3.3 Описание технологического процесса и технологической схемы блока 235 регенерации мэа

3.3.1 Характеристика и химизм процесса

Сущность процесса регенерации раствора МЭА заключается в отпарке сероводорода в колонне – регенераторе и последовательным удалением аммиака из сероводорода.

Процесс основан на абсорбции и десорбции, настоящих химических реакций нет.

Но в присутствии кислорода протекает медленное разложение МЭА с получением кислых нелетучих продуктов, которых надо периодически удалять при помощи нейтрализации и отпарки в испарителе – риклеймере. Продукты разложения вызывают коррозию оборудования и образование пены в колоннах, что снижает производительность установки. Присутствие кислорода в системе поэтому является нежелательным и во избежание от него предусмотрена подача азота в некоторые аппараты Блока 235 (подушка).

Основные технологические параметры процесса

Температура и давление. Десорбция газов из раствора МЭА зависит от температуры и давления. Чем выше температура и чем ниже давление, тем проще удаляются газы из раствора. С другой стороны повышенная температура вызывает нежелательное разложение МЭА, поэтому нагрев раствора МЭА ограничен до 125°C.

Давление в колонне-регенераторе зависит в основном от требования установки получения серной кислоты на давление сероводорода в коллекторе. От этого давления потом зависят и температуры в колонне-регенераторе. Из-за выше указанного ограничения температуры в кубе колонны желательно давление держать как можно низшее.

Качество сырья. Качеством сырья в основном имеется в виду содержание сероводорода и аммиака в растворе МЭА. Чем более растворенных газов находится в сырье, тем труднее их удалить – повышенное содержание газов представляет собой повышенную потребность энергоресурсов для очистки МЭА.

Кроме того, значительным параметром является также концентрация МЭА в растворе – оптимальной является 10% масс. Раствор МЭА низкой концентрации хуже поглощает газы в абсорбере, у раствора МЭА высокой концентрации точка кипения выше, что усложняет регенерацию и ускоряет разложение МЭА.

3.3.2 Описание технологической схемы

Насыщенный раствор МЭА с установки "Фракционирование" поступает в отпарную емкость 235-V01, в которой из раствора отгоняется поглощенные газы, на линии раствора МЭА в емкость установлена электрозадвижка HSA-35024. Уходящие из емкости газы c низким содержанием сероводорода входят колонну- скруббер 235-V05, в которой происходит обратная абсорбция сероводорода раствором свежего МЭА от насоса 235-Р06. Очищенный от сероводорода газ направляется из скруббера на факел. Давление в емкости 235-V01 контролируется прибором PJRCA-35001 c сигнализацией по минимуму и максимуму и регулируется клапанами PV-35001А и PV-35001В расположенными на линиях подачи азота в емкость 235-V01 и линии сброса газа на факел со скруббера 235-V05 соответственно. По высоте скруббера 235-V05 перепад давления измеряется прибором PDJRA-35002 c cигнализацией по максимуму.

Емкость 235-V01 разделена перегородками на три отсека: один предназначен для нефтепродуктов, находящихся в растворе МЭА, второй для раствора МЭА и третий для сепарации нефтепродуктов и раствора МЭА. Нефтепродукты из емкости 235-V01 по уровню LJRSA-35003 (с сигнализацией по максимуму и минимуму) откачиваются насосом 235-Р05 в некондицию. Уровень нефтепродуктов в емкости 235-V01 контролируется также прибором LG-35503. Насыщенный раствор МЭА откачивается из емкости 235-V01 насосом 235-Р01А,В через теплообменники 232-Е01А/B/C/D, где нагревается регенерированным раствором МЭА, в регенератор 235-V03. Уровень раствора МЭА в емкости 235-V01 контролируется приборами LJRSCA-35001 и LG-35501 и регулируется клапаном FV-35001(каскадное регулирование LJRCSA-35001 – FJRC-35001), расположенным на линии раствора МЭА на входе в регенератор 235-V03. Температура насыщенного раствора МЭА перед теплообменником 235-Е01А/В контролируется прибором TJR-35002, температура на входе в регенератор контролируется TJR-35003.

Регенерация насыщенного раствора МЭА происходит в регенераторе – десорбере 235-V03. В регенераторе установлено 20 отгонных тарелок и на верху колонны – 2 промывочных тарелки. Насыщенный раствор МЭА вводится в колонну под промывочными тарелками и проходя вниз через отгонные тарелки нагревается противопоточно парами, образованными в рибойлере 235-Е02, таким образом из раствора МЭА отгоняется сероводород. Рибойлер подогревается паром низкого давления, расход пара контролируется прибором FJRCA-35003 и регулируется клапаном FV-35002 на линии подачи пара в рибойлер в зависимости от расхода насыщенного раствора МЭА. Температура паров на вызоде из рибойлера 235-Е02 в колонну 235-V03 контролируется прибором TJR-35004. Газы, уходящие с верха 235-V03 охлаждаются и конденсируются в воздушном конденсаторе 235-ЕА02, из конденсатора кислый газ и конденсат пара направляются в емкость орошения 235-V02. Из емкости орошения конденсат откачивается как орошение обратно в верх десорбера 235-V03 над первой промывочной тарелкой насосом 235-Р03А/В. Кислый газ со следами аммиака и углеводородов из емкости орошения 235-V02 направляется в колонну промывки 235-V04. Давление в линии кислого газа на выходе из 235-V02 контролируется прибором PJRCA-35003 c cигнализацией по минимуму и максимуму и регулируется клапанами PV-35003A и PV-35003B, расположенными на линиях подачи кислого газа в колонну 235-V04 и линии сброса газа с 235-V02 на факел соответственно.

Температура газов на выходе с десорбера 235-V03 контролируется прибором TJRA-35001 с сигнализацией по максимуму и минимуму, температура конденсата на выходе из конденсатора 235-ЕА02 контролируется прибором TJRCA-35007 c сигнализацией по максимуму и минимуму и регулируется изменением числа оборотов двигателей воздушного конденсатора.

Расход орошения в десорбер 235-V03 контролируется прибором FJRA-35003 c cигнализацией по максимуму и минимуму, уровень в емкости орошения 235-V02 контролируется прибором LJRSCA-35006 c сигнализацией по максимуму и минимуму и регулируется клапаном LV-35006, расположенным на линии подачи орошения в десорбер 235-V03. Избыток орошения сбрасывается в линию выкида насосов 235-Р04А,В и выводится в секцию отпарки кислой воды, расход воды контролируется прибором FJRCA-35004 и регулируется клапаном FV-35004.

Кислый газ, отходящий с верха емкости 235-V02, содержит слишком много аммиака, чтобы направлять его напрямую на установку получения серной кислоты. Для удаления аммиака предназначена колонна 235-V04. Кислый газ в колонну поступает в нижнюю часть, в верхнюю часть колонны направляется отпаренная кислая вода с секции 230 установки. В колонне промывки смонтировано внутреннее устройство предназначенное для обеспечения устойчивого контакта между газами, идущими снизу в верх и водой, стекающей из верха колонны. Расход воды в колонну контролируется прибором FJRCA-35003 c сигнализацией по максимуму и минимуму и регулируется клапаном FV-35003. Очищенный кислый газ, уходящий сверху колонны проходит через каплеотбойник и направляется на секцию отпарки кислой воды, в эту же линию врезается линия кислых газов с емкости орошения 235-V02. Давление в линии уходящих газов контролируется прибором PJRA-35005, расход контролируется прибором FJRA-35006, температура контролируется прибором TJRA-35012. Кислая вода с низа колонны 235-V04 откачивается насосом 235-Р04А,В на секцию отпарки кислой воды, температура откачиваемой воды контролируется прибором TJRA-35013 c сигнализацией по минимуму и максимуму. Уровень воды в кубе 235-V04 контролируется прибором LJRSA-35007 с сигнализацией по минимуму и максимуму.

Горячий раствор МЭА после регенерации с низа десорбера 235-V03 откачивается насосом 235-Р02А,В через теплообменники 235-Е01D,C,B,A, в которых его температура понижается до 60-70°С потоком холодного насыщенного раствора МЭА, дальше охлаждается в воздушном холодильнике 235-Е01 и в водяном холодильнике 235-Е04 до 45°С и направляется в емкость регенерированного раствора МЭА 235-V06. Откачка регенерированного раствора МЭА производится по уровню LJRCA-35005 в колонне 235-V03 с сигнализацией по максимуму и минимуму и регулируется клапаном LV-35005, расположенным на линии регенерированного раствора МЭА на входе в 235-ЕА01, , уровень в колонне 235-V03 контролируется также приборами LJRSA-35004 и LG-35005. В систему откачки регенерированного раствора МЭА включен фильтр 235-F01, обеспечивающий удаление нерастворимых соединений (главным образом FeS) из раствора. На фильтр приходится около 10% от общего потока регенерированного раствора МЭА, перепад давления на фильтре контролируется прибором PDJRA-35004 с сигнализацией по максимуму. Температура регенерированного раствора МЭА на выкиде насоса 235-Р02 контролируется прибором TJR-35005, перед воздушным холодильником 235-ЕА01- прибором TJR-35010, после воздушного холодильника – TJR-35008. Температура регенерированного раствора МЭА после водяного холодильника 235-Е04 контролируется прибором TJRA-35009 с сигнализацией по максимуму и регулируется клапаном TV-35009 на линии выхода оборотной воды из холодильника.

Для компенсации утечек раствора МЭА на блоке имеется узел свежего МЭА. МЭА завозится на установку в бочках, откуда погружным насосом 235-Р08 через шланг закачивается в емкость приготовления раствора МЭА 235-V08. В емкость 235-V07 для приготовления раствора МЭА подается конденсат пара низкого давления насосом 235-Р09. Уровень раствора МЭА контролируется приборами LSA-35010 c сигнализацией по максимуму и LSA-35011 c сигнализацией по минимуму, от уровня LSA-35011 идет сигнал на остановку насоса 235-Р07 при минимальном уровне. Температура в емкости 235-V07 контролируется прибором TJR-35017. Свежий раствор МЭА закачивается в емкость 235-V06, температура в емкости контролируется прибором TJR-35011, уровень в емкости контролируется прибором LJRSA-35009 с сигнализацией по минимуму и максимуму. Раствор МЭА из емкости 235-V06 откачивается насосом 235-Р06А,В в контур раствора МЭА установки "Фракционирование". В емкости 235-V06 и 235-V07 подается азот для создания азотной подушки при операциях приготовления подпитки свежим раствором МЭА.

Продукты с повышенной температурой кипения, возникающие при разложении аминов, и взвешенные твердые вещества удаляются из регенерированного раствора МЭА в аппарате 235-Е03 (риклеймер) перегонкой. Риклеймер 235-Е03 работает периодически. Регенерированный раствор МЭА подается с выкида насоса 235-Р02 в 235-Е03, расход раствора МЭА контролируется прибором FJR-35008. Уровень раствора МЭА в регенераторе контролируется прибором LJRCA-35008 и регулируется клапаном LV-35008, расположенным на линии подачи раствора МЭА в регенератор. Для подогрева в регенераторе 235-Е03 используется водяной пар среднего давления, его расход контролируется прибором FJRCA-35007 с сигнализацией по максимуму и минимуму и регулируется клапаном FV-35007. Для предотвращения образования кислой среды в риклеймере 235-Е03 в регенератор добавляется раствор Na₂CО₃, раствор Na₂CО₃готовится в емкости 235-V13 растворением кристаллической соды в воде. Добавление Na₂CО₃ производится периодически по рН отобранных проб. Водяной пар и пары МЭА, выходящие из регенератора 235-Е03 возвращаются обратно в десорбер-регенератор 235-V03. После завершения цикла перегонки жидкая флегма сбрасывается в бочки или в дренажную систему. После дренирования регенератор 235-Е03 необходимо перед новой загрузкой раствора МЭА очистить и только потом повторить цикл перегонки.

Растворы амина легко вспениваются. С целью подавления данного нежелательного свойства в трубопровод всасывания насоса орошения 235-Р03 добавляется ингибитор пенообразования и тем самым глушится пенообразование в десорбере-регенераторе.

Для компенсации потерей воды существует линия отпаренной воды с секции 230 в линию паров, входящих в воздушный конденсатор 235-ЕА02.

Для предотвращения сброса раствора МЭА в систему промканализации при подготовке секции или отдельных единиц оборудования остатки раствора МЭА, нефтепродукта из аппаратов, трубопроводов, насосного оборудования сбрасываются через закрытую дренажную систему в заглубленную дренажную емкость 235-V08 c последующей откачкой погружным насосом 235-Р10 в сырьевую емкость 235-V01 или в линию некондиции с установки. В случае опорожнения всей секции для хранения раствора МЭА применяется емкость опорожнения системы 235-V11. Емкость 235-V11 может опорожняться в емкость 235-V08 с последующей откачкой, в свою очередь емкость 235-V08 можно освободить в емкость 235-V11. Емкость 235-V11 можно освободить на прием насоса 235-Р05 с последующей откачкой в некондицию или обратно закачать раствор МЭА в систему через прием насоса 235-Р06. Уровень в емкости 235-V11 контролируется прибором LJRA-35015 c cигнализацией по минимуму и максимуму, уровень в емкости 235-V08 контролируется прибором LJRSA-35014 c включением (отключением) насоса 235-Р10. Емкости 235-V08 и 235-V11 постоянно соединены с факельным коллектором, так как из воды может выделяться сероводород.

Сбросы газов с ППК аппаратов и трубопроводов производится в факельный коллектор и далее поступают в факельный коллектор секции отпарки кислой воды.