Зона 2000. система обработки газа амином

Очистка газа от сероводорода осуществляется 50 % водным раствором метилдиэтаноламином (МДЭА), который поглощает серо водород селективно и экзотермично. Преимущество МДЭА перед другими аминами в том что он реагирует о двуокисью углерода не так быстро, как с сероводородом, что позволяет удалять в основном сероводород.

"Кислый" газ с содержанием сероводорода не более 0,58 % мол. поступает в нижнюю сепарационную часть контактора амина С-2000, где осуществляется его сепарация от капельной жидкости. Отсепарированная жидкость автоматически дренируется в замкнутую дренажную систему и далее в сепаратор факельной линии С-5000 по уровню (поз.LС-2000) через дренажный клапан КлР-LСV-2000. Повышение уровня жидкости в сепараторе колонны С-2000 сигнализируется (поз. LSH-2000).

Затем газ поступает в тарельчатую часть контактора, где на 20 клапанных тарелках- контактирует со стекающим вниз раствором МДЭА,. При этом из газа извлекается H₂S и частично СО₂.

Режим работы контактора:

-давление 2170 кПа (21,7 кгс/см²);

-температура 54°С.

Ненасыщенный амин поступает на верхнюю часть колонны и стекает вниз по тарелкам. Три отдельных штуцера установлены на разных уровнях по высоте колонны, что позволяет подавать жидкость на первую, третью иди пятую тарелку (нумерация сверху вниз). Это сделано для того, что если концентрация сероводорода в газе на выходе из контактора меньше проектной (десять частей на миллион), то оператор имеет возможность снижать уровень подачи амина в колонну. Это уменьшит количество Н₂S и СО₂, абсорбируемого амином и снизит расход энергии необходимой для регенерации амина.

Уровень насыщенного амина в нижней части контактора контролируется уровнемером LС-2001 и регулируется вентилем КлР-LCV-2001 через который амин поступает в верхнюю часть колонны регенератора. Привышение уровня в нижней части контактора сигнализируется (поз. LSH-2001).

Перепад давления на колонне измеряется и регистрируется дифференциальным манометром dРТ-2001. Если перепад давления превышает 30 кПа. во всасывающую линию циркуляционных насосов Н-2015 А/В/С необходимо ввести антивспениватель TRAVIS AFIOC.

Газ, освобожденный от Н₂S, из верхней части контактора С-2000 проходит через теплообменник E-2001, где он охлаждается до температуры 49⁰C, и поступает в скруббер обработанного газа С-2002.

Скруббер С-2002 заполнен умягченной водой от установки подготовки воды из блока 8000. В результате борботажа из газа отмывается унесенный из контактора МДЭА. и вода, сконденсированная в теплообменнике E-2001. По сигналу высокого уровня в С-2002 (поз.LSH - 2002) производится автоматическое дренирование воды в раствор амина, направляемого на регенерацию в С-2005. По сигналу низкого уровня (поз. LSL-2002) производится автоматическая подпитка умягченной водой из системы подготовки воды в скруббер С-2002. По сигналу аварийно высокого уровня (поз.LSHH - 2002) производится аварийное отключение установки без сброса давления газа.

При повышении давления на выходе из скруббера С-2002 более 2100 кПа контроллер РIС-2003 открывает клапан KП-РСV-2003 и происходит сброс газа в факельную линию.

При проведении пуско-наладочных работ обработанный газ также может быть направлен на факел с помощью пневматического контроллера РIС-2003 и контрольного клапана давления KП-РСV-2003. расположенных в рабочей зоне и регулируемых на месте.

Содержание сероводорода в газе на выходе из скруббера постоянно измеряется автоматическим анализатором АТ-2000, что показывается на местном индикаторе, а также посылается сигнал в операторную, где содержание сероводорода в обработанном газе отражается на экране компьютера. Это позволяет оператору наиболее экономично отрегулировать систему обработки амином для оптимального содержания сероводорода в обработанном газе. Очищенный газ из С-2002 направляется на осушку в блок 3000.

Насыщенный амин из куба контактора С-2000 через теплообменник Е-2004, где он подогревается до температуры 93⁰C, потоком тощего амина, из С-2005, и клапан поз. КР-LCV-2001, регулирующий расход по уровню в контакторе С-2000, поступает на третью тарелку колонны регенерации амина С-2005.

В колонне регенерации амина производится отпарка Н₂S и СО₂.

Подвод тепла к колонне С-2005 осуществляется через ребойлер Е-2009, обогреваемый теплоносителем - гликолем, поступающим от E-7001 контура гликолевого теплоносителя с температурой 163⁰C. Расход теплоносителя к Е-2009 регулируется клапаном поз. КлР-PCV-7011. Расход гликолевого теплоносителя, проходящего через ребойлер, и его температура на входе и на выходе из ребойлера постоянно измеряются и передаются в операторную (поз.FT-7011. ТТ-7010 и ТТ-7011 соответственно), где эти данные отражаются на экране компьютера и используются компьютером для расчета подаваемого количества тепла, необходимого для колонны. При необходимости количество тепла» подаваемого в колонну, можно изменить путем изменения уставки контрольного клапана теплоносителя (поз. КлР-PСV-7011) непосредственно из операторной.

В ребойлере генерируется поток пара, который поступает в колонну С-2005 с температурой 121°С и вступает в контакт с раствором амина на 20 клапанных тарелках в результате чего происходит, выпаривание Н₂S и СО₂ из амина. Количество генерируемого пара зависит от расхода гликолевого теплоносителя через ребойлер. Температура пара, поступающего из ребойлера, постоянно измеряется (поз.ТТ-2005) и передается на пульт в операторную.

Уровень жидкости в кубе колонны (поз. LC-2005) регулируется клапаном поз. КлР-LCV-2005 на линии тощего амина.

При повышении давления в кубе колонны С-2005 до 150 кПа (поз. РSН-2005) клапан поз. КлР- PСV-7011 отключает подачу теплоносителя в ребойлер.

Перепад давления на колонне постоянно измеряется (поз. КП-dPT-2005) и сигнал посылается в операторную. Если перепад давления на колонне превышает 30 кПа. в систему регенерации амина вводится антивспениватель TRAVIS AFIOC.

С целью увеличения глубины извлечения Н₂S из насыщенного амина в колонну С-2005 подается топливный газ через автономный регулятор давления поз. КлР- РСV-2005 и обратный клапан 3/4"-СН-802.

Режим работы колонны С-2005:

- давление 75 кПа (0,75 кгс/см²)

- температура куба 121°С

- температура верха 100°С

Для уменьшения потерь амина и воды в регенераторе, пары покидающие верх колонны, проходят через теплообменник Е-2006 где охлаждаться до температуры 49°С, в результате чего большая часть водяных паров конденсируется.

Охлаждение паров осуществляется гликолевым охладителем который поступает от Е-7101 контура гликолевого охлаждения с температурой 46°С. Расход хладоагента регулируется по температуре кислого газа на выходе из Е-2006 пневматическим контроллером ТIС-2007 через регулирующий клапан поз. КлР- ТСV-2007.

Сконденсированная вода отделяется от потока кислого газа в сепараторе рефлюкса амина С-2007 и насосами рефлюкса амина Н-2008 А/В подается на первую тарелку регенератора амина С-2005.

Это обеспечивает протекание рефлекса через две верхние тарелки где он абсорбирует амин, растворенный в кислом газе, проходящем снизу через эти тарелки.

Уровень жидкости в сепараторе С-2007 (поз.LC-2007) поддерживается регулирующим вентилем поз. КлР-LCV-2007. Сигнал в операторную подается по высокому (LSH-2007) и низкому (поз. LSL-2007) уровню. При низком (поз. LSL-2007) уровне автоматически отключаются насосы рефлюкса амина Н-2008 А/В.

 

Поток кислого газа из сепаратора С-2007 содержит сероводород двуокись углерода и пары воды. Расход кислого газа, его температура и давление постоянно измеряются (поз.РТ-2022, ТТ-2022 и FТ-2022 соответственно) и передаются на экран компьютера в операторной.

Давление в сепараторе поддерживается пневматическим контроллером РIС-2023 и регулирующим клапаном КлР-РСV-2023 и составляет 75 кПа.

На выходе из сепаратора в линию кислого газа через ротаметр FI-2024 и автономный регулятор давления КлР-РСV-.2024 подается топливный газ. Кислый газ перемешивается с топливным газом и направляется на верх факельной трубы Х-5002, где сероводород и углеводороды сгорают.

Горячий ненасыщенный (тощий) амин из куба колонны С-.2005 с температурой 121⁰С охлаждается в две стадии, первоначально до температуры 82⁰С за счет отдачи тепла насыщенному амину в теплообменнике Е-2004, и окончательно до температуры 49⁰С в теплообменнике Е-2014 за счет охлаждения гликолевым охладителем поступающим от Е-7101 контура гликолевого охлаждения с температурой 46⁰С. Расход хладоагента регулируется по температуре тощего амина, на выходе из Е-2014 пневматическим контроллером ТIС-2013 к клапаном поз КлР-ТСV-2013.

Охлажденный ненасыщенный амин поступает в аккумулятор амина С-2010, который содержит определенное количество амина, необходимое для нормальной работы завода. Потери раствора в системе обработки газа амином отражаются на уровне жидкости в аккумуляторе и сигнализируются (поз, LSL-2010). Измерение уровня производится по месту (поз. LI-2010).

Давление в аккумулятор поддерживается выше атмосферного (145 кПа) подачей топливного газа через регулятор давления прямого действия КлР-РСV-.2010. При росте давления в емкости выше заданного происходит автоматический сброс избытка через регулятор КлР-РСV-2011 в факельную линию.

Из аккумулятора С-2010 ненасыщенный амин бустерными насосами Н-2011 А/В перекачивается через фильтры тонкой очистки С-2012 А/В, в которых улавливаются механические примеси, находящиеся в амине. Степень загрязнения фильтров контролируется по перепаду давления на фильтрах дифференциальным манометром dPI-2012.

Часть амина проходит угольный фильтр С-2013 для удаления углеводородов и продуктов разложения амина и через ротаметр PQI-2013 возвращается в аккумулятор амина С-2010.

Оставшаяся часть раствора подается во всасывающую линию поршневых насосов циркуляции амина Н-2015 А/В/С, которые подают его на орошение контактора амина С-2000. Падение давления во всасывающей линии циркуляционных насосов сигнализируется (поз.РSL-2015 А/В/С) что приводит к отключению насосов. При повышении давления в напорной линии насосов часть раствора через предохранительный клапан КП-РSV-2016 А/В/С и байпасную линию перепускается во всасывающий трубопровод.

Три насоса, установленных параллельно, обеспечивают определенную гибкость в количестве подаваемого в циркуляционную систему амина. В нормальных условиях работают только два насоса, третий - запасной. Если концентрация сероводорода в поступающем газе значительно ниже проектной, то уменьшить расход циркулирующего амина можно за счет использования только одного насоса.

При необходимости во всасывающий трубопровод циркуляционных насосов можно подать из емкости С-2018 насосом Н-2019 ингибитор коррозии, а из емкости C-2020 насосом Н-2021 антивспениватель.

Для обеспечения нормального дренажа технологического амина из системы регенерации амина служит подземный дренажный танк С-2016, который используется также для хранения амина и подпитки системы. Самовсасывающий насос H-2017 с пневматическим приводом используется для перекачки амина из дренажного танка в систему.