Замена радиальной колонны синтеза аммиака с промежуточными байпаса на аксиально-радиальную колонну с промежуточным теплообменом между слоями катализатора, страница 6

Вследствие экзотермичности реакции синтеза аммиака температура газа на выходе из первой полки повышается до не более 520 °.

Регулирование температуры входа газа на первую полку осуществляется в основном открытием НС-16, НС-17.

После выхода из первой полки газ поступает в межстенное пространство между вторым экраном 122-С1 и вертикальной стенкой, удерживающей катализатор, где охлаждается потоком свежего газа идущем через заслонку НС-15 и с температурой не более 460 °С (TI-6-34, TR-14-8) поступает на вторую полку. Температура газа не более 510 °С на выходе из второй полки контролируется TI-6-35,36, TR-14-9,10.

Пройдя аксиально-радиально второй слой катализатора, газ направляется в межстенное пространство между первым экраном 122-С1 и сеткой, удерживающей катализатор, и поступает в верхнюю часть межтрубного пространства промежуточного теплообменника 122-С1, где он охлаждается до температуры не более 400 °С (TI-6-28, TR-14-2), нагревая газ идущий по трубному пространству теплообменника 122-С1, подаваемому через заслонки НС-13 и НС-14.

Охлажденный газ далее поступает на катализатор третьей полки с направлением во внутрь к перфорированной центральной трубе (температура выхода не более 490 °С) и вверх в трубное пространство теплообменника 122-С, где отдает тепло газу, идущему в колонну через НС-16, охлаждаясь при этом до температуры не более 360 °С.

Газ после колонны синтеза с объемной долей NH3 не более 18,3 % поступает в трубное пространство подогревателя питательной воды котлов 123-С, охлаждаясь в нем до температуры не более 162 °С.

После подогревателя питательной воды котлов 123-С газ поступает в  теплообменник  121-С, где охлаждается до температуры не более 57 °С за счет нагревания газа, идущего на колонну.

Далее газ охлаждается до температуры не более 45 °С в воздушном холодильнике 180-С и поступает в межтрубное пространство теплообменника 179-С, где охлаждается до температуры 1623 °С, нагревая газ, идущий в колонну синтеза после сепаратора вторичной конденсации 106-F.        

             ЧГУ.З.РК.240301.000.004.ПЗ

Лист

17

Из

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 

При температуре не более 23 °С и давлением не более 30,9 МПа (315 кгс/см2) в первичном сепараторе 126-F выделяется до 60 %образовавшегося в колонне синтеза аммиака. Отделившийся аммиак регулятором уровня LIC-36 отводится в сборник жидкого аммиака 107-F.

Таким образом, замыкается цикл циркуляции газа в системе синтеза.

После первичного сепаратора 126-F часть циркуляционного газа постоянно выводится из систем в количестве, обеспечивающем объемную долю инертов (метана, аргона) в газе на входе в колонну синтеза не более 13,6 %.

Продувочный газ поступает в аммиачный холодильник 125-С, охлаждается в нем до температуры не менее минус 23 °С, затем проходит сепаратор 108-F, освобождается в нем от жидкого аммиака, который регулятором уровня LIC-29 выводится в сборник жидкого аммиака 107-F.

Жидкий аммиак из сепаратора 126-F, 106-F и 108-F поступает в сборник 107-F. При дросселировании жидкого аммиака с 30,9 МПа (315 кгс/см2 ) до не более 1,55 МПа (15,8 кгс/см2 ) в сборнике 107-F происходит выделение растворенных в аммиаке азота, водорода, метана и аргона. Выделившиеся “танковые” газы из сборника 107-F направляются в аммиачный холодильник 126-С, где охлаждаются до температуры не менее минус 23 °С. Сконденсировавшийся аммиак стекает в сборник 175-F, откуда через регулятор уровня LIC-42 выводится в расширительный сосуд 110-F. Освободившиеся от аммиака “танковые” газы через регулятор давления PIC-27 сбрасываются в коллектор топливного газа.

Жидкий аммиак из сборника 107-F и сборника 175-F через регуляторы уровня выдается в расширительный сосуд 110-F, в котором поддерживается давление не более 0,59 МПа  (6,0 кгс/см2) и температура не более 13 °С.

Часть жидкого аммиака из расширителя 110-F подается на всас насосов 117-J/JA для впрыска в синтез-газ перед межступенчатым холодильником компрессора синтез-газа 116-С и холодильником 115-С.

Большая часть жидкого аммиака из расширительного сосуда 110-F регулятором уровня в нем LICA-43 отводится в расширительный сосуд 111-F, в котором поддерживается давление не более 0,18 МПа (1,8 кгс/см2 ) и температура не более минус 11 °С. Другая часть аммиака из расширителя 110-F используется для охлаждения газов в аммиачных холодильниках 129-С - межступенчатый холодильник компрессора синтез-газа 103-J и холодильника “танковых” газов 181-С, для заполнения ресивера жидкого аммиака 109-F.

Жидкий аммиак в холодильник 129-С подается через дроссельную шайбу RO-10, а в холодильник 181-С через RO-14.

 

           ЧГУ.З.РК.240301.000.004.ПЗ

Лист

18

Из

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

  Давление паров аммиака в межтрубном пространстве холодильника 129-С поддерживается регулятором давления PIC-10, сбрасывающим газообразный аммиак в расширитель 111-F. В линию газообразного аммиака после PIC-10 врезана также линия газообразного аммиака из холодильника 181-С.

Часть жидкого аммиака из расширительного сосуда 111-F регулятором уровня в нем LICA-45 отводится в расширительный сосуд 112-F, где давление аммиака снижается до не более 0,005 МПа (0,05 кгс/см2 ), а температура до минус 33 °С.

Другая часть жидкого аммиака из расширительного сосуда 111-F используется как хладоагент в холодильнике смеси свежего и циркуляционного газа 117-С (для вторичной конденсации аммиака), в холодильнике продувочных газов 125-С и холодильнике “танковых” газов 126-С.

В холодильник 125-С жидкий аммиак подается через дроссельную шайбу RO-12, а в холодильник 126-С через RO-13, где испаряется при температуре не более минус 33 °С. Газообразный аммиак из холодильника 125-С и 126-С направляется в расширительный сосуд 112-F.