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.3_1,2, которые обогреваются паром давлением 0,5 МПа (5 кгс/см²). Газожидкостная смесь изобутана из испарителей поз.3_1,2 возвращается в сепаратор поз.2, где происходит отделение от капель жидкости. Уровень в сепараторе поз.2 регулируется подачей пара в испарители поз.3_1,2.

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.90_1,2, и из испарителей поз.3_1,2 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.8002_1,2, 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.4_1,2, 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.8016_1,2.

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, 3_1,2, 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, 3_1,2, 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.3_1,2 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.104_а 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.4_1,2 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. 6019^б. 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. 19_1,2.

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. 6019^а 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.