Реакционная труба представляет собой самостоятельный реактор в котором в присутствии никелевого катализатора происходит взаимодействие углеводородов с водяным паром за счет тепла, подводимого через стенку трубы. Рабочая температура стенок труб составляет не более 929°С и контролируется переносным оптическим пирометром. Максимально допустимая - стенки трубы 982°С, при достижении которой требуется усилить контроль за трубами.
Процесс конверсии метана с водяным паром ведется при температуре не более 830°С и давлении на выходе из I0I-B не более 3,63 МПа (37 кгс/см2) и протекает по реакциям:
СН4+ Н2О« СО+3 Н2-Q
СпНм+пН2О« пСО+ 2п+м Н 2 -Q
2
СН4+СО2« 2СО +2Н2-Q
СО+Н2О« СО2+Н2+Q,
в результате которых содержание водорода в конвертированном газе достигает 65-75%, а содержание метана не превышает 13 %.
При снижении соотношения пар : газ ниже 2,5 происходит выделение углерода, который отлагается на поверхности и в порах катализатора, снижает его активность и вызывает механическое разрушение.
При незначительном зауглероживании катализатора, в процессе конверсии с оптимальным количеством пара, углерод может газифицироваться по реакции:
С + H2O CO + H2
Активность катализатора восстанавливается при условии, если не произошло его механическое разрушение.
Для исключения возможности зауглероживания катализатора агрегат должен быть немедленно остановлен автоматически или дистанционно в случае недопустимого снижения соотношения пар : углерод.
Тепло, необходимое для проведения процесса первичного риформинга, образуется при сжигании топливного газа в смеси с продувочными и танковыми газами отделения синтеза и АХУ в потолочных горелках инжекционного типа, расположенных между рядами реакционных труб. Сжигание топливного газа в горелках печи первичного риформинга производится с избытком воздуха, при котором нормальное содержание кислорода в дымовых газах составляет не более 3,0 % объемных и замеряется автоматическим анализатором QI-4, сигнализирующим в ЦПУ завышение содержания кислорода.
Дополнительным источником тепла для подогрева парогазовой смеси являются дымовые газы туннельных горелок (13 штук) инжекционного типа, расположенных в торце каналов, по которым производится отвод дымовых газов от потолочных горелок.
Утилизация тепла дымовых газов, температура которых на выходе из радиантной камеры должна быть не более 1032°С, осуществляется в конвекционной зоне печи, где расположены змеевики для подогрева:
парогазовой смеси перед реакционными трубами печи первичного риформинга,
паровоздушной смеси перед реактором вторичного риформинга,
пара высокого давления перед турбиной 103-JТ компрессора синтез газа,
технологического газа, подаваемого на сероочистку (R-1А),
питательной воды, поступающей в паросборник I0I-F,
топливного газа, подаваемого к горелкам печи первичного риформинга.
Кроме того, на нагнетании дымососов установлен рекуператор R-1, служащий для подогрева технологического природного газа
Контроль температуры стенок змеевиков, расположенных в конвекционной зоне печи, и змеевиков рекуператоров R-1, R-1А производится прибором TI-28.
Печь первичного риформинга смонтирована совместно со вспомогательным котлом 101-ВU, служащим для получения дополнительного количества пара высокого давления, необходимого для поддержания парового баланса установки. Дымовые газы из топки вспомогательного котла поступают в конвекционную зону печи первичного риформинга перед змеевиком пароперегревателя первой ступени, где смешиваются с дымовыми газами печи.
Разрежение в печи первичного риформинга поддерживается в пределах -29 ¸ -118 Па (-3 ¸ -12 мм.вод.ст.) регулирующим контуром PIСA-19 с коррекцией от разрежения в топке вспомогательного котла 101-BU, путем изменения числа оборотов турбин дымососов 101-ВJАТ/ВJВТ регуляторами SC-7, SC-8. При этом регулятор ТС-126 выравнивает температуру дымовых газов в БТА, корректируя нагрузку каждого дымососа в зависимости от температуры дымовых газов перед ним. На всасе дымососов установлены заслонки с ручным приводом. При снижении разрежения в печи до -20 Па (-2 мм.вод.ст.) поступает сигнал в ЦПУ.
Разрежение в топочном пространстве вспомогательного котла 101-BU поддерживается -49 ¸ -177 Па (-5 ¸ -18 мм.вод.ст.) регулятоpoм PС-114 путем прикрытия или открытия шибера на дымоходе вспомогательного котла. О завышении давления в топочном пространстве вспомогательного котла 101-ВU до - 20 Па (-2мм.вод.ст.) подается сигнал в ЦПУ.
Дымовые газы отсасываются из печи первичного риформинга двумя дымососами 101-ВJА и 101-ВJВ, проходят межтрубное пространство рекуператора R-1 и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу с температурой не более 230ºС.
Состав конвертированного газа после 101-B (в пересчете на сухой газ) в объемных долях:
азот N2 - не более 2,5%
оксид углерода СО - 8,0¸10,5 %
диоксид углерода СO2 - 9,0¸11,0%
водород H2 - 65¸75%
метан СН4 - 9,0¸13,0 %
Остаточное содержание объемных долей метана в конвертированном газе определяется ручным анализом из анализной точки S-11 и автоматическим газоанализатором QI-1.
Схема ПАЗ трубчатой печи 101-B предусматривает отсечку топливного газа со сбросом газов дистилляции отпарной колонны в атмосферу, отсечку газа-восстановителя гомогенной очистки, а также отсечку газовой смеси, поступающей на технологию, со сбросом ее на факельную установку при нарушении технологического режима эксплуатации печи и по сигналу оператора с ЦПУ. Позволяет зафиксировать причину аварийной остановки.
Срабатывание защит происходит:
- При срабатывании блокировок группы «AА»
- При нажатии на операторской станции кнопки «Группа “А”»
- При нажатии физической кнопки с ЦПУ «Группа “А”»
- При снижении разрежения в трубчатой печи 101-B менее 5 мм.в.с. по любому из датчиков и остановке любого из дымососов с выдержкой времени 60 сек (блокировка «остановка дымососа»)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.