PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A UNEI INSTALAŢII DE ELIMINARE A H2S PRIN ABSORBŢIE ÎN SOLUŢIE APOASĂ DE DIETANOLAMINĂ Coordonator: Student: Şef lucr.dr.ing. Mihaela Neagu Moldoveanu Marian PROIECT PURIFICAREA GAZELOR INDUSTRIALE Universitatea Petrol – Gaze Ploiesti Facultatea: Tehnologia Prelucrarii Petrolului si Petrochimia Specializarea: Ingineria Protectiei Mediului
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A UNEI INSTALAŢII DE ELIMINARE A H2S PRIN ABSORBŢIE ÎN SOLUŢIE APOASĂ DE
DIETANOLAMINĂ
Coordonator: Student:
Şef lucr.dr.ing. Mihaela Neagu Moldoveanu Marian
PROIECT
PURIFICAREA GAZELOR INDUSTRIALE
Universitatea Petrol – Gaze PloiestiFacultatea: Tehnologia Prelucrarii Petrolului si PetrochimiaSpecializarea: Ingineria Protectiei Mediului
PROIECTUL TEHNOLOGIC AL UNEI INSTALAŢII DE ELIMINARE A HIDROGENULUI SULFURAT DINTR-UN FLUX DE ETAN PRIN ABSORBŢIE ÎN SOLUŢIE APOASĂ DE MEA URMATĂ DE FRACŢIONARE
TEMA PROIECTULUI Să se întocmească proiectul tehnologic al unei instalaţii de eliminare a H2S prin absorbţie în
soluţie apoasă de DEA. Date de intrare: Gazul impurificat: metan Debit de alimentare: 285.000 Nm3/zi Concentraţia H2S: intrare: 9% vol. ieşire/grad de absorbţie: 98% Concentraţia soluţiei apoase de DEA: 20% masă Gradul de încărcare al absorbantului sărac: X0 = 0,03 kmol H2S/kmol DEA Parametrii de lucru in coloana de absorbţie: Presiune: 58bar Temperatura de intrare gaz impurificat: 24 ºC Temperatura de intrare absorbant sărac: 29 ºC Parametrii de lucru în coloana de desorbţie: Presiune la vârf: 1,3 bar Presiune la bază: 1,5 bar Temperatura în refierbător: 116 ºC Temperatura refluxului: 60ºC Raţia de reflux: 2:1 Tipul de colonă de absorbţie: talere cu supape Tipul de coloană de desorbţie: talere cu supape Se cere să se determine: Bilanţurile materiale pe cele două coloane Bilanţurile termice pe cele două coloane Înăltimea şi diametrul celor două coloane Necesarul de utilităţi Pierderile de amină şi apă Se va alcătui schema tehnologică şi de automatizare a instalaţiei
1. Proiectarea tehnologica a procesului de absorbtie 1.1 Calculul debitelor si concentratiile fluxurilor 1.2 Determinarea temperaturii din baza coloanei 1.3 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de absorbtie 1.4 Dimensionarea coloanei de absorbtie si calculul pierderilor de amina
2. Proiectarea tehnologică a coloanei de desorbţie 2.1 Calculul debitului de reflux, temperaturii din vârf şi a concentraţiei Yf
2.2 Calculul sarcinii termice pe refierbător, latentei vaporilor din bază, debitului de vapori şi debitului de abur la refierbător 2.3 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de
desorbtie 2.4 Dimensionarea coloanei de desorbţie
2.4.1 Calculul schimbului termic absorbant sărac – absorbant bogat 2.4.2 Determinarea necesarului de apa la racitorul suplimentar
2.5 Schema automatizata a instalaţiei de eliminarea a hidrogenului sulfurat
0 tan 530,13 0.91 482, 418 /T meG G y kmoli h
11 1
1
0.09 0.0989 2 /1 1 0.09
nn n
n
yY Y kmoliH S kmoligpy
1 11 1
1
1
100 (1 )
(1 0.97)0.0989 0.00296 2 /
nn
n
Y Y Y YY
Y kmoliH S kmoligp
0
1100 XX
YYGLn
n
0 81,198 105,14 8537,253 /L kmoli h kg hDEA
Fig. 1.1 Fluxurile şi concentraţiile din coloana
de absorbţie
00.0989 0.00296530,13
0.6 0.03L
CTT nn0
1 30..10 024 16 40nT C
01 0 15...10 29 6 35T T C T C0
0
00
0
11000H2S )(
l
Gl
ps
nppsRR
bn cLTTcGTcLHG
TT
1410,024 1190 49547,25 3,2 30 46998,829 2,24 36 2439,88 C
46998,829 3,2n bT T
X, kmoli H2S /kmol MEA
Y, kmoli H2S /kmol gaz purtator
X0 = 0.03 Y1 = 0.00296
0.1 0.0124
0.2 0.0291
0.3 0.0479
0.4 0.0643
0.5 0.0816
Xn = 0.6 Yn+1 = 0.0989
X, kmoli H2S /kmol MEA
Y, kmoli H2S /kmol gaz purtator
X0 = 0.03 3 *10-5
0.1 5 * 10-4
0.2 6 * 10-4
0.3 10-3
0.4 1,5* 10-3
0.5 10-2
Xn = 0.6 10-1
Tabelul 1.1 Calculul curbei de operare pentru coloana de
absorbţie Tabelul 1.2 Calculul curbei de echilibru
..
Dimensionare: Tipul coloanei: coloana prevazuta cu talere;
Dimensionarea coloanei: Tipul coloanei: talere cu SUPAPE Diametrul în zona superioară: 0.887 m Diametrul în zona inferioară: 1.18 m Inalţimea coloanei: 20,5 m Calculul schimbului termic:
0 00 0( ) 83( ) ºl l
np f n S p b x xL c T T L c T CT T
Calculul debitului de apa la răcitorul suplimentar:
IE
LOS
Tapa
Tapa
xpOSapa hh
TTcLG
)( 0 32425,785 3,87(80 30) 125087,079 /167,5 117,34apaG kg h