6.6.Каталитическая селективная очистка хвостовых газов.

Хвостовые газы после подогревателя хвостовых газов поз. Т-202 с температурой не более 150 ⁰С поступают в межкамерное пространство камеры сгорания реактора поз. А-201 (между внутренней «жаровой» частью и наружным корпусом камеры), где подогреваются до температуры 230 - 320 ⁰С топочными газами, полученными при сгорании природного газа в КСР, при их смешении, и направляются в реактор каталитической очистки. Для сгорания природного газа в КСР подаётся воздух после нагнетателя ГТТ-3М.

Восстановление оксидов азота происходит в реакторе поз. Р-202 на катализаторе АВК-10М (АВК-С) аммиаком, поступающим по трубопроводу от смесителя в камеру смешения в количестве 20 - 80 м³/ч в зависимости от нагрузки на агрегате по следующим реакциям:

6NO + 4NH₃ = 5N₂ + 6H₂O (6.11)

6NO₂ + 8NH₃ = 7N₂ + 12H₂O (6.12)

4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O (6.13)

Соотношение NH₃ : NO_x = 1,0 : 1,4.

Очищенные хвостовые газы смешиваются с оставшимся воздухом и поступают в универсальную камеру сгорания турбины. Подогрев осуществляется прямым контактом с топочными газами, полученными от сжигания природного газа в токе воздуха. В этой же камере и газоходе до турбины происходит термическое окисление аммиака до молекулярного азота.

Остаточное объёмное содержание в хвостовых газах: оксидов азота - не более 0,005 %, аммиака - не более 0,005 %, оксида углерода (II) СО – 0,02 %. Данные значения являются основными параметрами стадии селективной каталитической очистки хвостовых газов.

6.7.Рекуперация энергии давления и тепла очищенных хвостовых газов.

Очищенные хвостовые газы после реактора каталитической очистки поз. Р-202 смешиваются с топочными газами в камере сгорания ГТТ-3М поз. М-101^с и с температурой не более 700 ⁰С поступают в газовую турбину ГТТ-3М поз. М-101^м.

Отработанные в турбине газы с температурой не более 408 ⁰С и давлением не более 0,006 МПа (0,06 кгс/см²) направляются в котел-утилизатор хвостовых газов Г-400ПЭ поз. Т-206. В котле вырабатывается перегретый пар давлением не более 1,5 МПа (15 кгс/см²) и температурой не более 230 - 250 ⁰С за счет охлаждения выхлопных газов до температуры не более 180 ⁰С. Перегретый пар выдаётся в общецеховой коллектор.

Топочные и очищенные хвостовые газы после котла-утилизатора Г-400ПЭ поз. Т-206 проходят экономайзеры и выбрасываются в атмосферу через выхлопную трубу высотой 150 м.

7. Характеристика основного оборудования

Аппарат контактный

В данном агрегате происходит окисление аммиака кислородом воздуха на катализаторе.

Год изготовления – 1980 г.

Введен в эксплуатацию в 1982 г.

Высота контактного аппарата 7090 мм, диаметр цилиндрической обечайки 2200 мм, толщина 12 мм, диаметр сеток 1600 мм. Масса агрегата 49,7 т., объем составляет 19 м³. Изготовлен из нержавеющей стали, противокоррозионное покрытие отсутствует, тепловая изоляция – изолируется.

Условия эксплуатации:

• температура рабочая - 400ºС;

• рабочее давление не более 0,78 МПа (8,0 кгс/см²)

• среда: аммиачно-воздушная смесь, нитрозные газы.

Котел-утилизатор Г-420 БПЭ

В данном агрегате происходит утилизация тепла нитрозных газов.

Котел-утилизатор Г-420 БПЭ дымогарного типа с вынесенным паросборником, горизонтальные, двухходовые по газам. Материал обечаек и днищ Сталь 20К, дымогарных труб – Сталь 20. Трубы пароперегревателя сделаны из стали 15 ХМ.

К газотрубному барабану крепятся выходная и поворотная газовые камеры. Внутри выходной камеры находится входная камера, крепящаяся к днищу барабана и входному штуцеру через компенсаторы. Над газотрубным барабаном установлен на подъемных трубах паросборник, в котором смонтировано сепарационное устройство. Пароперегреватель устанавливается в конусном переходе от контактного аппарата к котлу.

Дымогарные трубы развальцованы в трубных досках, после чего обварены.

Тепло нитрозного газа используется в данном котле для выроботки перегретого пара давлением 1,47 МПа и температурой 240-250ºС, нитрозный газ при этом охлаждается до 230-285 ºС. При прохождении по тракту котла-утилизатора нитрозный газ охлаждается, а часть оксида азота II окисляется додиоксида азота в присутствии кислорода в газе.

Паропроизводительность – 25 т/ч, площадь нагрева испарительной части – 420 м², площадь нагрева пароперегревателя – 5,9 м², площадь нагрева экономайзера – 500 м², количество дымогарных труб 480 штук диаметром 50×3. Длина агрегата 11130 мм, диаметр 2400 мм. Диаметр паросборника сепаратора – 1226 мм.

Рабочее давление по газу составляет 0,78 МПа (8,0 кгс/см²)

Окислитель с фильтром для улавливания платины

В данном агрегате происходит окисление окиси азота до двуокиси за счет кислорода в нитрозном газе и улавливание платины из газовой фазы.

Площадь поверхности фильтрации – 9 м², диаметр составляет 3200 мм, высота – 9500 мм, объем – 59 м². Масса окислителя составляет 14 т.

Температура рабочая – 250-310 ºС, давление рабочее составляет 0,78 МПа (8,0 кгс/см²).

Подогреватель хвостовых газов 1400-IКГ-8-8/25-3-I-II

В данном агрегате происходит подогрев хвостовых газов за счет тепла нитрозных газов.

Площадь поверхности теплообмена – 234 м², диаметр составляет 1400 мм, длина- 4962 мм. Количество теплообменных труб в данном агрегате составляет 1003 штуки, а их диаметр - 25×2. Объем трубного пространства составляет 2,2 м³, а межтрубного – 2,85 м³.

Рабочее давление трубного и межтрубного пространства не более 0,78 МПа (8,0 кгс/см²).

Температура трубного пространства - 300 ºС (среда - нитрозный газ), а межтрубного пространства – 110-130 ºС (среда – хвостовые газы).

Подогреватель хвостовых газов изготавливается из стали Х18Н10Т. Противокоррозионное покрытие – отсутствует, тепловая изоляция – изолируется.

Холодильник-конденсатор

В холодильнике-конденсаторе происходит охлаждение нитрозных газов, окисление окиси азота в двуокись, образование азотной кислоты (30-50%) за счет абсорбции двуокиси азота конденсирующими водяными парами.

Площадь поверхности теплообмена составляет 413,6 м², диаметр – 1634мм, высота 7720 мм. Объем трубного пространства – 5,08 м³, а межтрубного – 4,66 м³.

Рабочее давление трубного пространства – 0,49МПа (5,0 кгс/см²), а межтрубного – не более 0,78 МПа (8,0 кгс/см²).

Температура трубного пространства - 40ºС (среда-вода), а межтрубного – 200-250 ºС (нитрозный газ, азотная кислота).

Данный холодильник конденсатор изготовлен из нержавеющей стали Х18Н10Т. Противокоррозионное покрытие – отсутствует, тепловая изоляция – изолируется.

В холодильнике-конденсаторе позиции 7а происходит охлаждение нитрозных газов, окисление окиси азота в двуокись, образование азотной кислоты (40-50%) за счет абсорбции двуокиси азота конденсирующими водяными парами.

Площадь поверхности теплообмена составляет 495 м², диаметр – 2000 мм, высота 6600 мм. Объем трубного пространства – 8,5 м³, а межтрубного – 6 м³.

Рабочее давление трубного пространства – 0,49МПа (5,0 кгс/см²), а межтрубного – не более 0,78 МПа (8,0 кгс/см²).

Температура трубного пространства – 29-35ºС (среда-вода), а межтрубного – 200-230 ºС (нитрозный газ, азотная кислота).

Данный холодильник конденсатор изготовлен из нержавеющей стали Х18Н10Т. Противокоррозионное покрытие – отсутствует, тепловая изоляция – не изолируется.

Абсорбционная колонна

Колонна изготовлена и введена в эксплуатацию в 1976 г.

В данном аппарате происходит абсорбция окислов азота из нитрозных газов конденсатом водяного пара с образованием 58-60% азотной кислоты.

Количество тарелок составляет 47 штук. Диаметр агрегата – 3200 мм, высота - 46400 мм, объем – 345,0 м³, площадь поверхности теплообмена змеевиков составляет 713 м².

Количество змеевиков: двухрядных – 9 штук; четырехрядных – 11 штук; пятирядных – 3 штуки.

Температура воды в змеевиках 28-30ºС. Температура газа в колонне – 35-60 ºС, а на выходе 25 ºС.

Рабочее давление в колонне не более 0,78 МПа (8,0 кгс/см²), а в змеевиках не более 0,62МПа (6,3 кгс/см²).

Обечайка, днище, охлаждающие змеевики выполнены из стали Х12Н10Т.