Производство пирогаза на установке ЭП-300

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Реферат

пирогаз промышленный установка

ПИРОГАЗ, ЭП-300, ПАР, ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЬ, УЗЕЛ, ЭЛЕМЕНТ, КОЛЛЕКТОР.

Темой реферата является установка ЭП-300.

В данном реферате будут представлены общая характеристика производственного объекта и описание основного технологического процесса установки ЭП-300.

Цель работы: изучить технологический процесс подготовки пирогаза.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА

ЭП-300 - это сложное крупнотоннажное производство этилена на основе пиролиза углеводородного сырья.

Цех производства пирогаза методом термического разложения углеводородного сырья в присутствии водяного пара предназначен для получения пирогаза в трубчатых печах повышенного теплонапряжения. На установке пиролиза эксплуатируется 7 двухкамерных печей, из них 13 камер работают на бензине (ШФЛУ) и 3 камеры - на этане. Так же имеется печь нового поколения поз. F-06 типа SRT-VI (введена в эксплуатацию - июнь 2005г.), которая работает на бензине или ШФЛУ. Параллельно печь вырабатывает перегретый пар ( 40 ? 45 т/час) высокого давления. Сырьем являются: бензин, этан, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ). Выход товарного продукта этилена - 29,7%, пропилена - 13,96%.

Пароперегревательная печь используется для перегрева насыщенного пара высокого давления до температуры 510 530оС с последующей подачей его на паровые турбины компрессоров: пирогазовый, пропиленовый и насос, подающего питательную воду в барабаны ЗИА.

Побочным продуктом цеха является тяжелая смола пиролиза, пироконденсат.

Авторы проекта:

Генеральная научно-исследовательская организация «ВНИИОС» г.Москва.

Генеральная проектная организация - «Салаватгипронефтехим».

Проект установки ЭП-300 выполнен проектным институтом «Башгипронфтехим», г.Уфа.

Объекты общезаводского хозяйства, привязку установки ЭП-300 к инженерным сетям ПО «Салаватнефтеоргсинтез», решение обеспечения ЭП-300 сырьем, топливно-энергетическими средствами вспомогательными материалами и реагентами осуществил «Салаватгипронефтехим».

2. ПЕРЕГРЕВ НАСЫЩЕННОГО ПАРА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ В ПАРОПЕРЕГРЕВАТЕЛЕ

Узел предназначен для перегрева насыщенного пара высокого давления, поступающего с печей пиролиза, до температуры 500-540°С и подогрева питательной воды до 190°С перед подачей ее на печи пиролиза.

Пароперегреватель состоит из двух идентичных по конструкции и автономно работающих камер, производительность каждой по пару - до 120 т/ч, по питательной воде - до 129 т/ч.

Каждая камера имеет: собственную камеру сгорания, водоподогреватель -экономайзер, воздушные и рециркуляционные вентиляторы, отдельные поверхности нагрева, объединенные общим дымоходом и подведенные к общей стальной несущей конструкции.

Каждая камера представляет собой шахту квадратного сечения с внутренним размером 3,6х3,6 м. Стенками камеры являются секции перегрева пара ПП-IIА и ПП-IIБ пароперегревателя. Топка работает под давлением и обогревается сжигаемым вакуумным дистиллятом или топливным газом.

Для снижения температуры продуктов сгорания, выходящих из камер установлен водоподогреватель-экономайзер.

Питательная вода от насосов с узла химводоподготовки через запорную электрозадвижку поступает в экономайзер одной из камер. Экономайзер расположен в верхней (конвекционной) части камеры и находится в металлическом кожухе из листовой стали. Кожух в своей верхней части имеет несущую раму, которая подвешена на подвесках к несущей металлоконструкции пароперегревателя, экономайзер выполнен из труб диаметром 32х4,5мм, собранных в три смещенные относительно друг друга змеевика. Змеевики имеют общие распределительные выхода.

После водоподогревателя-экномайзера (ЭКО) питательная вода через электрозадвижку поступает в барабаны пара высокого давления. На входе и выходе питательной воды в экономайзер установлены ППК, сброс питательной воды с которых производится в емкость, связанную с атмосферой. При остановке камер схемой предусматривается байпасная линия экономайзера с электрозадвижками.

Для освобождения экономайзера камер предусмотрены дренажи питательной воды в емкость.

Полученный в барабанах печей пиролиза насыщенный водяной пар с температурой до 350°С и давлением до 140 кгс/см2 поступает в коллектор, затем через запорную электрозадвижку, регулирующую электрозадвижку в распределительный коллектор пароперегревателя. Насыщенный водяной пар может подаваться (для прогрева и опрессовки экономайзера) в линию питательной воды через перемычку со съемной катушкой.

Секция ПП-1А расположена под экономайзером, работает в качестве прямоточного теплообменника и состоит из трех смещенных относительно друг друга змеевиков с общим коллектором входа PK-IA и двумя коллекторами выхода РК-2А и РК-ЗА. Секция ПП-IА опирается на кронштейны труб секции ПП-IIБ. Пар нагревается в секции ПП-IА до температуры 334°С и поступает в секцию ПП-IIБ. С РК-2А и РК-ЗА предусмотрены дренажи для освобождения секций ПП-IA от насыщенного пара со сбросом в емкость. Секция ПП-IIВ выполнена из подвесных вертикальных труб. Коллектора входа пара РК-2А и РК-ЗА расположены внутри камеры и являются одновременно несущими: эти камеры на концах подвешены тягами к стальной конструкции пароперегревателя. На кронштейнах труб секции ПП-IВ подвешены секции ПП-IА, ПП-III, ПП-IV. В секции ПП-IВ пар нагревается до температуры 337°С. Половина подвешенных труб секции ПП-IIВ в верхней части камеры сжигания переходит в переднюю, а вторая половина в заднюю стенки. После секции ПП-IIВ пар поступает в РК-4А, расположенный под днищем камер пароперегревателя.

Секция ПП-IIА образует стенки в днище камеры для сгорания топлива, выполнена из труб и закрыта газонепроницаемой обшивкой из листовой стали. Камера сгорания имеет квадратное сечение, днище камеры

сгорания в местах изгиба труб футеровано асбестом и жаропрочным торкретбетоном. В передней стенке камеры сгорания имеются четыре горелки. В днище размещаются коллекторы пара РК-4А, РК-5А секции ПП-IIА. Пар из РК-4А проходит по змеевику в задней и передней стенках, поднимается вверх камеры сгорания, далее змеевик проходит по верхней части камеры, возвращается по задней и передней стенкам в РК-5А. Из РК-5А пар проходит по змеевику боковых стенок камеры сгорания и аналогично описанному выше возвращается в два коллектора РК-6А, расположенных снаружи боковых стенок. Из секции ПП-IIА пар с температурой 420°С поступает в два коллектора РК-7А секции ПП-IIВ.

Секция ПП-IIВ расположена над секцией ПП-IIА и образует стенки пространства, внутри которого расположены секции ПП-IА, ПП-IВ, ПП-III, ПП-IV. Секция ПП-11В изготовлена как цельносварная газонепроницаемая мембранная стенка из труб, между трубами имеются приваренные к ним полосы листовой стали. В верхней части секции ПП-ПВ имеется рама из двух коллекторов РК-8А (вход пара из боковых стенок) и двух коллекторов РК-9А (выход пара в переднюю и заднюю стенки), жестко соединенных между собой. Рама на подвесках крепится к металлоконструкции пароперегревателя.

Из коллекторов РК-7А по трубкам, являющимися боковыми стенками, пар снизу вверх поступает в два коллектора РК-8А, откуда через торцы переходит в два коллектора РК-9А. Из двух коллекторов РК-9А по трубам, являющимися передней и задней стенкой секции ПП-IIВ, пар сверху вниз поступает в два коллектора PK-10A, расположенных в верхней части камеры сгорания. Из РК-10А пар с температурой 435°С по двум трубопроводам подается в коллектор РК-IIА, откуда распределяется по трубкам секции ПП-III.

Секция ПП-III выполнена в виде двух смещенных относительно друг друга змеевиков, расположена под секцией ПП-1А. Секция ПП-III работает по принципу противоточного теплообменника, где пар нагревается до температуры495°С и выходит в коллектор PK-I2A. Из PK-I2A пар по трубопроводу поступает в коллектор PK-I3A и далее в секцию ПП-IV.

Секция ПП-IV предназначена для нагрева пара до 540°С, работает по принципу прямоточного теплообменника и выполнена в виде двух смещенных относительно друг друга змеевиков из труб, находящихся под секцией ПП-III. Пар поступает в коллектор PK-I4A, откуда через электрозадвижку подается на привод турбины компрессоров об. 1128. На трубопроводе перегретого пара после секции ПП-IV установлены два ППК с предусматриваемым сбросом пара в атмосферу и конденсата в дренажную емкость. При пуске и остановке пароперегревателя поз.F-10А,В предусматривается сброс пара высокого давления через электрозадвижку на РОУ-140/12.

Предусмотрены блокировки: по температуре перегретого пара более 554°С - остановка пароперегревателя через 15 минут, если температура не снижена, более 568°С - остановка пароперегревателя, по расходу пара менее 30 т/ч.

Конденсат из трубопроводов пара высокого давления после электрозадвижек отводится в расширитель.

При остановке пароперегревателя и работающих печах пиролиза насыщенный пар поступает по байпасу пароперегревателя, через электрозадвижки на редуцирующее охладительное устройство (РОУ-140).

Каждая камера пароперегревателя оснащена системой паротушения. В случае превышения температуры дымовых газов на выходе из пароперегревателя, открывается электрозадвижка на подаче пара Р=3,0 кгс/см2, который подается под экономайзер.

3. Подготовка пирогаза

Сущность процесса заключается в отделении от пирогаза тяжелого масла, конденсации паров воды и пироконденсата в воздушных и водных холодильниках, отделения воды и пироконденсата от пирогаза в скруббере за счет разницы удельных весов и доохлаждения пирогаза циркулирующей водой.

Из печей пиролиза пирогаз с температурой не выше 850 оС направляется в трубное пространство закалочно-испарительных аппаратов, где охлаждается за счет испарения питательной воды в межтрубном пространстве. Закалочно-испарительный аппарат работает полностью залитым питательной водой, поступающей из барабанов.

За счет резкого охлаждения пирогаза прекращается протекание всех вторичных и побочных реакций. Образующийся в межтрубном пространстве закалочно-испарительного аппарата водяной пар отделяется от воды в барабане высокого давления и направляется в коллектор пара высокого давления (насыщенного).

После закалочно-испарительных аппаратов пирогаз с температурой 330 ? 450 оС поступает в общий коллектор и далее в колонну через смеситель.Схемой управления предусмотрена блокировка по уровню воды в барабанах поз.V-01?04, 07?09 менее - 240 мм.

Пирогаз с установки пиролиза поступает в смеситель, где охлаждается до температуры не выше 190°С впрыском циркулирующего тяжелого масла, откуда направляется в нижнюю часть колонны первичного фракционирования на отмывку от кокса, сажи и отделения тяжелого масла.

В смеситель из цеха № 58 подается некондиционная смола для переработки в колонне.

Так же в смеситель подается привозной пироконденсат с насосов из резервуаров. Имеется возможность подачи некондиционного пироконденсата с резервуара насосом в смеситель.

Очистка пирогаза от кокса и сажи производится за счет орошения потока пирогаза, проходящего через насадочную часть колонны, циркуляционным тяжелым маслом, подаваемым насосом. Расход тяжелой смолы на орошение составляет 250?400 тн/ч.

Очищенный от сажи и кокса пирогаз с насадочной части колонны поступает в тарельчатую часть, орошаемую пироконденсатом, подаваемым насосом. Орошение подается на верхнюю тарелку. Количество необходимого орошения для поддержания температуры верха и вязкости кубового продукта в заданных значениях регулируется клапаном регулятора расхода.

Для сбора более тяжелого продукта, стекающего с верхних тарелок, под насадкой колонны смонтирована тарелка- сборник, которая постоянно находится под заливом. С нее продукт забирается насосом и подается на орошение насадки, ее промывки, а так же частичного охлаждения пирогаза.

В трубопровод орошения перед входом в колонну предусмотрены врезки: для подачи сырьевого бензина из коллектора, взятого до теплообменников; приема углеводородного конденсата от насоса и дренажных продуктов от насоса, откачивается из емкости.

За счет многократного испарения легких и конденсации тяжелых (от С9 и выше) углеводородов, происходящего на тарелках клапанного типа, пирогаз охлаждается до температуры не ниже 85°С и поступает в воздушные холодильники. Сконденсированные тяжелые углеводороды, стекая с тарелки на тарелку, попадают в куб колонны.

В пирогазовый коллектор перед теплообменником поступают: пары воды и углеводородов из отпарных колонн; колонны цеха газоразделения, отработанный этилен из цеха № 23, азот с давлением до 5,0 кгс/см2 при пуске узла для поддержания давления в колонн и при пуске печей пиролиза на паре, во избежание образования вакуума в системе. Азот при этом подается через клапан регулятора давления в колонну.

Для предотвращения коррозии пирогазового тракта, аппаратов и теплообменной аппаратуры в трубопровод пирогаза перед воздушными холодильниками насосом закачивается ингибитор коррозии ИКБ 2-2.

На установку ингибитор коррозии ИКБ-2-2 привозится в перевозной бочке и перекачивается в плавитель, затем сливается в емкость с мешалкой обогреваемую обогреваемую теплофикационной водой.

В емкость принимается керосин из товарно-сырьевого цеха и приготавливается 3?10% (весовой) раствор ингибитора в керосине. Приготовленный раствор из емкости насосом закачивается в шлемовую трубу колонны с расходом 50?70 л/ч. Для предохранения колонны от превышения давления выше допустимого, на коллекторе пирогаза предусмотрены ППК, сброс с которых производится в факельный коллектор.

Охлажденный в воздушных холодильниках до температуры 60?70°С пирогаз, совместно с конденсатом поступает в теплообменники, охлаждаемые оборотной водой.

Перед входом газожидкостной смеси в теплообменники смонтированы стаканы длиной 500 мм для разгрузки теплообменников по жидкой фазе. Для слива жидкости имеются две врезки Ду 150 и Ду 100 в скруббер через теплообменник или помимо него. Жидкая фаза из коллектора поступает в межтрубное пространство теплообменника, где охлаждается за счет подачи противотоком оборотной воды. Охлажденный конденсат стекает в пирогазовый коллектор перед скруббером.

Так же, для разгрузки теплообменника, предусмотрен сброс жидкой фазы углеводородов по из теплообменника в емкость.

Охлажденный пирогаз после теплообменников, с температурой около 40 оС поступает в скруббер, оборудованный насадкой, где происходит доохлаждение пирогаза циркулирующей водой.

Сверху скруббера пирогаз с температурой не более 40 оС поступает в сепаратор и далее направляется на всас пирогазового компрессора.

Регулирование давления пирогаза в системе колоны, скруббера в заданных значениях производится клапаном регулятора давлени.

Для защиты системы пирогаза, колонны, скруббера от аварийных остановок пирогазового компрессора предусмотрен отсекатель, сблокированный с контактами реле отключения пирогазового компрессора, а так же с контактами ЭКМ, срабатывающими от превышения давления в скруббере более 0,7 кгс/см2. В обоих случаях пневмоотсекатель открывается.

Имеется возможность управления клапаном - пневмоотсекателем с монитора компьютера в ЦПУ.

Сбросы пирогаза после отсекателя и клапана регулятора давления производятся в факельный трубопровод влажных газов.

Углеводородный и водяной конденсат из скруббера перетекает в приемный карман емкости. В приемный карман емкости принимаются углеводороды из колонны, углеводородный конденсат с узла межступенчатого охлаждения от насоса, углеводородный конденсат из емкости, конденсат из сепаратора,вода и углеводороды из емкости, углеводородный конденсат от насоса, химзагрязненная вода от хроматографов цеха газоразделения и лаборатории, вода с углеводородным конденсатом из коагулятора , химзагрязненный конденсат от насосов и из емкости цеха №58.

В приемном кармане емкости за счет разницы удельных весов и системы перегородок происходит разделение углеводородного слоя и воды.

Углеводородный слой, по мере накопления сливается в карман для пироконденсата, а вода перетекает в водяной карман.

Пироконденсат из углеводородного кармана, по мере его накопления, забирается насосом и подается в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны. Балансовый избыток пироконденсата из углеводородного кармана откачивается через клапан регулятора уровня в углеводородном кармане в коагулятор цеха газоразделения. Схемой предусмотрена периодическая подача пироконденсата от насоса на промывку теплообменников и насосов, со сливом после промывки в дренажную емкость.

Хим. загрязненная циркулирующая вода из водяного кармана емкости забирается насосом поз.Н-9/1,2 через клапан - регулятор расхода поз. FV353 поступает в межтрубное пространство теплообменника поз.Т-6/7, где охлаждается оборотной водой до температуры 38 оС и далее поступает в трубное пространство на доохлаждение в сдвоенный теплообменник поз. Т-6/8 (цеха № 56).

Регулирование уровня воды в емкости поз.Е-5 осуществляется автоматически за счет откачки балансового количества воды через клапан - регулятор. Далее хим.загрязненная вода поступает в фильтр очистки от механической примесей в теплообменник и поступает в отпарную колону.

Доохлаждение циркулирующей воды в теплообменнике (цеха № 56) до температуры 15 оС происходит за счет частичного испарения в межтрубном пространстве теплообменника этилен - пропиленовой фракции. Этилен - пропиленовая фракция подается в теплообменник из куба колоны через клапан-регулятор расхода, далее из теплообменника в виде газо - жидкостной смеси с температурой 16 оС этилен -пропиленовая фракция поступает на 31 тарелку колоны.

Из трубного пространства теплообменника охлажденная до 15 оС вода поступает на орошение насадки в скруббер через фильтры, предназначенные для удаления из воды механических примесей, которые могут нарушить работу форсунок распределительного устройства скруббера.

Тяжелое масло из куба колонны с температурой I55?I75°С самотеком стекает в емкость для улавливания кокса.

Емкость работает под наливом, как отстойник механических примесей из ЦКТ и является неотъемлемой частью куба колонны.

Очищенная от крупных и мелких кусков кокса тяжелая смола пиролиза поступает на всасывание насосов.

С нагнетания насоса тяжелая смола пиролиза поступает в подогреватели, где за счет ее тепла подогревается химзагрязненная вода, поступающая в отпарную колонну. Для отключения подогревателей для ремонта или чистки, схемой предусмотрена байпасная линия.

Охлажденное тяжелое масло после подогревателей поступает в теплообменники, в которых за счет тепла тяжелого масла подогревается бензин, поступающий на печи пиролиза в качестве сырья с объекта 1140 и товарно-сырьевого цеха (ТСЦ).

Охлажденное тяжелое масло после теплообменников с температурой 145?153°С поступает двумя потоками на распределительные решетки насадочных секций колонны поз. в качестве орошающего потока для отмывки и охлаждения пирогаза, проходящего через элементы насадки.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Регламент цеха 55, ОАО “Салаватнефтеоргсинтез”.

2. Приказ МНХП СССР № 979 от 31.12.71г. и № 675 от 13.08.73г.

Размещено на Allbest.ru