Осушка пирогаза, низкотемпературная ректификация. Получение этилена

Осушка пирогаза от воды и тяжелых примесей после щелочной очистки осуществляется в адсорберах К-1/3.

Аппараты К-1/3 заполнены адсорбентом - синтетическим цеолитом КА-У
Адсорбент в каждом из аппаратов располагается в три слоя.

Через каждые 48 часов производится переключение согласно схеме: В режиме осушки постоянно находятся два адсорбера, третий - на регенерации.

Предусмотрена работа по схеме "один адсорбер - осушка, второй - регенерация, третий - резерв" с циклом осушки 48 часов.

Пирогаз поступает в адсорберы К-1-3 с температурой 15-18 °С и давлением не более 36 кгс/см² из сепаратора узла щелочной очистки пирогаза.

Проходя через адсорберы снизу вверх, пирогаз осушается до влагосодержания, соответствующего точке росы минус 40 °С, и через фильтр Ф-1, где очищается от пыли, поступает для охлаждения в холодильники узла охлаждения и деметанизации пирогаза.

Пирогаз после осушки с давлением до 36 кгс/см² проходит параллельно работающие холодильники Т-1/9, после которых пирогаз с температурой не менее минус 75 °С поступает в сепаратор Е-202, где от пирогаза отделяется углеводородный конденсат, который насосом Н-202/1 (Н-202/2) через клапан-регулятор уровня подается на орошение отпарной секции метановой колонны К-202.

Пирогаз с верха сепаратора Е-2 поступает в низ укрепляющей секции метановой колонны К-1.

Метановая колонна, предназначенная для выделения метан-водородной фракции из пирогаза, состоит из двух секций: К-1 - укрепляющая секция и К-2 - отпарная секция.

МВФ с температурой до минус 108 °С и давлением до 36 кгс/см² через клапан-регулятор давления поступает в сепаратор, в котором дросселируется до давления 7 кгс/см² (до давления топливной сети).

Из сепаратора пары МВФ проходят последовательно по теплообменникам, где подогреваются до температуры 5÷10 °С и отводятся в топливную сеть производства.

Из куба колонны К-1 жидкие углеводороды насосом Н-1 через испаритель подаются на верх колонны К-2 (27-я тарелка).

Для поддержания температуры куба колонны К-202 в пределах 5÷15 °С, а также для снижения содержания метана в кубовом продукте до 1% масс., при больших нагрузках предусмотрена циркуляция кубового продукта колонны насосом.

Кубовый продукт колонны К-2 - фракция углеводородов С₂ и выше с температурой не более 36 °С, через клапан-регулятор уровня отводится на разделение в этановую колонну.

Пары этан-этиленовой фракции с температурой не ниже минус 13 °С с верха колонны поступают в дефлегматор, где частично конденсируются за счет холода циркуляционного пропилена, кипящего при температуре минус 18 °С и отводятся в емкость.

Конденсат из флегмовой емкости поступает в пропиленовый переохладитель, откуда насосом подается на орошение колонны.

Пары этан-этиленовой фракции из флегмовой емкости через клапан-регулятор давления поступают в узел гидрирования ЭЭФ.

Кубовый продукт колонны-углеводороды С₃-С₄ с температурой не более 85 °С- через клапан-регулятор уровня поступают на питание пропановой колонны узла получения пропилена.

В узле охлаждения и деметанизации пирогаза для разрушения кристаллогидратных пробок, образующихся в аппаратах и трубопроводах, применяется метанол, который насосом подается в пирогазовый тракт.

Гидрирование этан-этиленовой фракции производится для очистки ее от ацетилена, являющегося ядом для катализаторов на производствах стирола и полиэтилена, методом селективного гидрирования водородом на катализаторе МА-15 в количестве, соответствующем мольному соотношению Н₂ : C₂Н₂ = 3 : 1.

Тройной избыток водорода необходим для полноты проведения реакции гидрирования ацетилена.

Процесс гидрирования протекает в адиабатическом реакторе Р-1 при давлении 20÷31 кгс/см² и температуре 60÷190°С по следующей реакции:

Н₂ + C₂H₂ → C₂H₄ + Q

Н₂ + C₂H₄ → C₂H₆ + Q

Реакция экзотермическая, с выделением тепла.

Реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, заполненный катализатором в два слоя. Для улучшения гидродинамики потока шихты на входе в реактор, увеличения объема задействованного в реакции катализатора и его срока службы производится загрузка распределительной насадки (керамические шары Ø 16 мм) в виде дополнительного верхнего слоя над катализатором верхней полки реакторов Р-201/1,2.

Расход водорода в соотношении Н₂ : С₂Н₂ = 3:1 регулируется путем ввода задания соотношения на клапане, установленном на линии подачи водорода. Состав входящего потока в Р-1 регистрируется хроматографом, как и потока после реактора.

Реакционная смесь поступает в верхнюю часть адиабатического реактора Р-1, где проходит последовательно два слоя катализатора.

Для подавления возможных вспышек реакционной смеси при реакции гидрирования технологической схемой предусмотрен подвод пара Р=14 кгс/см² (Р=4,5 кгс/см²) в низ реактора Р-1.

Для разрушения кристаллогидратных пробок, образующихся в аппаратах и трубопроводах, предусмотрена подача метанола в линию выхода очищенной ЭЭФ из реактора.

Так же, предусмотрено срабатывание световой и звуковой сигнализации на операторской станции при повышении температуры на выходе очищенной ЭЭФ из Р-1 более 185 °С и автоматическое отключение подачи водорода в реактор при повышении температуры на выходе из реактора выше 190 °С клапаном-отсекателем, так как при повышении температуры возможно возгорание внутри реактора и дальнейший неконтролируемый рост температуры и давлений.

Далее ЭЭФ поступает в колонну разделения Этан-Этиленовой Фракции, где при температуре до -60 °С и давлении до 7 кгс/см² выделяется верхом товарный этилен, отводящийся потребителям