Получение серы из нефтепродуктов

Таблица 2.3 Физико-химические свойства компонентов нефтяного газа и реагентов

 

3 Описание технологической схемы процесса и схемы автоматизации

 

3.1 Технологический процесс очистки нефтяного газа от сероводорода и

углекислого газа основан  на хемосорбционном способе, с применением в

качестве поглотителя 10-20% водного раствора моноэтаноламина.

Моноэтаноламин обладает щелочными свойствами, хорошо поглощает 

сероводород, углекислоту  и реагирует с кислыми газами по следующей 

реакции:

                                  2RNH2 + H2S    (RNH3)2S                               (3.1)

                                  (RNH3)2S + H2S    2RNH3HS                          (3.2)

                                  2RNH2 +CO2 + H2O    (RNH3)2CO3               (3.3)

                                 (RNH3)2CO3 + CO2 + H2O     2RNH3HCO3   (3.4)

                                   2RNH2 + CO2     RNHCOONH3R                    (3.5)

        где R – группа ОНСН2СН2.

3.2 Нефтяной газ с содержанием сероводорода до 200г\100м3 газа с

температурой до 30 ⁰С и давлением 1,0-1,7 кгс\см² (0,1-0,17Мпа) с промыслов

поступает двумя параллельными  потоками в сепараторы С-101\1-2 и 

 С-201\1-2, где отделяется капельная влага и углеводородный конденсат.

Отделенная вода дренируется  в промканализацию, а углеводородный

конденсат в емкость  Е-206. С целью предотвращения замерзания воды,  в

сепараторы подведен через змеевик пар.

      Давление газа в сепараторах С-101\1-2, С-201\1-2 контролируется

техническими манометрами поз.601,651. Уровень в сепараторах

контролируется  визуально по уровнемерному стеклу, регистрируется 

приборами поз. 801\1, 851 от буйкового уровнемера и  регулируется при

помощи регулирующих клапанов поз. 801д,851д. Превышение уровня в

сепараторах выше допустимого сигнализируется.

В зимнее время  для повышения температуры входящего  газа предусмотрена 

схема подачи горячего газа (газа регенерации с V-очереди), которая подается

в трубопровод  после пункта замера.

      Газ из сепараторов С-101\1-2, С-201\1-2 поступает в нижнюю часть

абсорберов К-101, К-201.Перед  входом в абсорберы замеряется и 

регистрируется на щите в  операторной расход газа приборами  поз. 802,852.

      Температура газа на входе в абсорберы К-101, К-201 замеряется

термопарами поз. 701а,701б, давление газа контролируется при помощи

сильфонных манометров поз.602а, 652а, их показания выводятся на щит  в 

операторной (соответственно поз. 701 , 602,652). На месте контроль за

давлением осуществляется  техническими манометрами поз. 603,653.  

       В верхнюю часть абсорберов насосами орошения Н-102, Н-202 из

емкости Е-101, Е-201 подается 10-20% регенерированный водный раствор 

моноэтаноламина с температурой до 35 ⁰С. Расход абсорбента

поддерживается в зависимости  от расхода газа на установку, исходя из

содержания сероводорода в нефтяном газе, с помощью регуляторов  расхода 

поз.802з, 852з. Клапана регуляторов  установлены на линиях подачи

орошения в  колонны от насосов Н-102, Н-202.

       Очищенный газ с содержанием сероводорода не более 2г\100м³, с

давлением 0,7-1,4 кгс\см² (0,07-0,14Мпа) и температурой 20-35 ⁰С из

абсорберов  К-101, К-201 поступает в сепараторы С-102, С-202 для отделения 

увлекаемых  газом капель раствора моноэтаноламина.

      Температура очищенного газа  контролируется при помощи

технических термометров  поз.702,751.Давление газа в сепараторах  С-102, С-

202 конт-ролируется  с помощью технических манометров 

поз.605,654.Уровень  в сепа-раторах контролируется визуально по

уровнемерному стеклу, при повышении выше допустимого  сигнализируется 

(поз. 902,952). Уловленная  жидкость и раствор МЭА из  сепараторов 

передавливается в емкости Е-101 и Е-201.

3.3 Очищенный газ из сепараторов С-102 и С-202 подается по трубопроводу на прием компрессоров К-380 заводов 7\8.

      Насыщенный  раствор моноэтаноламина из низа  абсорберов К-101 и К-201    

 поступает в разделительные  емкости Е-105, Е-205. Уровень в емкостях  Е-

105,Е-205 контролируется визуально по уровнемерному стеклу и на щите в операторной вторичными приборами  поз. 804,855 и регулируется при помощи регулирующих клапанов 804ж,855ж от  буйкового уровнемера УБ-П. Давление газа в емкостях Е-105, Е-205 контролируется техническими манометрами поз 604,655.

В емкостях Е-105, Е-205 предусмотрены внутренние устройства с

уровнемером УБ-П  и регулирующими клапанами поз.803,853 для дренажа 

сконденсированных углеводородов  в сборник Е-206.   

3.4 Насыщенный раствор моноэтаноламина из емкостей Е-105, Е-205

насосами Н-101, Н-201 прокачивается в трубную часть теплообменников Т-

101, Т-101а,Т-201, Т-201а, где  нагревается до 50-90⁰ С встречным потоком

регенерированного  раствора и подается в десорбционные колонны  К-102, К-

202 на регенерацию.  Расход насыщенного раствора моноэтаноламина, поступающего в десорберы  К-102, К-202 регулируется регуляторами расхода поз. 804ж, 855ж по уровню в  емкостях Е-105, Е-205.

3.5 Тепло, необходимое для регенерации, сообщается раствору МЭА в вертикальных испарителях И-101\1-2, И-201\1-2 технологическим паром. Температура   низа и верха десорбера К-102, К-202 замеряется термопарами поз. 806б, 809б,859б, 857б. Температура низа регулируется изменением расхода  пара в испарители И-101\1-2, И-201\1-2 регуляторами поз. 809д, 857д. Расход пара контролируется при помощи диафрагм камерных поз.809ж, 857ж. Количество подаваемого орошения в десорберы К-102, К-202 поддерживается регуляторами расхода поз. 806д, 856ж, с коррекцией по температуре верха десорбера, клапана регуляторов установлены на линиях подачи орошения в колонны от насосов Н-104, Н-204.

3.6  Регенерированный раствор МЭА выводится из куба колонн К-102, К-202 с  давлением до 0,5 кгс\см2 (0,05Мпа) и температурой 105-115⁰С  и поступает в межтрубное пространство теплообменников Т-101, Т-101а, Т-201, Т-201а, где охлаждается встречным потоком насыщенного абсорбента до 60 ⁰С, затем в воздушных холодильниках ВХ-101\1-2, ВХ-201\1-2 до 35 ⁰С и     поступает      в емкости  Е-101, Е-201.Уровень на глухой  тарелке десорбера  контролируется визуально по уровнемерному стеклу и на щите в операторной вторичными приборами поз. 821, 891, регулируется при помощи регулирующих клапанов поз. 821д,891д от буйкового уровнемера УБ-ПВ. Понижение и превышение уровня от допустимого сигнализируется.

    Температура регенерированного раствора МЭА контролируется

техническими  термометрами поз.7021, 7521.

    Уровень в емкостях Е-101, Е-201 контролируется визуально по уровне-                               

мерному стеклу и на щите в операторной вторичными приборами поз. 501,551. Повышение и понижение уровня от допустимого сигнализируется.

     В эти же емкости осуществляется подпитка системы МЭА из

расходной емкости Е-25.

Давление газа в емкостях Е-101, Е-201 контролируется при помощи

технических манометров поз. 620,669 , сильфонных манометров МС-П поз. 812, 862 и регулируется регулирующими клапанами    поз. 812в, 862в со сбросом избыточного давления в факельный коллектор.

Давление очищенного газа для поддавливания  емкостей Е-101 , Е-201

регулируется  с помощью регулирующих клапанов поз. 813,863.    Охлажденный регенерированный раствор МЭА из емкостей Е-101, Е-201 с помощью насосов Н-102\1-2, Н-202\1-2 подается на орошение абсорберов К-101, К-201.

3.7 Давление процесса десорбции поддерживается постоянным отводом кислых  газов из десорберов К-102, К-202.     Давление   в десорберах   К-102,      К-202  контролируется техническими манометрами поз.612,665. Кислые газы из десорбера К-102, К-202 с температурой 98-107 ⁰С и давлением до 0,5 кгс\см² (0,05Мпа) поступают на охлаждение в воздушные холодильники ВХ-102, ВХ-202. Проходя через воздушные холодильники кислые газы охлаждаются до 15-45⁰С и поступают в емкости-сепараторы Е-102, Е-202, где осуществляется сепарация газожидкостной смеси. В зимний период кислые газы охлаждаются насыщенным раствором МЭА в Т-102, Т-202. Температура кислых газов контролируется тех.термометрами поз. 709, 759,  давление с помощью манометров  МС-П поз.807, 858. Кислые газы из сепараторов Е-102, Е-202 через регулирующие клапана поз. 807в,858в направляются на установку утилизации кислых газов для получения элементарной серы. При ремонте установки получения элементарной серы кислые газы сжигаются на факеле. Перед подачей в факельный коллектор кислые газы проходят через сепаратор С-401, где отделяется сконденсированная в трубопроводе жидкость. Сепаратор С-401 выполнен с парообогревом. При подогреве углеводороды и сероводород испаряются и уходят на факел для сжигания, а оставшаяся вода дренируется в амбар.

 Кислая вода из Е-102, Е-202 с помощью насосов Н-104, Н-204 подается

на орошение десорберов К-102, К-202. Уровень кислой воды в емкостях-сепараторах Е-102, Е-202 контролируется визуально по уровнемерному стеклу, вторичными приборами на щите операторной  поз.808, 859 и регулируется при помощи регулирующих клапанов поз.808в, 859в от буйкового уровнемера УБ-ПВ (поз. 808, 859).

3.8 По мере накопления в циркулирующем растворе продуктов

полимеризации разложения и окисления моноэтаноламина, предусмотрена

подача раствора  в количестве 3% от циркулирующего раствора на разгонку

в перегонные  кубы реакторов Р-101, Р-201. Количество раствора МЭА,

поступающего в  реактор контролируется при помощи ротаметров поз. 811,

861. Для  разложения тиосульфатов в Р-101, Р-201 подается 40-42% щелочь

из  емкости приготовления  щелочи Е-104 насосами Н-106\1-2.

3.9 Пары моноэтаноламина из перегонного куба реакторов Р-101, Р-201  

поступают в нижную часть  десорберов К-102, К-202. Кубовой остаток   

удаляется промывкой паром  и водой. Нагревание реакторов осуществляется подачей пара с давлением до 5 кгс\см2 (0,5Мпа) в паровую рубашку и с подачей пара с давлением 9 кгс\см2 (0,9Мпа) в трубчатку перегонного куба.  Количество пара, поступающего в реакторы, измеряется при помощи диафрагм поз. 810ж, 860ж. Температура измеряется с помощью термопар поз.810,860.

3.10 Для вывода из поглотительного раствора механических примесей (продуктов коррозии), во избежание их накопления в системе,  установлены

фильтропрессы Ф-101, Ф-201. Насосами Н-202\1-2, Н-102\1-2  около 20%

раствора моноэтаноламина подается на очистку на  фильтропрессы и

возвраща-ется в емкости Е-101, Е-201. Расход  моноэтаноламина в фильтрах

контроли-руется при помощи ротаметров поз.805, 854.

3.11 Дренаж со всех емкостей и колонн осуществляется в дренажную емкость Е-103. Раствор МЭА из емкости насосом Н-103 откачивается в емкости Е-101, Е-201. Уровень в емкости Е-103 контролируется буйковым уровнемером  с выводом  на вторичный прибор поз.903 и сигнализацией по превышению допустимого уровня. Давление контролируется местным техническим манометром поз.618

 

 

 

 

    5 Лабораторный контроль производства

    Таблица 5.1 Аналитический контроль технологического процесса

Наименование  стадий процесса. анализируемого продукта	Место отбора робы (место установки анализатора)	Контролируемые  показатели	Методы контроля (методика анализа, №№ ГОСТов или ТУ)	Частота контроля	Кто контролирует
1	2	3	4	5	6
Сернистый газ	На трубопроводе на входе сепараторов С-101/1-2, С-201/1-2	1.Компонентный  состав 2.Содержание  СО2 не нормируется 3.Содержание  Н2S – не более 200г/100м3 4.Удельный вес не нормируется	хромотографический   ГОСТ 23781-87   ГОСТ 11382-76   ГОСТ 17310-86	Ежедневно   Ежедневно   Ежедневно   Ежедневно	ЦЗЛ   ЦЗЛ   ЦЗЛ   ЦЗЛ
Очищенный газ	На трубопроводе  после сепараторов С-102, С-202	1.Компонентный  состав 2.Содержание  СО2 не нормируется 3.Содержание  Н2S – не более 2г/100м3	хромотографический   хромотографический ГОСТ 23781-87   ГОСТ 11382-76	Ежедневно   Ежедневно   Ежедневно	ЦЗЛ   ЦЗЛ   ЦЗЛ
Насыщенный  раствор МЭА	Из емкости  Е-105, Е-205	1.Концентрация  МЭА 10-20% 2.Содержание  Н2S –  не более 2,5г/л 3.Содержание  СО2 – не более 16г/л	Инструкция  УТНГП   Инструкция  УТНГП   Инструкция  УТНГП	5 раз в неделю   5 раз в неделю   5 раз в неделю	ЦЗЛ   ЦЗЛ   ЦЗЛ