Описание технологического процесса

Свежий метанол поступает в смеситель поз. Пн – 10, где смешивается с возвратным метанолом и водой, и далее в испаритель поз. Т – 3, где испаряется в токе воздуха.

Пуск системы в работу производится на свежем метаноле, после выхода системы синтеза формальдегида в режим, к метанолу в смеситель поз. Пн – 10 подается возвратный метанол насосом поз. Н – 37, слабый раствор формальдегида насосом поз. Н – 28 с верхней зоны колонны поз. К – 15.

Воздух на синтез формальдегида подается из атмосферы воздухонагнетателем поз. М – 7 через воздухозаборную шахту.

Испарение метанола в испарителе поз. Т – 3 происходит при температуре 43 ё 90^о С подачей в межтрубное пространство вторичного пара, образующегося за счет тепла реакции синтеза формальдегида. Уровень в испарителе поз. Т – 3 поддерживается подачей свежего метанола в смеситель поз. Пн – 10 клапаном поз. 7–5. Концентрация метанола в спиртовоздушной смеси поддерживается подачей пара в межтрубное пространство испарителя поз. Т – 3 и контролируется температурой в реакторе поз. Р – 6. При понижении уровня в испарителе поз. Т – 3 ниже 75 мм происходит закрытие отсечного клапана поз. 8–8 на линии подачи горячего воздуха от воздухонагнетателя поз. М – 7.

После испарителя поз. Т – 3 спиртовоздушная смесь проходит перегреватель поз. Т – 4, где перегревается до температуры 100 – 180^о С.

В перегреватель поз. Т – 4 подается сетевой пар 0,6 МПа (6 кгс/см²) клапаном поз. 10–5. После выхода в режим системы синтеза формальдегида перегреватель поз. Т – 4 может работать на вторичном паре, вырабатываемом в надконтактном холодильнике реактора поз. Р – 6. Паровой конденсат с перегревателя поз. Т – 4 сбрасывается через конденсатотводчик в емкость поз. Е – 31 или в коллектор конденсата.

Перегретая спиртовоздушная смесь через огнепреградитель поз. Пн – 5 поступает в контактный аппарат поз. Р – 6.

В корпусе огнепреградителя поз. Пн – 5 установлены 3 слоя плотно накрученной сетки с ячейками 1,0 х 1,0 из нержавеющей стали с общей толщиной не менее 240 мм. Слой сеток поддерживается тарелкой с отверстиями dy 10 в количестве 8000 шт. Слой сетки на некоторое время задерживает проникновение пламени в испаритель поз. Т – 3. За это время успевает сработать ПАЗ по температуре в огнепреградителе 700⁰ С и более, что приводит к закрытие отсечного клапана поз. 8–8 на линии подачи горячего воздуха от воздухонагнетателя поз. М – 7.

В реакторе поз. Р – 6 при температуре 500 ÷ 700^о С в слое катализатора происходит окислительное дегидрирование метанола – синтез формальдегида.

В реакторах поз. Р – 6 катализатор загружается на сетку, уложенную на специальную решетку реактора, выполненного в виде колосника.

Сверху на катализатор укладываются пакет медных сеток с ячейками от 0,4 до 3 мм. Расстояние от верхнего зеркала катализатора до нижней трубной доски надконтактного холодильника выдерживается в пределах 12 ÷ 18 мм.

Сетка по периферии укладывается на теплоизоляционный корпус и при закрытии реактора зажимается между теплоизоляционным корпусом и трубной решёткой надконтактного холодильника.

Контактный аппарат поз. Р – 6 снабжен разрывной мембраной для предотвращения разрушения аппарата при хлопке в реакторе. В клеммные коробки электронагревателей во время пуска реактора подаётся азот клапаном поз. 19–5 для предотвращения образования взрывоопасной смеси.

Контактный газ после реакции поступает в трубное пространство надконтактного холодильника реактора поз. Р – 6, где охлаждается до температуры 200^о С за счет испарения парового конденсата в межтрубной части реактора. Для закаливания контактного газа после реактора в линию контактного газа подается метанольный формалин насосом поз. Н – 24 через форсунку в количестве 5 ё 10 т/час.

Паровой конденсат поступает в межтрубное пространство надконтактного холодильника реактора поз. Р – 6 из сепаратора поз. 0 – 11. Образующийся в надконтактном холодильнике вторичный пар с температурой 125^о С и давлением 0,25 МПа (2,5 кгс/см²) через сепаратор поз. 0 – 11 поступает в межтрубную часть испарителя поз. Т – 3 для испарения метанольной шихты и регулирования температуры в реакторе поз. Р – 6. Регулирование температуры в реакторе производится клапаном поз. 18–5. Уровень в сепараторе поз. 0 – 11 поддерживается подачей парового конденсата насосом поз. Н – 13 из емкости поз. Е – 31 через клапан поз. 13 – 5.

Контактный газ из реактора поз. Р – 6 с температурой 100 ё 200^о С поступает в поглотительную колонну поз. К – 15, разделённую двумя глухими тарелками на три зоны.

В нижней зоне колонны поз. К – 15 происходит охлаждение контактного газа до 80^о С и частичное поглощение метанола и формальдегида. Тепло конденсации и охлаждения снимается в выносном холодильнике поз. Т – 16, охлаждаемого промышленной водой по клапану поз. 23–5. Циркуляция метанольного формалина по нижней зоне колонны поз. К – 15 осуществляется через холодильник поз. Т – 16 насосом поз. Н – 24.

Уровень в кубовой части колонны поз. К – 15 регулируется откачкой метанольного формалина на ИФ – 17 или в колонну поз. К – 33. Также схемой предусмотрена подача метанольного формалина насосом поз. Н – 24, минуя холодильник поз. Т – 16, на питание колонны поз. К – 33.

В средней зоне колонны поз. К – 15 происходит поглощение основного количества метанола и формальдегида и охлаждение контактного газа до 30 ÷ 50^о С. Циркуляция метанольного формалина по средней зоне колонны поз. К – 15 осуществляется насосом поз. Н – 26 через выносной холодильник поз. Т – 17, охлаждаемой промышленной водой по клапану поз. 26–5. Уровень 2–зоны колонны поз. К – 15 не регулируется.

В верхней зоне колонны поз. К – 15 происходит охлаждение контактного газа до 0 ÷ 20^о С и улавливание остаточного количества метанола и формальдегида. Циркуляция слабого раствора формалина по верхней зоне колонны поз. К – 15 осуществляется насосом поз. Н – 28 через холодильник поз. Т – 18, где охлаждение происходит за счет испарения жидкого аммиака в межтрубном пространстве холодильника. Уровень на глухой тарелке верхней зоны колонны поз. К – 15 поддерживается подачей парового конденсата от насоса поз. Н – 65 через холодильники поз. Т – 38 клапаном поз. 36–5.

Жидкий аммиак поступает в межтрубную часть испарителя поз. Т – 18 и в сепаратор поз. 0 – 19, уровень в которых регулируется регулирующим клапаном поз. 20–5 на линии приема жидкого аммиака. Испарившийся в аппарате поз. Т – 18, газообразный аммиак через сепаратор поз. 0 – 19 направляется на установку ИФ – 11. Температура слабого раствора формалина на выходе из холодильника поз. Т – 18 регулируется давлением газообразного аммиака в сепараторе поз. 0 – 19 клапаном поз. 21–5.

В качестве абсорбента на верхнюю тарелку санитарной зоны колонны поз. К – 15 подается конденсат насосом поз. Н – 65 через холодильники поз. Т – 38 клапаном поз. 36-5 и формальдегидная вода, подаваемая из ёмкости поз. Е – 18 посредством насоса поз. Н – 19 цеха № 1807 (ИФ – 8).

Метанольный формалин после холодильника поз. Т – 16 или с ИФ – 17 через клапан поз. 39–5 подаётся в рекуперативный теплообменник поз. Т – 32, где подогревается за счет охлаждения безметанольного формалина, выходящего из куба ректификационной колонны поз. К – 33. Далее метанольный формалин поступает на обезметаноливание в ректификационную колонну поз. К – 33 на 28, 38 или 44 тарелку в зависимости от состава сырья.

Обогрев ректификационной колонны поз. К – 33 производится в выносном кипятильнике поз. Т – 34 паром 0,6 МПа (6 кгс/см²). Пар 0,6 МПа (6 кгс/см²) поступает через клапан поз. 38-7 в цеховой коллектор по первому вводу с установки ДБ – 11.

Процесс ректификации производится при давлении куба не более 0,069 МПа (0,69 кгс/см²) и температуре куба колонны не более 115^о С. Пары метанола из колонны поз. К – 33 поступают в дефлегматор поз. Т – 35, где конденсируются и поступают в емкость поз. Е – 36. Дефлегматор охлаждается промышленной водой.

Возвратный метанол из емкостей поз. Е – 36 насосом поз. Н – 37 откачивается в смеситель поз. Пн – 10 по уровню в емкостях поз. Е – 36. Часть возвратного метанола насосом поз. Н – 37 подается на орошение колонны поз. К – 33 в виде флегмы с флегмовым числом от 6 до 25.

Паровой конденсат из кипятильников поз. Т – 34 собирается в сборнике поз. Е – 34а, откуда по уровню направляется по цеховому коллектору в емкость поз. Е – 66. Безметанольный формалин, из куба колонны поз. К – 33 через теплообменник поз. Т – 32 насосом поз. Н – 39 подается в цех ИФ – 6.

Уровень в кубе колонны поз. К – 33 регулируется отбором безметанольного формалина.

Имеются блокировки по отключению:

1. Предусмотрено отключение насосов поз. Н – 13, Н – 24, Н – 26, Н – 28, Н – 37, Н – 39:

- при падении уровня в колонне поз. К – 33 для насоса поз. Н – 39 ниже 75 мм;

- при падении давления на нагнетательной линии для насосов поз. Н – 13, Н – 24, Н – 37, Н – 39 ниже 0,02 МПа (0,2 кгс/см²), для насосов поз. Н – 26, Н – 28 ниже 0,045 МПа (0,45 кгс/см²);

- при достижении температуры 100⁰С оборотной воды для охлаждения насосов поз. Н – 13, Н – 24, Н – 26, Н – 28, Н – 37, Н – 39.

2. Предусмотрено отключение электронагревателей реактора поз. Р – 6 при:

- достижении в реакторе поз. Р – 6 температуры 600^о С,

- снижении давления азота в клеммных коробках до 0,025 МПа (0,25 кг/см²),

- снижении расхода азота из клеммных коробок до 2 м³/час.

3. Предусмотрено дистанционное отключение насосов поз. Н – 13, Н – 24, Н – 26, Н – 28, Н – 37, Н – 39 с пульта управления операторной [19].

Исходя из технологии рассматриваемого процесса можно выделить возмущающие воздействия процесса, регулируемые параметры, управляющие потоки.

Перечень параметров приведён в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень управляющих потоков, возмущающих воздействий и регулируемых параметров

Возмущающие воздействие	Регулируемые параметры	Управляющий поток
Температура питания в колонну поз. К–15	Температура в трубопроводе после холодильников поз. Т–16, поз. Т–17, поз. Т–18	Расход хладоносителей в холодильники поз. Т–16, поз. Т–17, поз. Т–18
Температура питания в колонну поз. К–33	Уровень в сборнике поз. Е–31	Расход греющего пара в испаритель поз. Т–3, перегреватель поз. Т–4
Расход питания в колонну поз. К–33	Уровень в колонне поз. К–33	Расход флегмы в колонну поз. К–33
Состав питания в колонну поз. К–33	Температура куба в колонны поз. К–33
Свойства тепло– и хладоносителей	Регулирование температуры в реакторе поз. Р-6
Параметры окружающей среды	Давление в трубопроводе после холодильника поз. Т–38
Внутренние параметры объекта	Уровень в испарителе поз. Т–3
	Уровень в сепараторе поз. О–11
	Уровень в сепараторе поз. О–11
	Уровень в сборнике поз. Е–34а
	Давление в трубопроводе после холодильника поз. Т–3
	Расход греющего пара в кипятильника поз. Т–34
	Уровень в емкости поз. Е–36
	Расход кубового продукта из колонны поз. К–33

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: