Описание технологической схемы по стадиям технологического процесса

 

Газофракционирующая установка 45-1 предназначена для разделения смеси сжиженных углеводородных газов с установок завода на узкие углеводородные фракции и компоненты автомобильного бензина.

Установка 45-1 представляет одну технологическую линию.

Сырье с установок 35-11-1, 2 и 22-4 поступает в сырьевые емкости Е-1а и Е-1б (имеется возможность их последовательной работы), схемой предусмотрена возможность подачи сырья помимо емкостей Е-1а, Е-1б в подогреватели Т-5 или Т-6.

Давление в емкостях Е-1а и Е-1б в пределах 9-14,5 кг/см2 регулируется регулятором давления поз.PIRC 47, 48, сбросом газа из них в топливную систему завода.

Уровни жидкости в емкостях измеряются и регистрируются приборами поз. LIR 45, 46. Сырье из емкостей Е-1а и Е-1б насосами Н-1, 1а через межтрубное пространство теплообменника Т-3, где подогревается до 100°С теплом бензинового компонента, поступающего из куба колонны К-2, подается на 14, 20 или 26 тарелки колонны К-1.

В колонне К-1 под давлением до 20 кг/см2, температуре верха до 75°С и низа до 140°С происходит отделение от сырья легких углеводородов (метан, этан, пропан), которые с верха колонны через конденсаторы-холодильники КХ-1, 1а поступают в рефлюксную емкость Е-1. Постоянство питания колонны К-1 регулируется клапаном регулятором расхода поз. FIRC 39, установленным на выкидной линии насоса Н-1, 1а.

Давление в колонне К-1 и емкости Е-1 регулируется клапаном регулятора поз. PIRC 37, установленным на трубопроводе сброса газа из Е-1 через буллит Б-1 в топливную сеть. Имеется возможность направить газ через межтрубное пространство теплообменника Т-4 в Б-1.

Жидкие углеводороды (рефлюкс) из Е-1 насосами Н-2,2а подаются через клапан регулятора расхода поз. FIRC 42, на орошение колонны К-1, а избыток через клапан-регулятора уровня поз. LIRC 36 откачивается на ГНС (Горгаз), на дополнительную очистку от Н2S на установку 35-11/1 или через теплообменник Т-4 в буллит Б-1 и далее в топливную сеть завода.

Имеется возможность подачи газообразной пропановой фракции из Е-1 на уст.35-11/1. Также имеется возможность откачки бутан-изобутановой фракции через блок осушки (адсорберы А-1, 2, 3) на ЗСС.

Блок осушки предназначен для снижения содержания влаги в сжиженной пропановой и бутановой фракций до количеств, исключающих образование гидратных пробок в трубопроводе в холодное время года. Снижение содержания влаги происходит при прохождении восходящего потока пропановой (бутановой) фракции через слой цеолита марки NаА (NаХ), в микропорах которого задерживаются и удерживаются (адсорбируются) молекулы воды. По мере насыщения цеолита водой степень осушки газа уменьшается, поэтому цеолит периодически подвергается регенерации. Регенерация заключается в десорбции молекул воды с поверхности цеолита потоком горячего газа.

Блок осушки включает в себя три адсорбера А-1, А-2 и А-3 работающих попеременно, в которые засыпано по 2 м3 цеолита и подогревателя Т-4, в котором нагревается газ регенерации (природный газ).

При работе адсорберов, сжиженная пропановая (бутановая) фракция из Е-1(Е-2) насосами Н-2, 2а (Н-3, 3а) через клапан-регулятор уровня в Е-1 (Е-2) поз.LIRC 36 (поз. LIRC 34), и задвижку № 1, (№ 9) блока осушки (см.схему) подается в нижнюю часть адсорберов находящихся в работе, проходит слой цеолита, и с верха адсорбера через задвижку № 2 (№ 10) блока осушки, поступает в линию выхода пропана (бутана) с установки. Процесс осушки происходит при давлении до 20 кгс/см2, контролируемом приборами поз. PIR 73 (адсорбер А-1), поз. PIR 74 (адсорбер А-2) и поз. PIR 78 (адсорбер А-3) и температуре до 60°С, которая контролируется приборами поз.TI 24а-5 (А-1), TI 24а-6 (А-2) и TI 24а-3 (А-3).

Один адсорбер находится в это время на регенерации. Регенерация адсорбента состоит из трех этапов:

- освобождение аппарата от продукта;

- регенерация;

- охлаждение.

При освобождении адсорбера А-1 (А-2, А-3) сжиженный газ может быть направлении по трем направлениям:

1) передавливается в соседний аппарат сухим газом из емкости Е-1;

2)сбрасывается в топливную сеть завода;

3)сбрасывается в факельные емкости Е-2а. Е-2б.

При этом уровень в освобождаемом адсорбере контролируется прибором поз.LIR 76 (А-1), LIR 77 (А-2).

После освобождения адсорбера от сжиженного газа, на блок осушки направляется природный газ в количестве до 3000 м3/час, расход которого регулируется клапаном-регулятором поз.FIRC 75, установленным на линии подачи природного газа в блок осушки.

Природный газ проходит межтрубное пространство теплообменника Т-4, где нагревается острым паром до температуры 200°С, контролируемой прибором поз. TIR 29 и регулируемой клапаном-регулятором поз. TIRC 70 на линии подачи пара в Т-4. Затем нагретый газ проходит нисходящим потоком адсорбер А-1 (А-2, А-3), вынося из цеолитного слоя влагу, далее идет через газовый узел в буллит Б-1 и попадает в топливную сеть завода. Температура природного газа на выходе из адсорберов в А-1, А-2 и А-3 контролируется термопарами поз.TI 24а-5, TI 24а-6 и TI 24а-3 соответственно. Давление в адсорбере при регенерации не выше 6 кгс/см2. Регенерация считается законченной при достижении разницы температур на входе и выходе адсорбера до 30°С.

Далее начинается охлаждение адсорбера, которое проводится постепенно, во избежание разрушения гранул адсорбента. Для этого задвижки на выходе и входе газа в Т-4 закрываются. Охлаждение продолжается до достижения температуры 40°С, после чего этот адсорбер можно включать в работу.

Положение задвижек блока осушки при работе и регенерации показано в таблице 2, 3.

Таблица 2 При осушке пропана

Положение задвижки А-1 А-2 А-3
работа регенерация работа регенерация работа регенерация
открыта № 1, 1-1, 1-2, 1-5, 1-7, 2 № 1-3, 1-4 № 1,2-1, 2-2, 2-5, 2-7, 2 № 2-3, 2-4 № 1, 3-1, 3–2, 2 № 3-3, 3-4
закрыта № 1-3, 1-4, 1-6, 1-8 № 1-1, 1-2, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8 № 2-3, 2-4, 2-6, 2-8 № 2-1, 2-2 2-5, 2-6, 2-7, 2-8 № 3-3,3-4, 3-5, 3-6 № 3-1, 3–2, 3-5, 3-6

 

Таблица 3 При осушке бутана

Положение задвижки А1 А-2 А-3
работа регенерация работа регенерация работа регенерация
открыта № 9, 1-6, 1-1, 1-2, 1-8, 10 № 1-3, 1-4 № 9, 2-6, 2-1, 2-2, 2-8, 10 № 2-3, 2-4 № 9, 3-5, 3-6, 10 № 3-3, 3-4
закрыта № 1-5, 1-7, 1-3, 1-4 № 1-1, 1-2, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8 № 2-5, 2-7, 2-3, 2-4 № 2-1, 2-2, 2-5, 2-6, 2-7, 2-8 № 3-1,3-2, 3-3, 3-4 № 3-1, 3-2, 3-5, 3-6

 

В случае образования гидратных пробок в трубопроводе сжиженной пропановой фракции, предусмотрена подача в эту линию абсолютированного изопропилового спирта насосами Н-5, 5а.

Температура низа колонны К-1 поддерживается за счет нагрева части нижнего продукта колонны в трубном пространстве испарителя Т-1 и регулируется подачей пара в межтрубное пространство испарителя с помощью клапана регулятора температуры поз. TIRC 35, установленного на входе пара в него.

Уровень в колонне К-1 регулируется клапаном-регулятором уровня поз. LIRC 40, 40а, установленным на перетоке нижнего продукта в колонну К-2. Расход питания К-2 замеряется расходомером поз. FIR 21.

В колонне К-2 при давлении 7 кгс/см2, температуре верха до 85°С и низа до 135°С происходит выделение бутан-изобутановой фракции из бензина. Температура низа колонны К-2 поддерживается за счет подогрева части нижнего продукта колонны в трубном пространстве испарителя Т-2 и регулируется подачей пара в межтрубное пространство Т-2 через клапан регулятора температуры поз. TIRC 26.

Балансовое количество бензина с низа колонны К-2 через трубное пространство теплообменника Т-3 под собственным давлением или насосами Н-4, (4а) откачивается через блок защелачивания установки ЭЛОУ-АВТ цеха № 1 в товарный парк цеха № 10 или на установку 22-4 в качестве сырья. Уровень в К-2 регулируется клапаном регулятора уровня поз. LIRC 23,25, установленным на выкидном трубопроводе насосов Н-4 (4а). Расход бензина с установки измеряется расходомером поз. FIR 12.

Бутан-изобутановая фракция с верха колонны К-2, пройдя конденсаторы-холодильники КХ-2, 2а, поступает в рефлюксную емкость Е-2.

Давление в колонне К-2 и емкости Е-2 поддерживается сбросом газа из Е-2 через клапан регулятора давления поз. PIRC 33 в топливную систему завода. Из рефлюксной емкости Е-2 часть бутан-изобутановой фракции насосом Н-3 (3а) через клапан регулятора расхода поз. FIRC 22, подается на орошение К-2, а балансовое количество, через клапан регулятора уровня Е-2 поз. LIRC 34, этими же насосами подается на испарение в подогреватель-рибойлер Т-5 (Т-6) и измеряется расходомером поз. FIR 49 или через блок осушки (адсорберы А-1, 2, 3) на завод синтезспирта – регулирование расхода бутана на ЗСС осуществляется с помощью клапан-регулятора поз.FIRC 79 установленного на линии бутана в Т-5(Т-6).

Имеется возможность работы установки без колонны К-2 (при низкой загрузке по сырью). Нижний продукт К-1 при этом направляется по схеме: К-1 —> трубное про­странство Т-3 —> насосы Н-4 (4а) —> через блок очистки ЭЛОУ-АВТ или на установку 22-4.

Подогреватели-рибойлеры Т-5, Т-6 работают попеременно: один работающий, другой - резервный. В межтрубном пространстве подогревателя-рибойлера Т-5 (Т-6) бутан-изобутановая фракция из Е-2, а при необходимости сырье установки подается для отпарки легких углеводородных фракций. Температура нагрева регулируется подачей пара в трубное пространство, через клапан регулятора температуры поз. TIRC 35 (32). Давление в Т-5 (Т-6) поддерживается сбросом испаренных газов в топливную сеть завода через клапан регулятора давления поз. PIRC 27 (30). Фракция бензина с низа Т-5 (Т-6) через клапан-регулятора уровня в подогревателе-рибойлере поз. LIRC 28 (31), поступает в емкости Е-2а, 2б. Сюда же поступают жидкие углеводороды с факельного хозяйства и паровой котельной.

Жидкость из Е-2а, 2б насосом Н-6 периодически (по мере наполнения) откачивается в сырьевые емкости Е-1а, 1б по линии подачи жидких углеводородов с завода синтетического спирта в сырье установки или в Т-5(6).

В состав установки входит система снабжения завода топливным газом. Углево­дородные газы из Е-1, Е-2, Е-1а, 1б, Т-5 (Т-6) объединяются на газовом узле установки в один поток, который поступает в буллит Б-1. Имеется возможность направить газ через межтрубное пространство теплообменника Т-4 в Б-1.

Буллит Б-1 является аккумуляторной емкостью и служит для сглаживания скачков (пульсаций) давления в заводской топливной сети.

Давление в топливной системе завода поддерживается в заданных пределах с помощью двух регулирующих клапанов: один (поз.PIRC 55) установлен на линии сброса газа из Б-1 на факел, а второй (поз. PIRC 56) - на линии подачи природного газа в заводскую топливную сеть. При повышении давления в Б-1 (а соответственно и в заводской сети) выше заданного верхнего предела, открывается клапан регулятора давления поз. PIRC 55 и газ стравливается на факел (при этом клапан регулятора давления поз. PIRC 56 на подаче природного газа закрыт). При понижении давления в топливной системе клапан регулятора сброса на факел поз. PIRC 55 закрывается и, если давление продолжает понижаться и достигает нижнего заданного предела, то открывается клапан на линии подачи природного газа поз. PIRC 56.

При необходимости отключения буллита Б-1, схемой предусмотрена возможность направления поступающих в него газов непосредственно в заводскую топливную сеть. При этом давление верхнего заданного предела регулируется клапаном-регулятором поз. PIRC 59 сброса газа на факел с газового узла установки.

Уровень жидкости в Б-1 регулируется клапаном регулятора уровня поз. LIRC 54, установленным на перетоке из Б-1 в Е-2а, 2б.

Работа установки по «короткой» схеме. При остановке установки часть ее оборудования продолжает работать для производства топливного газа. При этом сырье на­правляется помимо сырьевых емкостей Е-1а, 1б непосредственно в подогреватель-рибойлер Т-5 (Т-6). Здесь происходит интенсивная отпарка углеводородных газов, которые поступают по обычной схеме в Б-1. Бензиновая фракция с низа Т-5 (Т-6) под собственным давлением направляется в сырье установки 22-4.