Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Использование центробежных компрессоров наиболее экономично [11 ] в установках с мощностью не менее 725 т/сутки, что, однако, не является техническим пределом. При давлении синтеза 14 МПа центробежные компрессоры могут быть использованы в установках мощностььо 420—450 т/сутки.
По процессу «Снам Проджетти» РУАС возвращают в цикл эжектором, что исключает необходимость применения карбаматных насосов высокого давления. Лишь для транспортирования РУАС со ступени низкого давления применяют небольшой плун-
жерный насос (его производительность 12 м3/ч для агрегата 900 т/сутки) [10]. В связи с низкой концентрацией РУАС и умеренной температурой сальники не выходят из строя, а плунжеры и корпуса насосов не корродируют. Поэтому техническое обслуживание не вызывает трудностей.
В схеме «Снам Проджетти» выпускной клапан реактора принципиально отличается от подобных клапанов в обычных схемах тем, что перепад давления до и после клапана невелик и клапан работает в «мягких условиях» [9].
Дистиллятор представляет собой [И] тонкопленочный теплообменник с падающей пленкой, работающий при давлении 14 МПа. На установке мощностью 900 т/сутки требуется 1100 труб. Для крупных установок важно располагать надежными средствами распределения жидкости в верхнем канале аппарата [11].
В табл. IV.3 приведены [10] размеры основного оборудования для установки производительностью 900 т/сутки.
Простота технического обслуживания и управления технологическим процессом обусловливают высокую продолжительность безостановочной работы установок.
Для основных аппаратов — реактора, дистиллятора и карбаматного конденсатора — достаточно проводить плановый профилактический осмотр каждые два года в период капитального ремонта установки. Такова же периодичность осмотра центробежного компрессора CO2.
Исключительно сложные проблемы создают аварийные остановки крупных агрегатов производства карбамида по традиционным схемам, обусловленные нехваткой сырья, энергоресурсов, необходимостью ремонта оборудования и т. п. На крупных установках нелегко осуществить обязательную для схем с полным рециклом регенерацию огромного количества жидкостей, которые нельзя дренировать из-за опасности загрязнения водоемов и атмосферы. Опыт действующих установок по стриппинг-методу «Снам Проджетти» [11] показал, что технологические жидкости можно оставлять внутри аппаратуры узла синтеза, блокируя соответствующие линии даже в случае остановок на продолжительный период (несколько суток). Это исключительно важное обстоя-
Таблица IV.3. Габариты н масса основного оборудования для установки производительностью 900 т/суткн
Для и а, м
Диаметр,
m
100
14
1,2
63
15
1.1
50
18
0,9
40
Аппарат
Реактор .........
Дистиллятор ......
Карбаматные конденсаторы
первый .......
второй .......
тельство, поскольку сохраняются возможности быстрого последующего пуска и, следовательно, минимальна недовыработка продукции. Особенно это важно, если необходимы повторные остановки через короткие интервалы времени. При таких обстоятельствах дренирование и хранение жидкостей создало бы серьезную проблему.
Установки «Снам Проджетти» снабжены системой сбора и хранения технологических жидкостей под давлением в случае длительных остановок [11]. Эти жидкости в последующем вновь используются на установке. Предпосылка возможности длительного хранения жидкостей — большой избыток NH3 в аппаратах и машинах: NH3 предотвращает и коррозию, и кристаллизацию. Это весьма важно для крупных установок при жестких нормах выбросов загрязнений в окружающую среду.
Управление контуром синтеза
Схема управления контуром синтеза [9, 10] приведена на рис. IV.12. Перепад давления между реактором, с одной стороны, дистиллятором и конденсатором карбамата, с другой, регулируют клапаном А, а уровень давления в контуре синтеза — сдувкой инертных газов из карбаматного конденсатора. Регулятор уровня жидкости в верхней камере конденсатора непосредственно управляет выпускным клапаном реактора в соответствии с объемом рецикла карбаматного раствора. Повышение уровня в верхней камере конденсатора карбамата означает накопление реагентов в узле синтеза, обусловленное, например, временным снижением степени превращения. Для устранения этого явления регуляторы увеличат отбор плава синтеза из реактора, а также из кубовой части дистиллятора. Это приведет к снижению количества конденсируемого карбамата аммония и позволит стабилизировать уровень в карбаматном конденсаторе [9].
Такая простая система автоматического регулирования обеспечивает очень устойчивые условия работы всего контура синтеза, что, в свою очередь, способствует стабильности работы агрегата в целом. Оператор регулирует только давление в системе (клапан «В», рис. IV. 12) и температуру в реакторе (байпас CO2); последнее проводится обычно только в пусковой период [9].
Пуск установки осуществляется весьма быстро; готовый продукт получают через 4—5 ч. Все оборудование контура синтеза начинает работать одновременно, так что в сборе раствора УАС в период пуска необходимости нет [10].
