Описание технологической схемы

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 9Следующая ⇒

Сырье - сжиженная бутан-бутиленовая фракция (ББФ) с температурой 48 ⁰C и давлением 4¸ 6 кгс/см², которое регулируется с помощью схемы поддавливания с ГФУ, поступает на установку из буллитов № 400, 401 парка ГФУ. Подается в линию сырья на установку, куда также может подаваться отработанная бутан-бутиленовая фракция через клапан-регулятор расхода (поз.1А-2), установленный на линии выкида от насосов Н-3, Н-9, Н-9А, диафрагма установлена на этой же линии до клапана-регулятора. Предусматривается возможность использования в качестве сырья пропан-пропиленовой фракции с буллитов №№ 399, 405 ¸ 408 парка ГФУ. Температура, давление и расход сырья на установку регистрируется на мониторе компьютера в операторной, соответственно поз.114, поз.2307 и поз.1А-1. Все три прибора в описываемой последовательности установлены на линии сырья на установку Ду-100 после секущей задвижки до врезки в сырьё линии рисайкла.

Далее смешанное с отработанной ББФ сырье (в том случае, когда концентрация непредельных углеводородов превышает 50%) поступает в холодильник-теплообменник Т-34, в котором охлаждается оборотной водой до температуры не более 33 ⁰C и далее в фильтр механической очистки Ф-6, после этого сырьё подаётся в коалисцирующий фильтр Ф-7 для коагуляции и отстоя избытка диспергированной влаги. Предусматривается подвод горячего конденсата к холодильнику-теплообменнику Т-34 для подогрева в случае необходимости в холодное время года. Температура выхода сырья из теплообменника Т-34 поддерживается клапаном-регулятором температуры (поз.1206), установленным на линии обратной оборотной воды или обратного пароконденсата (в зависимости от условий подготовки сырья) из Т-34. Показание (поз.1206) регистрируется на экране монитора и на щите КИП в операторной.

Для поддержания оптимальной степени гидратации сырья дополнительно предусматривается возможность подачи парового конденсата дозировочным насосом Н-12, Н-12А из емкости Е-4 в теплообменник Т-35, где он охлаждается оборотной водой и далее в линию сырья перед теплообменником Т-34. Конструкцией насосов предусматривается ручное регулирование расхода пароконденсата, визуальный контроль за которым определяется по ротаметру, смонтированному на линии выкида от насосов в Т-35.

Из коалисцирующего фильтра Ф-7 сырье поступает в буферную емкость Е-1. Технологической схемой предусматривается возможность подачи сырья в буферную емкость Е-1, минуя механический фильтр Ф-6 и коалисцирующий фильтр Ф-7. Предусмотрен периодический вывод воды со следами углеводородов из отстойной зоны буферной емкости Е-1 при достижении максимального уровня раздела фаз, который регистрируется и сигнализируется (по максимальному показанию) на мониторе компьютера в операторной поз.104. Давление и уровень в емкости Е-1 поз.3А и поз.22 регистрируются на мониторе компьютера в операторной. Уровень в Е-1 (поз.22) сигнализируется (по минимальному показанию). На ёмкости Е-1 установлен дополнительный дифуровень (поз.4305Б), показание которого выведено на экран монитора в операторной.

Линия поддавливания используется периодически в случае перехода работающей установки с пропан-пропиленовой фракции (ППФ) на бутан-бутиленовую фракцию, и какое-то время создает давление на входе бутан-бутиленовой фракции на установку такое же, какое было при работе на пропан-пропиленовой фракции, так как спад давления до 4¸ 6 кгс/см² неминуемо вызовет переход оставшегося в переработке пропан-пропилена из сжиженного состояния в газообразное. По мере замены сырья полностью на бутан-бутиленовую фракцию линия поддавливания выключается из схемы.

Сырье из буферной емкости Е-1 забирается подпорным насосом Н-3 (Н-7А, Н-7Б), который прокачивает его через теплообменник Т-9 и фильтр Ф-1 на прием сырьевых насосов Н-1, Н-1Б, Н-1/1, Н-1/2.

Температура сырья на выходе из буферной емкости Е-1 регистрируется на мониторе компьютера в операторной поз.50-7. Термопара установлена непосредственно на линии выхода сырья из Е-1.

Температура сырья на выходе из теплообменника Т-9 регистрируется на щите КИП в операторной поз.1201 и регулируется клапаном-регулятором расхода полимердистиллята из Т-3 в Т-9 для подогрева сырья. Термопара установлена непосредственно на линии выхода сырья из Т-9. Кроме того в этом же месте установлена дополнительная дублирующая термопара этой же позиции, показание от которой регистрируются и сигнализируется (по максимальному показанию) на экране компьютера в операторной.

Давление на выкиде насосов Н-1, Н-1Б, Н-1/1, Н-1/2 регулируется клапаном-регулятором давления (поз.2А), который смонтирован на линии с выкида на прием насосов Н-1, Н-1Б, Н-1/1, Н-1/2, регистрируется и сигнализируется (по минимальному и максимальному показанию).

Имеется разгрузочная линия от сырьевых насосов Н-1/1 и Н-1/2 в буферную емкость Е-1, клапан-регулятор расхода которой (поз.13) установлен на линии выкида Н-1/1, Н-1/2 в разгрузочную линию, и завязан с диафрагмой расхода сырьевых насосов, установленной на общей выкидной линии от Н-1-х в Т-1.

Сырьевыми насосами Н-1, Н-1Б, Н-1/1, Н-1/2 сырье прокачивается через теплообменник Т-1, где нагревается за счет тепла полимердистиллята, отходящего из реакторного блока, до температуры 150 ⁰C, а затем поступает в паровой подогреватель Т-2, где сырье дополнительно нагревается паром до температуры 165-190 ⁰C и поступает в реакторы под давлением до 79 кгс/см².

Температура сырья на выходе из Т-2 регулируется клапаном-регулятором температуры, установленным на линии подачи пара в Т-2 (поз.39А) и регистрируется на щите КИП в операторной. Термопара, с которой завязан данный клапан, установлена непосредственно на линии выхода сырья из Т-2. Кроме того, в этом же месте установлена дополнительная дублирующая термопара этой же позиции, показание от которой регистрируется на экране компьютера в операторной.

Сырье проходит параллельно через 6 реакторов. На входе в каждый реактор смонтирован клапан-регулятор расхода сырья (поз.3203¸ 3208), завязанный с диафрагмой, установленной непосредственно перед клапаном и отборы давления (поз.2104¸ 2109). Данные показания регистрируются на мониторе компьютера в операторной и на щите КИП в операторной. Также имеется обводная байпасная линия помимо реакторов полимеризации. Сырьё до клапанов-регуляторов расхода сырья (поз.3203 – 3208) не давая в реактора можно вывести сразу в теплообменник Т-1 и далее через редуцирующие клапана поз.9 в колонну К-1, или сразу на поз.9 и в К-1, минуя теплообменник Т-1. Поз. 9 сигнализируется на щите КИП в операторной (по минимальному и максимальному показанию). Данная схема применяется при пуске установки после ремонта и вывода её на нормальный технологический режим с целью минимизации потери активности катализатора, т.к. после ремонта, в первые 2-3 часа работы установки по трубам перемещается значительное количество неконтролируемой грязи и воды, оставшейся в трубах после пропарки установки. После прогона всей грязи реактора попеременно включаются на поток, начиная с того реактора, который отработал большее количество дней, и установка выводится на нормальный технологический режим. Съем тепла в реакторах осуществляется циркуляцией парового конденсата, который залит в межтрубное пространство корпуса реакторов. Паровой конденсат с низа паровых баранов Е-5А, Е-5Б поступает в межтрубное пространство в нижнюю часть реакторов Р-1¸ 6, температура регистрируется на мониторе компьютера (поз.49-1 ¸ 49-6). Термопары установлены непосредственно на линии входа конденсата в нижнюю часть межтрубного пространства реакторов. Циркуляция парового конденсата возникает при нагреве парового конденсата за счет тепла реакции полимеризации (реакция экзотермическая) до температуры парообразования и его частичного испарения. Пароконденсатная смесь с верхней части реакторов поступает в среднюю часть паровых барабанов Е-5А, Е-5Б, где происходит отделение пара от конденсата. Температура выхода пароконденсатной смеси из верхней части реакторов Р-1¸ Р-6 регистрируется на мониторе компьютера в операторной (поз.50-1¸ 50-6). Термопары установлены на линиях выхода пароконденсата из верхней части межтрубного пространства реакторов в Е-5А, Е-5Б. Водяной пар из паровых барабанов направляется в подогреватель сырья Т-2 и частично сбрасывается в сепаратор Е-10, где происходит разделение пара на мятый пар и паровой конденсат. Паровой конденсат, полученный при конденсации пара в Т-2, поступает в паровые барабаны Е-5А, Е-5Б. Для регулировки давления в паровых барабанах Е-5А, Е-5Б острый пар, минуя Т-2, подается в линию конденсата из Т-2 в Е-5А, Е-5Б через клапан-регулятор давления в Е-5А, Е-5Б (поз.39). Давление в Е-5А, Е-5Б (поз.39) сигнализируется (по минимальному показанию).Подача острого пара предусмотрена также и в линию пара перед Т-2. Температуры в паровых барабанах Е-5А и Е-5Б регистрируются на мониторе компьютера в операторной, соответственно поз.48-9 и поз. 48-10. Уровни в паровых барабанах Е-5А, Е-5Б регистрируются и сигнализируются (по минимальному показанию) на мониторе компьютера в операторной и дублируются для каждого барабана. Соответственно для Е-5А поз.37 и поз.4403, а для Е-5Б поз.36 и поз.4404. Кроме того, уровень Е-5А поз.37 завязан с клапаном-регулятором расхода пароконденсата, установленном на линии конденсата от реакторов в сепаратор Е-10.

Возмещение потерь парового конденсата в паровых барабанах Е-5А, Е-5Б производится подкачкой его насосами Н-11, Н-11А, Н-8, Н-8А, Н-8Б из емкости Е-4. При избытке конденсата он сбрасывается с нижней части реакторов Р-1¸ Р-6 в емкость-сепаратор Е-10. С верха Е-10 пар уходит в линию мятого пара на ГФУ и затем в заводскую линию мятого пара. С низа Е-10 паровой конденсат через клапан-регулятор уровня в Е-10 (поз.24), воздушные холодильники АВГ-4, АВГ-4А поступает в емкость парового конденсата Е-4. Если емкость Е-4 залита полностью (выше 85-90%) закрывается клапан-регулятор уровня в Е-4 (поз.20), расположенный на входе конденсата в Е-4, и конденсат поступает в заводскую линию откачки конденсата. Уровень конденсата в ёмкости Е-4 сигнализируется (по минимальному показанию). При работе уровень конденсата в паровых барабанах Е-5А, Е-5Б необходимо держать в пределах от 10 до 90%, что обеспечивает полный залив реакторов на всю их высоту, необходимый для поддержания определенной температуры в реакторах. Так же имеется схема продувки реакторов паром для поддержания температуры в реакторах при частично отработанном катализаторе, а также схема предпускового разогрева реакторов с помощью инжекторов, установленных на линиях входа пароконденсата в нижнюю часть межтрубного пространства реакторов. Давление в реакторах (поз 2104¸ 2109) регистрируется и сигнализируется. (по максимальному показанию). Температура продуктов полимеризации на выходе из теплообменника Т-1 регистрируется на мониторе компьютера в операторной (поз.48-7). Далее продукты полимеризации поступают через редуцирующие клапана поз.9 на блок ректификации в колонну К-1 для разделения на отдельные компоненты. Отводимая с верха К-1 отработанная бутан-бутиленовая (пропан-пропиленовая) фракция проходит через клапан-регулятор давления (поз.10)

Давление регистрируется и сигнализируется (по минимальному и по максимальному показанию), охлаждается и конденсируется в воздушных холодильниках-конденсаторах ВХК-1, 1А, ВХК-2, 2А и в холодильнике-конденсаторе ВХК-3, 3А завязанном с ними по параллельной схеме. Температура на выходе из ВХК-1, 1А, ВХК-2, 2А, а также температура на выходе из ВХК-3, 3А регистрируются на мониторе компьютера в операторной, при этом термопары смонтированы на двух потоках выхода из ВХК-1, 1А, ВХК-2, 2А и на двух потоках выхода из ВХК-3, 3А соответственно (поз.48-12, поз.48-13) и (поз.48-15, поз.48-16).

Далее отработанная фракция поступает в рефлюксную емкость Е-2. Температура входа в Е-2 регистрируется с выводом показания на мониторе компьютера (поз.48-11). Рефлюкс из Е-2 насосом Н-3, Н-9, Н-9А частично подается на орошение в К-1, а балансовое количество откачивается с установки через клапан-регулятор уровня в Е-2 (поз. 38). Уровень нефтепродукта в ёмкости Е-2 (поз.38) регулируется и сигнализируется (по минимальному и максимальному значению) на щите КИП в операторной. Кроме того, рефлюксная емкость Е-2 оснащена дополнительным дифуровнем поз. 4207, который регистрируется с выводом показания на монитор компьютера.

Предусмотрен дренаж воды со следами углеводородов из отстойной зоны рефлюксной емкости Е-2 в канализацию. Уровень раздела фаз в отстойной зоне емкости Е-2 регистрируется и сигнализируется (по максимальному показанию) на мониторе компьютера в операторной (поз.38А). Температура низа колонны К-1 регулируется подачей пара в рибойлер Т-3 клапаном-регулятором температуры поз.12, который установлен на линии подачи пара в Т-3. Термопара, с которой завязан клапан смонтирована на линии подачи горячей струи из Т-3 в низ колонны К-1, с выводом регистрации и сигнализации (по минимальному и максимальному показанию). На этой же линии смонтирована дополнительная термопара этой же позиции с выводом регистрации и сигнализации (по максимальному показанию) на монитор компьютера. Температура верха колонны К-1 регулируется подачей орошения в колонну клапаном-регулятором расхода (поз.17), который установлен на линии орошения, расход орошения регистрируется и сигнализируется (по минимальному показанию) с выводом показания на мониторе компьютера (поз.11). Несконденсированные газы из Е-2 поступают в топливную сеть завода через клапан-регулятор давления в Е-2 (поз.14). Давление в Е-2 регистрируется и сигнализируется (по минимальному и максимальному показанию). Давление в Е-2 поддерживается 5, 0 - 17, 8 кгс/см², в зависимости от сырья. На этой же линии, после клапана поз.14, установлена диафрагма поз.107, с выводом показаний расхода газа в топливную сеть завода на щит КИП в операторную. Стабильный полимердистиллят с рибойлера Т-3 проходит через клапан-регулятор уровня (поз.23), необходимое количество через клапан-регулятор температуры (поз.1201) направляется в теплообменник Т-9, где подогревает сырье, поступающее на установку, и далее в одну секцию воздушного холодильника ВХК-2, ВХК-2А, после чего выводится на ТСЦ. Расход и температура полимердистиллята на выходе с установки регистрируются с выводом показаний на мониторе компьютера, соответственно поз.83 и поз.48-17. Уровень в Т-3 регулируется клапаном (поз.23), установленным на линии откачки полимердистиллята, регистрируется и сигнализируется (по нижнему и верхнему показанию) на щите КИП в операторной. Кроме того, в рибойлере Т-3 установлен дополнительный уровень поз.4205, который регистрируется с выводом показаний на монитор компьютера в операторной.

Контроль производства

Нормы технологического режима

Таблица 2.2

№ пп	Наименова-ние стадий процесса, аппараты, показатели режима	№ поз прибора по схеме	Един. изм.	Допустимые пределы технологических параметров	Требуе-мый класс точности измерительных приборов	Примечание
от	до

	Расход сырья	1а-1	м³/ч			2, 5	регистрация
	Расход сы-рья в каж- дый реактор	3203-	м³/ч	4, 5		2, 5	регулирование регистрация
	Температура выхода из реакторов	48-1- 48-6	⁰С			1, 5	регистрация
	Перепад давления на один реактор		кгс/см²	-		2, 5	показание
	Давление в реакторах: в трубном пространстве	2104-2109	кгс/см²	-		2, 5	показание
в корпусе		кгс/см²	-		2, 5	показание
	Температура сырья на выходе из Т-2	39а	⁰С			1, 5	регулирование регистрация
	Уровень парового конденсата в Е-5А, Е-5Б		%			1, 5	регулирование регистрация
	Температура сырья на выходе из Т-34		⁰С		-	1, 5	регулирование регистрация

Продолжение таблицы 2.2


Температура сырья на выходе из Т-9		^0С			1, 5	регулирование регистрация
Давление в колонне К-1		кгс/см²		17, 8	1, 5	регулирование регистрация
Температура верха К-1		⁰С			1, 5	регулирование регистрация
Температура низа К-1		⁰С			1, 5	регулирование регистрация
Давление в емкости Е-1	3а	кгс/см²		16, 8	1, 5	регулирование регистрация
Давление в паровых барабанах Е-5А, Е-5Б		кгс/см²	-		1, 5	регулирование регистрация
Давление в емкости Е-7	-	кгс/см²	-		2, 5	показание по месту
Давление пара		кгс/см²			1, 5	регулирование регистрация
Давление оборотной воды	-	кгс/см²	2, 5	4, 0	2, 5	показание по месту
Давление воздуха КИПиА после клапана		кгс/см²	1, 4	1, 5	2, 0	регулирование регистрация
Давление техническо-го воздуха	-	кгс/см²			2, 5	показание по месту
Температура отходящего полимердис-тиллята		⁰С	-		1, 0	регистрация

Аналитический контроль производства

Таблица 2.3

№№ пп	Наименование стадий процесса, анализируемый продукт	Место отбора пробы	Контролируемые показатели	Методы конт-роля (методика анализа, госу-дарственный или отраслевой стандарт)	Норма	Частота контроля

	Сырье	Емкость Е-1	1.Компонентный состав	ГОСТ 10679	-	1 раз в сутки
	Полимердистиллят	Насос Н-6, Н-6а	1.Плотность при 20 ⁰С, г/см	ГОСТ 3900	0, 725- 0, 730	2 раза в сутки
2.Фракционный состав	ГОСТ 2177	-	2 раза в сутки
3.Йодное число в г йода на 100 г полимердистиллята, не ниже	ГОСТ 2070		По требованию
4.Содержание серы, %, не более	ГОСТ 19121	0, 05	2 раза в сутки
	Бутан-бутиленовая фракция отработанная	Емкость Е-2	1. Компонентный состав	ГОСТ 10679	-	2 раза в сутки

Материальный баланс

Эффективный фонд работы установки рассчитывается по формуле:

(1)

где ПР_к =23 – простой установки в капитальном ремонте

ПР_Т = 0 – простой установки в текущем ремонте

Т_к = 340– период между капитальными ремонтами

Т_Т = 0– период между текущими ремонтами

365 – календарный фонд времени

Время работы установки:

340× 24=8160 час/год

Мощность по сырью G_c=204000 т/год

Результаты разгонки полимердистиллята, полученного при давлении 35 кгс/см², возьмем из анализов, полученных при пробной работе реактора полимеризации на опытном заводе приведены в таблице 2.4

Разгонка полимердистиллята

Таблица 2.4

Выкипает. Объемный %	н.к.	10%	30%	50%	70%	90%	к.к.
Температура, К

На основе данных из таблицы 2.4 найдем среднюю температуру кипения полимердистиллята

По формуле Воинова определим молекулярную массу полимердистиллята:

М_п.д.=52, 63-0, 246Т_ср.Т+0, 001Т²_ср.Т(3)

М_п.д.=52, 63-0, 246*404+0, 001*404²=116, 5

Исходные данные для расчета материального баланса приведены в таблице 2.4.

Исходные данные (компонентный состав сырья)

Таблица 2.5

Компоненты	Количество %, масс	Молекулярная масса
Пропан С₃Н₈ Пропилен С₃Н₆ Изобутилен i-С₄Н₈ Н. бутилен н-С₄Н₈ Сумма бутанов С₄Н₁₀ Газовый бензин С₅Н₁₂	0, 6 4, 5 10, 7 24, 5 57, 8 1, 9

На основе данных таблицы рассчитаем загрузки в реакторы полимеризации

Загрузка в год:

(4)

Загрузка в сутки:

(5)

Загрузка в час

(6)

Учитывая, что полимеризации не подвергаются: пропан, сумма бутанов, а также газовый бензин (пентан), то расходы по материальному балансу они будут, как и приходные. При расчете материального баланса реактора полимеризации олефинов, воспользуемся опытными данными. По литературным данным [2], при полимеризации смеси углеводородов глубина превращения отдельных компонентов сырья равна (в масс. %):

Пропилен – 90-100

Изобутилен – 100

Нормальный бутилен – 95-100

По нормальному бутилену примем глубину превращения равной 95%, по пропилену, равной 100 %, т.к. количество не так велико, и разность в 5% не скажется на расчете.

(7)

Материальный баланс приведен в таблице 2.6

Материальный баланс

Таблица 2.6

Компон-енты	Молекулярная масса	Количество, масс.%	Количество, мол.%	Количество
т/год	т/сут	кг/ч	кмоль/ч
Приход С₃Н₈ С₃Н₆ i-С₄Н₈ н-С₄Н₈ С₄Н₁₀ С₅Н₁₂		0, 6 4, 5 10, 7 24, 5 57, 8 1, 9	0, 76 6, 05 10, 8 24, 66 56, 29 1, 5		3, 6 64, 2 346, 8 11, 4		3, 4 26, 8 47, 8 109, 4 249, 2 6, 6
Сумма	-						443, 2
Расход С₃Н₈ н-С₄Н₈ С₄Н₁₀ С₅Н₁₂ Полимердистиллята	116, 5	0, 6 1, 25 57, 8 1, 9 38, 45	0, 98 1, 57 71, 72 1, 95 23, 78		3, 6 7, 35 346, 8 11, 4 230, 85	306, 25 9618, 7	3, 4 5, 47 249, 2 6, 6 82, 56
Сумма	-						347, 2

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒