После II-й ступени, компрессора 102-J природный газ с температурой не более 155°С и давлением до 4,32 Мпа (44 кгс/см2) поступает в рекуператор R-1, где нагревается отходящими дымовыми газами печи первичного риформинга до температуры не более 210оС. Температура природного газа контролируется прибором TI-28-34 и выводится на РСУ. Показания температуры стенки змеевика рекуператора TI-28-33 и показания температуры дымовых газов после рекуператора TI-28-31, TI-28-32, также выводятся на РСУ.
Далее подогретый в рекуператоре природный газ смешивается с синтез газом, отбираемым со всаса II-й ступени компрессора синтез газа 103-J до соотношения 0,125 моля водорода на моль природного газа (содержание водорода в смеси не более 11% объемных). Регулирующий контур FRC-17 обеспечивает постоянство состава смеси регулятором соотношения FС-17, устанавливающим расход АВС в зависимости от расхода природного газа, измеряемого прибором FI-10.
В случае остановки компрессора синтез-газа 103-J схема автоматического переключения обеспечивает переход с регулятора FC-17 на регулятор FC-8, который подает синтез-газ на смешивание перед сепаратором I20-F. В этом случае отбор синтез-газа на дозировку производится со всаса компрессора синтез-газа 103-J.
Подогретая в рекуператоре R-1 газовая смесь направляется в змеевик подогрева технологического газа трубчатой печи R-1А, где нагревается дымовыми газами 101-В. Температура стенки змеевика не более 455оС контролируется приборами TI-28-50,51. Температура газа на выходе из рекуператора R-1А измеряется TI-28-52. Регулятор ТС-1А поддерживает температуру газа на входе в сероочистку в пределах 370-400°С байпасированием холодного газа из трубопровода природного газа ГП-43 в подогретую в рекуператорах R-1, R-1А газовую смесь.
Очистка природного газа от соединений серы предназначена для защиты катализаторов, применяемых в производстве аммиака, от отравления и проводится в два этапа: гидрирование сероорганических соединений и адсорбция образовавшегося в результате гидрирования сероводорода.
Подогретая до оптимальной температуры гидрирования 370-400°С газовая смесь поступает в реактор гидросероочистки 101-D, заполненный 34м3 катализатора.
Гидрирование органических серосоединений до сероводорода протекает на алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе по реакциям:
С2Н5SН + Н2« Н2S+С2Н6
(С2Н5)2S+2Н2«Н2S+2С2Н6
(С2Н5)2S2+3Н2«2Н2S+2С2Н6
(С2Н5)2S3+4Н2«3Н2S+2С2Н6
СОS+4 Н2« СН4+Н2О+Н2S
СS2+4 Н2« СН4+2Н2S
Перепад в аппарате замеряется прибором PDI-8. На входном коллекторе установлен предохранительный клапан SV-7. Сброс после реактора гидрирования 101-D может быть осуществлён через ручную свечу. Схемой предусмотрен байпас мимо всей системы сероочистки.
Очистка природного газа от сероводорода производится в реакторах 102-DА, DВ, загруженных катализатором ГИАП-10-А (на основе оксида цинка) по реакции:
Н2S+ Zn----> ZnS+Н2О
Указанная реакция необратима, поэтому адсорбент регенерации не подлежит и при насыщении серой до 10% (100 частей ZnO адсорбировало 18 частей серы) заменяется. В каждый реактор загружается 56,6 м3 катализатора.
Схемой предусмотрено подключение реактора на последовательную или параллельную работу. После замены катализатора производится последовательное включение реакторов, причем реактор со свежим оксидом цинка находится вторым по ходу потока газа и служит, таким образом, для доочистки.
Содержание H2S в газовой смеси после аппаратов сероочистки 102-DА, 102-DВ должно быть не более 0,5 мг/м3 в пересчете на серу, температура газа 343-371 °С. Требуемое давление газовой смеси при потреблении природного газа повышенного давления поддерживается регулятором PC-801. При работе от источника природного газа ГП-12 давление регулируется регулятором РС-42, изменяющим число оборотов турбины компрессора природного газа 102-J.
Сопротивление аппаратов измеряется перепадомерами PDI-45 (102-DА), PDI-46 (102-DВ). На входных коллекторах установлены предо-хранительные клапаны SV-4, SV-5. На выходе после каждого реактора имеются свечи с вентилями для сброса газа на факел.
Аналитический контроль газа после сероочистки производится из анализной точки S-8.
После сероочистки очищенная от сернистых соединений газовая смесь поступает в узел смешения с паром среднего давления 3,83-4,07 МПа (39-41,5 кгс/см2).
2.4.2 Паровая конверсия природного газа.
Для получения необходимого в процессе синтеза аммиака водорода, технологией предусмотрена конверсия природного газа, состоящая из двух стадий.
Первая стадия – паровая каталитическая конверсия природного газа (первичный риформинг) осуществляется на никелевом катализаторе в реакционных трубах трубчатой печи I0I-B.
Пеpед тpубчатой печью газовая смесь смешивается с водяным паpом до соотношения паp : углерод pавного 3,0 - 3,6/1.
Расход газовой смеси поддеpживается в каскадном режиме pегулятоpом FC-1 в соответствии с расходом подаваемого во вторичный риформинг воздуха. Регулятор FC-2 в каскадном режиме устанавливает в рабочих пределах расход пара, рассчитанный в мольном соотношении от расхода газовой смеси по FC-1. Для обеспечения безопасной pаботы пpедусмотpено автоматическое закpытие pегулиpующего клапана FСV-1 и электpозадвижки EmV-11, установленных на линии газовой смеси, пpи срабатывании блокировок группы «А».
После смешения с паpом паpогазовая смесь поступает в змеевик, pасположенный в конвекционной зоне тpубчатой печи (БТА), где за счет тепла дымовых газов, образующихся при сжигании топливного газа в потолочных горелках, нагpевается до темпеpатуpы не более 525°С (ТI-5-10).
Подогретая парогазовая смесь по 12 распределительным коллекторам поступает в реакционные трубы печи, установленные на подвесках в радиантной зоне печи по 42 реакционные трубы в каждом ряду. Газ проходит реакционные трубы сверху вниз, попадает в нижние сборные коллекторы и по подъемным трубам поступает в передаточный коллектор 107-D.
Общее сопротивление аппарата 10I-B (реакционных труб) измеряется перепадомером PDI-17 и должно быть не более 0,49 МПа (5,0 кгс/см2).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.