Установка для виробництва аміаку

Реферат: Установка для виробництва аміаку містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочищення, риформінгу, пароутворення, конверсії окису вуглецю, моноетаноламінового очищення, метанування і відділення компресії з компресором технологічного повітря для вторинного риформінгу. У відділенні компресії паралельно і основним компресором встановлений додатковий компресор технологічного повітря з можливістю їх спільної або роздільної роботи. UA 87501 U (12) UA 87501 U UA 87501 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі хімії, а більш конкретно до установок для виробництва аміаку з використанням двоступеневої пароповітряної конверсії природного газу. З рівня техніки відомі установки для виробництва аміаку з використанням двоступеневої пароповітряної конверсії природного газу (див. В.П. Семенов. Виробництво аміаку - М., Хімія, 1985 p.), що мають у своєму складі відділення сіркоочищення, відділення первинного риформінгу, шахтний реактор вторинного риформінгу і турбокомпресор технологічного повітря. Відома установка для виробництва аміаку компанії Uhde (див. каталог фірми "Технологія виробництва аміаку", стор.7), що використовує традиційну послідовність стадій процесу, яка є основою більшості сучасних виробництв і містить систему сіркоочищення, систему риформінгу, що включає - піч первинного риформінгу, реактор вторинного риформінгу, системи метанування та синтезу аміаку, оснащені необхідним системами і пристроями забезпечення процесів, включаючи компресор підготовки технологічного повітря для вторинного риформінгу. Недолік таких установок полягає в тому, що в них відсутня можливість оптимізації процесу підготовки технологічного повітря, пов'язана із збільшенням обсягів забору атмосферного повітря для технологічних потреб вторинного риформінгу в залежності від температури навколишнього середовища, так як інтенсифікація реакції в реакторі вторинного риформінгу вимагає збільшення подачі технологічного повітря при підвищенні температури навколишнього повітря в літній період. Найбільш близьким аналогом за технічною суттю є відома установка для виробництва аміаку (див. патент України на корисну модель № 20992, МПК F25B 15/02, F25B 49/00, опубл. Бюл. № 2, 2007), яка містить послідовно з'єднані трубопроводом відділення сіркоочищення, риформінгу, компресії з компресором технологічного повітря для риформінгу, відділення метанування та синтезу аміаку. Як і в попередній установці, дана установка не ліквідує сезонну залежність продуктивності компресора технологічного повітря і всієї установки в цілому тому, що не забезпечує необхідну подачу технологічного повітря у вторинний риформінг для підготовки конвертованого газу в літній період року при підвищенні температури навколишнього середовища, що призводить до зменшення подачі технологічного повітря в нестабільному режимі роботи компресора технологічного повітря, як основного джерела інтенсифікації процесу виробництва аміаку. Задачею корисної моделі, що заявляється, є створення економічної і ефективної установки для виробництва аміаку з підвищенням її продуктивності і зниженням витрат за рахунок ліквідації сезонної залежності продуктивності компресора технологічного повітря і забезпечення необхідного діапазону регулювання подачі технологічного повітря у вторинний риформінг, то, у свою чергу, впливає на продуктивність установки в цілому і є стабілізуючим чинником підтримки обсягів випуску аміаку, незалежно від сезонної температури навколишнього середовища. Крім зазначеної задачі, відомо також, що в даний час має місце все зростаюча потреба у збільшенні виробництва аміаку шляхом модернізації вже наявних установок для виробництва аміаку в рамках існуючих схем і технологічних розмірів. При цьому у разі необхідності модернізації установки для збільшення її продуктивності необхідне підвищення навантаження на компресор технологічного повітря вторинного риформінгу для інтенсифікації процесу, що при підвищеній температурі атмосферного повітря може спричинити розвантаження обладнання, позапланові зупинки компресора і всього виробництва, що пов'язано з додатковими витратами на обслуговування і перезапуск установки або її окремих систем і що неприпустимо для даного виду виробництва. Поставлена задача вирішується шляхом встановлення у відділенні компресії паралельно з основним додаткового компресора технологічного повітря з можливістю спільної або роздільної роботи. Кожен компресор забезпечений індивідуальною системою керування і підключений до єдиного блока автоматичного регулювання, інтегрованому в систему автоматизованого управління (САУ) верхнього рівня установки, що дозволяє регулювати продуктивність компресорів запуском одного або двох одночасно, залежно від температури повітря на всмоктуванні, забезпечуючи таким чином необхідну кількість технологічного повітря для вторинного риформінгу при змінах температурних умов, що безпосередньо впливає на продуктивність установки в цілому. На лінії з'єднання компресорів встановлені зворотній клапан з приводом і засувка. В разі модернізації виробництва вирішує проблему підвищення продуктивності установки для виробництва аміаку без порушення вже існуючих технологічних схем і розмірів, а також мінімізує капітальні витрати на модернізацію. На кресленні представлена блок-схема установки для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочищення 1, риформінгу 2, пароутворення 3, відділення компресії 4, конверсії окису вуглецю 13, моноетаноламінового очищення 14, метанування 15. Відділення компресії 4 включає компресори технологічного 1 UA 87501 U 5 10 15 20 25 30 повітря 5 (основний) і 10 (додатковий), з'єднані паралельно і забезпечені індивідуальними блоками керування 9 і 16, які підключені до єдиного блоку автоматичного регулювання 6. На лінії нагнітання компресорів 5, 10 встановлені датчики тиску 7, 12. На лінії з'єднання компресорів встановлені зворотний клапан 17 і засувка 11. Трубопровід подачі повітря з відділення компресії 4 у відділення риформінгу 2 оснащений витратомірним пристроєм 8. Установка працює наступним чином. Природний газ подається послідовно у відділення сіркоочищення 1 і риформінгу 2. В останній також подається пар з відділення пароутворення 3 і повітря з відділення компресії 4, в якому повітря спочатку нагнітається компресором 5. Блок автоматичного регулювання верхнього рівня 6 сприймає сигнали від датчика тиску 7 і витратомірного пристрою 8. і в разі відхилення величини тиску і (або) витрати повітря від заданого номінального значення система автоматичного управління верхнього рівня (САУ) дає сигнал системі керування 9 компресором 10. Компресор запускається на закриту заслінку 11. За сигналом датчика 12 заслінка 11 відкривається. Компресор 10 починає працювати на мережу. Робоче середовище після відділення риформінгу 2 надходить до відділення конверсії окису вуглецю 13 і далі до відділень моноетаноламінового очищення 14 і метанування 15. Таким чином, оснащення установки у відділенні компресії паралельно з основним додатковим компресором технологічного повітря для вторинного риформінгу і засобами регулювання витрати технологічного повітря підвищує продуктивність установки і забезпечує зниження витрат на обслуговування і перезапуск за рахунок ліквідації сезонної залежності продуктивності компресора технологічного повітря і забезпечує необхідний діапазон регулювання подачі технологічного повітря у вторинний риформінг, що, у свою чергу, впливає на продуктивність установки в цілому і є стабілізуючим чинником підтримання обсягів випуску аміаку незалежно, від сезонної температури навколишнього середовища. При модернізації виробництва дана корисна модель вирішує проблему підвищення продуктивності установки для виробництва аміаку без порушення вже існуючих технологічних схем і розмірів, тим самим мінімізує капітальні витрати на модернізацію. Отже, вказані відмітні ознаки корисної моделі є новими і достатніми для вирішення поставленої задачі, у порівнянні з найближчим аналогом, за рахунок застосування нових конструктивних елементів, характеру зв'язку складових установки та порядку їх розміщення, що сприяє підвищенню ефективності і економічності установки для виробництва аміаку в цілому. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Установка для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочищення, риформінгу, пароутворення, конверсії окису вуглецю, моноетаноламінового очищення, метанування і відділення компресії з компресором технологічного повітря для вторинного риформінгу, яка відрізняється тим, що у відділенні компресії паралельно і основним компресором встановлено додатковий компресор технологічного повітря з можливістю їх спільної або роздільної роботи. 2. Установка для виробництва аміаку за п. 1, яка відрізняється тим, що, кожен компресор забезпечений системою керування і підключений до єдиного блока автоматичного регулювання, інтегрованого в систему автоматичного управління верхнього рівня установки. 3. Установка для виробництва аміаку за п. 1, яка відрізняється тим, що на лінії нагнітання компресори оснащені датчиками тиску, а на лінії з'єднання компресорів встановлені зворотний клапан з приводом і засувка. 2 UA 87501 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3