеличения содержания Увеличением длительности Увеличением кислотности Увеличением межмолекулярного Увеличением относительного

-
Яндекс.Метрика