Узел испарения и перегрева сырья
Сырье – изобутан поступает в цех двумя потоками. Свежий изобутан поступает со склада Т-3 цеха № 1824, расход свежего сырья регулируется регулятором расхода поз.8007. Рецикловый изобутан поступает со склада Т-4/5 цеха № 1824, расход рециклового сырья регулируется регулятором расхода поз.08090.
На линии сырья в сепаратор поз.2, после смешения двух потоков свежего и рециклового, установлен клапан-отсекатель поз.0906. При завышении уровня в сепараторе поз.2 выше 50% по прибору поз.0518 срабатывает блокировка, при которой в течении 90 секунд закрывается клапан-отсекатель поз.0906. Возобновление подачи сырья в сепаратор поз.2 возможно только после снижения уровня в сепараторе поз.2 ниже 50% по прибору поз.0518 нажатием кнопки деблокировки на приборе УЗС-24, расположенного на щите управления в операторной (панель №11). На панели №21 расположен тумблер отключения блокировки.
Для улавливания механических примесей на линии сырья, перед регулирующими клапанами поз.8007 и поз.08090, установлены фильтры уловители.
Сырье из нижней части сепаратора поз.2 поступает в трубную часть испарителей поз.31,2, которые обогреваются паром давлением 0,5 МПа (5 кгс/см2). Газожидкостная смесь изобутана из испарителей поз.31,2 возвращается в сепаратор поз.2, где происходит отделение от капель жидкости. Уровень в сепараторе поз.2 регулируется подачей пара в испарители поз.31,2.
Газовая фаза из сепаратора поз.2 поступает в трубное пространство перегревателя поз.57, где нагревается до температуры 90 0С водяным паром давлением 0,5 МПа (5 кгс/см2) или возвратным конденсатом от аппаратов поз.40, 87, 102а. Температура паров изобутана после сепаратора поз.2 и перегревателя поз.57 контролируется прибором поз.0711. Конденсат водяного пара из перегревателя поз.57 после конденсатоотводчиков, через холодильники поз.901,2, и из испарителей поз.31,2 поступает в емкость поз.23. Имеется возможность подачи конденсата непосредственно в емкость поз.23.
После перегревателя поз.57 пары изобутана поступают в закалочные змеевики реактора поз.5, где за счет тепла контактного газа нагреваются до температуры 2000С. При работе двух реакторных блоков расход паров изобутана на блоки регулируется регуляторами расхода поз.80021,2, клапана которых установлены на линии сырья в реактор поз.5 после перегревателя поз.57. Дальнейший разогрев паров изобутана до температуры 550 0С производится в печах поз.41,2, за счет тепла сгорания топливного газа или абгаза. Сырье в змеевики печи поз.4 поступает четырьмя потоками. Из печи поз.4 перегретое сырье поступает в распределительное устройство реактора поз.5.
Технологической схемой предусмотрена возможность поступления паров изобутана из сепаратора поз.2 в змеевики закалки реактора поз.5, минуя перегреватель поз.57, а также подача сырья после перегревателя поз.57 в печь поз.4 мимо змеевиков закалки реактора поз.5.
Перегрев паров изобутана в печи поз.4 происходит за счет сжигания топливного газа на горелках беспламенного горения, расположенных в шесть рядов по высоте, с каждой стороны печи. Кроме беспламенных горелок на печи смонтированы шесть акустических газовых горелок типа АГГ-1, по три с каждой стороны. Температура перевала и свода печи измеряется и регистрируется приборами поз.0711.
Топливный газ поступает в цех через электрозадвижку №12, имеющую местное и дистанционное управление и через клапан отсекатель поз.0910, который закрывается в аварийных случаях дистанционно со щита управления. Расход топливного газа измеряется прибором поз.5003, давление топливного газа на вводе в цех регулируется клапаном поз.8005. Имеется возможность подачи в линию топливного газа через электрозадвижку №14 абгаза из отделения БК-3. Давление абгаза регулируется клапаном поз.8072. Во избежание попадания с топливным газом жидких углеводородов в форсунки печи поз.4, топливный газ поступает в сепаратор поз.87, где отделяется от жидкой фазы. Из сепаратора поз.87 топливный газ поступает в трубное пространство теплообменника поз.102а, подогреваемого водяным паром давлением 0,5 МПа (5,0 кгс/см2). Имеется возможность подачи отдувок колонны поз.430 из отделения БК-3 в сепаратор поз.87. Расход отдувок регистрируется прибором поз.0522. Из теплообменника поз.102а топливный газ подается в стояки реакторного блока и в печь поз.4 через электрозадвижку №8. В печь поз.4 топливный газ поступает с двух сторон через грязевики. Температура паров изобутана на выходе из печи регулируется изменением расхода топливного газа на каждую сторону печи регулирующими клапанами поз.80161,2.
Во избежание возникновения аварийной ситуации – погасания пламени, предусмотрена блокировка по падению давления топливного газа ниже 0,2 МПа (2,0 кгс/см2), при срабатывании которой, закрывается электрозадвижка №8 на линии подачи топливного газа в печь.
Продукты сгорания топливного газа (дымовые газы) через шибер, расположенный в борове печи и дымовую трубу, сбрасываются в атмосферу.
Для продувки змеевиков печи предусмотрена подача азота в линию сырья, через электрозадвижку №2, в П-41 и через клапаны–отсекатели поз.0915,0916 в П-42 и воздуха от воздухонагнетателя поз.15. При прекращении подачи сырья в цех предусмотрена подача азота в линию сырья перед сепаратором поз.2.
Сброс с предохранительных клапанов и ручного стравливания аппаратов поз.2, 31,2, 57 осуществляется через емкость поз.40 на факел низкого давления.
Сброс с предохранительных клапанов аппаратов поз.87, 102а и ручного стравливания с аппарата поз.102а осуществляется непосредственно в коллектор факела низкого давления.
ПРИМЕЧАНИЕ: Для аварийного освобождения аппаратов поз.2,3 от углеводородов на ФНД, на линии освобождения установлен клапан-отсекатель поз.0908, который открывается дистанционно со щита управления.
Предусмотрен вывод тяжелых углеводородов из аппаратов поз.2, 31,2, 57, 87 в емкость поз.40, где происходит их выпаривание за счет нагрева паром давлением 0,5 МПа (5,0 кгс/см2), проходящего через змеевик, смонтированный снаружи емкости поз.40.
Имеется возможность подачи отстойной воды из нижней части сепаратора поз.2, испарителей поз.31,2 в скруббер поз.8.
Паровой конденсат после аппаратов поз.87, 40, 102а направляется через теплообменник поз.90 в емкость поз.23.
Для сбора атмосферных осадков, а также сливов с сальниковых уплотнений насосов поз.9, 10, 22, 58, 69, 94 и поддонов теплообменников поз.21, 21а предназначена заглубленная емкость поз.104. По мере накопления жидкости из емкости поз.104 погружным насосом или насосом поз.104а происходит откачивание в отстойник поз.32 на отстой. Для продувки емкости поз.104 при подготовке к ремонту, к емкости подведены линии воздуха и азота.
Технологической схемой предусмотрено включение двух печей поз.41,2 в работу на один реакторный блок, а также подача изобутана-рецикла в отделение БК-3 во время пуска.
3.3. Дегидрирование изобутана, регенерация катализатора на I-м реакторном блоке
Дегидрирование изобутана технологически оформлено как непрерывный процесс в «кипящем» слое мелкозернистого катализатора, циркулирующего в системе реактор-регенератор. Реактор-регенератор расположены на одном уровне, транспортировка катализатора осуществляется азотом, абгазом, изобутаном, воздухом в потоке высокой концентрации.
Перегретые пары изобутана из печи П-4 с температурой 5500С поступают через распределитель сырья в нижнюю часть реактора поз. 51, приводя находящийся в реакторе катализатор в псевдосжиженное состояние.
Реакция дегидрирования изобутана эндотермична. Тепло необходимое для проведения реакции, подводится с регенерированным катализатором. Регенерированный катализатор вводится в реактор поз. 51 над верхней секционирующей решеткой, а отработанный выводится с низа реактора поз. 51. Реактор поз. 51 и регенератор поз. 141 соединены U-образными трубопроводами, по которым транспортируется катализатор.
Выйдя из «кипящего» слоя контактный газ пройдя закалочные змеевики отдает тепло и его температура снижается до 5000С, тем самым предотвращается реакция разложения и уменьшается образование побочных продуктов.
В закалочные змеевики реактора подается сырье - изобутановая фракция со станции испарения с температурой до 900С. Пройдя по закалочным змеевикам сырье подогревается до температуры 3000С и подается в печь поз.4.
Контактный газ из реактора поз. 51 пройдя циклоны, направляется на охлаждение в аппараты поз. 7, 8 и через сепаратор поз. 11, где происходит отделение контактного газа от частично уносимой влаги и направляется в отделение БК-3. Слив воды из сепаратора поз. 11 производится на всас насоса поз. 9.
Первичная очистка контактного газа от катализаторной пыли осуществляется в шести параллельно работающих группах циклонов, соединенных последовательно по два в группе, расположенных в верхней части реактора поз. 51. Для исключения забивки циклонов катализаторной пылью предусмотрена продувка стояков циклонов азотом или абгазом.
Реактор поз. 51 секционирован 10-ю провальными уголковыми решетками.
Температура в зоне реакции поддерживается в пределах 550-600 0С. Регулирование температуры дегидрирования осуществляется путем изменения скорости циркуляции катализатора в системе реактор- регенератор. Подача регенерированного катализатора в реактор поз. 51 регулируется изменением степени открытия нисходящей заслонки на переточной линии из регенератора поз. 141, а также изменением количества подаваемого на транспортные врезки переточной линии азота (абгаза, изобутана) через клапан поз. 8010.
Высота «кипящего» слоя катализатора в реакторе поз. 51 замеряется и регистрируется прибором поз. 6019б. Температура стенки реактора поз.51 выдерживается не более 300 0С и контролируется по прибору поз.7046.
Из нижней части реактора поз. 51 отработанный катализатор поступает в десорбционный стакан, в который по двум маточникам подается азот для продувки продуктов реакции дегидрирования с пор катализатора. Расход азота регулируется клапаном поз.8012. Из десорбционного стакана реактора поз. 51 отработанный катализатор транспортируется в регенератор поз. 141 в начале азотом, а затем воздухом. Уровень катализатора на 6-ой решетке регенератора поз. 141 регулируется прибором поз.8020, регулирующий клапан которого установлен на линии подачи воздуха технического из сети в восходящий переток. Восходящий переток имеет кожух длиной 1 м продуваемый азотом.
Снизу под распределительную решетку регенератора поз. 141 от воздухонагнетателей поз. 15 подается технологический воздух, расход воздуха регулируется прибором поз.8029, клапан которого установлен на линии подачи воздуха. Регенерация проводится при температуре до 650 0С. В процессе регенерации происходит выжиг кокса с поверхности катализатора, за счет сжигания топливного газа в верхней зоне «кипящего» слоя, а в нижней зоне - окисление трехвалентной окиси хрома до шестивалентной за счет кислорода воздуха.
Температура в зоне горения регулируется прибором поз.8019, клапан которого установлен на линии подачи топливного газа в форсунки регенератора поз. 141. Температура стенки регенератора поз.141 выдерживается не более 330 0С и контролируется по прибору поз.7047.
Из верхней части регенератора и на уровне 6-ой решетки катализаторная пыль с низкой активностью выводится в бункеры поз. 191,2.
Регенератор секционирован 6-ю решетками уголкового типа для улучшения условий псевдосжижения катализатора. В верхней части регенератора установлены шесть параллельных групп циклонов, соединенных последовательно по два в группе для очистки дымовых газов от унесенной катализаторной пыли. Стояки циклонов продуваются техническим воздухом из сети или от воздухонагнетателей технологическим воздухом. Регенерированный очищенный катализатор для связывания избыточного кислорода восстанавливается в стакане регенератора абгазом, с последующей отдувкой газообразных продуктов восстановления (Н2О, СО2, СО) азотом. Подача абгаза на восстановление катализатора регулируется клапаном поз. 8057. Расход азота регулируется клапаном поз. 8058.
Циркуляция катализатора в системе реактор-регенератор производится в потоке высокой концентрации за счет разности плотности катализатора в стояках катализаторопроводов. В восходящем участке катализаторопроводов поддерживается меньшая плотность катализатора, чем в нисходящем за счет транспортирующего газа.
Для обеспечения подвижности катализатора в стояке и поворотах катализаторопроводов в них равномерно по всей длине подается по аэрационным врезкам азот, абгаз или сырье через ограничительные дроссельные шайбы.
На аэрацию катализатора из регенератора поз. 14 в реактор поз. 5 подается азот, абгаз или сырье. Расход азота, абгаза или сырья регулируется клапанами поз. 8014, 8073. На аэрацию катализатора из реактора поз. 5 в регенератор поз. 14 через клапан поз. 8013 подается азот, а через клапан поз. 8074- подается азот или воздух из заводской сети.
Для обеспечения стабильности циркуляции катализатора поддерживается постоянный перепад давления между верхом реактора поз. 5 и верхом регенератора поз. 14 вручную поворотной заслонкой, установленной на линии дымового газа перед скруббером поз. 28.
При снижении уровня «кипящего» слоя катализатора ниже 40 % по прибору поз. 6019а в регенераторе поз. 14, давление технологического воздуха от воздухонагнетателей поз. 15 ниже 0,03 МПа (0,3 кгс/см2) и давление топливного газа в регенератор ниже 0,1 МПа (1 кгс/см2) закрывается задвижка № 6 на линии подачи топливного газа в регенератор и электрозадвижка № 13 на линии абгаза в стакан регенератора.
Автоматически закрывается электрозадвижка № 13 на линии абгаза в стакан регенератора и электрозадвижка № 6 на линии подачи топливного газа в регенератор при падении давления абгаза ниже 0,1 МПа (1 кгс/см2).
Дымовые газы из регенератора поз.141 с температурой не более 650 0С поступают в котёл-утилизатор поз.16. Пройдя котёл-утилизатор поз.16 дымовые газы поступают в пустотелый скруббер поз.28. Содержание кислорода в дымовых газах регенерации регистрируется прибором поз.9053 и выдерживается не менее 5 % весовых.
Охлажденный дымовой газ после скруббера С-28 поступает в диффузор электрофильтра Эф-18, в котором, вследствие резкого уменьшения скорости газового потока, часть пыли выпадает и осыпается через щели в бункер первого поля. Газораспределительной решеткой, расположенной на входе в электрофильтр Эф-18, газ равномерно распределяется по активному сечению электрофильтра и проходит последовательно все четыре электрических поля. За счет создания коронного разряда между коронирующими и осадительными электродами электрофильтра Эф-18 частицы пыли ионизируются и притягиваются, в большей степени к осадительным и в меньшей степени к коронирующим электродам.
Осевшая на электродах катализаторная пыль периодически встряхивается и падает в бункера полей электрофильтра Эф-18, откуда пневмотранспортом подается в бункер Б-191 (Б-192). Дымовой газ с содержанием катализаторной пыли не более 0,5 г/м3 из электрофильтра Эф-18 сбрасывается в атмосферу.