proiect pgi
-
Upload
meghan-white -
Category
Documents
-
view
254 -
download
7
Transcript of proiect pgi
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;
Diametrul: 1.29 m
Inaltimea coloanei: 8,5m
Pierderile de absorbant:
c
iii
c
iii
P
xK
xKGL
1
11
1
21,3268 10 0,959 0,0127apay
0,0069910 0,959 0,000040486 0,041483,847 3,2651 (0,0069910 0,959 0,000040486 0,041)p
kmolLh
3816.44ln ln 659 18.3036 96.0346.13
vTapa V
V V
BP A T CC T T
22 46, 283 92,566 / 92,566 18 1666,188 /R
R H S RL R G L kmoli h kg h
22
46.183 0.5 / 92,566
RH S
f fR
GY Y kmoliH S kmoli abur
L
Fig. 2.1 Fluxurile şi concentraţiile din coloana de desorbţie
RT
LTVfBpsB HGhHVTTcLQ RR
R
V
LOS H2S00 )()(0
)1(min ylyll BBB
B
Taa
Tapa
Tv 2215,06 0,998 892(1 0,998) 2212, /4 14B
B
Tv kl J h
46998,829 4 (116 80) 1730, 48 (2675,21 251,12) 1190 1410,024BQ
12640599,2BkJQh
12640599,2 5714,1695714,169 317.4532212,15 18B
kg kmolVh h
12640599, 2 6079,8412753,3 674,2B
kgGh
ei T
apaTabur
BB hH
QG
Tabelul 2.1. Calculul curbei de echilibru pentru coloana de
desorbţie
X, kmoli H2S /kmol MEA
Y, kmoli H2S /kmol abur
X0 = 0,03 2.44∙10-3
0,1 1.89∙10-2
0,2 5,84∙10-2
0,3 1,57∙10-1
0,4 7.3∙10-1
0,5 1.33∙10-0
Xn=0,6 2.49∙100
Figura 2.2 Variaţia debitului de abur de-a lungul coloanei de desorbţie
Figura 2.3 Determinarea numarului de talere teoretice pentru coloana de desorbţie
Tabelul 2.2. Calculul curbei de operare pentru coloana de desorbţie a H2S din
solutie de DEA 20%
X, kmoli H2S
/kmol DEA
kmoli H2S /kmol abur,
Vkmoli /h,
X1=0,0403 YB=2,45∙10-3 317,453
0,1 9∙10-3 2800,2 6,2∙10-2 2400,3 3,6∙10-2 2000,4 6,1∙10-1 1650,5 2,128∙10-1 130
Xn=0,6 Yf=0,5∙10-1 92,138
21 0
0
317, 453 0,00265 0,03 0,040381,198
BB
V kmol H SX Y XL kmol DEA
21 0
0
317,453 0,00265 0,03 0,040381,198
BB
V kmol H SX Y XL kmol DEA
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
33597,167 3,87(80 43) 32425,785 4,1(116 ) 80ºx xT CT
Schema tehnologică de eliminare a H2S
Figura 2.3 Schema automatizată a instalaţiei de eliminare H2S
Va multumesc!