Перед трубчатой печью газовая смесь смешивается с водяным паром до соотношения пар : газовая смесь, равного (3,1÷3,4)м3/м3, что соответствует соотношению пар : природный газ (3,6÷4,0)м3/м3.
Давление газовой смеси до клапана FV-1 поддерживается автоматически регулятором РС-7005.
Расходы газовой смеси и пара поддерживаются автоматически регуляторами FС-1 и FС-2, c контролем соотношения между ними по FC-18.
При этом байпас регулирующего клапана FV-2 должен быть полностью открыт. Недопустимо снижение соотношения пар:газ ниже 2,7:1 из-за возможного выделения свободного углерода, который отлагается на поверхности катализатора и разрушает его. Необходимое соотношение пар:газовая смесь устанавливается и поддерживается автоматически при установке регулятора FС-1 в режим «автомат» и регулятора FC-2 в режим «автомат».
Для обеспечения безопасной работы предусмотрено автоматическое закрытие регулирующего клапана FV-1 и электрозадвижки НCV-7, установленных на линии газовой смеси, при срабатывании блокировок группы «А», «АА».
Предминимальные расходы газовой смеси, пара и снижение соотношения пар : газовая смесь до 2,7:1 сигнализируется в ЦПУ.
Минимальный расход газовой смеси по FСS-1 и FСS-13 - 25000м3/час (6,94 м3/сек) и максимальная температура на выходе из печи поз.107 (865 °С) по T-3 включены в блокировку группы «А», которая переводит установку в безопасное состояние:
· при неисправности датчика или повышении температуры конвертированного газа после трубчатой печи п.107 TCS3 более 865 С и одновременном увеличении по четырем и более расчетным температурам ТS21(1 – 24) более 840 C;
· при снижении объемной подачи газовой смеси в трубчатую печь п.107 FCS-1, FCS-13 менее 25000 м3/ч и одновременном повышении более 865 С или неисправности датчика температуры конвертированного газа после трубчатой печи п.107 TCS-3 с выдержкой времени 5 сек.
· при снижении расхода пара на смешение по FCS-2, FS-33, FS-34 менее 80 м3/ч с выдержкой времени 5 сек.
Также по T-3 выполнена блокировка остановки агрегата по группе "В" с прекращением подачи воздуха в шахтный реактор поз.110 при неисправности датчика или понижении температуры конвертированного газа после трубчатой печи п.107 TCS-3 менее 600 С и понижении средней температуры в трубчатой печи п.107 менее 650 С с выдержкой времени 5 сек. Средняя температура в трубчатой печи вычисляется как среднее арифметическое из максимальных температур каждого ряда;
После смешения с паром парогазовая смесь с температурой 360÷390 °С по Т-18 направляется в змеевик подогревателя парогазовой смеси (ПГС), расположенный в конвекционной зоне трубчатой печи поз.107, где подогревается за счёт тепла дымовых газов, образующихся при сжигании топливного газа в потолочных горелках, до температуры не более 480-520°С по Т-19. Максимальная температура ПГС на выходе из подогревателя сигнализируется в ЦПУ. Далее парогазовая cмесь распределяется по 12-ти коллекторам, расположенным равномерно над сводом печи поз.107. К каждому коллектору подсоединено по 42 реакционных трубы, опущенных на специальных подвесках в радиантную зону печи.
В реакционных трубах, загруженных никелевым катализатором, при температуре 760-830°С (на выходе из труб) и давлении не более 37 кгс/см2 (3,7 МПа) осуществляется процесс паровой каталитической конверсии метана природного газа по реакциям:
СnН2n
+ nН2О n СО
+ (2n+1) Н2 - 49,3 ккал
СН4
+ 2Н20 С02 + 4Н2 -39,5 ккал
СО + Н2О
С02 + Н2 - 9,8 ккал
СН4
+ СО2 2С0 + 2Н2 - 59,1 ккал
В случае снижения соотношения пар-газ 2,5:1 возможно выделение свободного углерода (за счёт крекинга метана) СН4 2H2+C который, отлагаясь на катализаторе, снижает его активность. При этом происходит разрушение зерен катализатора и рост гидравлического сопротивления слоя катализатора.
Углерод, если только труба им не забита, может быть полностью удален обработкой паром при температуре 800°С в течение 12÷24 часов.
С + Н2O С0
+ Н2
Длительная подача пара без природного газа приводит к окислению металлического активного никеля.
Парогазовая смесь движется по реакционным трубам нисходящим потоком, подвергаясь конверсии по приведенным выше реакциям. В нижней части реакционной зоны реакционные трубы объединяются соответственно в 12 коллекторов, из которых конвертированный газ с помощью подъёмных труб (по одной трубе из каждого коллектора) отводится в общий передаточный коллектор, расположенный над сводом печи и поступает в смеситель реактора вторичного риформинга 110 с температурой не более 860 °С. Максимальная температура на выходе из поз.107 (865°С) сигнализируется на ЦПУ по TS-3.
Общее сопротивление реакционных труб измеряется прибором DP -1010, а давление парогазовой смеси на входе в реакционные трубы контролируется по P-10. Остаточная объемная доля метана в конвертированном газе после трубчатой печи составляет 9-13 %
(по сухому газу) и определяется автоматически прибором Q-1. Объемную долго оксида углерода (9-10 %) и водорода (67-71 %), определяют автоматическими газоанализаторами
Q-11, Q-12.
Тепло, необходимое для пpоцесса конвеpсии метана, подводится к тpубам в камеpе pадиации за счет сжигания топливного газа в потолочных гоpелках печи. Тепловой режим печи первичного риформинга поддерживается автоматически регулятором ТС-21, который выдерживает заданную температуру газа на выходе из реакционных труб с учетом :
· показаний 24-х термопар Т-21/1÷24 выхода газа из реакционных труб ;
· общего расхода топливного газа на потолочные горелки F-8;
· давления в коллекторах топливного газа на потолочные горелки Р-3/1÷13;
· нагрузки по технологическому газу F-1.
При достижении предмаксимальных значений следующих параметров включаются в работу защитные регуляторы, разгружающие печь по топливному газу :
· РСН-2 при разряжении в радиантной зоне печи минус 2,0 мм.вод.ст.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.