Прием и компримирование аммиака

Жидкий аммиак из изотермического хранилища производства аммиака центробежным насосом с давлением 1,5 - 1,9 МПа и темпе­ратурой 6 - 22 ^оС подается на производство карбамида.

Количество и давление жидкого аммиака, поступающего в цех, конт­ролируется датчиками FIR-2001, PIR-2126. Межцеховой коллектор подачи жидкого аммиака в цех, при прохождении над пеше­ходными переходами и автодорогой, выполнен с защитным кожухом. Между трубопроводом аммиака и защитным кожухом постоянно находится азот. Контроль за состоянием герметичности трубопровода жидкого аммиака, проходящего над дорогами, осуществляется с помощью двух электороконтактных манометров, при этом предусмотрена сигнализа­ция минимального давления азота в защитном кожухе (при недостаточном количестве азота) и максимального (при нарушении герметичности свар­ных швов трубопровода). Срабатывание электроконтактных манометров фиксируется (световая и звуковая сигнализация) на ЦПУ. Для аварийного опорожнения коллектора жидкого аммиака предусмотрено две емкости объ­емом по 100 м³ поз. Е-1/1,2. Выдача аммиака из емкостей поз. Е-1/1,2 про­изводится в виде газообразного в узел рецикла. Испарение жидкого ам­миака осуществляется паром, подаваемым в емкость через змеевик. Дав­ление газообразного аммиака регулируется количеством пара, подаваемо­го в змеевик. Аварийные емкости поз. Е-1/1,2 оборудованы тремя уровнемерами.

На коллекторе жидкого аммиака установлены задвижки АМЖ-1 и АМЖ-2 аварийного отключения аммиака по входу в цех и на установку.

В узле приема и компримирования аммиака жидкий аммиак поступает в дегазационный сосуд поз. V-101, далее на кориоллисовый расходомер поз. FIR-2001, после чего через фильтр поз. S-102А,В (один в работе, один в резерве) в сборник поз. V-103. В случае засорения работающего фильтра и увеличения сопротивления более 0,2 МПа производится переключение фильтров. Макси­мальное или минимальное значение температуры поступающего жидкого ам­миака сигнализируется TIRAHL-2303. При снижении температуры жидкого аммиака ниже +5 ^оС срабатывает блокировка TIASL-2304 с остановкой ам­миачных насосов ВД поз. Р-102.

При снижении уровня в сборнике поз. V-103 до 20 % срабатывает сиг­нализация от датчика поз.LIRASL-2501, а при 15 % останавливаются насосы поз.Р-102. Из сборника поз.V-103 жидкий аммиак поступает на всас ам­миачных насосов ВД поз. Р-102 А,В,С (два рабочих, один резервный). Аммиачный насос ВД поз. Р-102 представляет собой трехплунжерный насос, гидравлическая часть которого выполнена с раздельными блоками, имею­щими общий всасывающий и нагнетающий коллекторы.

Насосами ВД поз. Р-102 жидкий аммиак сжимается до давления 15,0-17,0 МПа и через инжектор поз. J-201 подается в узел синтеза в конденсатор ВД поз. Е-202.

Расход аммиака в синтез, после компримирования, регулируется количеством оборотов электродвигателя плунжерного насоса поз. Р-102А,В,С (два рабочих, один резервный) терристорными преобразова-телями частоты с коррекцией по поз. FIRС-2002.

Все аммиачные сдувки из узла приема и компримирования аммиака направляются в сборник амводы поз. V-703 . Сбросы от предохранительных клапа­нов осуществляются в аварийную емкость поз. V-760.

4.2.3 Синтез карбамида (технологическая схема, лист 3, стр. 230

Реакционная смесь с массовой долей карбамида не менее 31 %, остальное карбамат аммония, аммиак и вода выводится из колонны синтеза поз. R-201 через переливную трубу в стриппер поз. Е-201. Максимальный уровень поз.LIRAН-2502 над воронкой перелива в колонне синтеза регулируется при помощи клапана поз.HIC-2601 с сигнализацией максимального значения на ЦПУ.

Стриппер представляет собой теплообменный аппарат, в верхней час­ти которого над трубной доской установлен распределитель подачи реак­ционной смеси в трубку аппарата.

Равномерность поступления реакционной смеси в трубки стриппера обеспечивается за счет калибровочных отверстий, имеющихся на каждой насадке трубки стриппера.

В нижней части стриппера установлен распределитель диоксида уг­лерода, равномерно распределяющий диоксид углерода по всем трубкам стриппера.

В стриппере, через распределитель, реакционная смесь равномерно распределяется по поверхности трубок аппарата и в виде пленки стекает вниз.

Противотоком к реакционной смеси в стриппер подается диоксид уг­лерода с давлением не более 15,5 МПа и температурой не менее 110 ^оС. В стриппере поз. Е-201 происходит разложение карбамата ам­мония и отдувка свежим диоксидом углерода, выделившихся при разложении карбамата аммония, аммиака, диоксида углерода, воды и инертов. Реак­ция разложения карбамата аммония эндотермическая. Тепло, необходимое для проведения процесса разложения карбамата аммония, создается за счет конденсации насыщенного водяного пара, поступающего в межтрубное пространство стриппера давлением 1,6 - 2,1 МПа из сату­ратора ВД поз.V-905.

Давление пара в сатураторе поз.V-905 клапаном поз.PIC-2109 регулируется таким образом, чтобы плав, выходящий из стриппе­ра, содержал 6 - 9 % аммиака, и составляет при 100 % нагрузке 1,8 - 2,1 МПа, при 70 % нагрузке 1,6 - 1,8 МПа.

Вследствие относительно низкой температуры подводимой СО₂ (110 - 120^оС), температура нисходящей жидкостной пленки снижается с 180 - 185^оС до 160-178^оС.

Отвод реакционной смеси из стриппера поз. Е-201 осуществляется клапаном поз.LIRC-2503. Наличие уровня в нижней части стриппера исключает прямое попадание диоксида углерода в узел рецикла (реверс диоксида углерода). Максимальное и минимальное значение уровня сигнализируются датчиком поз.LIRAHL-2504, максимальное значение температу­ры – датчиком поз.TIAН-2321. После регулирующего клапана поз.LIRC-2503 раствор с массовой долей карбамида 55 - 57 % дроссе­лируется до давления 0,25 - 0,35 МПа и направляется в ректификационную колонну поз. С-303.

Газовая фаза, образовавшаяся при разложении карбамата аммония и свежий диоксид углерода из верхней части стриппера отводится в кон­денсатор ВД поз. Е-202. В конденсатор ВД поз. Е-202 через инжектор ВД поз. J-201 подается свежий аммиак от насосов поз. Р-102 и УАС из скруббера ВД поз. Е-203, а также небольшое количество реакционной смеси из ко­лонны синтеза поз. R-201. Количество подаваемого жидкого аммиака регу­лируется таким образом, чтобы отношение мольных долей аммиака, диоксида углерода и воды в газовой фазе соста­вило соответственно 2,8 – 3,5 : 1 : 0,4 – 0,7. При таком соотношении достигается оптимальный режим работы установки.

Потоки из стриппера и инжектора смешиваются в верхней части кон­денсатора ВД поз. Е-202. В трубном пространстве конденсатора при тем­пературе 165 – 175 ^оС и давлении 13,4 - 14,7 МПа проте­кает реакция образования карбамата аммония.

Выделяющееся тепло реакции используется для получения пара низ­кого давления 0,32 - 0,55 МПа. Для этого в межтрубное пространство конденсатора ВД поз. Е-202 насосами поз. Р-905А,В (один в работе, один в резерве) через паровой котел поз.V-201А,В подается конденсат.

Уровень конденсата в паровых сепараторах поз.V-201А,В регулируется клапаном поз. LICAHL-2505, с сигнализацией максимального и минимального значений в ЦПУ. Образующийся в межтрубном пространстве конденсатора пар, поступает в паровые сепараторы поз.V-201А,В, из которых подается в кол­лектор пара НД.

Количество образующегося пара измеряется расходомером FIRC-2006. Основная часть пара используется в производстве карбамида, а неис­пользованный пар поступает на теплообменник поз.Е-901 через клапан поз.FCV-2006. Полученный конденсат направляется самотеком в сборник поз. V-901.

Изменение давления в паровом сепараторе поз. V-201 А,В меняет и раз­ность температур между средами в межтрубном и трубном пространствах конденсатора ВД поз. Е-202.

При нормальном технологическом режиме в паровых сепараторах поз. V-201 А,В устанавливается такое давление, чтобы часть диоксида углерода не конденсировалась и из нижней части конденсатора по газовой линии нап­равлялась в колонну синтеза поз. R-201. В колонне синтеза диоксид уг­лерода, реагируя с аммиаком, обеспечивает автотермичность процесса образования карбамида, температура верха колонны синтеза при этом составляет 180 - 185^оС.

Полученный в конденсаторе ВД поз. Е-202 карбамат аммония с непро­реагировавшими аммиаком, диоксидом углерода и инертами с температурой 167 - 173 ^оС поступает в колонну синтеза поз. R-201.

В колонне синтеза при температуре 180-185^оС по TR-2316, давлении 13,4 - 14,7 МПа по PIRAH-2104, времени пребывания реак­ционной смеси в колонне около часа протекает процесс образования кар­бамида.

Колонна синтеза представляет собой кованый стальной, футерован­ный аппарат. Для улучшения гидродинамического режима, что улучшает контакт газовой и жидкой фаз, колонна оборудована десятью ситчатыми та­релками, которые создают в колонне каскад последовательных реакторов, предотвращающих поперечные и возвратные потоки среды. «Живое» сечение колонны синтеза постоянно уменьшается за счет уменьшения количества отверстий в тарелках:

- пять нижних имеют 600 отверстий;

- три средние имеют 485 отверстий;

- две верхние имеют 375 отверстий.

При этом колонна синтеза работает в режиме реактора идеального вытеснения реакционной смеси. Степень конверсии диоксида углерода в карбамид составляет 55-57 %.

Газовая фаза, содержащая непрореагировавшие аммиак, диоксид уг­лерода, пары воды и инерты, из колонны синтеза с температурой 180 – 185 ^оС отводится в скруббер ВД поз.Е-203.

В скруббере конденсируется аммиак и диоксид углерода с образова­нием карбамата аммония. Тепло реакции отводится циркулирующим в межтрубном пространстве конденсатом от насосов поз. Р-906А,В (один в работе, один в резерве) по схеме: насос поз. Р-906, скруббер ВД поз.Е-203, воздушные холодильники поз. Е-904/1,2, насос поз.Р-906.

Заполнение системы охлаждения скруббера Е-203 перед пуском осу­ществляется конденсатом от насосов поз.Р-908, Р-905. Давление в контуре поддерживается клапаном поз.РIC-2103. Температура цир­кулирующего конденсата не менее 110 ^оС на входе в межтрубное прост­ранство скруббера ВД поз. Е-203 регулируется работой воздушных холодильников поз.Е-904/1,2.

При снижении температуры циркулирующего конденсата ниже 100 ^оС срабатывает сигнализация по TIAL-2320.

Полученный раствор карбамата аммония с температурой не менее 155 ^оС (TIR-2319) из скруббера по переливу поступает в инжектор ВД поз. J-201 и через конденсатор ВД поз. Е-202 возвращается вместе с ос­новной частью карбамата в колонну синтеза ВД поз. R-201, где превраща­ется в карбамид (реакция дегидратации).

Газовая фаза, содержащая непрореагировавшие аммиак, диоксид уг­лерода, пары воды и инерты из скруббера ВД поз.Е-203 дросселируется клапаном поз.HIC-2603 до давления 0,55 - 0,7 МПа и направляется в абсорбер поз. С-701.

Скруббер ВД состоит из двух частей:

- сепаратора;

- теплообменника.

В сепараторе происходит разделение реакционной смеси, поступаю­щей из колонны синтеза.

Теплообменник оборудован центральной трубой, по которой обеспе­чивается циркуляция раствора в трубном пространстве и тем самым повы­шается эффективность теплообмена. Теплообменная часть скруббера ВД поз. Е-203 заполнена раствором карбамата аммония так, что над ней име­ется только небольшой объем газа. Газовая смесь над жидкостью может быть при определенных условиях взрывоопасной.

Между сепаратором и теплообменником установлена разрывная мемб­рана для предупреждения повреждения аппарата при образовании взрывоо­пасной смеси и появления источника инициации. В случае взрыва разры­вается мембрана и взрывная волна гасится в верхней пустотелой части аппарата.

4.2.4 Рецикл (технологическая схема, лист 3, стр. 230).

Карбамид-карбаматный раствор, с массовой долей 55 - 57 % карба-мида, 6 - 9 % аммиака, не более 11% диоксида углерода и реакционной воды после стриппера ВД поз. Е-201 дросселируется до давления 0,25 - 0,35 МПа и поступает в колонну ректификации поз. С-303. Колонна ректификации состоит из:

- скруббера поз. С-303, заполненного насадкой «Рашига», для обеспечения лучшего контакта газовой и жидкой фаз;

- сепаратора поз.S-303;

- подогревателя поз. Е-302.

В ректификационной колонне раствор карбамида форсункой равномер­но распределяется по верхнему слою насадки и стекает по ней вниз. Противотоком через насадку снизу вверх движется газовая фаза, выде­лившаяся при разложении карбамата аммония в подогревателе поз. Е-302. В слоях насадки происходит массотеплообмен движущихся навстречу друг другу потоков. Раствор карбамид-карбамата, пройдя нижний слой насад­ки, попадает на «глухую» тарелку и по переливной линии поступает в теплообменник (в трубное пространство) поз. Е-302, где нагревается паром под давлением 0,2 - 0,45 МПа до температуры 130 - 145 ^оС, подачей пара в подогреватель поз. Е-302 через клапан поз. TIC-2329.

Паровой конденсат из теплообменника поз.Е-302 отводится в экспандер пара поз.V-953, и далее насосом поз.Р-905А,В подается в паровые сепараторы поз.V-201А,В. Уровень в экспандере пара поз.V-953 поддерживается автоматически клапаном поз.LIC-2529: при его избытке - клапаном поз.LIC-2529/1 отводом конденсата в сборник конденсата поз. V-901, а при его недостатке - пополнением через клапан поз.LIC-2529/2 из коллектора конденсата К-12.

В подогревателе поз. Е-302 при давлении в системе 0,25-0,35 МПа и температуре 130-145 ^оС происходит окончательное раз­ложение карбамата аммония и отгонка свободного аммиака. Из подогрева­теля поз. Е-302 газожидкостная смесь поступает в сепаратор поз. S-303. В сепараторе отделяется газовая фаза (аммиак, диоксид углерода, пары воды и инерты), выделившаяся при разложении карбамата аммония. Для предотвращения проскока газовой фазы с выходящим раствором в сепараторе клапаном поз. LIC-2509 поддерживается уровень 0,5 - 1,5 м (20 - 80 %).

После сепаратора поз. S-303 раствор с массовой долей карбамида не менее 67 %, аммиака не более 2,0 %, диоксида углерода не более 1,0 %, биурета не более 0,5 %, ос­тальное вода, поступает в вакуум-испаритель поз. S-304, где в усло­виях вакуума происходит отгонка аммиака, диоксида углерода и паров воды. Значение вакуума Рабс.= 25,0 - 75,0 кПа измеряется датчиком поз. PIR-2123. Отсепарированный газ направляется в конденсатор поз. Е-701 для конденсации.

Раствор карбамида из вакуум-испарителя поз.S-304 с температу­рой 90 - 105 ^оС и массовой долей карбамида 69 - 72 %, аммиака не более 1,0 %, диоксида углерода не более 0,7 %, остальное вода, поступает в гидрозатвор сборника карбамида поз.V-302. Вместимость сборника 280 м³, при нормальных условиях работы установки уровень в сборнике дол­жен быть минимальным - 20 %.

Газовая фаза из колонны ректификации поз.С-303 с объемной долей аммиака не более 38 %, диоксида уг­лерода не более 52 % (остальное пары воды и инерты) поступает в нижнюю часть конденсатора поз.Е-303, в котором происходит окончательное образование раствора углеаммонийных солей (РУАС).

При работе конденсатора поз.Е-720 флегма насосом поз.Р-712 из сепаратора поз. S-701 подается для закрепления солей на десорбер поз.С-702 через клапан поз.FIC-2016 и откачивается в нижнюю часть конденсатора поз.Е-303 (расход РУАС измеряется датчиком поз. FI-2017, уровень регулируется клапаном поз. LIC-2518), (уровень в сепараторе поз.S-701 регулируется клапаном поз.LIC-2538).

Тепло реакции образования РУАС в конденсаторе Е-303 отводится циркулирующим конденса­том через воздушные холодильники по схеме: насос поз.Р-903, воздушный холодильник поз.Е-902, кон­денсатор НД поз. Е-303, насос поз. Р-903.

В период подготовки к пуску и во время работы система заполняется и подпитывается конденсатом К-12 от насосов поз Р-901 непосредственной подачей конденсата на всас насосов поз.Р-903А,В и постоянной сдувкой инертов в сборник конденсата поз. V-901 из верхней части конденсатора поз. Е-303, и воздушных холодильников поз. Е-902. Заполнение контура фиксируется по уровню в переливном бачке поз. V-907 с сигнализацией уровня по максимальному значению.

Температура циркулирующего конденсата регулируется клапаном поз. TCV-2334. При снижении температуры циркулирующего конденсата ниже 55 ^оС срабатывает сигнализация TIRCAL-2334.

УАС, образовавшиеся в конденсаторе поз. Е-303, с температурой не более 80 ^оС (по TIR-2337) поступают в сборник поз.V-301, над которым уста­новлен скруббер абгазов поз. С-304, заполненный кольцами Паля. Сюда же направляются несконденсировавшиеся аммиак, диоксид углерода из сепаратора поз. S-701 кон­денсатора поз. Е-720.

Раствор УАС с массовой долей аммиака не менее 30 %, диоксида уг­лерода не более 37 % из сборника поз.V-301 насосами поз.Р-301А,В,С (два в работе, один в резерве) с давлением 15,9 МПа и температурой не выше 80 ^оС подается в скруббер ВД поз.Е-203, регистрируется расходомером поз. FIR-2020, плотность солей регистрируется DIR-2020.

Уровень поз. LICA-2510 в сборнике поз.V-301 регулируется автоматически или в ручном режиме изменением количества оборотов электродвигателя насосов поз. Р-301А,В,С по UIC-2608, UIC-2609, UIC-2610. При снижении уровня до 20 % срабатывает сигнализация LICAL-2510.

Непрореагировавшие газообразный аммиак, диоксид углерода из сборника поз.V-301 поступает в скруббер абгазов поз. С-304. В скруббе­ре аммиак, диоксид углерода поглощаются слабым раствором УАС, посту­пающим из абсорбера поз. С-701.

Тепло конденсации отводится циркулирующим раствором УАС по схе­ме: скруббер поз. С-304 - насос поз. Р-305 - холодильник поз. Е-305 - скруббер поз. С-304 - насос поз. Р-305.

Слабый раствор УАС из скруббера поз. С-304 в кубовой части сборника поз.V-301 смешивается с концентрированными УАС и частично через дроссельную шайбу В-302 поступают в конденсатор поз. Е-303. Уровень в скруббере НД поз.С-304 поддерживается клапаном поз. LIC-2538 c отводом слабого раствора УАС в верхнюю часть дополнительного конденсатора поз.Е-303А и частично для закрепления солей клапаном поз. FIC-2025 подается в нижнюю часть конденсатора десорбции поз.Е-720 (при его работе) или на верхнюю тарелку десорбера поз.С-702. Абгазы из скруббера НД поз.С-304, с незначительным содержанием аммиака, направляются в конденсатор абгазов поз. Е-715.

Для предотвращения резкого роста давления в рецикле в аварийных ситуациях предусмотрен клапан поз.PIC-2113 сброса газовой фазы в санитарную трубу поз.Х-701.

4.2.5 Выпаривание (технологическая схема, лист 4, стр. 231).

Раствор карбамида с концентрацией не менее 70 % и температурой до 90-105 ^оС из гидрозатвора сборника раствора карбамида поз.V-302 насосом поз.Р-303А,В подается через клапан поз. FIC-2012 в подогреватель первый ступени выпарки поз.Е-401. Предусмотрена сигнализация по максимальному и минимальному значению уровня в гидрозатворе LIRA-2512.

Гидрозатвор через шаровой клапан соединен со сборником раствора карбамида поз.V-302. При наличии уровня в сборнике поз.V-302 открывается шаро­вой клапан и сбрасывается раствор, находящийся в сборнике.

В первой ступени выпарки раствор карбамида упаривается до массо­вой доли карбамида 95 % при температуре 124 - 132 ^оС и давлении 20 - 50 кПа (абс.). Температура регулируется клапа­ном поз.TIRC-2341, подачей пара в межтрубное пространство испа­рителя поз.Е-401. Парожидкостная смесь из испарителя первой ступени пос­тупает в сепаратор первой ступени выпарки поз. S-401, где соковые пары от­деляются от раствора карбамида.

Раствор карбамида из сепаратора первой ступени поз. S-401 по баромет­рической трубе поступает в испаритель второй ступени поз. Е-402.

Во второй ступени выпарки раствор упаривается при давлении не более 5,0 кПа (абс.) до массовой доли карбамида 99,8 %.

Температура плава на выходе из сепаратора поз. S-402 (135-140 ^оС) обеспечивается подачей пара 0,4 МПа через клапан поз.TIRC-2342/1, который работает в диапазоне пневмосигнала от 0,1 до 0,06 МПа. При недостатке количества тепла для обеспечения необходимой температуры плава карбамида происходит автоматическая подача пара 4,0 МПа открытием клапана поз. TIC-2342/2, который работает в диапазоне пневмосигнала от 0,06 до 0,02 МПа. В случае производственной необходимости возможна работа испарителя второй ступени поз.Е-402 с использованием пара давлением 0,9 МПа, подаваемого через клапан поз.TIRC-2342.

Выпарные аппараты первой и второй ступени представляют собой ко­жухотрубные теплообменники, совмещенные в верхней части с сепаратора­ми.

Из испарителя поз. Е-402 парожидкостная смесь поступает в сепа­ратор поз.S-402, где парообразная фаза отделяется от плава карбамида.

Плав карбамида из сепаратора второй ступени поступает на всас насосов плава поз.Р-401 А,В,С (один в работе, два в резерве). Уровень в сепараторе регулируется клапаном поз. LIC-2514 или клапаном поз. HIC-2612.

В процессе пуска выпарки до выхода на нормальный технологический режим плав карбамида через регулирующий клапан поз.HIC-2612, трехходовой клапан поз. HIC-2613 циркулирует обратно в сборник раствора карбамида поз.V-302. С выходом установки на режим трехходовой клапан поз.HIC-2613 перекрывает линию циркуляции и плав подается на гранулятор поз.G-602А,В (один в работе, один в резерве). Линия циркуляции постоянно остается под протоком пара 0,4 МПа во избежание ее кристаллизации. Для контроля за состоянием циркуляционной линии на отметках +93 м и +7,2 м производится постоянный замер температуры по TIR-2328/1 и TIR-2328/2.

После выхода на режим узла выпаривания во всасывающий трубопровод насосов поз.Р-401 дозируется КФС (карбамидоформальдегид-ная смола). КФС насосом поз.Н-50 из хранилища поз.Е-I0 подается в напорный бак поз.Е-9, расположенный на отм. +61,2 м этажерки синтеза. Уровень в напорном баке регистрируется LIR-2537. Напорный бак снабжен переливной трубой в хранилище поз. Е-I0. Из напорного бака поз.Е-9 КФС самотеком подается во всасывающий трубопровод насосов поз.Р-401, в котором смешивается с плавом карбамида.

Расход КФС, поступающего на всас насосов поз. Р-401, измеряется ротаметром поз. FIR-2028 и регулируется в пределах 0,08 – 0,16 м³/ч на одну тонну гранулированного карбамида клапаном поз.FIC-2028.

Для поддержания температуры КФС 20 - 30 ^оС напорный бак снаб-жен змеевиком, в который подается конденсат. Показание уровня и температуры КФС в напорном баке поз. Е-2 выведено на ЦПУ.

Трубопроводы КФС снабжены спутником. Конденсат обогрева трубоп­роводов и напорного бака поз.Е-2 направляется в сборник V-901.

Для промывки и продувки коммуникаций напорного бака поз.Е-9 пре­дусмотрена подача конденсата и азота.

Соковый пар из сепаратора первой ступени выпарки поз.S-401 конден­сируется в конденсаторе первой ступени поз.Е-702. Несконденси-ровавшиеся пары эжектором поз. J-702 подаются в конденсатор поз. Е-701 через клапан отсекатель поз. HAZ-2616/1. На линии перед клапаном поз. HAZ-2616/1 установлен свечной клапан поз. HAZ-2616/2 для снятия вакуума. Для полного снятия вакуума на линии газовой фазы в конденсатор поз.Е-701 установлен клапан поз. HAZ-2616.

Соковый пар из сепаратора второй ступени поз.S-402 отсасывается эжектором поз.J-703 и направляется в конденса­тор поз.Е-703.

Для предотвращения кристаллизации карбамида, содержащегося в соковых парах, на линии выхода из сепаратора второй ступени поз.S-402 предусмотрена промывка газохода перед эжектором поз. J-703 амводой, подогретой до температуры 100 ⁰С в теплообменнике поз. Е-709, подаваемой от насоса поз. Р-704. Количество амводы, подаваемой на промывку через форсунки, контролируется по ротаметру поз. FI-2054. Предусмотрена промывка газохода второй ступени выпарки на отметке +46 м и газохода первой ступени выпарки на отметке +57 м.

Во время остановки выпарной установки возможна промывка сепаратора второй ступени поз.S-402 конденсатом от насоса поз.Р-401.

Несконденсировавшиеся в конденсаторе поз.Е-703 пары эжектором поз.J-704 направляются в конденсатор поз. Е-704 для дальнейшей конден-сации. Часть паров конденсируется, а часть нескон­денсировавшихся паров эжектором поз.J-705 направляется в конденсатор поз.Е-701, где смешивается с соковыми парами первой ступени выпарки.

В качестве рабочего потока в эжекторах поз.J-702, J-703, J-704, J-705 используется пар Ризб.=0,32-0,55 МПа. Конденсаторы поз.Е-702, Е-703, Е-704, Е-705 представляют собой кожухотрубные вертикальные теплообменники, охлаждаемые оборотной водой.

Конденсат соковых паров из конденсатора поз.Е-703 и расширителя конденсатора поз.Е-702 (предусмотрена промывка линии от насоса поз.Р-704) самотеком сливается в гидрозатвор поз.V-707. Конденсат соковых паров из конденсатора поз.Е-702 сливается в общий коллектор КСП, соединенный со сборником амводы поз. V-703 через гидрозатвор, и частично отводится для поддержания уровня в гидрозатворе поз.V-707 клапаном поз.LIC-2521. КСП из конденсатора поз.Е-704 самотеком сливается в общий коллектор КСП сборника поз.V-703. Конденсат соковых паров из расширителя конденсатора выпарки поз.Е-703 с концентрацией карбамида 20-25 % через гидрозатвор поз.V-708 сливается в гидрозатвор сборника раствора карбамида поз. V-302, откуда направляется в сборник поз.V-605.

В сборнике поз.V-703 постоянно поддерживается уровень не ниже 20 % для создания гидрозатвора в системе выпарки. С этой же целью пе­ред пуском сборник поз.V-703 заполняют конденсатом до 20 % уровня.

Для предотвращения кристаллизации плава карбамида в рубашки ли­ний плава подается пар с температурой не менее 135 – 140 ^оС, которая выбрана с учетом минимального образования биурета за время транспортировки плава до гранулятора. С целью уменьшения прироста биурета обогрев ли­нии плава осуществляется при минимальном давлении пара 0,4 МПа, которое регулируется клапаном поз.PIC-2115. Конденсат из рубашки обогрева линии плава карбамида отводится в сборник конденсата поз.V-901.

4.2.6 Гранулирование (технологическая схема, лист 4, стр. 231).

Полученный плав на установке выпаривания, с содержанием карбами­да 99,8% насосом поз.Р-401А,В,С (один в работе, два в резерве) подается через трехходовой кла­пан поз.HIC-2613 на центробежный гранулятор поз.G-602А,В (один в работе, один в резерве). Количество пода­ваемого плава на гранулятор измеряется по FIR-3030 и регулируется клапаном поз.HIC-2612 (LIC-2514). При помощи центробежного грануля-тора поз.G-602 плав разбрызгивается по всему сечению гранбашни.

За время падения капли затвердевают и в виде гранул собираются в нижней части гранбашни.

Размер гранул регулируется изменением скорости вращения разбрызгивателя гранулятора (с увеличением числа оборотов разбрызгивателя диаметр гранул уменьшается). Для этого электродвигатель привода гранулятора снабжен терристорным преобразователем токовой частоты. Регистрация числа оборотов гранулятора осуществляется по UIR-3309 (UIR-3310).

Гранулятор центробежного типа состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и разбрызгивателя. Разбрызгиватель представляет собой коническую корзину, имеющую калиброванные отверстия, от чистоты которых зависит гранулометрический состав карбамида. Замена корзин гранулятора производится с помощью подъемного устройства.

Тепло кристаллизации плава карбамида отводится воздухом, засасы­ваемым через окна в нижней части гранбашни вентиляторами поз. К-603 А,В,С,Д.

4.2.7 Десорбция и гидролиз (технологическая схема, лист 5, стр. 232).

Аммиачная вода, образовавшаяся в результате конденсации соковых паров выпарки и пара после эжекторов, поступает в сборник аммиачной воды поз.V-703.

Из сборника поз.V-703 аммиачная вода насосом поз.Р-703А,В (один в работе, один в резерве) подается в теплообменник поз.Е-707, в котором нагревается сточной водой, выхо­дящей из десорбера второй ступени поз.С-704 и направляется в десорбер первой ступени поз. С-702. Десорбер первой ступени поз. С-702 представляет собой аппарат колонного типа, оборудованный 15-ю тарелками, из которых три верхние тарелки ситчатые, а остальные 12 - клапанные.

В десорбере под давлением 0,2-0,4 МПа отго­няется аммиак и диоксид углерода за счет тепла газов десорбции, пос­тупающих из десорбера 2-й ступени поз. С-704.

Давление в десорбере первой ступени поддерживается клапаном поз.PIC-2119 отводом газов из десорбера в конденсатор поз. Е-720.

Уровень в десорбере первой ступени регулируется клапаном поз. LIC-2519, изменением количества аммиачной воды, подаваемой на насосы поз.Р-706А,В (один в работе, один в резерве). Аммиачная вода от на­сосов поз.Р-706 направляется через первый подогреватель гидролиза поз. Е-721 и второй подогреватель гидролизера поз. Е-750 в гидролизер поз. С-703.

В первом четырехкорпусном кожухотрубном подогревателе поз. Е-721 амвода нагревается до 170 ^оС по ТIR-2356 потоком, идущим из гидролизера, а во втором пластинчатом подогревателе поз. Е-750 - до 182 ^оС по ТIС-2357 за счет тепла конденсата 2,0 МПа, поступающего из межтрубного пространства стриппера поз. Е-201 или конденсации водяного пара давлением 2,4-3,9 МПа из общего коллектора пара D-40.

Гидролизер - вертикальный аппарат с 10-ю ситчатыми тарелками.

В гидролизере при давлении не более 1,95 МПа, давле­ние поддерживается клапаном поз.PIC-2120 выдачей парожидкост­ной смеси из гидролизера в десорбер второй ступени поз.С-704, с темпера­турой не менее 182 ^оС и времени пребывания около одного часа происходит раз­ложение карбамида на аммиак и двуокись углерода.

Парожидкостная смесь из гидролизера поз.С-703, поступает в первый по­догреватель гидролизера поз.Е-721, в котором подогревает аммиач­ную воду, поступающую в гидролизер от насоса поз. Р-706. После подогревателя поз.Е-721, раствор подается в десорбер второй ступени поз.С-704.

В десорбере второй ступени поз.С-704, представляющем собой аппарат колонного типа с 18-ю клапанными тарелками, из раствора отгоняется аммиак и диоксид углерода. Отгон производится за счет тепла конденсации водя­ного пара, подаваемого в межтрубное пространство кипятильника десор­бера второй ступени поз.Е-751. Количество пара, поступающего через расходомер поз.FIC-2019, регулируется степенью открытия клапанов поз. FIC-2019/1,2. Клапан поз.FIC-2019/1 обеспечивает подачу пара 0,4 МПа и 09 МПа и работает в диапазоне пневмосигнала от 0,02 до 0,06 МПа. Увеличение количества пара на расходомер поз. FIC-2019 производится за счет подачи пара 4,0 МПа клапаном поз.FIC-2019/2, который работает в диапазоне пневмосигнала от 0,06 до 0,1 МПа. Выдача конденсата из кипятильника поз.Е-751 производится клапаном поз.LIC-2525.

Предусмотрена подача острого пара 0,9 МПа в десорбер второй ступени поз.С-704 в случаях производственной необходимости с целью обеспечения НТР при неполадках или во время пуска десорбции для сокращения времени вывода установки на рабочий режим.

Вода, содержащая не более 100 мг/дм³ аммиака и не более 300 мг/дм³ карбамида, из десорбера второй ступени поз. С-704, предварительно охлажден­ная в теплообменнике поз. Е-707 и водяном холодильнике поз. Е-708 до температуры не выше 40^оС, сливается:

- в промышленную канализацию;

- на заполнение сборников поз.V-705, V-605;

- на отстойник корпуса 1181;

- на всас насосов поз. Р-704 (при снятии вакуума на выпарной установке).

Пре­дусмотрена линия возврата сточных вод в сборник поз.V-703 при откло­нении ее состава от установленных норм.

Уровень в десорбере второй ступени поз. С-704 регулируется клапаном поз. LIC-2520.

Газовая фаза из десорбера второй ступени поз.С-704 поступает в десорбер первой ступени поз. С-702, как теплоноситель и подвергается тепломассообенному процессу совместно со свежей аммиачной водой. Отогнанные аммиак, диоксид углерода и водяные пары из десорбера первой ступени поз. С-702 через регулирующую заслонку поз. РIC-2119 поступают в нижнюю часть конденсатора поз.Е-720.

Конденсатор поз. Е-720 представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат с «U»-образными трубками, работающий в режиме «затопления».

Тепло конденсации газов от конденсатора поз. Е-720 отводится цир­кулирующим конденсатом по схеме: насос поз. Р-955А,В,С (один в работе, два в резерве), воздушный холодильник поз. Е-902 (М-1,2), конденсатор поз. Е-720, насос поз. Р-955А,В,С (один в работе, два в резерве).

В период подготовки к пуску и во время работы система заполняется и подпитывается конденсатом К-12 от насосов поз. Р-901 непосредственной подачей конденсата на всас насосов поз. Р-955А,В,С. Подпитка производится через расходную шайбу с постоянной сдувкой инертов в сборник конденсата поз.V-901 из верхней части конденсатора поз. Е-720.

Из конденсатора поз. Е-720, полученные УАС переливаются в сепаратор поз.S-701, в котором отделяется газовая фаза, а УАС насосом поз.Р-712 А,В (один в рабо­те, один в резерве) частично, как флегма, через расходомер поз. FIC-2016 подаются на орошение десорбера первой ступени поз.С-702. Количество флегмы регулируется в зависимости от температуры газовой фазы, выходящей из десорбера первой ступени. Для снижения температуры газовой фазы на линии байпаса по подаче амводы в десорбер первой ступени поз. С-702 установлен клапан поз. TICAL-2362. Температура газовой фазы на выходе составляет 90-125 ^оС. Уровень в сепараторе поз. S-701 поддерживается клапаном поз. LIC-2518 и через расходомер поз. FIC-2017 направляется в нижнюю часть конденсатора поз. Е-303.

Для стабильной работы насоса поз.Р-712 предусмотрена разгрузочная линия, по которой раствор УАС возвращается в конденсатор поз. Е-720.

Предусмотрена подача в конденсатор поз. Е-720 слабых УАС из скруббера НД поз. С-304 насосом поз. Р-305А,В (один в работе, один в резерве) через клапан поз. FIC-2025.

Стабилизация давления в конденсаторе поз.Е-720 осуществляется отводом газовой фазы из сепаратора поз. S-701 в конденсатор абгазов поз. Е-715.

4.2.8 Абсорбция (технологическая схема, лист 2, стр. 229).

Газовая фаза, содержащая инертные газы, диоксид углерода и ам­миак, из скруббера ВД поз. Е-203 дросселируется клапаном поз.HIC-2603 и поступает в нижнюю часть абсорбера поз.С-701, в котором поддерживает­ся давление 0,65-0,75 МПа. Давление в абсорбере поз.С-701 регулируется клапаном поз.PIC-2116 сбросом инертных газов в атмосферу через воздушный эжектор поз. J-701. Для предупреждения кристаллизации солей в клапане поз.PIC-2116 предусмотрен подвод пара D-40 в линию перед клапаном.

Абсорбер представляет собой аппарат колонного типа, имеющий два слоя насадки «НОРТОН».

На верхнюю насадку насосом поз. Р-704А,В (один в работе, один в резерве) через холодильник поз. Е-101 подается слабая аммиачная во­да с температурой 30-50 ^оС по TIR-2349 из гидрозатвора поз. V-707. Предусмот-рена работа насоса поз.Р-704 от сточной воды десорбции после теплообменника поз. Е-708.

Раствор из кубовой части абсорбера поз.С-701 поступает на всас насоса поз.Р-702А,В (один в работе, один в резерве) и подается на нижнюю насадку абсорбера поз.С-701. Тепло реакции абсорбции отводится в холодильнике поз.Е-706 оборотной водой. Температура раствора поддерживается в пределах 30-55 ^оС клапаном поз. TIRC-2347.

В аварийных случаях предусмотрена подача орошения на насадку абсорбера поз.С-701 насосом поз. Р-707 из общего коллектора КСП сборника амводы поз.V-703.

Для стабильной работы насосов поз. Р-704, Р-707 предусмотрены разгрузочные линии, которые направляются соответственно в конденсаторы поз. Е-703 и Е-701.

Уровень в абсорбере поз.С-701 регулируется клапаном поз. LIC-2516, подачей части раствора на орошение в скруббер НД поз. С-304. Для предупреждения кристаллизации солей в клапане поз. PIRC-2112 предусмотрена подача амводы на форсунку от насоса поз. Р-702 после холодильника поз. Е-706 и подача пара D-9.

4.2.9 Очистка абгазов (технологическая схема, лист 5, стр. 232).

Отходящие газы, содержащие аммиак, из скруббера НД поз.С-304, сепаратора конденсатора десорбции поз.S-701 по отдельным линиям поступают в конденсатор поз.Е-715, в котором конденсируются (сжижаются) и сливаются в сборник циркуляционного раствора поз. V-705В.

Уровень в сборнике поз.V-705В регистрируется прибором поз.LIRAHL-2524 с сигнализацией по максимальному и минимальному уровню (min - 20 %, max - 80 %). Тепло конденсации отводится оборотной водой с температурой не более 28 ^оС. Несконденсировавшиеся аммиачные сдувки и инерты, пройдя влагоотделитель поз.S-703, выводятся через сепаратор нейтрализатора поз.S-702 и направляются в конденсатор поз.Е-705.

Конденсат сокового пара (КСП) из конденсатора поз. Е-701 поступает в сатуратор поз.V-701, в котором происходит выделение газообразного аммиака из КСП. Отсепарированный КСП из сатуратора поз.V-701 самотеком поступает в первый нейтрализатор поз. С-705 и далее с конденсатом газовых сдувок из зумпфа выхлопной трубы поз.Х-701 на конденсатор абгазов поз. Е-715.

Конденсатор абгазов поз. Е-715 представляет собой кожухотруб-ный аппарат, работающий в режиме «затопления».

Сжиженные абгазы по переливу из конденсатора поз.Е-715 посту-пают в сборник циркуляционного раствора поз.V-705В.

Газовая фаза из конденсатора вакуум-испарителя поз. Е-701 и сатуратора КСП поз.V-701 поступает на второй инжектор абгазов поз.J-708 и далее на второй нейтрализатор поз.С-706. Амвода из нейтрализатора поз.С-706 по переливу поступает в первый нейтрализатор поз.С-705. Отходящие газы из гидрозатвора и сборника раствора карбамида поз.V-302, сборников амводы поз.V-703, V-704, выхлопной трубы поз. Х-701 через инжектор поз.J-707 подаются в нейтрализатор поз. С-705, где происходит улавливание аммиака из отходящих газов. В нейтрализаторе поз.С-705 при его переполнении предусмотрен перелив амводы в сборник поз.V-703.

Улавливание аммиака из отходящих газов осуществляется амводой, используемой в качестве рабочей жидкости в инжекторах поз.J-707, J-708, подаваемой насосом поз.Р-709А,В (один в работе, один в резерве) из сборника циркуляционного раствора поз.V-705В.

Насыщенная амвода из сборника циркуляционного раствора поз. V-705В, через клапан поз.FIC-2016, подается в качестве флегмы в десорбер поз. С-702. Уровень амводы в сборнике поз.V-705В регулируется количеством амводы, подаваемой в десорбер поз.С-702.

В первый нейтрализатор поз.С-705 газообразный аммиак поступа­ет из аварийного сборника аммиака поз.V-760 (в аварийных случаях при испарении жидкого аммиака из сборника).

В аварийный сборник аммиака поз.V-760 предусмотрен сброс жидкого аммиака при срабатывании предохранительных клапанов узла приема и компримирования аммиака.

При этом часть жидкого аммиака, уносимая газовым потоком (в слу­чае полного открытия предохранительного клапана или при срабатывании группы предклапанов), направляется в кубовую часть выхлопной трубы поз.Х-701, откуда через гидрозатвор жидкий аммиак сливается в сборник поз.V-703.

4.2.10 Очистка выбросов после гранбашни (технологическая схема, лист 4, стр. 231).

Воздух, содержащий пыль карбамида и аммиак, отсасывается из гранбашни вентиляторами поз. К-603 А,В,С,D и направляется на очистку.

Очистка воздуха осуществляется в аппаратах с вихревыми абсорберами поз.С-601А,В,С,Д. Воздух, пройдя снизу вверх по аппарату, очищается от аммиака и пыли карбамида циркулирующим раствором. В качестве абсорбента используется сточная вода десорбции, конденсат соковых паров из расширителя конденсатора выпарки поз.Е-703 и кислый конденсат отделения компримирования диоксида углерода. Абсорбент подается в верхнюю часть аппаратов поз.С-601А,В,С,Д через фильтры насосами поз.Р-601А,В (один в работе, один в резерве) из сборника циркуляционного раствора поз.V-601. Количество абсорбента составляет 20 - 25 м³/ч на каждый аппарат и определяется показаниями расходомеров поз.FIAL-3001, FIAL-3002, FIAL-3003, FIAL-3004 с сигнализацией минимального (18 м³/ч) расхода абсорбента.

Орошающий раствор собирается в нижней части аппаратов поз. С-601А,В,С,Д и отводится в сборник циркуляционного раствора поз.V-601.

Аппарат представляет собой цилиндрический корпус колонного типа с расширяющимся оголовком, который расположен в верхней части корпуса. В оголовке аппарата расположены: вихревой абсорбер; система орошения с уравнительным баком; каплеуловитель, вмонтированный в крышку аппарата.

Вихревой абсорбер выполнен в виде цилиндрического блока скрепленных между собой вихревых труб - фильтрующих элементов, в которых улавливание карбамидной пыли и аммиака осуществляется водным раствором карбамида с концентрацией его до 5 %.

В вихревой трубе восходящий загрязненный поток встречается с пленочным потоком жидкого раствора карбамида, стекающего вниз по стенке трубы. Воздушный и жидкостной потоки смешиваются восходящим вихрем, образуя псевдогазожидкостную эмульсию в виде тумана (пены) с частичками жидких капель менее 1 мкм, рассредоточенными по всему объему. При этом происходит смачивание и конгломерация твердых частиц, слипание их в крупные конгломераты и вынос из трубы нисходящим водным потоком оросителя. Очищенный воздух выходит из труб вихревого абсорбера и, пройдя каплеуловитель-сепаратор, выводится в атмосферу через выхлопные трубы поз.Х-601А,В,С,Д.

Каплеуловитель-сепаратор выполнен в виде сплошного цилиндра, проходное сечение которого заполнено коаксильно расположенными обечайками, скрепленными пластинчатыми водоотбойниками и несущими ребрами. Увлажненный воздух, пройдя систему орошения, несет с собой частички капель раствора, от которых он освобождается проходя четырехзигзагообразный путь в пластинчатых водоотбойниках. Уловленные капли раствора стекают в вихревой абсорбер, а затем, пройдя весь аппарат вместе с загрязненным раствором, попадают в сборник циркуляционного раствора поз.V-601.

Раствор из сборника циркуляционного раствора поз.V-601 постоянно подается насосами поз. Р-601А,В в бак системы орошения аппарата поз.V-602. После насыщения раствора пылью карбамида до 5 % раствор дренируется в сборник раствора карбамида поз.V-302 через клапан поз. 13 П в линию выдачи раствора карбамида с узла растворения корпус 1171/1.

Пополнение уровня в сборнике циркуляционного раствора поз.V601 производится из сборника промывочного раствора поз.V-605 насосами поз. Р-605А,В. Уровень в сборнике поз.V-601 поддерживается клапаном поз.LIC-3501 в пределах 50-80 %. Предусмотрена работа насосов поз. Р-605 от сборников сточной воды десорбции поз.V-705А,С. Сборники поз.V-705А,С взаимосвязаны, пополнение осуществляется сточной водой узла десорбции после теплообменника поз.Е-708. Предусмотрена сигнализация максимального и минимального уровня в сборниках сточной воды десорбции поз.V-705А,С по LICAHL-2522 и сборнике циркуляционного раствора поз. V-705В по LICAHL-2524 (min-20, max-80 %).

Для обеспечения безопасной работы установки очистки воздуха гранбашни предусмотрена блокировка:

- вентиляторов поз.К-603А,В,С,Д при понижении температуры воздуха на всасе вентиляторов до +5 ⁰С;

- насосов поз.Р-601А,В при остановке вентиляторов гранбашни поз.К-603А,В,С,Д.

Дата добавления: 2014-07-14; просмотров: 729; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!