UA20992U - Installation for ammonia production - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до холодильної техніки, а також до установок для виробництва аміаку.

Відома установка для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сірко очистки, риформінгу, пароутворення, конверсії оксиду вуглецю, моноетаноламінової (МЕА) очистки, метанування, компресії з паровою турбіною для привода компресора технологічного повітря для риформінгу, компресором стиску свіжої азотно-водневої суміші (АВС) і циркуляційним компресором, повітряні конденсатори відпрацьованої водяної пари турбін, збірник конденсату з насосом повертання його у відділення пароутворення, 70 відділення синтезу з конденсаційною колонною, виносним теплообмінником, колоною синтезу з пусковим підігрівачем газу, підігрівачем води, апаратами повітряного охолодження з сепаратором первинної конденсації аміаку і двома низькотемпературними випарниками для охолодження циркуляційного газу на дільниці вторинної конденсації аміаку до температури не більше 59С, один з яких включений до схеми роботи аміачної турбокомпресорної холодильної установки (АТК) проектною холодопродуктивністю 4,2Гкал/год з повітряним т конденсатором для конденсації холодоагенту, стиснутого компресором АТК, а другий - до схеми роботи двох водоаміачних абсорбційно-холодильних установок (АХУ) проектною холодопродуктивністю 5,4Гкал/год (див.

Постоянньій технологический регламент цеха аммиака 1-Б, Мо 114. - Северодонецк: ПО "Азот", 1985. - 72265.;

Кузнецов Л.Д., Дмитренко Л.Д., Рабина П.Д., Соколинский Ю А. Синтез аммиака. - М.: Химия, 1982.-С.11-16,

С.155).

Недолікам цієї установки притаманні: високі енерговитрати для отримання холоду за допомогою АТК, витрата електроенергії на привод якої складає 4000кВт год; підвищена витрата електроенергії для охолодження відпрацьованої водяної пари турбіни компресора технологічного повітря у повітряних конденсаторах, у яких застосовані три вентилятори, що споживають 972кВт год електроенергії; не використовується низько потенційна рбв Теплота відпрацьованої водяної пари турбін тиском 0,04МПа, температурою до 902С і витратою 54,5т/год., що складає біля ЗОГкал/год; недостатня надійність роботи АТК, який часто виходить з ладу, що вимагає для но нормальної експлуатації виробництва у цілому наявності резервного АТК, внаслідок чого збільшується обсяг |і час ремонтних робіт, як у період експлуатації, так і у період щорічного зупинкового ремонту агрегату синтезу аміаку. с

Відомий агрегат синтезу з конденсаційною колоною, циркуляційною магістраллю із сумішшю газу з парами аміаку, абсорбційними холодильними установками, турбокомпресорною холодильною установкою, обладнаних іа конденсаторами повітряного охолодження і випарниками з лініями підводу рідкого холодоагенту і лініями відводу Ге»! парів холодоагенту (див. АС СРСР Мо1002756 МПК Г25815/04, опубл. бюл. Ме9 від 07.03.8311.

Недолік цього агрегату полягає у неможливості відключення турбокомпресорної холодильної установки у о

Зз5 весняно-літній період, коли висока температура атмосферного повітря, яка обумовлює в процесі охолодження с циркуляційного газу за допомогою повітряних конденсаторів на дільниці первинної конденсації відділення синтезу підвищення температури майже до 402С. Після стиску циркуляційним компресором циркуляційного газу його температура підвищується до 502С, що призводить до збільшення теплового навантаження з циркуляційним « газом внаслідок підвищення температури навіть до 249 (1822 за проектом) на низькотемпературні випарники дільниці вторинної конденсації, а отже і до збільшення затрат електроенергії на виробництво холоду за рахунок но с АТК. При цьому і температура вторинної конденсації досягає критичної межі 59С, що згідно технологічного у» регламенту неприпустимо.

Найбільш близькою за технічною сутністю та досягаємого ефекту є установка для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочистки, риформінгу, пароутворення, конверсії оксиду вуглецю, моноетаноламінової (МЕА) очистки, метанування, компресії з паровою турбіною та де компресором технологічного повітря для риформінгу, повітряні конденсатори відпрацьованої пари турбіни та о турбокомпресорної холодильної установки, відділення синтезу з двома низькотемпературними випарниками для охолодження циркуляційного газу на дільниці вторинної конденсації, один з яких включений до схеми роботи двох ісе) абсорбційно-холодильних установок у складі генератора-ректифікатора з дефлегматором, конденсатора со 20 повітряного охолодження з ресивером, переохолодника, абсорбера з ресивером, насоса подачі міцного розчину, теплообмінника розчинів, двопорожнинний парогенератор, один з входів якого з'єднаний з трубопроводом виходу г» відпрацьованої пари турбіни компресора технологічного повітря для риформінгу, а один з виходів його для сконденсованої водяної пари з'єднаний із входом подачі конденсату у повітряний конденсатор для переохолодження його у цьому конденсаторі, по потоку робочої аміачної пари високого тиску з'єднаний 22 трубопроводами з паровими ежекторами для стиску випарених парів аміаку з першого і другого с низькотемпературних випарників, парів аміаку з дефлегматора двох абсорбційно-холодильних установок, дотискувальним ежектором робочих парів аміаку абсорбційно-холодильних установок другого низькотемпературного випарника, що надходить на повітряні конденсатори аміачної турбокомпресорної холодильної установки, і додатково встановлені повітряні конденсатори, з'єднані із збірником рідкого аміаку, 60 після якого здійснюється розподіл на два потоки, звідки один з потоків за рахунок змішування частково з потоком рідкого аміаку з конденсаторів абсорбційно-холодильних установок підключений до першого низькотемпературного випарника, а другий потік підключений до насосу рідкого аміаку, вихід якого з'єднаний з другим входом двопорожнинного парогенератора отримання робочої пари ежектування |див. Деклараційний патент України Мо6б5356 А, МПК г25815/04, Е25849/00, СО1С1/04, опубл. бюл. МоЗ від 15.03.2004). бо Недоліком цієї установки є підвищена витрата електроенергії кількістю біля 2200кВт год на привод вентиляторів повітряного охолодження для конденсації майже 120т/год. робочої пари і пари холодоагенту та привод аміачного насосу для подачі 107т/год. рідкого аміаку.

Необхідність конденсації аміачної пари вимагає застосування 10 конденсаторів, кожен з яких вагою 69,7т складається з двох апаратів повітряного охолодження типу АБЗ-14,6-16-Б1-83Т4 з електродвигуном типу

ВАСВ-14-34-24 для приводу вентилятора з лопастями УК-2М, що обумовлює підвищення загальної металоємності установки тільки за рахунок конденсаторів до 700т. Враховуючи значну віддаленість до 100м, що має місце у реальних умовах, АХУ від відділення пароутворення загальна металоємність перевищить 1000т за рахунок прокладання додаткових трубопровідних комунікацій на ежектори АХУ. 70 Крім того, недоцільна і паралельна робота двох АХУ на один випарник, що ускладнює процес керування роботою АХУ і призводить за умов різного опору у парових лініях подачі граючої пари до генератора-ректифікатора та всмоктуючих лініях аміачної пари між випарником і абсорбером до розузгодження тисків відповідно у генераторі-ректифікаторі та абсорбері. Кількість відсмоктуваних парів аміаку в двох установках буде різною. Різна буде і концентрація водоаміачних розчинів, кратність циркуляції, а отже і 7/5 Холодопродуктивність. Це явище спостерігається у реальних умовах експлуатації, внаслідок чого неможливо забезпечити однакову максимальну холодопродуктивність кожної установки. Дренування флегми з одного випарника на дві АХУ також призводить до відмінності у режимах роботи АХУ.

Задачею корисної моделі є зниження витрат електроенергії в процесі охолодження циркуляційного газу, збільшення холодопродуктивності та стабілізація температурного режиму на дільниці вторинної конденсації.

Для вирішення поставленої задачі у відомій установці для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочистки, риформінгу, пароутворення, конверсії оксиду вуглецю, моноетаноламінової очистки, метанування, компресії з паровою турбіною і компресором технологічного повітря для риформінгу, компресором стиску свіжої азотно-водневої суміші, повітряним теплообмінником охолодження азотно-водневої суміші та циркуляційним компресором, повітряний конденсатор відпрацьованої водяної пари ге турбіни та збірник водяного конденсату з насосом повернення його у відділення пароутворення, пароежекторну холодильну систему у складі двопорожнинного парогенератора, один з входів якого з'єднаний з трубопроводом но виходу відпрацьованої водяної пари турбіни компресора технологічного повітря для риформінгу, а один з виходів його для сконденсованої водяної пари з'єднаний із входом подачі конденсату у повітряний конденсатор для переохолодження його у цьому конденсаторі, робоча пара до якого надходить з другого виходу двопорожнинного (сх зо парогенератора, повітряного конденсатора турбокомпресорної холодильної установки, збірника аміачного конденсату і насоса подачі рідкого аміаку до другого входу двопорожнинного парогенератора, відділення синтезу б» з конденсаційною колоною, виносним теплообмінником, колоною синтезу із пусковим підігрівачем газу, Фу підігрівачем води, апаратами повітряного охолодження з сепаратором первинної конденсації і двома низькотемпературними випарниками з абсорбційно-холодильними установками для охолодження циркуляційного о зв азу на дільниці вторинної конденсації, яка відрізняється тим, що з метою підвищення економічності вона с додатково оснащена третім високотемпературним випарником, трубний простір якого включений по потоку циркуляційного газу між циркуляційним компресором та конденсаційною колоною, його міжтрубний простір по потоку холодоагенту підключено до пароежекторної холодильної системи, а кожний з двох паралельно встановлених по потоку виходу циркуляційного газу з конденсаційної колони низькотемпературних випарників « З'єДНВНІ З абсорбційно-холодильною установкою. шв с На креслені представлена схема установки для виробництва аміаку.

Установка складається з відділення сіркочистки 1, риформінгу 2, пароутворення 3, конверсії оксиду вуглецю )» 4, моноетаноламінової очистки 5, метанування б, компресії 7, що містить парову турбіну 8 для приводу компресора 9 технологічного повітря, чотирихступеневий компресор 10 для стиску свіжої азотно-водневої суміші

З повітряним теплообмінником 11 охолодження цієї суміші і циркуляційний компресор 12 стиску циркуляційного ко газу у відділенні синтезу 13 для забезпечення послідовної його циркуляції через високотемпературний випарник 14, конденсаційну колону 15, два низькотемпературні випарники 16 з підключеними до кожного з них о абсорбційно-холодильними установками 17, виносний теплообмінник 18, колону синтезу аміаку 19 з пусковим

Ге) підігрівачем (на схемі відсутній), підігрівач води 20, виносний теплообмінник 18 (по зворотному потоку), 5р апарати повітряного охолодження 21 з сепаратором 22. Відпрацьована водяна пара з турбіни 8 по трубопровідній се) лінії 23 підключена до повітряного конденсатора 24 із збірником водяного конденсату 25 та насосом 26

Ге повернення його у відділення пароутворення, а по трубопровідній лінії 27 - до входу двопорожнинного парогенератора 28, пароежекторної холодильної системи (ПХС) 29, що окрім парогенератора 28 містить струменевий компресор 30, повітряний конденсатор 31, збірник конденсату 32 і аміачний насос 33. Вихід з ов парогенератора 28 по конденсатній порожнині підключений трубопроводом 34 виходу водяного конденсату на доохолодження до повітряного конденсатора 24. Другий вихід двопорожнинного парогенератора 28 с трубопроводом подачі робочої аміачної пари 35 підключений до парового струменевого компресора 30 для інжектування пари холодоагенту з високотемпературного випарника 14 і подачі стиснутої аміачної пари до повітряного конденсатора 31 із збірником аміачного конденсату 32, вихід з якого по трубопроводу 36 прямує у бо якості холодоагенту до високотемпературного випарника 14, а по трубопроводу 37 - до насосу 33 повернення аміачного конденсату до другого входу по аміачній порожнині парогенератора 28.

Згідно схеми процес в установці здійснюється наступним чином. Природний газ, наприклад, кількістю

ЗБвООнмМ год тиском 4,4МПа змішується з азотоводневою сумішшю (АВС) кількістю бобонм/год до вмісту водню в суміші 10,795 об. і подається до відділення сіркоочистки 1. У відділенні сіркоочистки 1 в каталітичному 65 реакторі на кобальтомолібденовому каталізаторі при температурі 3902 відбувається гідрування сірчистих сполук, що містяться в природному газі, до сірководню, а потім - поглинання сірководню на окисно-цинковому вбирачі до вмісту його не більше 0,5мг/см3. Очищена газова суміш змішується з водяною парою, витрата якої складає 132тис.нмУ/год, та поступає до відділення риформінгу 2 першого ступеня, де на нікелевому каталізаторі при температурі 8002 і тиску 3,5МПа відбувається конверсія природного газу водяною парою, отриманою у відділенні З пароутворення, до вмісту залишкового метану в газі 1195 об. Після цього газ поступає на другу ступінь конверсії, де при температурі 12002С відбувається пароповітряна конверсія метану до залишкового вмісту метану 0,395 об. Витрата пари на пароповітряну конверсію складає 5000Онм З/год і забезпечується відділенням пароутворення 3. Витрата технологічного повітря кількістю 50400 нм З/год забезпечується компресором 9. Склад конвертованого газу після відділення риформінгу 2 ( в перерахунку на сухий газ, 90 об) наступний: СНУ/-0,3; СО»5-11; Но-57; М»-22,4; Аг-0,3; СО-9. Витрата газу після риформінгу 185тис. нмУ/год (в перерахунку на сухий газ).

Після конверсії метану газ прямує у відділення 4 конверсії оксиду вуглецю. Конверсія відбувається у два ступеня при температурі на першому ступені 3802С, а на другому - при 2202С і тиску ЗМПа. Склад газу після 75 конверсії оксиду вуглецю (в перерахунку на сухий газ, 906 об.) наступний: СН/-0,3; СО2-17,3; Но-61,6;. Мо-20;

Аг-0,3; СО-0,5. Витрата вологого газу після конверсії оксиду вуглецю 292 тис. нм ЗУ/год. (в перерахунку на сухий газ - 207тис. нмУ/год.).

Отриманий конвертований газ прямує далі на очистку від двооксиду вуглецю до відділення моноетаноламінової очистки 5, де при температурі 409С і тиску 2,8МПа відбувається поглинання двооксиду 20 вуглецю водним розчином МЕА до вмісту СО» в газі 0,195 об. Склад газу після очистки від СО» (в перерахунку на сухий газ, 90 об.) наступний: СН.-0,4; СО5-0,1; Но-74,5; Мо-24,1; Аг-0,3; СО-0,6. Ступінь очистки газу від

СО2-99,695. Витрата очищеного газу після абсорбції - 171,Зтис.нм З/год.

Очищений від СО» газ поступає на каталітичну очистку від кисневміщуючих сполук до відділення метанування 6, де при температурі 3502 і тиску 2,6МПа відбувається відновлення кисневміщуючих сполук до 25 метану. Після відділення 6 азотно-воднева суміш (АВС) має наступний склад (95 об.) СН /-1,1;. Но-74; Мо-24,6; шв

Аг-0,3; бОЖСО» - сліди. Ця АВС тиском 2,5МПа і температурою 432С надходить до відділення компресії 7, де стискається чотириступеневим компресором 10 до тиску 32МПа. Привід компресора здійснюється паровою турбіною. При цьому пара тиском 10МПа прямує з відділення пароутворення 3. Пара відбору тиском 4МПа і витратою 54,5т/год надходить на парову турбіну 8 для привода компресора 9 технологічного повітря. сч 30 Відпрацьована водяна пара після турбіни 8 з тиском 0,4МПа і температурою 80-90 «С (у залежності від пори Ф) року) розподіляється на два потоки. Перший потік кількістю 32,5т/год по трубопроводу 23 надходить до повітряного конденсатора 24, а другий по трубопроводу 27 кількістю 22т/год прямує до двопорожнинного Ф парогенератора 28, де відбувається його конденсація за рахунок віддачі теплоти рідкому, що при цьому ав) випаровується, аміаку, який подається аміачним насосом 33 по трубопроводу 37 із збірника 32. Утворений 35 водяний конденсат другого потоку з двопорожнинного парогенератора 28 по трубопроводу 34 прямує в сч конденсатори 24 на переохолодження. З конденсатора 24 перший і другий потоки, які мають температуру 652, збираються в збірнику 25 водяного конденсату, звідки водяним насосом 26 подаються на демінералізацію води від кисневмісних сполук до відділення парсутворення 3. « 20 АВС високого тиску після чотирьохступеневого компресора 10 кількістю 168тис.нм Угод охолоджується у шв с повітряному теплообміннику 11 до температури 452С і надходить в сепараційну частину конденсаційної колони відділення синтезу 13, де барботує крізь шар рідкого аміаку, додатково промивається від слідів вологи та )» вуглекислоти і змішується з циркуляційним газом. Суміш АВС і циркуляційного газу проходить по трубкам теплообмінника конденсаційної колони 15, де охолоджується зустрічним потоком циркуляційного газу до температури не більше 302 і далі прямує у міжтрубний простір виносного теплообмінника 18, у якому ко відбувається її нагрів до температури не вище 1952 теплом зустрічного газу, що проходить по трубкам, а потім прямує у колону синтезу 19. У колоні синтезу газ проходить знизу догори по кільцевій щілині між корпусом о колони та кожухом насадки і далі надходить у міжтрубний простір теплообмінника, розташованого на горловині (Се) колони синтезу. Тут газ нагрівається теплом конвертованого газу, що виходить з каталізаторної коробки, до с 50 температури початку реакції 400-4402С, потім газ послідовно проходить чотири полиці каталізатора, де при тиску не більше 32МПа, об'ємній швидкості 17900год'! і температурі 420 - 5302 відбувається екзотермічна і» реакція утворення аміаку з азотно-водневої газової суміші. Для підтримання нормального температурного режиму у зоні реакції перед кожною полицею передбачена подача газу холодним бай пасом. Пройшовши четвертий шар каталізатора, азотно-водневоаміачна суміш із вмістом аміаку не менше 1295 об. і температурою не вище 5302 99 піднімається по центральній трубі а потім проходить по трубкам внутрішньотрубного теплообмінника, с охолоджуючись до температури не більше 3302С. Далі газова суміш прямує у трубний простір підігрівача 20, де надлишкове тепло реакції синтезу використовується для підігріву живильної води, яка потім надходить до парозбірника котлів утилізаторів відділення пароутворення З для отримання пари тиском 10,5МПа. во Продукційний аміак з азотноводневоаміачної суміші відокремлюється шляхом його конденсації за рахунок охолодження повітрям (первинна конденсація) і аміаком, що випаровується (вторинна конденсація).

Після підігрівача води 20 газова суміш з температурою не більше 2402С проходить трубний простір виносного теплообмінника 18, охолоджуючись до температури не більше 702С газом, що прямує по між трубному простору, та надходить в апарати повітряного охолодження 21, де з газової суміші конденсується частина аміаку при 65 температурі не більше 402С. Сконденсований аміак відокремлюється в сепараторі 22, а газова суміш, що містить до 1195 об. МНз, прямує на всмоктування циркуляційного компресора 12, де дотискається до тиску не більше

31,9МПа, компенсуючи втрати тиску в системі. Після циркуляційного компресора 12 циркуляційний газ у кількості не більше 6б7тис.нм/год. з температурою 502С проходить трубний простір високотемпературного випарника 14, охолоджуючись до температури не більше 359С за рахунок аміаку, що кипить у міжтрубному просторі високотемпературного випарника 14 при температурі не вище З309С, і надходить у кількості 24т/год по трубопроводу 36 із збірника конденсату 32 пароежекторної холодильної системи.

Газоподібний аміак з міжтрубного простору високотемпературного випарника 14 з тиском не більше 1,154МПа інжектується струменевим компресором ЗО робочою аміачною парою тиском до ЗМПа та температурою 659С і стискається до тиску не менше 1,6МПа. Суміш робочої аміачної пари і інжектованої газоподібної з температурою 70. 5ЗеС після струменевого компресора 30 у кількості 72т/год надходить у повітряний конденсатор 31. Отриманий у конденсаторі рідкий аміак з температурою не більше 402С прямує далі у збірник 32, після якого розподіляється на два потоки. Перший потік у якості холодоагенту кількістю 24т/год надходить по трубопроводу 36 до високотемпературного випарника 14, а другий потік по трубопроводу 37 кількістю до 48т/год аміачним насосом 33 подається у двопорожнинний парогенератор 28, де і відбувається отримання робочої аміачної пари тиском до т ЗМПа, яка по трубопроводу 35 прямує до струменевого компресора 30.

Циркуляційний газ частково із сконденсованим аміаком з температурою 352С після високотемпературного випарника 14 подається зверху у конденсаційну колону 15, проходить міжтрубний простір теплообмінника, охолоджуючись газом, що йде по трубкам, до температури не більше 142С. Далі циркуляційний газ надходить у два низькотемпературні випарники рідкого аміаку 16, де, проходячи по трубкам, охолоджується до температури не вище 092 за рахунок аміаку, що кипить у міжтрубному просторі низькотемпературних випарників 16 при температурі не вище -5960.

Низькотемпературні випарники 16 по циркуляційному газу включені паралельно і кожний з них підключений по аміачній системі холодоагенту до окремої АХУ 17. Газоподібний аміак з міжтрубного простору низькотемпературного випарника 16 прямує до АХУ, де відбувається зрідження, і подається знову до низькотемепартурного випарника 16. З трубного простору низькотемпературних випарників 16 суміш З охолодженого циркуляційного газу і сконденсованого аміаку надходить у сепараційну частину конденсаційної колони 15, де відбувається відокремлення рідкого продукційного аміаку від газу. У сепараційній частині конденсаційної колони 15 свіжа АВС змішується з циркуляційним газом, проходить кошик з кільцями Рашига, де Ге додатково сепарується від капель рідкого аміаку. Далі газова суміш піднімається по трубам теплообмінника, охолоджуючи циркуляційний газ. Рідкий продукційний аміак з сепаратора 22 і конденсаційної колони 15 прямує о після дроселювання до тиску не більше 4МпПа у збірники рідкого аміаку (на схемі відсутні). Ге»!

Таким чином, установка третього високотемпературного випарника, трубний простір якого включений по потоку циркуляційного газу між циркуляційним компресором і конденсаційною колоною, а його між трубний простір по о потоку холодоагенту - до пароежекторної аміачної холодильної системи (ПХС) з підключенням кожного з двох су паралельно встановлених по потоку циркуляційного газу після конденсаційної колони низькотемпературних випарників до абсорбційно-холодильної установки, забезпечує підвищення економічності установки для виробництва аміаку за рахунок виключення зі схеми 4-х конденсаторів повітряного охолодження із споживанням « електроенергії на привід восьми вентиляторів 800кВт "год, збільшення загальної холодопродуктивності холодильних систем до 12Гкал/год у літній період та зменшення загальної металоємності холодильних систем на - с дільниці вторинної конденсації майже на бООт.

При цьому, використання третього високотемпературного випарника, встановленого за такою схемою )» забезпечує зимовий температурний режим на дільниці вторинної конденсації, тобто температура циркуляційного газу на вході конденсаційної колони не перевищує 352С, що обумовлює виключення АТК зі схеми агрегату синтезу.

Зниження температури у літній період з 502С до 3592 вимагає підключення високотемпературного випарника до де ПХС з холодопродуктивністю згідно розрахунків у відповідності з підтвердженою у промислових умовах методикою о див. Ефимов В.Т., Ерощенков С.А., Бабиченко А.К. Повьшение зффективности работь! абсорбционньх холодильньх установок в агрегатах синтеза аммиака большой мощности. /Холодильная техника. - 1979. - Мо2. - се) С.23-26) не більше 6,7Гкал/год. Такий більш високий рівень температур циркуляційного газу (50-35) дозволяє

Ге) 20 підвищити і рівень температури кипіння аміачного холодоагенту у третьому випарнику до 292 при достатньо високому і тиску кипіння 1,154МПа. Збільшення тиску дозволяє підвищити коефіцієнт інжекції циклу ПХС, який ї» згідно розрахунків, виконаних у відповідності з відомим алгоритмом |Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйнье аппарать. - М.: Знергия, 1970. - С.86-94Ї), складає не менше 0,5 і забезпечує інжекцію парів аміачного холодоагенту з високотемпературного випарника у кількості 24т/год робочою аміачною парою з тиском ЗМПа у 22 кількості до 48 т/год. Загальна кількість парів холодоагенту і робочої пари на повітряні конденсатори ПХС с складе 72т/год, конденсація яких може бути забезпечена 6б-ма конденсаторами із споживанням електроенергії до 1200кВт'год. Для отримання робочої пари у кількості 48т/год знадобиться відпрацьованої водяної пари не більше (48:250/550)-22т/год (де 250ккал/год - питома теплота пароутворення аміаку при температурі 652С і бо тиску ЗМПа; 550ккал/кг - питома теплота конденсації відпрацьованої водяної пари турбіни), за рахунок чого можливе виключення лише одного з трьох повітряних вентиляторів конденсатора відпрацьованої водяної пари турбіни компресора технологічного повітря із споживанням електроенергії 324кВт год.

Отже, зниження температури циркуляційного газу до 35 «С на вході до конденсаційної колони забезпечує зниження теплового навантаження на блок вторинної конденсації та зимовий розподіл температур на дільниці 65 вторинної конденсації що дає можливість забезпечити згідно технологічного регламенту температуру охолодження циркуляційного газу двома низькотемпературними випарниками на рівні не більше 09 лише двома

АХУ загальною існуючою холодопродуктивністю до 5,4Гкал/год.

Таким чином, з реалізацією запропонованої установки повністю, як і у прототипі, вилучається аміачна турбокомпресорна установка, збільшується загальна холодопродуктивність до 12Гкал/год, зменшується споживання електроенергії на 556бкВт год в процесі конденсації робочої пари і пари холодоагенту та подачі насосом аміачного конденсату до двопорожнинного парогенератора в циклі пароежекторної холодильної системи, а також більш ніж на 600т металоємність установки для виробництва аміаку при забезпеченні регламентної норми температури вторинної конденсації.

Економічна ефективність застосування такої схеми, в порівнянні з прототипом, забезпечується зниженням 70 споживання електроенергії за рахунок вилучення зі схеми агрегату синтезу чотирьох конденсаторів повітряного охолодження і зменшення навантаження на насос подачі рідкого аміаку у циклі ПХС та металоємності установки в цілому. При цьому зниження споживання електроенергії від застосування запропонованої установки складе:

МАМ Мо М а3-МА-Мв-Мв, де М.-2000кВт'год. - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів для 75 конденсації парів аміаку в пароежекторній холодильній системі за старим варіантом;

Мо-324кВт'год. - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів відпрацьованої водяної пари турбін компресора технологічного повітря за старим варіантом;

М3-16ОкВтгод - витрата електроенергії на привод насосу рідкого аміаку в пароежекторній холодильній системі за старим варіантом;

МА-1200кВт год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів для конденсації парів аміаку в пароежекторній холодильній системі за новим варіантом;

М5-648кВт'год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів відпрацьованої водяної пари турбін компресора технологічного повітря за новим варіантом;

Ме-8ОкВт'год - витрата електроенергії на привод насосу рідкого аміаку в пароежекторній холодильній системі за новим варіантом. -

М-2000-324--160-1200-648-80-556кВт год.

При вартості електроенергії для промислового підприємства 24Огрн. за Ітис.кВт год і середньорічній роботі агрегату 4000 годин в умовах підвищеної температури атмосферного повітря (весняно-літній період) економічний й «є 3о ефект за рахунок зниження споживання електроенергії складе понад О,5млн. грн., а за рахунок зменшення металоємності на б0От при вартості металу 100Огрн. за 1т витрати зменшаться на О,бмлн. грн. Для діючого в о

Україні агрегату синтезу аміаку (а за такою типовою схемою в Україні працюють три агрегати) зниження Ге»! споживання електроенергії буде ще більше і складатиме:

ММ Мо Ма-МА-Мв-Мв, о де М.-3З000ОкВт год - витрата електроенергії для забезпечення роботи АТК за старим варіантом; Ге

Мо-972кВт'год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів відпрацьованої водяної пари турбін компресора технологічного повітря за старим варіантом;

М3-800кВт год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів для конденсації « парів аміаку в циклі АТК; 70 МА-вОкВт'год - витрата електроенергії на привод насосу рідкого аміаку в пароежекторній холодильній но) с системі за новим варіантом; 1» М5-1200кВт год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів для конденсації парів аміаку в пароежекторній холодильній системі за новим варіантом;

Ме-648кВт'год - витрата електроенергії на привод вентиляторів повітряних конденсаторів відпрацьованої з водяної пари турбін компресора технологічного повітря за новим варіантом;

Мм-3000ж972--800-80-1200-648-2844КкВт год. о При цьому економічний ефект за рахунок зниження споживання електроенергії для діючого в Україні агрегату

Ге) синтезу складе понад 2, 7млн.грн. о 50

Claims (1)

1. Формула винаходу Ко) Установка для виробництва аміаку, що містить послідовно з'єднані системою трубопроводів відділення сіркоочистки, риформінгу, пароутворення, конверсії оксиду вуглецю, моноетаноламінової очистки, метанування, компресії з паровою турбіною і компресором технологічного повітря для риформінгу, компресором стиску свіжої с азотно-водневої суміші, повітряним теплообмінником охолодження азотно-водневої суміші та циркуляційним компресором, повітряний конденсатор відпрацьованої водяної пари турбіни та збірник водяного конденсату з насосом повернення його у відділення пароутворення, пароежекторну холодильну систему у складі бо двопорожнинного парогенератора, один з входів якого з'єднаний з трубопроводом виходу відпрацьованої водяної пари турбіни компресора технологічного повітря для риформінгу, а один з виходів його для сконденсованої водяної пари з'єднаний із входом подачі конденсату у повітряний конденсатор для переохолодження його у цьому конденсаторі, робоча пара до якого надходить з другого виходу двопорожнинного парогенератора, повітряного конденсатора турбокомпресорної холодильної установки, збірника аміачного конденсату і насоса подачі рідкого 65 аміаку до другого входу двопорожнинного парогенератора, відділення синтезу з конденсаційною колоною, виносним теплообмінником, колоною синтезу із пусковим підігрівачем газу, підігрівачем води, апаратами повітряного охолодження та сепаратором первинної конденсації і двома низькотемпературними випарниками з абсорбційно-холодильними установками для охолодження циркуляційного газу на дільниці вторинної конденсації, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена третім високотемпературним випарником, трубний простір якого включений по потоку циркуляційного газу між циркуляційним компресором та конденсаційною колоною, його міжтрубний простір по потоку холодоагенту підключено до пароежекторної холодильної системи, а кожний з двох паралельно встановлених по потоку виходу циркуляційного газу з конденсаційної колони низькотемпературних випарників з'єднаний з абсорбційно-холодильною установкою.

   що з с

   (о) (о) «в) с - і»

   іме) («в) се)

   се) Ко)

   60 б5