Метилдиэтаноламиновая (МДЭА) очистка

После низкотемпературного конвертора оксида углерода (II) 21, парогазовая смесь охлаждается в охладителе 22 впрыском газового конденсата (или питательной воды) через форсунки и с температурой не более 180С поступает в кипятильники метилдиэтаноламинового раствора 23.

Снижение температуры парогазовой смеси способствует предотвращению осмоления раствора. Подача газового конденсата на впрыск осуществляется центробежными насосами 24. Газовый конденсат на всас насосов поступает из сепаратора. В пусковой период весь газовый конденсат из 25 выдается в отпарную колонну 26.

После кипятильников 23 парогазовая смесь с температурой (135 – 140)С проходит сепаратор 27, где отделяется газовый конденсат и поступает в кипятильники генераторов-ректификаторов АХУ, откуда из кипятильников генераторов-ректификаторов смесь с температурой до 120С поступает в теплообменник 28, охлаждается газом из абсорбера 29 до температуры (80 – 90)С.

Метилдиэтаноламиновая очистка
Метилдиэтаноламиновая очистка

Далее газовая смесь проходит аппарат воздушного охлаждения и с температурой не выше 50С поступает в сепаратор, где происходит отделение газового конденсата. После сепаратора газ направляется в абсорбер 29 на очистку от углекислого газа. Очистка конвертированного газа от диоксида углерода осуществляется методом хемосорбции, при котором в качестве абсорбента используется водный раствор метилдиэтаноламина (МДЭА), избирательно поглощающий из газовой смеси диоксид углерода. Температура процесса абсорбции находится в пределах (25 – 62)С.

При повышении температуры насыщенного раствора и снижении давления происходит выделение диоксида углерода из раствора, на чем основан процесс регенерации раствора МДЭА.

Абсорбция СО2 происходит в абсорбере 29 на ситчатых тарелках с высоким барботажным слоем жидкости. В соответствии с принятой двухпоточной схемой абсорбер 29 поделен на 2 секции: нижнюю и верхнюю.

В верхней части абсорбера газ, очищенный до остаточного содержания СО2 не более 0,03% об., проходит две колпачковые тарелки, сепарирующее устройство, выносной сепаратор, который предотвращает унос МДЭА раствора с газом и попадание его в метанатор, и направляется в теплообменник 28.

Верхняя секция абсорбера предназначена для тонкой очистки газа и орошается МДЭА раствором, подаваемым насосами 30. Выходящий из нижней секции абсорбера 29 МДЭА – раствор с содержанием СО2 (80 – 100) г/дм3 поступает на регенерацию в регенератор 31. На выходе из абсорбера насыщенный МДЭА раствор делится на два потока.

Первый поток, объемным расходом (550 – 650) м3/час раствора, поступает в трубки теплообменников 32, где нагревается до температуры (94 – 98)С за счет тепла груборегенерированного раствора и далее идет в промдесорбер 33. Второй поток, объемным расходом (550 – 650) м3/час, поступает в трубки теплообменников 32, где нагревается до (110 –114)С за счет тепла глубокорегенерированного раствора и, после дросселирования объединяется с первым потоком и поступает в промдесорбер. В промдесорбере за счет снижения давления от 2,6 – 2,7 МПа (26 – 27 кгс/см2) до 0,3 – 0,6 МПа (3 – 6 кгс/см2) происходит выделение горючих газов из МДЭА раствора.

Прошедший очистку от горючих МДЭА раствор после промдесорбера разделяется на три потока, поступающие в регенератор 31. Перед входом в регенератор МДЭА раствор 3-его потока подвергается дополнительному нагреву в теплообменниках 34 за счет тепла груборегенерированного раствора, выходящего с глухой тарелки регенератора.

Первый поток МДЭА раствора поступает в межтрубное пространство теплообменника 35, в котором охлаждается оборотной водой до температуры (55 – 60)С и далее поступает наверх регенератора. Этот поток обеспечивает уменьшение уноса влаги и снижение температуры ПГС на выходе из регенератора до (80 – 95)С.

Регенератор 31, подобно абсорберу, также разделен на 2 секции. В верхней секции регенератора (тарелки №12 – 26) происходит десорбция СО2 из насыщенного МДЭА раствора до массовой концентрации СО2 в растворе (43 – 51) г/дм3 за счет тепла ПГС, поступающей из нижней секции аппарата. Затем раствор делится на 2 равных потока.

Первый поток груборегенерированный – выходит из регенератора и последовательно проходит по межтрубным пространствам теплообменников 34 и 32, где отдает свое тепло насыщенному раствору, и далее насосом 30 подается на орошение нижней секции абсорбера 29.

Второй поток через переливные трубы внутри регенератора поступает для более глубокой регенерации в нижнюю секцию (тарелки № 1 – 11), собирается на глухой тарелке и стекает с нее в газовые и паровые кипятильники 23, 34.

Окончательная десорбция углекислого газа из раствора происходит при кипячении его в выносных кипятильниках 23, 34 до массовой концентрации СО2 в растворе (15 – 22) г/дм3.

Тепло необходимое для регенерации МДЭА раствора сообщается раствору в 2-х параллельно-работающих кипятильниках 23 горячей конвертированной парогазовой смесью, поступающей из агрегата конверсии с температурой не более 180С.

В первом теплообменнике 28 газ нагревается до температуры 97С парогазовой смесью, идущей с АХУ, во втором теплообменнике 19, расположенном в отделении конверсии СО, газ подогревается до температуры (280 – 320)С парогазовой смесью, идущей от котла-утилизатора 19 после конверсии СО 1-ой ступени и поступает в метанатор 20.

В метанаторе газ проходит слой никельалюминиевого катализатора, где происходит гидрирование СО и СО2 до CН4 и Н2О.

Очищенная ABC с температурой не более 380С поступает в межтрубное пространство подогревателя деаэрированной воды 38, где охлаждается до температуры не более 130С, а затем поступает в межтрубное пространство подогревателя недеаэрированной воды 39, охлаждаясь до температуры (55 – 65)С. Окончательное охлаждение ABC до температуры (41 – 45)С и конденсация водяных паров, образовавшихся в результате реакции метанирования, происходит в аппарате воздушного охлаждения 40. В трубопровод ABC после АВО 40 врезается трубопровод водорода средней чистоты из установки выделения водорода «Monsanto» цеха Аммиак – 2.

После отделения газового конденсата во влагоотделителе 41 газ направляется на всас первой ступени компрессора 42.

Тепло реакции метанирования используется в подогревателе 38 для подогрева деаэрированной воды от (102 – 104)С до (280 – 300)С. Деаэрированная вода подается в трубное пространство подогревателя 38 насосами 43 под давлением (12,8 – 13) МПа ((128 – 130) кгс/см2) и после подогрева направляется в паросборник.

В трубном пространстве подогревателя 39 за счет теплообмена с газом подогревается недеаэрированная вода от 50С до (80 – 90)С, поступающая с установки приготовления питательной воды и направляется на деаэрацию.

При остановках отделения метанирования предусмотрен впрыск жидкого аммиака в аппарат воздушного охлаждения 40.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector