Сероочистка природного газа 2 страница

При снижении давления до 1,0 кгс/см2 клапан PCV-3 закрывается, прекращая подачу топлива к горелкам печи. Клапан также закрывается при срабатывании блокировок группы «А».

Из коллектора 10 FG 5 топливный газ распределяется на:

- горелки пароперегревателя по линии 4 FG 21 (регулирующий клапан TCV-26);

- туннельные горелки по линии 3 FG 9 (клапан с дистанционным управлением НСV-3);

- потолочные горелки (регулирующие клапаны НС-30¸42)

Расход топливного газа на 24 горелки пароперегревателя замеряется прибором FI-23 и регулируется клапаном TCV-26 по температуре пара на выходе из пароперегревателя.

Клапан закрывается при понижении расхода через пароперегреватель до 150 000 кг/ч (блокировка FS-33LL) или при понижении давления топливного газа, поступающего на горелки пароперегревателя до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2) (блокировка PS-31LL).

Расход топливного газа на 13 туннельных горелок замеряется прибором F-20 и регулируется клапаном с дистанционным управлением НСV-3.

Проектом предусматривается подача газов дистилляции из отпарной колонны 103-Е через сепаратор I50-F к туннельным горел­кам 101-В для сжигания их в смеси с топливным газом. Давление в I50-F регулируется регулятором PC-26, после которого газ направляется через отсекатель EmV-50 в систему топливного газа или через отсекатель ЕмV-51 сбрасывается в атмосферу. При срабатывании блокировок группы «А» или LS-I5НН (сверхмаксимальный уровень в сепараторе газов дистилляции) происходит автоматичес­кое открытие EmV-51 и закрытие ЕmV-50.

По коллектору 10 FG 6 газ подводится к 260 потолочным горелкам. Расход газа на потолочные горелки (до 31000 м3/ч) замеряется прибором F-19. Топливный газ распределяется по 13 коллекторам (коллекторы 4 FG 8А ¸ 8N) к двадцати потолочным горелкам в каждом ряду. Регулирование давления топливного газа по рядам горелок производится регуляторами РС-118¸ 130 с помощью клапанов HC-30¸42.

По линии 1 ½ V 41 топливный газ, подаваемый к потолочным горелкам, можно сбрасывать на факел при продувке и сбросе давления из топливной системы печи первичного риформинга..

2.4.6 Очистка конвертированного газа от СО2 раствором

«Карсол»

Очистка конвертированного газа от углекислоты производится путем абсорбции ее горячим активированным раствором поташа (раствор «Карсол») при давлении не более 2,8 МПа (28,5 кгс/см2). Состав раствора «Карсол» в массовых долях:

- поташ К2СО3 (химический абсорбент) 25-28%;

- активатор LRS-10 не более 3,5% (в пересчете на ДЭА)

- пятиокись ванадия V2О5 (ингибитор коррозии) 0,35-0,45 %;

В случае вспенивания раствора в него вводится антипенная присадка «UCON»-50НВ-5100, поставляемая по импорту или отечественный заменитель Полиэфир 1601-2-50 тип Б (Лапрол).

Процесс очистки осуществляется по реакции:

К2СО3+ СО2+ Н2О® КНСО3+ 114 ккал/кг

Регенерация насыщенного раствора протекает при подводе тепла и снижения давления в обратном порядке:

2 КНСО3 <=> К2СО3+ СО2 ↑+ Н2О- Q

В данной схеме предусматривается регенерация раствора до двух уровней содержания СО2.

80% насыщенного раствора регенерируется до остаточного содержания СО2, равного 23,4м3 на 1 м3 раствора (47%- ная конверсия карбоната в бикарбонат) –частично регенерированный «полубедный» раствор.

Остальные 20% раствора подвергаются дополнительной регенерации до остаточного содержания СО2, равного 14,2 м3 на 1м3 раствора 23%-ная конверсия карбоната в бикарбонат – глубоко регенерированный «бедный» раствор.

Содержание К2СО3 в массовых долях в нем составляет 25-28%.

Конвертированный газ после низкотемпературного конвертора СО подвергается охлаждению («закалке») до температуры не более 190оС путем впрыска конденсата из сепаратора 102-F насосом 121-J/JA через вмонтированные в газопровод форсунки. Количество поданного конденсата измеряется расходомером FI-28, регулируется клапаном НС-4 с дистанционным управлением в соответствии с показаниями регистратора температуры газа TI-7-10 (прибор сигнализирует в ЦПУ максимальную температуру газа). В пусковой период для охлаждения газа подается питательная вода от насоса 104-J/JA по линии 1 BF 34 после клапана НСV-4.

Тепло, выделяющееся при конденсации водяных паров, и тепло газа передается раствору «Карсол» в кипятильниках 105-СА,105-СВ регенератора 102-ЕА, где газ охлаждается до температуры не более 138оС. Затем, проходя через теплообменник 106-С, где подогревается деминерализованная вода идущая в деаэратор 101-U, газ охлаждается до температуры не более 85 оС и поступает в сепаратор 102-F.

Отделившийся в сепараторе 102-F газовый конденсат возвращается на впрыск в конвертированный газ насосами 121-J/JA через клапан НС-4, а избыток его, через клапан регулятора уровня в 102-F, направляется в отпарную колонну 103-Е.

Предельные уровни в сепараторе 102-F сигнализируются в ЦПУ: максимум – LIC-17, минимум – LA-21L.

Состав неочищенного конвертированного газа (в пересчете на сухой) в об. долях:

Диоксид углерода (СО2)- 17,0¸18,5%

Оксид углерода (СО) не более 0,65%

Водород (Н2) – 59,0¸65,0%

Метан (СН4) не более 0,5%

Азот +аргон (N2+Ar)- 18,0¸23,0%

Конвертированный газ из сепаратора 102-F с давлением не более 2,8 МПа (28,5 кгс/см2) и температурой не более 85 оС распределяется на два потока и поступает в нижнюю часть абсорберов 101-ЕА и 101-ЕВ.

Количество газа (не более 116 000м3/ч), поступающего на каждый абсорбер, измеряется установленными на газопроводах расходомерами FI-56 (101-ЕА) и FI-57 (101-ЕВ).

Абсорберы представляют собой двухкорпусные колонные аппараты с шестью слоями насадки. В качестве насадки применяются керамические седла «Инталлокс», керамическая насадка типа «Славянская», нержавеющая насадка фирмы NORTON и г. Рыбинска.

Насадка нижнего слоя абсорберов орошается «полубедным» раствором, который поглощает из идущего вверх потока газа большую часть СО2, снижая содержание СО2 с 19,0% до 1,7%.

В верхнем корпусе абсорберов насадка орошается «бедным» раствором, при этом объемная доля СО2 в газе снижается с 1,7% до содержания не более 0,1%. Насыщенный СО2 раствор обоих потоков собирается в нижней части абсорберов.

Очищенный от СО2 конвертированный газ на выходе из абсорберов объединяется в один поток и поступает в сепаратор 103-F, в котором освобождается от унесенного раствора «Карсол» и далее проходит, соответственно межступенчатый теплообменник 136-С, газовый подогреватель 104-С, поступает в метанатор 106-D для гидрирования остаточных СО и СО2.

На выходе из сепаратора установлен предохранительный клапан SV-20 и автоматический газоанализатор QI-3. При повышении содержания СО2 более 0,1% в газе, анализатор подает сигнал в ЦПУ.

Отделившийся в сепараторе 103-F раствор «Карсол» регулятором уровня LC-16 отводится в сепаратор 113-F. Предельные уровни в сепараторе сигнализируются в ЦПУ:

Максимальный- LA-55H,

Минимальный- LA-56 L.

Из нижней части абсорберов насыщенный СО2 раствор с температурой не более 111оС, через клапаны регуляторов уровня LC-4, LC-5 и через гидравлические турбины 107-JAHT и 107-JВНТ выдается в емкость мгновенного вскипания 116-F.

При этом давление раствора снижается с 28,5 кгс/см2 до давления 5-9 кгс/см2.

Гидравлические турбины компенсируют часть энергии (около 50% или 516 кВт), необходимой для питания электроприводов насосов «полубедного» раствора 107-JAM, 107-JBM.

Установленные на этих насосах (на одном валу с турбиной) электродвигатели (мощностью 1050 кВт каждый), обеспечивают требуемую производительность, однако при работе турбин потребляемая им мощность соответственно снижается.

Количество раствора, поступающего на турбины, изменяется регуляторами уровня в абсорберах 101-ЕА и 101-ЕВ LC-4 и LC-5 соответственно. Последние определяют степень открытия клапана «А» на подаче раствора в турбины (при повышении уровня в абсорбере степень открытия клапана «А» увеличивается, при снижении уровня – уменьшается).

Для обеспечения нормальной работы гидравлической турбины подача раствора в ней не должна быть ниже 200 м3/час, нормальный расход- 732 м3/ч.

При значительном снижении уровня в абсорбере расход раствора на гидравлическую турбину через клапан «А» может снижаться ниже допустимого. Для обеспечения нормальной работы турбины в этих условиях регуляторы уровня в абсорберах LC-4, (LC-5), закрывают клапаны «А», в то же время открываются клапаны «В» на линиях переброса с нагнетания насосов 107-JA(107-JB) на вход в турбины 107-JAHT (107-JВНТ).

Ниже приводятся данные о положении клапанов «А» и «В» в зависимости от выходного сигнала регуляторов уровня.

Выходной сигнал от регулятора LC-4 (LC-5) в Ма постоянного тока
Клапан «А»	закрыт	открыт на 25%	открыт на 50%	открыт на 75%	открыт на 100%
Клапан «В»	открыт на 100%	открыт на 50%	закрыт	закрыт	закрыт

При нормальной работе турбина вращается с такой же скоростью, как и электродвигатель 2975 об/мин.

Для защиты агрегата «мотор -насос- турбина» от сверхоборотов турбины снабжены блокировками SA-5 НН (107-JАНТ) и SA-6 НН (107-JВНТ) срабатывающими при вращении турбины со скоростью 3570 об/мин. При срабатывании блокировки происходит остановка соответствующего агрегата «мотор-насос- турбина» путем отключения электродвигателя и закрытия клапанов «А» и «В». При этом блокировка FS-35LL автоматически включает в работу резервный насос «полубедного» раствора 107-JC (привод только от электродвигателя), а регулирование уровня в абсорберах переносится на клапан «С», расположенный на байпасе турбины.

В схеме предусмотрена защита против истечения жидкости из абсорберов.

При понижении уровня в абсорбере регулятор LC-4, LC-5 подает в ЦПУ предупредительный сигнал. При дальнейшем снижении уровня бескамерные сигнализаторы LS-8L (101-ЕА) и LS-13L (101-ЕВ) закрывают клапан «А» и открывают клапан «В», клапан «С» при этом блокируется в закрытом положении, кроме того, для сохранения жидкостного затвора в абсорбере бескамерные сигнализаторы LS-12LL (101-ЕА) или LS-14LL (101-ЕВ) закрывают соответствующие отсекатели на выходе из абсорберов EmV-15 (101-EA), EmV-16 (101-ЕВ).

При снижении уровня в абсорбере в случае работы турбины через байпас бескамерные сигнализаторы LS-8L (101-EA) или LS-13L (101-ЕВ) закрывают клапан «С», одновременно блокируя в закрытом положении клапана «А» и «В».

Отсекатели EmV-15 или EmV-16 закрываются бескамерными сигнализаторами LS-12LL или LS-14LL соответственно.

Описанная выше схема регулирования в абсорберах применяется при основном варианте их работы, когда нормальный уровень раствора в кубе абсорберов находится ниже штуцера ввода газа (сухой режим).

Предусматривается также вариант работы абсорберов с подачей газа под слой раствора (барботажный режим), когда нормальный уровень раствора находится выше штуцера входа газа.

В этом случае регулирование уровня производится по показаниям дифманометров PDI-59 (101-ЕА) и PDI-60 (101-ЕВ). Управление клапанами «А» и «В» как описано выше.

При работе по основному варианту дифманометры измеряют сопротивление абсорберов.

В емкости мгновенного вскипания 116-F большая часть абсорбированного азота и водорода десорбируется при мгновенном вскипании раствора.

Десорбированные газы промываются в промывной колонне 116-E (для поглощения незначительного количества CO2 десорбированного вместе с азотом и водородом) потоком бедного раствора «Карсол» от насосов 106-J/JA и конденсатом от насосов 121-J/JA. После отмывки в колонне 116-E десорбированные газы смешиваются с отпарным газом из сепаратора 150-F и направляется на сжигание в туннельные горелки печи 101-В.

Давление в емкости мгновенного вскипания 116-F 0,49-0,88 МПа (5-9 кгс/см2) контролируется по прибору PI-1098 и регулируется с помощью клапана PCV-1098A на линии десорбированных газов на сжигание. Клапан PCV-1098B и предохранительный клапан SV-116F предназначены для предотвращения повышения давления в емкости мгновенного вскипания 116-F и сброса десорбированных газов в атмосферу.

Предельные уровни в емкости мгновенного вскипания 116-F сигнализируются в ЦПУ.

Из емкости мгновенного вскипания 116-F насыщенный раствор «Карсол» с помощью клапана LCV-116 выдается в верхнюю часть регенераторов 102-ЕА/ЕВ. Распределение потока насыщенного раствора «Карсол» между регенераторами 102-ЕА/ЕВ осуществляется с помощью клапана FCV-36.

Регенераторы представляют собой двухкорпусные колонные аппараты заполненные насадкой: керамические кольца «Инталокс», нержавеющая насадкой П-50 (г. Рыбинск).

Раствор стекает по насадке навстречу идущим вверх потокам СО2 и водяных паров, поступающих из нижней части регенераторов.

Регенерация раствора «Карсол» осуществляется по технологии Giammarco Vetrocoke (GV) с двухуровневым давлением в регенераторах 102-ЕА (высокое давление) и 102-ЕB (низкое давление), которое создается с помощью эжектора 301-Х.

Давление в регенераторе 102-ЕВ регулируется клапаном PCV-1095A на сопле эжектора, который работает вместе с клапаном PCV-1095В, контролирующим слишком высокое рабочее давление, выбрасывая в атмосферу избыточное количество СО2, не требующееся для производства карбамида.

Полубедный раствор, отобранный из куба верхнего корпуса регенератора 102-ЕА с температурой 126-128°С поступает в куб верхнего корпуса регенератора 102-ЕВ, который работает при давлении 0,28 кг/см2 (изб.).

Уровень полубедного раствора в кубе верхнего корпуса регенератора 102-ЕВ регулируется клапаном LCV-19, расположенным на линии полубедного раствора поступающего из регенератора 102-ЕA в регенератор 102-ЕВ. Предельное состояние уровня в кубе верхнего корпуса регенератора 102-ЕВ сигнализируется в ЦПУ от показаний прибора LIC-19.

Полубедный раствор из куба верхнего корпуса регенератора 102-ЕВ с температурой 109-111 °С направляется на всас насосов полубедного раствора 107-JA/JB/JC.

Блокировка LS-19-2LL низкого уровня полубедного раствора на тарелке останавливает насосы полубедного раствора 107-JA/JB/JC во избежание их повреждений из-за недостатка жидкости.

Насосом 107-JA «полубедный» раствор подается через клапан регулятора расхода FCV-35 на орошение нижней части абсорбера 101-ЕА, а насосом 107-JB через клапан регулятора расхода FCV-37 на орошение нижнего корпуса 101-ЕВ.

Резервный насос 107-JC с приводом от электродвигателя и производительностью такой же, как и 107-JA (107-JB) предназначен для замены любого из последних. Подключение насоса 107-JC к нагнетательным трубопроводам насосов 107-JA, 107-JB производится через клапаны с дистанционным управлением НСV-18 к 107-JA, НСV-19 к 107-JB.

Кроме описанного ранее автоматическое включение насоса 107-JC происходит также при минимальном расходе «полубедного» раствора в абсорберы (блокировки FS-35LL и FS-37LL). В обоих случаях открытие клапана НС-18 (НС-19) производится автоматически.

Регуляторы расхода FC-35 и FC-37 посылают в ЦПУ предварительный сигнал о снижении расхода.

Уровень в кубе верхнего корпуса регенератора 102-EA контролируется и сигнализируется в ЦПУ от показаний прибора LIC-22 и регулируется клапаном LCV-22 за счет перепуска полубедного раствора в нижний корпус регенератора 102-EA.

Уровень в нижнем корпусе регенератора 102-EA регулируеся в регулирующем контуре LIC-70, сигнализирующем предельные положения уровня в ЦПУ.

В нижнем корпусе регенератора раствор стекает вниз по насадке навстречу поднимающимся потокам СО2 и водяных паров и собирается на «глухой» тарелке в нижней части корпуса. С тарелки, через дистрибуторы 800-FA/FB раствор стекает в газовый кипятильник 105-СА (105-СВ) и паровой кипятильник 111-СА (111-СВ). В кипятильниках 105-С раствор нагревается газом, идущим с конверсии СО, а в кипятильниках 111-С – парогазовой смесью после отпарной колонны 103-Е.

Нагретый раствор возвращается в кубовую часть регенераторов (под «глухую» тарелку), где сепарируется. Углекислота и водяные пары проходят «глухую» тарелку и поднимаются вверх навстречу стекающему по насадке раствору.

В кубе регенератора 102-ЕВ поддерживается давление не более 1,6 кгс/см2 (изб.) и температура не более 132оС. Регулирование температуры производится путем байпасирования конвертированного газа, идущего на кипятильники с помощью клапанов с дистанционным управлением НС-45 (105-СА) и НС-46 (105-СВ).

Бедный раствор, отобранный из нижнего корпуса регенератора 102-ЕА с температурой 130-132 °С через клапан LCV-18 поступает в регенератор 102-ЕВ. Уровень в кубе нижнего корпуса регенератора 102-ЕВ регулируется клапаном LCV-18, расположенном на линии бедного раствора из регенератора 102-ЕA в регенератор 102-ЕВ.

Блокировка LS-18-2LL низкого уровня бедного раствора в нижнем корпусе регенератора 102-ЕВ останавливает насосы бедного раствора 106-J/JA во избежание их повреждений из-за недостатка жидкости.

Пар, образовавшейся мгновенным вскипанием бедного и полубедного раствора в регенераторе 102-ЕВ за счет снижения давления, используется как пар для регенерации богатого раствора, подаваемого в его верхнюю часть.

Бедный раствор собирается в кубе нижнего корпуса регенератора 102-ЕВ, откуда с температурой 113-115 °С поступает в подогреватель деминерализованной воды 107-С, где охлаждается за счет подогрева деминерализованной воды, подаваемой в деаэратор 101-U и далее поступает на всас насосов бедного раствора 106-J/JA.

На входе раствора в 107-С предусмотрен фильтр и байпас мимо него. После теплообменника 107-С «бедный» раствор с температурой не более 94оС поступает на всас насоса 106-J/JA. Насосом раствор подается в воздушный холодильник 108-С, где охлаждается до 65-80 оС. Регулирование температуры раствора производится путем изменения угла атаки лопастей с помощью клапана с дистанционным управлением НС-58 в зависимости от показаний TI-34. Минимальная температура раствора сигнализируется в ЦПУ прибором TI-43-9. Прибор TI-34-1 переключает вентиляторы с летнего режима на зимний и наоборот.

Часть подаваемого на холодильники раствора отводится на механический 101-L и угольный 117-F фильтры, где очищается от механических примесей и продуктов осмоления. Этот поток раствора соединяется с раствором, выходящим из холодильника 108-С. Количество раствора, отводимого на фильтрацию, определяется расходомером FI-39.

Охлажденный «бедный» раствор разделяется затем на два потока и поступает на орошение верхних корпусов абсорберов. Количество подаваемого раствора поддерживается регуляторами расхода FC-5 (101-ЕА) и FC-6 (101-ЕВ).

Смесь СО2/пар, выходящая из верхнего корпуса регенератора 102-ЕА с давлением 1,26 кг/см2 (изб.) и температурой 110-112 оС поступает в эжектор 301-Х как рабочий пар.

Смесь СО2/пар, выходящая из верхнего корпуса регенератора 102-ЕВ с давлением 0,28 кг/см2 (изб.) и температурой 100-102 оС частично всасывается эжектором 301-Х и сжимается до 0,56 кг/см2 (изб.) смесью СО2/пар, идущей с регенератора 102-ЕА.

Избыток смеси СО2/пар из регенератора 102-ЕВ, не требующийся для производства карбамида, после охлаждения до 70 °С в воздушных холодильниках 143-СА/СВ поступает в сепаратор 119-F и выбрасывается в атмосферу.

Регулирование температуры смеси СО2/пар после холодильников 143-СА/СВ производится путем изменения потока воздуха за счет регулирования угла атаки лопастей с помощью клапанов с дистанционным управлением НС-53(143-СА) и НС-55 (143-СВ).

Минимальная температура сигнализируется в ЦПУ приборами TI-43-3 (143-CA) и TI-43-5 (143-СВ). Приборы ТА-35 (143-СА) и ТА-36 (143-СВ) переводят вентиляторы с летнего режима работы на зимний и наоборот.

Конденсат из сепаратора 119-F насосами 125-J/JA подается на смешение в линию выдачи конденсата от насосов 108-J/JA. Нормально в работе находится один насос 125-J/JA, второй находится в резерве и включается в работу автоматически в случае остановки работающего.

Смесь СО2/пар от эжектора 301-Х поступает в воздушные холодильники 110-С где охлаждается до 70 °С и поступает в сепаратор 113-F. Регулирование температуры воздуха производится автоматически регулятором TC-31, изменяющим степень открытия жалюзей на входе охлаждающего воздуха.

Из сепаратора 113-F углекислый газ с давлением не более 0,35 кгс/см2 через заслонку регулятора давления в контуре регулирования PIC-24 и брызгоотделитель 173-F выводится в атмосферу. Часть СО2 отводится в производство карбамида. Отделившийся в 173-F конденсат стекает из брызгоотделителя в линию конденсата из сепаратора 113-F.

Конденсат из сепаратора 113-F откачивается насосами 108-J/JA в качестве флегмы на орошение в регенератора 102-ЕА, на уплотнение насосов 106-J/JA, 107-J/А,В,С и на приготовление раствора антивспенивателя. Нормально в работе находится один насос 108-J/JA, второй находится в резерве и включается в работу автоматически в случае остановки работающего.

Предельные положения уровня в сепараторе 113-F сигнализируются в ЦПУ:

максимальный- LICA-23H

минимальный- LA-22L

Предусмотрен также отбор части конденсата из 113-F на уплотнение насосов «бедного» раствора «Карсол» 106-J/JA и насосов «полубедного» раствора «Карсол» 107-JA/JB/JC. Конденсат на вышеупомянутые насосы подается насосами 108-J/JA. Во время пуска для поддержания уровня в 113-F предусмотрена подача деминерализованной воды через клапан LCV-23 «В». При нормальной работе подается вместо деминерализованной воды отпарной конденсат.

Сопротивление регенераторов измеряется перепадомерами PDI-30 (102-EA) и PDI-29 (102-ЕВ), сигнализирующими максимальный перепад.

Уровень в нижнем корпусе регенераторов поддерживается в регулирующих контурах LIC-70 (102-ЕА) и LIC-18 (102-ЕВ), сигнализирующих предельные положения уровня в ЦПУ. Для поддержания уровня в нижнем корпусе регенераторов в них подается конденсат после турбин насосов 104-J/JA. Подача конденсата осуществляется насосом 114-J/JA через клапан НС-5 с дистанционным управлением.

Количество подаваемого конденсата измеряется расходомером FI-41. Антипенная присадка готовится в баке растворителе 110-LF и подается в систему насосом –дозатором 110-LJ (в линию 3 CAR 57) после клапана LCV-23 «А» на входе в 102-ЕА/ЕВ.

Для поддержания в растворе «Карсол» соотношения ванадия V+5 и V+4 не менее 1:1 в емкость 115-F предусмотрена подача воздуха для окисления.

Для приготовления раствора «Карсол» и подпитки системы свежим раствором предусмотрен насос 111-J.

Для аварийного слива раствора из системы на коллекторе подачи его на теплообменник 107-С предусмотрен трубопровод в хранилище раствора 114-F.

На трубопроводе предусмотрена задвижка с дистанционным управлением EmV-10.

Сточные воды, собираемые на агрегате, по ливневым каналам стекают в сборник 116-F, откуда откачиваются дренажным насосом 116-LJF в емкость нейтрализации стоков 1301-F.

2.4.7 Тонкая очистка газа от оксида и диоксида углерода

(метанирование)

После очистки газа от СО2 конвертированный газ имеет следующий состав (в пересчете на сухой газ) в объемных долях:

Водород Н2 – 73¸75%

Азот N2 – 23¸25%

Оксид углерода СО – не более 0,65%

Диоксид углерода СО2 – не более 0,1%

Метан СН4 – не более 0,5%

Дальнейшее освобождение газа от кислородосодержащих соединений (СО+СО2), являющихся ядами для катализатора синтеза, производится путем восстановления их до метана на никелевом катализаторе PK-7R (фирмы «Халдор Топсе») в метанаторе 106-D.

Гидрирование оксидов углерода происходит по реакциям:

СО + 3Н2 ® СН4 + Н2О + 50,4 ккал/моль

СО2 + 4Н2 ® СН4 +2Н2 +39,3 ккал/моль

Подогрев газа перед метанированием осуществляется в две ступени. Сначала газ подогревается в теплообменнике 136-С синтез-газом после первой ступени компрессора 103-J до температуры 120оС. Затем до температуры 320оС газ подогревается в теплообменнике 104-С газом, выходящим из высокотемпературного конвертора оксида углерода 104-DА.

Заданная температура газа на входе в метанатор поддерживается регулятором TC-12 путем байпасирования части этого газа мимо теплообменника 104-С.

Газ с давлением до 2,6 МПа (26,4 кгс/см2) и температурой 320оС проходит сверху вниз слой никелевого катализатора (33,7м3) и с температурой не более 375оС выходит из метанатора.

Остаточное содержание СО в газе составляет не более 10 ррм, СО2 – не более 5,0 ррм.

Вследствие высокой экзотермичности реакции метанирования при повышении содержания СО и СО2 в газе, подаваемом в метанатор, возможен значительный разогрев катализатора (расчетная температура 455оС). В связи с этим предусмотрен тщательный контроль температуры во всех слоях катализатора (прибор TS-8 точки 1¸5) с сигнализацией ее максимальных значений. При достижении в любой точке метанатора температуры 455оС срабатывает блокировка группы «С» ТS-21-25НН.

Кроме того срабатывание группы «С» происходит:

- при срабатывании группы «В»,

- при нажатии на станции управления кнопки «Группа “C”»

- при отсутствии исправных датчиков температуры по трем верхним слоям

- при отсутствии исправных датчиков температуры в любых четырех слоях

- при снижении давления масла после насосов 109-LJ (PS123-1, PS123-2, PS123LL)

- при закрытии EmV-4 или EmV-8 и одновременного снижения давления по PS4 менее 18 кгс/см2 или неисправности датчика PS4.

При срабатывании блокировок группы «С» автоматически закрывается отсекатель EmV- 8 и заслонка EmV-4 на входе газа в метанатор, останавливается компрессор синтез-газа 103-J, закрывается клапан НСV-11 на входе питательной воды в 114-С, РСV-5 будет автоматически открываться (синхронно закрытию EmV-8), сбрасывая газ на факельную установку 102-U, поддерживая установленное задатчиком давление.

Клапан НСV-11, если средняя температура метанатора выше 200оС, становится доступным для управления через 120 секунд. При температуре в метанаторе ниже 200оС, сигнал на закрытие НСV-11 выдается постоянно.

После выхода из метанатора газ охлаждается до температуры не более 143оС в подогревателе питательной воды 114-С. Прибор TI-43-20 сигнализирует в ЦПУ завышение температуры газа на входе в 114-С. Дальнейшее охлаждение газа до температуры 40-50оС происходит в воздушном холодильнике 115-С.

Регулирование температуры синтез-газа производится автоматически регулятором TC-32, изменяющим степень открытия жалюзи на входе охлаждающего воздуха в холодильник 115-С.

Прибор TI-43-10 сигнализирует в ЦПУ о низкой температуре синтез-газа после холодильника.

Отделение конденсата от газа происходит в сепараторе 104-F.

Технологический конденсат из сепаратора 104-F регулятором уровня LC-26 отводится в отпарную колонну 103-Е, а газ поступает на всас компрессора синтез-газа 103-J. При завышении уровня в сепараторе 104-F до 660 мм сигнализирует в ЦПУ LA-24Н, при превышении уровня до 810мм сигнал от LS-23НН останавливает компрессор синтез-газа 103-J.

Состав газа после метанирования в объемных долях:

водород Н2 – (72¸78)%

азот N2 – (22¸28)%

оксид углерода СО – не более 10 ррм

диоксид углерода СО2 – не более 5 ррм

метан СН4 – не более 2%

определяется автоматическими газоанализаторами QI-7, QI-8, QI-9, QI-10, установленными на выходе из сепаратора 104-F.

На коллекторе после сепаратора 104-F установлен регулятор давления РC-4, регулирующий давление в системе после метанатора сбросом газа на факельную установку 102-U. При нормальной работе давление в системе регулируется регулятором PC-6 путем изменения числа оборотов турбины компрессора синтез-газа 103-J.

При остановке компрессора 103-J происходит открытие клапана PCV-4 до заранее заданного положения, после чего клапан переходит в управление от регулятора PC-4.

Для предотвращения завышения давления в системе на сепараторе 104-F установлены предклапаны SV-22A, SV-22В.

На коллекторе синтез-газа после сепаратора 104-F предусмотрен отбор газа на дозировку через клапан FCV-8, вводимый в работу при использовании в качестве сырья природного газа из газопровода ГП 12.

2.4.8 Компремирование синтез - газа

Очищенный от СО и СО2 до содержания не более 15 ррm синтез-газ с температурой 40¸50ºС и давлением не более 2,53 МПа (25,8 кгс/см2) поступает на всас трехкорпусного компрессора синтез-газа 103-J, имеющего четыре ступени для сжатия синтез-газа и ступень для сжатия циркуляционного газа.

На всасе компрессора установлены отсекатель ЕmV-17 и предохранительный клапан SV-21.

В первой ступени корпуса низкого давления газ сжимается до давления не более 5,2 МПа (53 кгс/см2), нагреваясь при этом до температуры не более 160°С, и направляется в теплообменник 136-С, где охлаждается до температуры не более 85°С, нагревая газ, иду­щий в метанатор. Затем газ поступает в воздушный холодильник 177-С, где охлаждается до температуры не более 49°С, проходит се­паратор 105-F и поступает на всас П-й ступени компрессора. На газо­вой линии от сепаратора 105-F установлен предохранительный клапан SV-24, предотвращающий завышение давления, и установлен клапан НСV-74, сбрасывающий давление из компрессора в случае его останов­ки.