3.4 Описание технологического процесса и схемы
3.4.1 Очистка конвертированного газа от СО2 раствором «Карсол»
Очистка конвертированного газа от углекислоты производится путем абсорбции ее горячим активированным раствором поташа (раствор «Карсол») при давлении не более 2,8 МПа (28,5кгс/см2). Состав раствора «Карсол» в массовых долях:
поташ К2СО3 (химический абсорбент) 25-28%;
Активатор LRS-10 - не более 3,5% (в пересчете на диэтаноламин (ДЭА)
ванадия пятиокись – ингибитор коррозии (V2О5 общ.) 0,35-0,60 %,
в том числе, ванадия пятивалентного (V5+) – не менее 50% от V2О5 общ.
В случае вспенивания раствора в него вводится антипенная присадка
«UCON»-50НВ-5100 , поставляемая по импорту или отечественный заменитель
Полиэфир 1601-2-50.
Процесс очистки описывается следующим уравнением:
К2СО3+ СО2+ Н2О® 2КНСО3+ 114 ккал/кг
Регенерация насыщенного раствора протекает при подводе тепла и снижения давления в обратном порядке:
2 КНСО3® К2СО3+ СО2+ Н2О- Q
В данной схеме предусматривается регенерация раствора до двух уровней содержания СО2.
80% насыщенного раствора регенерируется до остаточного содержания СО2 , равного 23,4м3 на 1 м3 раствора (47%- ная конверсия карбоната в бикарбонат) –частично регенерированный «полубедный» раствор.
Остальные 20% раствора подвергаются дополнительной регенерации до остаточного содержания СО2, равного 14,2 м3 на 1м3 раствора 23%-ная конверсия карбоната в бикарбонат – глубоко регенерированный «бедный» раствор.
Содержание К2СО3 в массовых долях в нем составляет 25-28%.
Конвертированный газ после низкотемпературного конвертора СО подвергается охлаждению («закалке») до температуры не более 190оС путем впрыска конденсата из сепаратора 102-F насосом 121-J/JA через вмонтированные в газопровод форсунки. Количество поданного конденсата устанавливается регулятором FС-28, регулируется открытием клапана НС-4 в соответствии с показаниями регистратора температуры газа TI-7-10 (прибор сигнализирует в ЦПУ максимальную температуру газа).
В пусковой период для охлаждения газа подается питательная вода от насоса 104-J/JA по линии I BF 34 после клапана НС-4.
Тепло, выделяющееся при конденсации водяных паров, и тепло газа передается раствору «Карсол» в кипятильниках 105-СА,105-СВ регенератора 102-ЕА, где газ охлаждается до температуры не более 138оС. Затем, проходя через теплообменник 106-С, где подогревается деминерализованная вода, идущая в деаэратор 101-U, газ охлаждается до температуры не более 85 оС и поступает в сепаратор 102-F.
Отделившийся в сепараторе 102-F газовый конденсат возвращается на впрыск в конвертированный газ насосами 121-J/JA через клапан НС-4, а избыток его, через клапан регулятора уровня в 102-F направляется в отпарную колонну 103-Е.
Предельные уровни в сепараторе 102-F сигнализируются в ЦПУ: максимум – в показаниях прибора LICA-17, минимум – LA-21L.
Состав неочищенного конвертированного газа ( в пересчете на сухой) в об. долях:
Диоксид углерода (СО2)- 17,0¸18,5%
Оксид углерода (СО) не более 0,65%
Водород (Н2) – 59,0¸65,0%
Метан (СН4) не более 0,5%
Азот +аргон (N2+Ar)- 18,0¸23,0%
Конвертированный газ из сепаратора 102-F с давлением не более 2,8 МПа (28,5 кгс/см2) и температурой не более 85 оС распределяется на два потока и поступает в нижнюю часть абсорберов 101-ЕА и 101-ЕВ.
Количество газа (не более 116 000м3/ч), поступающего на каждый абсорбер, измеряется установленными на газопроводах расходомерами FI-56 (101-ЕА) и FI-57 (101-ЕВ).
Абсорберы представляют собой двухкорпусные колонные аппараты с шестью слоями насадки. В качестве насадки применяются нержавеющая насадка фирмы NORTON и отечественная производства г. Рыбинск. Объемная доля СО2 в газе при переходе через нижний корпус снижается с 19,0% до 1,7% (в пересчете на сухой газ).
Насадка нижнего слоя абсорберов орошается «полубедным» раствором, который поглощает из идущего вверх потока газа большую часть СО2 , снижая содержание СО2 с 19,0% до 1,7%.
В верхнем корпусе абсорберов насадка орошается «бедным» раствором, при этом объемная доля СО2 в газе снижается с 1,7% до содержания не более 0,1%.Насыщенный СО2 раствор обоих потоков собирается в нижней части абсорберов.
Очищенный от СО2 конвертированный газ на выходе из абсорберов объединяется в один поток и поступает в сепаратор 103-F , в котором освобождается от унесенного раствора «Карсол» и далее проходит, соответственно межступенчатый теплообменник 136-С, газовый подогреватель 104-С, поступает в метанатор 106-D для гидрирования остаточных СО и СО2.
На выходе из сепаратора установлен предохранительный клапан SV-20 и автоматический газоанализатор QI-3. При повышении содержания СО2 более 0,1% в газе, анализатор подает сигнал в ЦПУ.
Отделившийся в сепараторе 103-F раствор «Карсол» регулятором уровня LC-16 отводится в сепаратор 113-F. Предельные уровни в сепараторе сигнализируются в ЦПУ:
Максимальный- LA-55H,
Минимальный- LA-56L.
Из нижней части абсорберов насыщенный СО2 раствор с температурой не более 111оС, через клапаны регуляторов уровня LC-4, LC-5 и через гидравлические турбины 107-JAHT и 107-JВНТ выдается в емкость мгновенного вскипания 116-F . При этом давление раствора снижается с 2,8 МПа (28,5 кгс/см2) до давления 0,49-0,88 МПа (5-9 кгс/см2).
Гидравлические турбины компенсируют часть энергии (около 50% или 516 кВт), необходимой для питания электроприводов насосов «полубедного» раствора 107-JAM, 107-JBM.
Установленные на этих насосах (на одном валу с турбиной) электродвигатели (мощностью 1050 кВт каждый) обеспечивают требуемую производительность, однако при работе турбин потребляемая им мощность соответственно снижается.
Количество раствора, поступающего на турбины, изменяется регуляторами уровня в абсорберах 101-ЕА и 101-ЕВ LC-4 и LC-5 соответственно. Последние определяют степень открытия клапана «А» на подаче раствора в турбины (при повышении уровня в абсорбере степень открытия клапана «А» увеличивается, при снижении уровня - уменьшается).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.