Пропановая фракция (С3Н8).
Метан-водородная фракция.
Бесцветный горючий газ, почти без запаха.
2.3.1.1. Свойства водорода (Н2)
| Молекулярный вес | 2,016 |
| Плотность | 0,09 кг/м3 при 0°С в 760 мм.рт.ст. |
| Газовая постоянная | 420,62 кг.м/кг.град. |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 3,408 ккал/кг.град. при 20°С и 760 мм. рт.ст. |
| Теплоемкость при постоянном объеме (Сv) | 2,42 ккал/кг.град. при 20°С и 760 мм. рт.ст. |
| Температура кипения | минус 252,7°С |
| Температура плавления | минус 259,14°С |
| Теплота испарения | 108,5 ккал/кг при температуре кипения и 760 мм рт.ст. |
| Теплота плавления | 14 ккал/кг |
| Удельный вес жидкого водорода при минус 252°С | 70,9 кг/м3 |
| Критическая температура | минус 239,9°С |
| Критическое давление | 12,8 кгс/см2 |
| Критическая плотность | 31 кг/см3 |
| Теплотворная способность: | |
| высшая | 33936 ккал/кг |
| 3050 ккал/м3 | |
| низшая | 28557 ккал/кг |
| 2570 ккал/м3 |
2.3.1.2. Свойства метана - (СН4)
Н
|
Структурная формула: Н — С — Н
|
Н
| Молекулярный вес | 16,04 |
| Удельный вес | 0,717 кг/м3 при 20°С и 760 мм.рт.ст. |
| Газовая постоянная | 52,9 кгм/кг.град. |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 0,593 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст |
| Теплоемкость при постоянном объеме (Сv) | 0,406 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст. |
| Температура кипения | минус 161,6°С при 760 мм рт.ст. |
| Температура плавления | минус 182,5°С |
| Теплота испарения | 122 ккал/кг при 760 мм рт.ст. |
| Теплота плавления | 14,5 ккал/кг |
| Удельный вес жидкого метана при температуре минус 161°С | 419 кг/м3 |
| Критическая температура | минус 82,1°С |
| Критическое давление | 45,8 кг/м3 |
| Критическая плотность | 162 кг/м3 |
| Теплотворная способность: | |
| высшая | 13270 ккал/кг |
| 9527 ккал/м3 | |
| низшая | 11970 ккал/кг |
| 8562 ккал/м3 |
Свойства метан-водородной фракции могут быть определены, исходя из принципа аддитивности свойств компонентов, входящих в состав смеси.
2.3.1.3. Метан-водородная фракция используется в качестве топливного газа для печей пиролиза, для гидрирования ацетилена в этан-этиленовой фракции на производствах этилена.
2.3.1.4. Средний состав (в зависимости от режимов, нагрузок, типа сырья) в % объемных:
| водород | 77,6 |
| метан | 21,4 |
| этилен | 5,0 |
| этан | 0,05 |
Чистый водород
Чистый водород используется для гидрирования ацетилена в этан-этиленовой фракции на производствах этилена, внутризаводского потребления. Чистый водород должен отвечать следующим требованиям.
| Объемная доля водорода | 99,9994 |
| Объемная доля метана | 0,0005 |
| Объемная доля окиси углерода | 0,0001 |
Этановая фракция (С2Н6).
Газ без цвета и запаха.
Н Н
| |
Структурная формула этана: Н — С — С — Н
| |
Н Н
| Молекулярный вес | 30,07 |
| Удельный вес | 1,357 кг/м3 при 0°С и 760 мм рт.ст |
| Газовая постоянная | 28,20 кгм/кг.град |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 0,413 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст. |
| Теплоемкость при постоянном объеме (Сv) | 0,345 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст. |
| Температура кипения | минус 88,6°С |
| Температура плавления | минус 182,5°С |
| Теплота испарения | 116 ккал/кг при температуре кипения и 760 мм рт.ст |
| Теплота плавления | 22,2 ккал/кг |
| Удельный вес жидкого этана при минус 88,6°С | 561 кг/м3 |
| Критическая температура | 32°С |
| Критическое давление | 48,2 кгс/см2 |
| Критическая плотность | 210 кг/м3 |
| Теплотворная способность: | |
| высшая | 12348 ккал/кг |
| 16700 ккал/м3 | |
| низшая | 11390 ккал/кг |
| 15430 ккал/м3 |
Этановая фракция используется в качестве сырья для пиролиза.
Пропановая фракция (С3Н8).
Газ без цвета и запаха.
Н Н Н
| | |
Структурная формула пропана: Н — С — С — С — Н
| | |
Н Н Н
| Молекулярный вес | 44,097 |
| Удельный вес | 2,019 кг/м3 при 0°С и 760 мм рт.ст. |
| Газовая постоянная | 19,23 кгм/кг.град |
| Температура кипения | минус 42,06°С при 760 мм рт.ст. |
| Температура плавления | минус 187,7°С |
| Критическая температура | 95,6°С |
| Критическое давление | 43,0 кгс/см2 |
| Удельный вес жидкого пропилена при минус 42°С | 582 кг/м3 |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 0,445 ккал/кг.град при 20°С и 760 м рт.ст. |
| Теплоемкость при постоянном объеме (Сv) | 0,394 ккад/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст. |
| Теплотворная способность | 20000 ккал/нм3 |
Пропановая фракция используется в качестве топливного газа для печей пиролиза.
Средний состав (в зависимости от режимов, нагрузозок, типа сырья) в % весовых:
| Пропилен | 7,25 |
| Пропан | 85,3 |
| Метилацетилен + пропадиен | 5,8 |
| Углеводороды С4 | 1,65 |
2.3.5.Фракция С4 и выше - газолиновая фракция (куб колонны К-306). Фракция в основном состоит из бутана и бутадиена.
2.3.5.1. бутадиен (С4Н6)
Н Н
| |
Структурная формула бутадиена: С = С - С = С
(дивинила) | | | |
Н Н Н Н
| Молекулярный вес | 54,08 |
| Удельный вес | 646 кг/м3 |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 0,34ккал/кг°С при 20° и 760 мм рт.ст. |
| Температура кипения | минус 4,47°С |
| Температура плавления | минус 108,9°С |
| Теплота испарения при температуре минус 5°С | 99,33 кал/г |
| Критическая температура | 152°С |
| Критическое давление | 42,7 кгс/см2 |
2.3.5.2. Н - бутан (С4Н10)
Н Н Н Н
| | | |
Структурная формула: Н — С — С — С — С — Н
| | | |
Н Н Н Н
| Молекулярный вес | 58,12 |
| Удельный вес | 2,703 кг/м3 при 0°С и 760 мм рт.ст. |
| Газовая постоянная | 14,6 кгм/кг.град |
| Теплоемкость при постоянном давлении (Ср) | 0,458 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм рт.ст. |
| Теплоемкость при постоянном объеме (Сv) | 0,414 ккал/кг.град при 20°С и 760 мм.рт.ст. |
| Температура кипения | минус 0,5°С при 760 мм рт.ст. |
| Температура плавления | минус 138,3°С |
| Теплота испарения при температуре кипения и 760 мм рт.ст. | 93,3 ккал/кг |
| Критическая температура | 152,01°С |
| Критическое давление | 36 кгс/см2 |
Проектный состав в % вес.:
| Углеводородов С3 | 4,7 |
| Бутан-бутилен | 28,7 |
| Бутадиен | 34,0 |
| Углеводороды С5 | 8,8 |
| Бензол | 14,5 |
| Не ароматические углеводороды С6-С8 | 5,4 |
| Толуол, ксилол | 3,9 |
Фракия С4 направляется в цех 0201-0203.
ПРИМЕЧАНИЕ:
В случае изменения действующей нормативной документации на продукцию, новые документы (ГОСТ, ТУ) вводятся в действие автоматически.
Свойства, характеризующие пожаро-взрывоопасность и токсичность готового продукта, сырья, полупродуктов и отходов производства, приводятся в разделе "Безопасная эксплуатация производства".
Литература: "Справочник по разделению газовых смесей", Госхимиздат, Москва, 1963г.
3. Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов.
| Наименование сырья, материалов, полупродуктов | Государствен-ный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья | Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями |
| 3.1. Пирогаз | По регламенту цеха 58-68 | Качественный состав, % вес | Средний состав (в зависимости от режимов, нагрузок, типа сырья): |
| Этилен | 46,0÷51,0 | ||
| 3.2. Пропан-пропиленовая фракция | По регламенту цехов 0201-0203, 0771-0776 | Качественный состав, % об.: | Средний состав (в зависимости от режимов, нагрузок, типа сырья): |
| Этилен, не более | 5,0 | ||
| Бутилен, не более | 0,5 | ||
| По ТУ 0272-024-00151638-99, марок А, Б, В | Содержание, массовая доля компонентов, %: | ||
| Сумма углеводородов С2, не более | 6,0 | ||
| Пропан | не норм. | ||
| Пропилен, не менее | 25,0 | ||
| Сумма углеводородов С4, не более | 8,0 | ||
| Сумма углеводородов С5 и выше, не более | 1,0 | ||
| Сероводорода, не более | 0,002 ( для марок А, Б, В) | ||
| Свободной воды | отс. | ||
| 3.3. Пропилен для пропиленового холодильного цикла | ГОСТ 25043-87 | Содержание, объёмная доля, %: | |
| Пропилена, не менее | 99,0 | ||
| Этилена, не более | 0,01 | ||
| 3.4. Этилен для этиленового холодильного цикла | По регламенту цеха 65-76 | Содержание: | |
| Объёмная доля этилена, %, не менее | 99,9 | ||
| Массовая доля воды, не более | 0,001 | ||
| 3.5. Метанол технический | ГОСТ 2222-95 | Внешний вид | бесцветная прозрачная жидкость без нерастворимых примесей |
| Плотность при 200С, г/смз | 0,791-0,792 | ||
| Массовая доля воды, %, не более | 0,05 | ||
| Испытание с перманганатом калия, мин., не менее | |||
| 3.6. Керосины осветительные | ТУ 38.401-58-10-90 | Плотность при 200С, кг/м3, не более | |
| Фракционный состав: | |||
| до 270°С перегоняется, %, не менее | |||
| 98 % отгоняется при температуре, 0С, не выше | |||
| Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже | |||
| Кислотность, мг KOH на 100 см3 керосина, не более | 1,3 | ||
| Испытание на медной пластинке | выдерживает | ||
| Содержание механических примесей и воды | отсутствие | ||
| 3.7. Топлива для реактивных двигателей ТС-1 | ГОСТ 10227-86 | Плотность при 200С, кг/м3, не менее | |
| Фракционный состав: | |||
| Температура начала перегонки, 0С, не выше | |||
| 10% отгоняется при температуре, не выше, 0С | |||
| 50% отгоняется при температуре, не выше, 0С | |||
| 90% отгоняется при температуре, не выше, 0С | |||
| 98% отгоняется при температуре, не выше, 0С | |||
| Кислотность, мг KOH на 100 см3 топлива, не более | 0,7 | ||
| Температура вспышки, определяемая в закрытом тигле, °С, не ниже | |||
| Содержание механических примесей и воды | отсутствие | ||
| 3.9. Палладиевый катализатор по импорту марки G-58E | По импорту (по паспорту поставщика фирмы Sud-Chemie) | Химический состав катализатора (в пересчёте на прокалённый при 8500С), в % вес. | |
| Массовая доля палладия | 0,03 | ||
| Массовая доля серебра, % вес. | 0,20 | ||
| Насыпная плотность катализатора (прокалённого при 5500С), кг/дм3, не более | 0,7±0,05 | ||
| Размер, мм | 3-5 | ||
| 3.10. Масло компрессорное Кп-8С с повышенной стабильностью | ТУ 38.1011296-90 | Вязкость кинематическая при 400С, мм2/сек | 41,4 – 50,6 |
| Зольность, %, не более | 0,005 | ||
| Содержание механических примесей | Отсутствие | ||
| Содержание воды, % | Отсутствие | ||
| Массовая доля серы, %, не более | 0,5 | ||
| Температура вспышки в открытом тигле, °С, не ниже | |||
| Температура застывания,°С, не выше | Минус 15 | ||
| Кислотное число, мг КОН/г масла, не более | 0,05 | ||
| Плотность при 200С, г/см3 /кг/м3/, не более | 0,885 /885/ | ||
| 3.11. Масло Mobil ДТЕ 798 | По импорту (по паспорту поставщика фирмы Mobil) | Вязкость кинематическая при 40°С, мм2/c | 35 - 52 |
| Массовая доля воды, ррm | факультативно | ||
| Температура вспышки в открытом тигле, °С | факультативно | ||
| Температура застывания, °С | факультативно | ||
| Кислотное число, мг КОН/г масла | факультативно | ||
| Плотность при 200С, г/см3 (кг/м3) | факультативно | ||
| 3.12. Масло для турбодетандера Mobil DTE 13M | По импорту (по паспорту поставщика фирмы Mobil) | Плотность при 200С, г/см3/кг/м3/ | факультативно |
| Вязкость кинематическая при 40°С, мм2/с | 26-39 | ||
| Вязкость кинематическая при 100°С, сСт | факультативно | ||
| Температура вспышки в открытом тигле, °С | факультативно | ||
| Температура застывания, °С | факультативно | ||
| Массовая доля воды | факультативно | ||
| Кислотное число, мг КОН/г масла | факультативно | ||
| 3.13. Ингибитор полимеризации | |||
| 3.13.1.«Ингибитор ИПОН (толуольный раствор)», марка «ИПОН-1101» | ТУ 2415-341-05842324-97 | 1.Внешний вид | Прозрачная жидкость, темно-красного цвета,без механических включений и воды |
| 2.Массовая доля основного вещества в растворе ингибитора, %, не менее | 20,0 | ||
| 3. Массовая доля иминоксильных групп в растворе ингибитора, %, не менее | 2,1 | ||
| 4. Плотность раствора ингибитора, d420, г/см3 | 0,890-0,920 | ||
| 5. pH водной вытяжки, ед., не менее | |||
| 3.13.2.«Ингибитор ИПОН-11011 (толуольный раствор)» | ТУ 2415-025-05842324-2003 | 1.Внешний вид | Прозрачная жидкость, темно-красного цвета,без механических включений и воды |
| 2.Массовая доля основного вещества в растворе ингибитора, %, не менее | 20,0 | ||
| 3. Массовая доля иминоксильных групп в растворе ингибитора, %, не менее | 2,1 | ||
| 4. Плотность раствора ингибитора, d420, г/см3 | 0,890-0,920 | ||
| 3.14. Азот: -давлением не ниже 4,0 и не выше 6,0 кгс/см2; -давлением не выше 70,0 кгс/см2 (для опрессовок) | Постоянный технологический регламент производства азота, кислорода, аргона и сжатого воздуха, цех азота, воздуха; цех холода и кислорода №46-06 | Объемная доля азота % об., не менее | Не менее 99,9 |
| Температура точки росы, 0С | Не выше 30 | ||
| 3.15. Сжатый воздух (воздух КИП) | В соответствии с регламентом № 46-06 и ГОСТ 17433-80 | Температура точки росы должна быть ниже минимальной рабочей температуры; Давление (на выходе из корпуса 0891) Давление (на выходе из корпуса 0890) Температура | Не менее чем на 10К (100С) Не менее 0,55 МПа (5,5 кгс/см2) Не более 3,5 МПа (35,0 кгс/см2) Не более 400С |
ПРИМЕЧАНИЕ: В случае изменения действующей нормативной документации на сырье, материалы новые документы (ГОСТ, ТУ) вводятся в действие автоматически.
4. Описание технологического процесса и схемы
Процесс разделения газов пиролиза включает в себя следующие стадии:
4.1. Компримирование и межступенчатое охлаждение пирогаза.
4.2. Турбодетандер РА-302.
4.3. Предварительное охлаждение и деметанизация пирогаза.
4.4. Выделение этан-этиленовой фракции.
4.5. Гидрирование этан-этиленовой фракции.
4.6. Вторичная деметанизация этан-этиленовой фракции.
4.7. Получение этилена.
4.8. Концентрирование пропилена.
4.9. Пропиленовый холодильный цикл.
4.10. Этиленовый холодильный цикл.
4.11. Установка получения водорода, разбавления фракции С3, выделения «зеленого масла».
4.12. Вспомогательные операции:
4.12.1. Система смазки турбокомпрессоров.
4.12.2. Дренажные емкости и подогрев факельных газов.
4.12.3. Система поддува электродвигателей.
4.12.4. Система пара и конденсата.
4.12.5. Ресивера воздуха КИП.
4.12.6. Система ввода метанола.
4.12.7. Система уплотнений насосов Н-306А, Б,Н-310А, Б.
4.1. Компримирование и межступенчатое охлаждение пирогаза
4.1.1. Описание технологической схемы.
С узла водной промывки цеха пиролиза 58-68 пирогаз с температурой 37÷80ос и давлением не выше 0,6 кгс/см2, пройдя водяные холодильники Т-401А, Б, В, Г и сепараторы Е-403А, Б, и охлаждается до температуры 20÷45ºС и давлением 0,05÷0,4 кгс/см2 поступает на всас первой секции двух параллельно работающих трехкорпусных, шестисекционных, центробежных компрессоров В-401А,Б. Производительность объемная – 1312,13 м3/мин.
При условиях всаса:
| Давление на всасе | 0,05÷0,4 кгс/см2 |
| Температура газа на всасе | 20÷45ºС |
| Давление газа на нагнетании | 35÷39 кгс/см2 |
| Потребляемая мощность | 8000 квт. |
| Число оборотов: | |
| I, II цилиндров | 7240 об/мин. |
| III цилиндра | 14130 об/мин. |
Для защиты турбокомпрессоров от завышения давления на всасе первой секции, предусмотрены защитные устройства, которые установлены перед холодильниками Т-401А, Б, В, Г. При завышении давления на всасе первой секции (перед холодильниками Т-401А, Б, В, Г) выше 0,60 кгс/см2 избыток пирогаза через защитные устройства сбрасывается на факел. Турбокомпрессором пирогаз сжимается до давления 35÷39 кгс/см2. Вместе с пирогазом в турбокомпрессорах В-401А, Б, сжимаются дополнительные потоки газов (отдувки, сдувки), поступающие из технологических узлов газоразделения и пиролиза.
На всас первой секции поступают:
а) сдувки от маслобаков турбокомпрессоров В-401А, Б, В-402А, Б, В-403А, Б, В-404А, Б;
б) сдувки пирогаза от осушителей К-204А, Б, В цеха пиролиза 58-68;
в) сдувки этан-этилена с осушителей К-205А, Б цеха пиролиза 58-68;
г) сдувки пропилена с осушителей К-207А, Б цеха пиролиза 58-68;
д) рецикловый поток метан-этилена с рефлюксной емкости Е-305 через теплообменники Т-310, Т-308,Т-306, Т-309, Т-301 установки выделения метан-водородной фракции из пирогаза.
На всас четвертой секции поступают:
а) сдувки инертов с емкостей Е-309, Е-310 этиленового и пропиленового холодильных циклов;
б) несконденсированные пары с рефлюксной емкости Е-324 установки концентрирования пропилена;
в) отдувки с пробоотборных систем анализа этана, метан-водорода, кубовой жидкости колонн К-301, К-305, К-307 и этан-этилена.
На всас пятой секции поступает метан-этиленовая отдувка с рефлюксной емкости Е-316 вторичной метановой колонны К-305.
Между ступенями сжатия турбокомпрессора В-401А, Б, пирогаз охлаждается до 20ºС оборотной водой в холодильниках Т-402А, Б, Т-403А, Б, Т-404А, Б, Т-405А, Б, Т-406А, Б и сепарируется от конденсата в сепараторах Е-404А, Б, Е-406А, Б, Е-405А, Б, Е-407А, Б, Е-408А, Б.
После шестой секции пирогаз охлаждается в водяном холодильнике Т-407А, Б до 35÷40°С, проходит сепаратор Е-409А, Б, где сепарируется от конденсата и направляется на щелочную очистку и осушку в цех пиролиза.
Отсепарированный конденсат сбрасывается последовательно назад через регулирующие клапаны, поддерживающие уровни в сепараторах, в сепараторы предыдущих секций турбокомпрессора.
Уровень конденсата в сепараторах Е-409А, Б, Е-408А, Б, Е-407А, Б, Е-406А, Б, Е-405А, Б, Е-404А, Б регулируется регуляторами уровня. Регулирующие клапана поз. 407, 406, 405, 404, 403, 402 соответственно установлены на линиях слива конденсата в сепараторы Е-408А, Б, Е-407А, Б, Е-406А, Б, Е-405А, Б, Е-404А, Б, Е-403А, Б.
В случае достижения максимального 90 % уровня конденсата в сепараторах Е-409А, Б, Е-408А, Б, Е-407А, Б, Е-406А, Б, Е-405А, Б, Е-404А, Б срабатывает блокировка на останов электродвигателя турбокомпрессоров В-401А, Б. Конденсат из сепаратора Е-403А, Б насосом Н-401А, Б, В откачивается в емкость Е-203 цеха пиролиза 58-68. Уровень конденсата в сепараторе Е-403А, Б регулируется регулятором уровня. Регулирующие клапана поз. 401 установлены на линии циркуляции конденсата из нагнетания насосов Н-401А, Б, В в линию всаса. В случае достижения максимального - 90 % уровня конденсата в сепараторах Е-403А, Б срабатывает блокировка на останов электродвигателя турбокомпрессоров В-401А, Б.
При аварийном останове турбокомпрессоров В-401А, Б холодильники и сепараторы освобождаются от конденсата сбросом его в емкость Е-402, откуда насосом Н-402 откачивается в емкость Е-203 цеха пиролиза 58-68. Жидкость, унесенная пирогазом в линии всасывания турбокомпрессоров В-401А, Б, собирается в каплеотбойниках, откуда по мере ее накопления сбрасывается в сепаратор Е-403А, Б, а с каплеотбойника первой секции - в сепаратор Е-402.
В качестве уплотняющего газа в турбокомпрессорах В-401А, Б используется этан, поступающий из цеха пиролиза 58-68, или природный газ поступающий из коллектора общества, также метановая фракция, поступающая после холодильника Т-301 узла выделения метано-водородной фракции из пирогаза. Давление уплотняющего газа регулируется регулятором давления. Регулирующие клапана поз. 411 установлены на линии подачи уплотняющего газа к разделительным полостям турбокомпрессоров В-401А, Б.
В случае снижения перепада давления "масло-газ" в системе смазки герметичной системы срабатывает блокировка на аварийный останов электродвигателя турбокомпрессоров В-401А, Б.
В нагнетательных трубопроводах II, IV, V, VI секции компрессора установлены обратные клапаны. Турбокомпрессоры В-401А, Б имеют противопомпажную защиту с перепускными клапанами поз. 401-2. На линии всаса первой секции установлена заслонка для регулирования давления при параллельно работающих компрессорах.
Для исключения образования кокса и полимеров на рабочих колесах турбокомпрессоров ведется периодическая промывка их путем впрыскивания осветительного керосина или топлива для реактивных двигателей ТС-1 в линии всасов. Осветительный керосин или топливо для реактивных двигателей ТС-1 со склада поступает в емкости Е-420А, Б, откуда поршневыми насосами Н-5-1А, Б, В, Г, Н-5-2А, Б, В, Г постоянно подается на всас каждой ступени компрессоров В-401А, Б.
4.1.2. Система автоматического регулирования.
Система автоматического регулирования предназначена для двух пирогазовых компрессоров, работающих параллельно.
Система регулирования осуществляет:
а) управление давлением в общем коллекторе всасывания;
б) противопомпажное регулирование;
в) распределение нагрузки между компрессорами;
г) ограничение мощности эл. двигателя;
д) отображение на экране персонального компьютера положения рабочих точек компрессоров по отношению газодинамических характеристик и архивирование критических событий.
Давление в коллекторе всасывания компрессоров поддерживается с помощью заслонок, установленных перед 1-ой секцией каждого компрессора.
Противопомпажное регулирование для каждого компрессора осуществляется тремя антипомпажными регуляторами, управляющими клапанами (АПК) перепускающими газ из нагнетания 2-ой секции во всасывание 1-ой (1-ая и 2-ая секция образуют 1-ый отсек).
Из нагнетания 4-ой секции во всасывание 3-ей (3-я и 4-ая секции образуют 2-ой отсек).
Из нагнетания 6-ой секции во всасывание 5-ой (5-ая и 6-ая секции образуют 3-ий отсек).
Работа регуляторов осуществляется на основе замера расхода через отсек и давлений во всасывании и нагнетании отсека.
Давление на всасывании компрессоров регулируется посредством главного регулятора процесса (мастер - регулятора МРJC-IА/В), который выполняет следующие функции:
- Пропорционально - интегрально - дифференциальное воздействие на дросселирующие заслонки для поддержания давления, на всасывании на данном уровне;
- Пропорционально - интегральное воздействие на АПК первого отсека для поддержания давления всасывания на уровне, выше минимально-допустимого;
- Определение задания для регуляторов распределения нагрузки.
Турбодетандер РА-302
4.2.1. Назначение установки.
Турбодетандер РА-302 предназначен для получения холода низких параметров (температуры ниже минус 150°С) путем расширения метан-водородной фракции, поступающей из узла выделения метан-водородной фракции из пирогаза отделения газоразделения.
4.2.2. Описание технологической схемы.
Водородная фракция из сепаратора Е-303 и рефлюксной емкости Е-305 установки выделения метан-водородной фракции из пирогаза с давлением 29,8 кгс/см2 и температурой минус 136¸137°С поступают в сепаратор Е-343, где газ отделяется от образовавшегося конденсата. Очищенный от жидкости газ поступает на вход экспандера Е-1 и расширяется до давления 12,5 кгс/см2 с понижением температуры до минус 155°С.
Детандированный газ после экспандера Е-1 проходит сепаратор Е-336, где отделяется от конденсата, образовавшегося при снижении температуры, и направляется на вход экспандера Е-2. После расширения в экспандере Е-2 газ с давлением 4,4 кгс/см2 и температурой минус 165¸170°С направляется в холодильники обратных потоков установки выделения МВФ из пирогаза для отработки своего холода.
Конденсат, образовавшийся в сепараторах Е-343, Е-336, через регулирующие клапаны LV-1415, LV-1416, обьединившись в общую линию, с давлением 6 кгс/см2 и температурой минус 150°С также направляется на установку выделения МВФ из пирогаза для использования его холода в холодильниках обратных потоков.
При аварийном отключении Т/д РА-302 газ после сепаратора Е-343 по байпасной линии, минуя т/д РА-302, сбрасывается регулирующим клапаном РV-1409 непосредственно в холодильники обратных потоков Т-308, Т-306,Т-309,Т-301 установки выделения МВФ из пирогаза.
Отработавший свой холод в холодильниках обратных потоков газ после теплообменника Т-301 с давлением 4,4 кгс/см2 и температурой 3°С поступает на всас компрессора С-1¸С-2 турбодетандера, сжимается до давления (6¸6,8) кгс/см2 и с нагнетания компрессора С-2 поступает в топливную сеть завода через регулирующий клапан РDV 1413, либо направляется помимо клапана в цех на 58-68 на узел осушки для регенерации осушителей.
Турбодетандер РА-302 состоит из 2-х агрегатов, смонтированных на единой стальной платформе.
Каждый агрегат представляет собой одноступенчатый турбодетандер, нагруженный встроенным одноступенчатым компрессором. Оба агрегата обслуживаются системой смазки, газового уплотнения, местной приборной панелью и шкафом управления, установленными на той же платформе.
Расчетные технические характеристики.
| Параметр | Экспандер 1 | Компрессор 1 | Экспандер 2 | Компрессор 2 |
| Молекулярная масса газа | 4,265 | 3,984 | 3,384 | 3,984 |
| Р1, кгс/см2, (абс.) | 30,80 | 5,94 | 13,48 | 5,10 |
| Т1, °С | мин. 136,70 | 20,96 | мин. 155,31 | 3,0 |
| Р2, кгс/см2, (абс.) | 13,50 | 6,85 | 5,40 | 5,94 |
| Т2, °С | мин. 155,31 | 38,75 | мин. 169,68 | 20,96 |
| Расход, кг/час | ||||
| Мощность, кВт | ||||
| Скорость, об/мин. | ||||
| КПД, % |
Система смазки т/д РА-302 служит для циркуляции охлажденного и отфильтрованного смазочного масла под давлением через подшипники турбодетандера.
Масло из маслобака R-1 с давлением 7,5 кгс/см2 поступает на всас одного из насосов Р-1 или Р-2. С нагнетания насоса масло с давлением 13,5 кгс/см2 подается на один из маслоохладителей С-1 или С-2 и с температурой (35¸40)°С через фильтр F-1 подается на подшипники экспандеров 1, 2, после которых через расходчики FС-901, FС-902 сливается в маслобак R-1.
Гидроаккумулятор камерного типа, включенный в систему смазки, служит для подачи масла к подшипникам при снижении давления подачи масла или при останове маслонасоса.
Технологический газ в детандере и компрессоре уплотняется по валу точно посаженными коническими лабиринтными уплотнениями. Однако, с целью предотвращения потерь технологического газа, предусмотрена подача теплого и сухого газа (уплотняющего газа), совместимого с технологическим, в среднюю область лабиринтного уплотнения под давлением, превышающим давление технологического газа в этой зоне. Уплотняющий газ, пройдя через электронагреватель Н-2, где подогревается от температуры минус 145°С до (15¸16) °С, проходит далее фильтр F-2, регулирующие клапаны (регуляторы дифференциального давления) и через игольный клапан NVSS поступает в лабиринтные уплотнения детандера. Подачей технологического газа на входе каждого агрегата детандера осуществляют регуляторы HJС-101, HJC-201, которые управляют работой клапанов НV-101, НV-201, установленных на линиях входа газа в экспандеры 1, 2.
Противопомпажная система, которой снабжен турбодетандер, защищает компрессоры С-1, С-2 от помпажа (неустойчивой работы), контролируя режим работы компрессоров и, при необходимости, регулируя расход рециркуляции технологического газа через компрессоры. Для контроля режима работы компрессора противопомпажная система использует измерительные преобразователи расхода и перепада давления поз. РДТ-101. Оба преобразователя направляют сигналы на микрорегулятор противопомпажной системы, встроенный в ПЛК (программируемый логический контроллер). Микрорегулятор поддерживает соотношение полученных сигналов в установленных пределах, управляя перепускным клапаном FV-101, на линии перепуска с нагнетания на всас компрессоров.
Программируемой логический контроллер (ПЛК) служит для контроля режима работы т/детандера и включает сигнализацию при перевышении любого, предварительно установленного, безопасного предела параметра работы т/детандера.
Предупредительный сигнал указывает на наличие неисправности и требует от оператора (машиниста обслуживающего т/детандер) принятия мер по ее устранению.
При превышении пределов параметров безопасной работы агрегата срабатывает аварийный сигнал и ПЛК автоматически останавливает т/детандер.
Аварийный останов завершается закрытием входных отсечных клапанов детандера.
Для выдачи информации по параметрам работы т/детандера и в качестве сигнализатора служит дисплей, установленный на местном щите установки, а так же приборы КИПиА и сигнализаторы на центральном щите операторной машзала.