Проектирование участка установки по абсорбции-десорбции сероводорода из топливных газов

курсовая работа

2. Описание технологической схемы

утилизация сероводород газ нефть

Установка выделения сероводорода из топливных газов предназначена для очистки сухого топливного газа от сероводорода методом абсорбции моноэтаноламином (МЭА) и регенерации раствора МЭА. Сероводородсодержащий газ является побочным продуктом работы данной установки. Он направляется в общезаводской сероводородный коллектор и затем используется на установке производства серы и установке производства серной кислоты и регенерации отработанной серной кислоты. Процесс очистки газа осуществляется непрерывно.

Сухой газ с верха С1 поступает в абсорбер К1, в котором происходит извлечение сероводорода из топливного газа абсорбцией водным раствором моноэтаноламина с концентрацией 9-15 %. Температура газа в абсорбере не изменяется и составляет 35 єС. Давление газа на входе в К1 и на выходе из К1 составляет 0, 6 МПа. Очищенный топливный газ с верхней части абсорбера К1 поступает в сепаратор С2, где собирается уносимый с газом из абсорбера насыщенный раствор МЭА. По мере накопления раствор выдавливается на блок регенерации раствора МЭА в линию насыщенного раствора МЭА в теплообменник Т4. Давление в сепараторе - 0, 6 МПа. Сухой газ из сепаратора С2 направляется в магистраль очищенного топливного газа.

В случае резкого повышения давления в абсорбере К1 или сепараторе С2 на обоих аппаратах предусмотрена возможность сброса топливного газа на факел.

Регенерированный раствор МЭА подаётся в верхнюю часть абсорбера К1. Расход МЭА составляет в среднем 34-36 м3/ч, минимум 5 м3/ч. Давление на входе в К1 составляет 2, 1 МПа, на выходе - 0, 6 МПа. Температура раствора МЭА на входе - 35 єС, на выходе - 35 єС. Насыщенный раствор МЭА выходит с низа абсорбера К1 и за счёт перепада давления направляется в блок регенерации МЭА последовательно через трубное пространство теплообменников Т4 и Т2 в десорбционную часть колонны К2. В трубных пространствах теплообменников Т2 и Т4 насыщенный раствор МЭА нагревается до температуры порядка 90 єС за счёт тепла регенерированного раствора МЭА, идущего по межтрубному пространству.

В десорбционной части колонны К2 происходит регенерация (освобождение от сероводорода) насыщенного раствора МЭА путём его нагрева в выносном кипятильнике Т5 до температуры 125 єС. В качестве теплоносителя в кипятильнике используется водяной пар под давлением 0, 3 МПа. Давление в десорбционной части колонны составляет 0, 10-0, 15 МПа. Температура верха К2 составляет 50 єС. Температура низа К2 поддерживается на уровне 125 єС.

Выделившийся из насыщенного раствора МЭА в десорбционной части К2 сероводородсодержащий газ и пары воды поступают в конденсационную часть колонны для охлаждения и конденсации влаги. Выходящий с верха конденсационной части колонны К2 сероводородсодержащий газ отправляется в сепаратор С3 и далее в заводской сероводородный коллектор. Отбитый МЭА из сепаратора С3 насосом Н3 периодически откачивается в линию насыщенного раствора МЭА в теплообменник Т4. В случае резкого повышения давления схемой предусмотрена возможность сброса сероводорода с К2 на сероводородный факел.

Регенерированный раствор МЭА из К2 поступает в сборник Е1. Температура раствора МЭА в сборнике составляет около 125 єС. Из сборника Е1 регенерированный раствор МЭА последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников Т2 и Т4, где охлаждается до температуры порядка 70 єС за счёт нагрева насыщенного раствора МЭА и далее последовательно в межтрубное пространство водяных холодильников Т3 и Т1, где охлаждается оборотной водой до температуры 35 єС. После холодильника Т1 регенерированный раствор МЭА поступает на приём насоса Н1 и подаётся в абсорбер К1.

Принципиальная технологическая схема представлена в приложении А, спецификация к схеме в приложении Б.

Обоснование выбора процесса абсорбции

Процесс абсорбции всегда сопровождается уменьшением объема системы газ-жидкость за счет растворения газа и выделения тепла абсорбции. Поэтому повышение давления абсорбции и понижение температуры благоприятствует протеканию абсорбции. Можно считать, что в настоящее время ЭА процесс является универсальным для очистки газа от сероводорода и диоксида углерода. Широкое использование ЭА процесса объясняется его преимуществом перед другими способами: МЭА реагирует с сероокисью углерода и сероводорода с образованием легко регенерируемых соединений.

Основной процесс, используемый для очистки природного газа, остается аминовый процесс. Широкое применение аминового абсорбента обусловлено их практическим преимуществом по сравнению с другими процессами (физическими и физико-химическими) простота техно- логической схемы, высокая и надежная степень очистки газа, высокое качество серы S, полученной при утилизации кислых компонентов.

Делись добром ;)