Разработка системы управления процессом дистилляции и стабилизации сероуглерода

2 Проектная часть

2.1 Описание технологического процесса

Обычно с целью переработки химических веществ и получения целевых продуктов из этих аппаратов компонуют сложные технологические схемы.

Сероуглерод получается синтезом природного газа и серы. Расплавленная сера с метаном поступает в печь синтеза, а затем в реакторы, где при температуре 635 ± 45°С происходит превращение серы и метана в сероуглерод по реакции:

Сероуглерод абсорбируется керосином-растворителем, далее дессор-бируется и после очистки в отделе сероуглерода, дистилляционной колонне и отмывки водой направляется на склад, откуда расходуется на заводские нужды и отправляется как товарный продукт.

Основные стадии производства сероуглерода:

1) плавление, слив серы из железнодорожных цистерн, очистка серы;

2) копримирование природного газа;

3) синтез сероуглерода;

4) конденсация серы и сероуглерода;

5) абсорбция и десорбция сероуглерода;

6) дистилляция и стабилизация сероуглерода;

7) дистилляция сероуглерода;

8) хранение и выдача товарного сероуглерода.

Вспомогательные стадии производства сероуглерода:

1) очистка сточных вод от сероуглерода;

2) система оборотного водоснабжения;

3) система сжатого воздуха для КИП и А;

4) промывка пропарка железнодорожных цистерн;

5) система пароконденсата;

6) факельная установка;

7) уплотнение сальников насосов.

Целью процесса дистилляции и стабилизации сероуглерода является очистка сероуглерода на стадии стабилизации, а на стадии дистилляции – от высококипящих примесей (керосина-растворителя и других примесей).

Процесс основан на том, что жидкости, составляющие исходную смесь, имеют различные температуры кипения. Разделение достигается одновременным многократным испарением и конденсацией их в колоннах.

Сероуглерод, содержащий примеси сероводорода, воды и керосина-растворителя, из сборника сероуглерода сырца из стадии абсорбции и десорбции сероуглерод насосом (поз.10) подается в теплообменник (поз.4), где сероуглерод нагревается (100 ± 5) °С, а затем  поступает в колонну стабилизации (поз.1). Теплообменник (поз.4) обогревается горячей водой, подаваемой насосом. Вода, пройдя межтрубное пространство теплообменника, направляется в дегазатор.

Сероуглерод, подлежащий очистке от примесей, подается в головную часть колонны стабилизации выше насадки и затем стекает в куб колонны, откуда поступает в выносной кипятильник (поз.6), где сероуглерод нагревается сухим паром под давлением 0,5МПа. Испарившийся в кипятильнике сероводород с примесью сероуглерода с температурой (100 ± 5)°С возвращается в колонну и

        через верх колонны поступает в обратный холодильник (поз.5).

Температура в средней части колонна (100 ± 10) °С, давление в колонне (0,41 ± 0,05) МПа, давление паров сероводорода, возвращаемого в колонну из кипятильника (поз.6), равна(0,44 ± 0,05) МПа. Расход сероуглерода на орошение колонны стабилизации (поз.1) равен 11500 ± 500 кг/ч.

Охлаждаемый до температуры (40 ± 10) °С  сероводород с примесью сероуглерода направляется на стадию абсорбции.

Охлажденный сероуглерод из обратного холодильника (поз.5) возвращается в верхнюю часть колонны стабилизации (поз.1). Давление сероводорода на выходе холодильника (0,41 ± 0,05) МПа.

Освобожденный от сероводорода сероуглерод из кипятильника (поз.6) направляется в колонну дистилляции (поз.2). Сероуглерод подается в среднюю часть дистилляционной колонны (поз.2) и стекает по тарелкам в куб колонны, самотеком попадает в выносной кипятильник (поз.8).

Проходя по трубам кипятильника (поз.8) сероуглерод испаряется и в виде газа из верхней части кипятильника (поз.8) возвращается в нижнюю часть дистилляционной колонны (поз.2). Температура газообразного сероуглерода на выходе из кипятильника равна (120 ± 5) °С, давление испаряемого сероуглерода (0,15 ± 0,02) МПа.

Газообразный сероуглерод подается в колонну (поз.2), поднимается вверх колонны через тарелки, при этом происходит дополнительная очистка от примесей.

Очищенный газообразный  сероуглерод из верхней части дистилляционной колонны (поз.2) поступает в холодильник трубчатого типа (поз.7).

В дистилляционной колонне (поз.2) необходимо поддерживать оптимальный технологический режим: температура 3-й тарелки (75 ± 5) °С, температура верха колонны (65 ± 5) °С, давление в колонне (0,13 ± 0,02)МПа, уровень жидкости в кубе должен быть стабилизирован.

Высококипящие органические соединения от колонны дистилляции (поз.2) выводятся снизу и с помощью насоса  (поз.11) передаются в линию подачи керосина-растворителя на стадию абсорбции.

На линии нагнетания насоса (поз.11) промежуточное место занимает пробоотбор для анализа откачиваемого кубового остатка на содержание не более 41%. В трубки холодильника в качестве хладагента подаётся оборотная вода.