Курсовая работа: Пиролиз дихлорэтана в печах
Камера сгорания каждой печи имеет врезки для подачи азота низкого давления, технологического воздуха и пара высокого давления. Азот низкого давления используется для тушения пожара в топочном пространстве печи. Подача азота осуществляется через клапан, в случаях:
- повышения температуры дымовых газов выше 450°С;
- аварийной остановки печи пиролиза R-501 А,В,С с помощью кнопок аварийного отключения.
При открытии клапана, установленного на трубопроводе подачи азота, закрываются клапаны подачи топлива, воздуха и печь пиролиза R-501А,В,С останавливается.
Технологический воздух используется для продувки топки печи пиролиза во время подготовки оборудования к ремонтным работам внутри аппаратов и при регенерации змеевика печи пиролиза.
Пар высокого давления используется для сдува сажи с оребренной поверхности труб зоны подогрева и при регенерации змеевика пиролиза.
Розжиг горелок печей пиролиза осуществляется через отверстия в конструкции форсунки с помощью запального устройства, работающего на этилене, который подается через редуцирующий клапан из трубопровода этилена.
Закалка продуктов пиролиза
Газы пиролиза, с температурой не выше 520°С и давлением 1,4-2,2 МПа из печи пиролиза R-501 А,В,С, по трансфертной линии через конусное сопло, поступают в колонну закалки С-501А,В , где подвергаются резкому охлаждению флегмой, для прекращения реакции разложения дихлорэтана и образования побочных продуктов.
Технологической схемой установки ВХ предусмотрены четыре варианта работы печей пиролиза R-501А,В,С и колонн закалки С-501А,В, а именно:
 |
Колонна закалки С-501А имеет высоту 15 010мм, диаметр 2200мм, внутренний объем 34,35м3 . Колонна закалки С-501В имеет высоту 15305мм, диаметр 2200мм, внутренний объем 36м3 . Колонна закалки С-501А,В оборуд ована внутри 44 форсунками, из которых 42 расположены по всей высоте колонны, а две находятся в головной части. Ф орсунки расположены таким образом, чтобы обеспечить равномерное орошение во вс ех сечениях колонны. Для снижения эрозионного износа, напротив ввода пирогаза в колонне смонтирована отбойная пластина. Для снижения коррозионного износа нижняя часть колонны закалки С-501А плакирована сталью 10Х17Н13М2Т, а колонна закалки С-501В изготовлена из стали 10Х17Н13М2Т.
В колонне закалки С-501А,В неразложившийся дихлорэтан и значительная часть винилхлорида, хлористого водорода, с одержащегося в газах пиролиза, конденсируются и поступают в куб колонны.
Уровень в кубе колонны закалки поддерживается в пределах 20-80% регулятором уровня, регулирующий клапан которого установлен на трубопроводе вывода кубового продукта С-501А,В в колонну ректификации С-601. При уровне ниже 20 % и выше 80 %, срабатывает сигнализация.
Контролируется температура кубового продукта колонны закалки С-501А,В и составляет 60-8 0° С , а при работе двух печей на одну колонну 60-120о С. При повышении температуры выше 80° С, а при работе двух печей на одну колонну выше 120о С, срабатывает сигнализация.
Кубовый продукт из колонны закалки С-501А,В, через фильтр S-501А,В,С,D, насосами Р-502А,В,С,D,E,F подается на флегмирование колонны и выводится, через фильтр S-502 А,В,С,D, в колонну ректификации С-601.
Фильтр S-501А представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат диаметром –1200 мм, длиной – 7720мм, объемом 8,0м3 , внутри которого смонтирована перфорированная корзина с отверстиями диаметром 5мм. Поверхность фильтрации составляет 17,7м2 .
Фильтр S-501В,С,D представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром –1050 мм, высотой – 3560мм , объемом 3,2м3 , внутри которого смонтирована перфорированная корзина с отверстиями диаметром 5мм. Поверхность фильтрации составляет 4,0м2 .
Фильтр S-502 А,В,С,D представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат диаметром –508 мм, высотой – 1968мм , объемом 0,225м3 , внутри которого смонтирована перфорированная корзина с отверстиями 4х5 мм. Корзина изнутри обтянута металлической сеткой с размером ячейки 0,25´0,25´0,2 мм. Поверхность фильтрации составляет 0,52м2 .
Кубовый продукт колонны закалки С-501 А,В контролируется и выводится насосами Р-502 А-F в колонну ректификации С-601 с объемным расходом не более 54 м3 /ч, а при работе двух печей пиролиза на одну колонну с расходом не более 80 м3 /ч.
Схемой предусмотрен вывод кубового продукта из колонны закалки С-501 А, насосом Р-502 С, и из колонны закалки С-501 В, насосом Р-502 D, в колонну ректификации С-601 по отдельной линии.
Во время розжига печи пиролиза R-501 А,В,С предусмотрена возможность вывода дихлорэтана из колонны закалки в емкость V-116 стадии 100, при температуре дихлорэтана на выходе из печи пиролиза не выше 200 о С.
Кубовый продукт от насосов Р-502 А–F подается на флегмирование колонны закалки С-501 А,В с объемным расходом 550-700 м3 /ч, поддерживаемым регулятором расхода, клапан которого установлен на трубопроводе флегмы перед холодильником Е-501 А,В,С. При расходе менее 550 м3 /ч, срабатывает сигнализация.
Кубовый продукт с температурой 60-80 о С, а при работе двух печей пиролиза на одну колонну закалки 60-120о С, контролируется и подается в холодильник Е-501 А,В,С, охлаждаемый оборотной водой. Площадь поверхности теплообмена холодильника Е-501 А,В,С - 933м2 .
Контролируется температура оборотной воды из холодильника Е-501 А,В,С не выше 40 о С. При температуре оборотной воды выше 40 о С, срабатывает сигнализация.
Для контроля герметичности холодильников Е-501 А,В,С, в трубопроводе обратной оборотной воды контролируется рН (в пределах 6,5-8,5). При рН менее 6,5 срабатывает сигнализация. Обратная оборотная вода контролируется также аналитически на содержание: массовой концентрации дихлорэтана – отсутствие; винилхлорида – отсутствие; рН среды - 6,5-8,5.
Температура потока флегмы на колонну закалки С-501А,В поддерживается в пределах 30-50о С с помощью регулятора температуры, клапан которого установлен на трубопроводе подачи флегмы, минуя холодильник Е-501 А,В,С (линия горячего потока). При температуре менее 30 о С и более 50 о С, срабатывает сигнализация. Схемой предусмотрено подключение холодильника Е-501С к линии горячего потока колонны С-501В.
Головной продукт закалки, состоящий из хлористого водорода и винилхлорида, отводится в систему промежуточной конденсации.
Контролируется температура верха колонны закалки С-501 А,В, в пределах 40-80о С, и регулируется коррекцией температуры флегмы, подаваемой в колонну. При температуре верха колонны С-501 А,В ниже 40 о С и выше 80 о С, срабатывает сигнализация.
Установлена защиты от превышения температуры верха колонны закалки С-501А,В. При температуре верха колонны выше 120 о С, срабатывает сигнализация, при этом закрываются клапаны:
- на трубопроводе подачи дихлорэтана в печь пиролиза, через 2 минуты после срабатывания сигнализации;