Курсовая работа: Расчет комбинированной автоматической системы регулирования температуры на выходе печи F02
2Н2 S + SО2 = 2Н2 О + 3/nSn + 22,2 ккал/моль
Полученные на первом этапе сероорганические соединения подвергаются реакции гидролиза на катализаторе:
СS2 + 2Н2 О = 2Н2 S + СО2
СОS + Н2 О = СО2 + Н2 S
Степень конверсии после отделения Клаус увеличивается до 95%. Сера, получаемая на каждом этапе процесса, выделяется из реакционной среды путем конденсации, что позволяет перемещать равновесие реакции в направлении образования серы. Для очистки хвостовых газов отделения Клаус и увеличения степени конверсии по установке до 99,6% применяется процесс Сульфрин. Основой процесса является реакция Клауса на катализаторе (активированном глиноземе) при температуре 130-160 0 С.
2Н2 S+SO2 = 2Н2 О + 3/nSn + 3500 ккал/моль
2. Описание установки У-251
Установка предназначена для получения элементарной серы из кислого газа, выделенного в процессе сероочистки природного газа на установках У272, У241, установок стабилизации конденсата У221, а также газа выветривания с установок У-222, У-265.
Установка состоит из:
1. Отделения Клаус, где путем прямого окисления в реакционных печах сероводорода до элементарной серы и SO2 (термическая часть) и дальнейших реакций Н2 S и SO2 на слое катализатора (каталитическая часть) получается основной объем серы. В термической части выход достигает 55%, а в каталитической части - 40% от общего количества серы.
2. Отделения Сульфрин, где путем доочистки хвостовых газов на катализаторе (активированный глинозем высокого качества) достигается в целом по установке 99,6% извлечения серы из газа.
3. Печи дожига остаточных газов, где преобразуются в SO2 перед сбросом в атмосферу все сернистые соединения, имеющиеся на выходе отделения Сульфрин.
4. Узла дегазации жидкой серы, предназначенного для извлечения сероводорода, абсорбированного в сере, полученной в отделениях Клаус и Сульфрин.
Производительность каждой установки У-251 составляет:
77,17 т/час жидкой серы - номинальная, 88,77 т/час жидкой серы - максимальная.
Продукцией является сера техническая газовая, соответствующая ГОСТ 127-76.
3. Описание технологического процесса каталитической части Клауса
Конвертор R01.
Газы, подогретые в F02, проходят сверху вниз через слой катализатора конвертора R01, где происходят химические реакции с преобразованием Н2 S и SО2 в серу и гидролиз COS, CS2 . За счет реакций происходит повышение температуры до 350-365 о С.
Контроль за температурой катализатора по слоям - верхнем и нижнем, осуществляется термопарами с выводом показаний и регистрацией на щите операторной, точки ТR017, 018, 019, 020, 021, 022 и по цифровой консоли (ТI017, 018, 019, 020, 021, 022). Контроль за температурой газа на выходе из аппарата осуществляется датчиком (TI023).
На случай загорания серы и повышения температуры в аппарате предусмотрена подача пара VB во входной трубопровод R01.
Теплообменник газ/газ - конденсатор-генератор Е02/Е03
Продукты реакции из R01 поступают в трубное пространство Е02/Е03. Е02/Е03 представляет собой совмещенный аппарат. Е02 - теплообменник газ/газ. Е03 - конденсатор-генератор газ/вода.
В Е02 газы реакции охлаждаются до 325 о С (TI118) и поступают в Е03, где охлаждаются до 180 о С. Сконденсированная сера через два гидрозатвора по серопроводу поступает в яму Т01.
Для охлаждения газа в Е03 используется питательная вода ЕЕ, поступающая с У160 и подогретая в Е04 до 150 - 155 о С. Регулирование уровня осуществляется регулятором LRC025, клапан которого LV025 установлен на трубопроводе входа воды. Визуальный контроль осуществляется двумя стеклами "Клингера" LG024 и LG038. Расход воды осуществляется датчиком FТ022 с индикацией на щите операторной. Давление в аппарате контролируется датчиком РТ022 с выводом показаний и регистрацией на щите операторной PR022. При понижении уровня в аппарате ниже нормы срабатывает аварийная сигнализация LAL027 от контактора LSL027 и при дальнейшем падении уровня срабатывает контактор LSSS039 и происходит автоматическая остановка установки по блокировке LALL039.
Конденсатор Е03 имеет линию постоянной продувки котловой воды РС через лимитную шайбу 51FО050 с байпасом для залповой продувки конденсатора.
Из Е03 технологический газ поступает в межтрубное пространство Е02, где подогревается до 210-240 о C и поступает в конвертор 151R02.
Температура газа на входе R02 регулируется регулятором ТRС025 при помощи двух параллельно работающих клапанов TV025А/В, установленных на байпасной и входной линиях Е02 соответственно.
Теплообменник Е02 оснащен обогреваемым спускным трубопроводом с ручной задвижкой и гидрозатвором для вывода сконденсированной серы.
Конвертор R02
Технологические газы, поступившие из Е02 в R02 проходят сверху вниз через слой катализатора конвертора, где происходят химические реакции с преобразованием Н2 S и SО2 в серу и повышением температуры до 260 о C за счет реакций. Контроль за температурой катализатора по слоям верхним и нижним осуществляется термопарами с выводом показаний и регистрацией на щит операторной, точки ТI 028, 029, 030, 031, 032, 033 и TI034 на выходе аппарата. На случай загорания серы и превышения температуры в аппарате предусмотрена подача пара VB во входной трубопровод R02.