4.11.5 Узел очистки азота. Технологические схемы: 78-6746 (листы 1-2 из 2)

На установке очистки азота осуществляется удаление из азота, используемого в контуре твердофазной поликонденсации, органических примесей, кислорода и влаги, с последующим возвратом его в контур для дальнейшего использования. Производительность установки очистки азота полностью обеспечивает работу установки твердофазной поликонденсации и определяет низкие удельные нормы расхода свежего азота.

Влажный загрязненный азот с температурой 270 - 300 °С через фильтры поступает в экономайзер поз. 6746-E01, в котором нагревается газом, выходящим из реактора окисления, до температуры 380 °С (в зависимости от содержания органических примесей от 1500 до 2000 ppm, соответственно). В пусковом режиме нагрев газа осуществляется электронагревателем поз. 6746-E02 мощностью 210 кВт с включением всех ступеней обогрева (основных и регулирующей). В установившемся режиме включена только регулируемая ступень, управляемая регулятором TIRS 46-04, поддерживающая заданную температуру процесса окисления 380 °С.

В качестве окислителя используется сжатый воздух из магистрали давлением 0,6 МПа, который редуцируется регулятором PCV 46-10 и через расходомер FIR 46-02 подается в линию загрязненного азота на входе в экономайзер.

В реакторе окисления поз. 6746-R01, заполненном катализатором платиной на носителе в объеме 1,4 м³, происходит окисление до углекислого газа и воды органических примесей: ЭГ и ацетальдегида.. Процесс окисления экзотермичен и вызывает повышение температуры газа на 3 - 10 °С в зависимости от содержания органики.

Содержание кислорода на выходе из реактора должно быть минимальным, контроль осуществляется при помощи прибора AIC 46-01. Для очистки газовой системы от кислорода в период пуска установки предусмотрена подача пропана через клапан XV46-61. В рабочем режиме это значение поддерживается регулированием подачи воздуха при помощи магнитного клапана FV 46-01. При превышении заданного значения ASH 64-01 или температуры на выходе из реактора окисления TSHH 46-05 подача воздуха прекращается закрытием отсечного клапана XV 46-02 с предварительной сигнализацией нарушения. Нагретый до 380 - 400 °С, освобожденный от органических соединений азот охлаждается в экономайзере поз. 6746-Е01 до 260 - 290 °С, проходит через пустой реактор окисления поз. 6746-R01 и дополнительно охлаждается в экономайзере поз. 6746-E03 до температуры 130-165 °С, нагревая при этом холодный осушенный азот с установки сушки.

Поступающий на установку сушки азот охлаждается последовательно в двух холодильниках, сначала оборотной водой в холодильнике поз. 6746-E05 объемом 70 м³до 40 °С, затем захоложенной водой в холодильнике поз. 6746-E06 объемом 70 м³до 12 °С. Образующийся при охлаждении конденсат отделяется в каплеотделителе с пакетом металлических сеток поз. 6746-S05 и собирается в нижней части сборника конденсата. Слив конденсата осуществляется автоматически по сигналу уровнемера LSHL, управляющего магнитным клапаном XV 46-22. Обезвоженный азот поступает для осушки в адсорберы поз. 6746-D01/D02 и через фильтры поз. 6746-S06/S07 с очисткой 2 мкм, предназначенные для улавливания пыли адсорбента, газодувкой поз. 6746-K01 возвращается в цикл твердофазной поликонденсации через экономайзер поз. 6746-E03.

В качестве осушающего средства в адсорберах используются молекулярные сита цеолит типа 4А, загрузка в каждый адсорбер составляет 3700 кг. Емкость адсорбента позволяет работать адсорберу в режиме сушки в течение 8 ч. В это время второй адсорбер находится в режиме регенерации. Процесс регенерации состоит из трех стадий:

• активации осушителя (десорбции влаги) - 4,5 ч;

• охлаждения - 3 ч;

• параллельной работы - 0,5 ч.

Десорбция влаги осуществляется горячим азотом с температурой 220 °С из контура регенерации при его движении через сорбент сверху вниз. Азот засасывается регенерационной газодувкой поз. 6746-K03 и подается на электронагреватель поз. 6746-E07 мощностью 250 кВт, в котором нагревается до заданной температуры. Температура выходящего газа регулируется TSH 46-20, управляющего регулируемой нагрузкой, при этом основная нагрузка включена постоянно. Горячий азот поступает в адсорбер сверху, передает свое тепло адсорбенту и уносит десорбированную воду. Влажный азот охлаждается оборотной водой в холодильнике поз. 6746-Е08 объемом 44 м³до 40 °С.

Конденсат отделяется во влагоотделителе поз. 6746-S08 с автоматическим сливом конденсата, управляемым уровнемером LSLH 46-12 при помощи клапана XV 46-23. Азот возвращается в контур регенерации при помощи газодувки поз. 6746-К03. Стадия активации адсорбента завершается при достижении температуры газа на выходе из адсорбера 160 °С температурным выключателем TSH 46-16, управляющим переключение клапанов XV 46-14 / 15 / 16 / 17 на стадию охлаждения.

Охлаждение осуществляется движением азота в адсорбере снизу вверх. Азот отбирает тепло адсорбента, охлаждается в холодильнике поз. 6746-E08 и газодувкой регенерации возвращается в контур. Стадия охлаждения заканчивается при достижении температуры газа на выходе из адсорбера 55 °С. Температурный переключатель TSL 46-15 переключает соответствующие клапаны на параллельный режим работы, когда оба адсорбера работают в режиме сушки. При этом осуществляется дальнейшее охлаждение адсорбера, прошедшего регенерацию, в течение установленного промежутка времени около 0,5 ч. После этого может быть продолжена работа в режиме сушки продолжительностью 8 ч. Второй адсорбер находится в состоянии технической готовности и может быть включен в процесс сушки либо при помощи реле времени, либо при превышении установленного значения влажности на анализаторе MSH 46-11.

Для поддержания постоянного значения влажности азота на выходе установки очистки азота, при высокой активности адсорбента, в начале эксплуатации адсорбера после регенерации, предусмотрена байпасная линия для смешения слишком сухого воздуха с влажным со стороны входа на установку осушки. Регулирование осуществляется по сигналу анализатора влажности ME 46-11 на управляемый магнитный клапан MIC 46-11. Установка позволяет получать чистый азот с точкой росы –70 °С при рабочем давлении.