Система улавливания и рекуперации паров метанола

Для систем обезвреживания веществ, склада приема и хранения метанола специалистам компании ООО «Интех ГмбХ» было поручено разработать и скомплектовать систему улавливания и рекуперации паров метанола. Слив метанола производится из ж/д цистерн в резервуары передавливанием азотом. Хранение метанола в резервуарах происходит под «азотной подушкой», в результате этих операций образуется азото-метанольная смесь, которую необходимо сбрасывать в системы обезвреживания веществ. Система улавливания и рекуперации паров предполагается для улавливания паров метанола, их конденсации и возврата в виде чистого продукта в резервуары.

Общее описание

Под заявленные условия была предложена система двухступенчатого охлаждения с пропаном в качестве хладагента.

Система обеспечивает пропускная способность по потоку 513 м³/час на входе и глубину охлаждения до -30°С, эффективность улавливания по метанолу 99%.

Потребляемая мощность системы 115кВт.

Общее описание

Объем поставки включает оборудование для одной установки. Полностью укомплектованная установка, всем необходимым оборудованием, подходящим для работы во взрывоопасной зоне по классификации:

Взрывоопасная зона: Зона 2;
Группа взрывоопасной смеси: Группа IIA;
Температурный класс: T3.

Установка будет спроектирована для поставки на 2х полозьях. На полозе 1 будут установлены один компрессор, приводной двигатель компрессора и сопутствующая система смазочного масла. Полоз 2 будет включать ресивер жидкости и экономайзер. Конденсатор с воздушным охлаждением и испаритель будут поставляться неустановленными.

Технологическая схема установки

Спецификация

Основное оборудование

Компрессор

Тип	винтовой
Стандарт проектирования	API 619
Холодильный агент	пропан
Температура испарения	-35°C
Температура конденсации	+50°C
Мощность	115 кВт ±12 кВт при открытии задвижки
Потребляемая мощность	108 кВт ±66 кВт при открытии задвижки
Вращающий момент (абс.)	346 Н*м
Частота вращения вала	2980 об./мин
Давление на всасывании	130 кПа (абс.)
Промежуточное давление	371 кПа (абс.)
Давление на нагнетании	1750 кПа (абс.)
Расход холодильного агента на всасывании	1162 кг/ч
Промежуточный расход холодильного агента	735 кг/ч
Расход холодильного агента на нагнетании	1897 кг/ч
Общий расход масла	46 л/мин
Метод охлаждения масла	воздушное охлаждение
Теплоотдача масла при расчетных условиях	37 кВт
Макс. теплоотдача масла при неполной нагрузке	60 кВт

Материальное исполнение:
Корпус	чугун
Валы	сталь
Уплотнение вала	стандартное одинарное механическое
Подшипники	шариковые упорные подшипники

Привод компрессора

Тип	асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, TEFC – в герметичном исполнении с воздушным охлаждением
Номинальная мощность	132 кВт
Скорость вращения вала	2980 об./мин
Характеристики электропитания	380В/3ф/50Гц
Взрывозащита	для эксплуатации в зоне 2
Степень защиты	IP 64
Смазка подшипников	консистентная смазка
Внешнее охлаждение смазочного масла	отсутствует

Масляный сепаратор

Тип	трёхступенчатый
Ступени:
Первая ступень	центробежная
Вторая ступень	каплеуловитель из вязаной сетки
Третья ступень	коагулятор
Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Ориентация	горизонтально
Диаметр	550 мм
Длина	4000 мм
Вес (сухой/влажный)	600/700 кг
Время удержания масла	60 сек.
Материальное исполнение:
Обечайка	углеродистая сталь SA 515 Gr.70
Днища	углеродистая сталь SA 515 Gr.70
Расчетное давление	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -40 до 90°C
Маслонагреватель	0,75 кВт, 240В/1ф/50Гц

Масляный охладитель

Тип	воздушный охладитель с оребрёнными трубками
Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Рабочая мощность	59,5 кВт + 10% избыток поверхности
Температура масла на входе (расчетная/макс.)	+75/+90°C
Температура масла на выходе	+50°C
Расход масла	45,6 л/мин
Давление масла (вход/выход)	1750/1700 кПа (абс.)
Температура охлаждающего воздуха	+40°C
Расход охлаждающего воздуха	по согласованию м³/ч
Давление охлаждающего воздуха (вход/выход)	по согласованию кПа (абс.)

Материальное исполнение:

Трубки	углеродистая сталь SA 515 Gr.70
Пластины	алюминий
Расчетное давление масла	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура масла	от -40 до +90°C

Привод вентилятора

Мощность	1,1 кВт
Характеристики электропитания	380В/3ф/50Гц
Взрывозащита	для эксплуатации в зоне 2
Степень защиты	IP 64

Масляный насос

Тип	шестеренный
Стандарт проектирования	API 674
Расход масла	55 л/мин
Давление	200 кПа
Потребляемая мощность	0,7 кВт
Материальное исполнение:
Корпус	чугун
Валы	чугун
Внутренние узлы	сталь
Привод	прямой через муфту
Перепускной клапан	встроен в корпус

Привод масляного насоса

Тип	асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, TEFC – в герметичном исполнении с воздушным охлаждением
Номинальная мощность	1,1 кВт
Скорость вращения вала	900 об./мин
Характеристики электропитания	380В/3ф/50Гц
Степень защиты	IP 64
Смазка подшипников	консистентная смазка

Масляный фильтр

Количество	2 шт. (рабочий и резервный)
Тип	волоконный фильтр грубой очистки с фильтрующим элементом (10 мкм)
Стандарт проектирования	ASME B31.3
Материальное исполнение	углеродистая сталь SA 515 Gr.70
Расчетное давление	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -40 до +90°C

Конденсатор

Тип	воздушный охладитель с оребрёнными трубками
Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Рабочая мощность	184 кВт + 10% избыток поверхности
Температура холодильного агента (расчетная/макс.)	+75/+90°C
Температура конденсации	+50°C
Расход холодильного агента	1896,77 кг/ч
Давление холодильного агента (вход/выход)	1740/1700 кПа (абс.)
Температура охлаждающего воздуха	+40°C
Расход охлаждающего воздуха	по согласованию м³/ч
Давление охлаждающего воздуха (вход/выход)	по согласованию кПа (абс.)

Материальное исполнение:

Трубки	углеродистая сталь SA 516 Gr.60
Ребра	алюминий
Расчетное давление холодильного агента	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура холодильного агента	от -42 до +90°C

Привод вентилятора

Количество	2 шт.
Мощность каждого	1,5 кВт
Характеристики электропитания	380В/3ф/50Гц
Взрывозащита	для эксплуатации в зоне 2
Степень защиты	IP 64

Ресивер

Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Ориентация	горизонтальный
Диаметр	350 мм
Высота	3000 мм
Вес (сухой/влажный)	300/300 кг
Время удерживания жидкости	49 сек.
Материальное исполнение:
Обечайка	углеродистая сталь SA 516 Gr.60
Днища	углеродистая сталь SA 516 Gr.60
Расчетное давление	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -42 до +90°C

Экономайзер

Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Ориентация	вертикальный
Диаметр	250 мм
Высота	3000 мм
Вес (сухой/влажный)	200/200 кг
Время удерживания жидкости	123 сек.
Материальное исполнение:
Корпус	углеродистая сталь SA 515 Gr.70
Расчетное давление	полный вакуум/1600 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -42 до +90°C

Испаритель

Тип	с конденсационными змеевиками
Рабочая мощность	102 кВт + 10% избыток поверхности
Температура испарения	-35°C
Расход холодильного агента	1160 кг/ч
Давление холодильного агента на входе	130 кПа (абс.)
Рабочая температура (вход/выход)	+35/-30°C
Рабочая производительность	700 м³/ч
Рабочее давление на выходе	101,325 кПа (абс.)

Материальное исполнение:

Корпус	оцинкованная углеродистая сталь
Трубки	нержавеющая сталь 316
Ребра	алюминий
Расчетное давление холодильного агента	полный вакуум/1800 кПа (изб.)
Расчетное давление процесса	-45/+50 кПа (изб.)
Расчетная температура холодильного агента	от -45 до +100°C
Расчетная температура процесса	от -45 до +100°C

Входной сепаратор

Стандарт проектирования	ASME VIII, раздел 1
Ориентация	горизонтальный
Диаметр	400 мм
Высота	2800 мм
Вес (сухой/влажный)	600/600 кг
Материальное исполнение:
Обечайка	углеродистая сталь SA 516 Gr.60
Днища	углеродистая сталь SA 516 Gr.60
Расчетное давление	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -45 до +100°C

Теплообменник оборотного масла

Тип	теплообменник с медным покрытием
Мощность	2 кВт
Высота	2800 мм
Вес (сухой/влажный)	600/600 кг
Материальное исполнение:
Пластины	Нержавеющая сталь 316
Расчетное давление	полный вакуум/2100 кПа (изб.)
Расчетная температура	от -42 до +90°C

Трубопроводная обвязка, клапаны, фиттинги

Трубопроводная обвязка выполнена в соответствии со стандартом ASME B31.3, материал – углеродистая сталь.

Расчётные параметры труб

Температура

Для холодильного агента	от -45 до +90°C
Для процесса	от -35 до +90°C
Для масла	от 0 до +90°C

Давление

Для труб низкого давления (изб.)	от полного вакуума до 1600 кПа
Для труб высокого давления (изб.)	от полного вакуума до 2100 кПа
Для масляных труб (изб.)	от полного вакуума до 2400 кПа

Фланцы выполнены в соответствии со стандартом ANSI, рассчитаны на давление до 50 кгс/см² и уплотнительной поверхностью в виде соединительного выступа. Фланцы трубопроводов смазочного масла перед масляными насосами и масляными фильтрами выполнены в соответствии со стандартом ANSI, рассчитаны на давление до 50 кгс/см², материал – нержавеющая сталь.

Запорная арматура холодильного агента

Запорная и предохранительная трубопроводная арматура имеет стальные корпусы, шарового типа, специально разработана для применения в холодильном оборудовании, под прямым углом или полно проходная, приварная в стык, где это возможно, уплотнение штока – набивной сальник или уплотнительное кольцо круглого сечения. Запорно-измерительные клапаны шарового типа, привариваются встык или прикручиваются на болтах. Уменьшение количества фланцевых соединений позволяет сократить возможные утечки и возникновение коррозии.

Запорная арматура

Трубопроводная арматура шиберного или шарового типа (с сокращенным проходом или полно проходные), имеет стальные корпусы, уплотнения – набивной сальник, арматура по мере возможности приваривается встык, враструб или прикручивается болтами. Уменьшение количества фланцевых соединений позволяет сократить возможные утечки и возникновение коррозии. Выполняется из кислотостойких материалов сертифицированых NACE.

КИП и Управление

Управление

Локальная блочная панель управления установлена на полозьях компрессора в ограждении со взрывозащитой Exd/e и классом защиты IP66. В состав панели входят переключатели, кнопки и индикаторные лампы.

Установка так же комплектуется отдельно стоящим пультом управления в ограждении с классом защиты IP42. Он оснащен всем необходимым для запуска установки, управления производительностью, блокировки и выключения. Пульт оборудован всем необходимым оборудованием, которое позволяет оператору отслеживать параметры системы, для того, что бы во время произвести пуск или остановку системы. Дистанционный пульт должен располагаться в помещении, в безопасной зоне. Пульт оснащен дисплеем и необходимым программным обеспечением.

Ориентировочные размеры дистанционного пульта управления:

Длина
Ширина
Высота

1200 мм
600 мм
2200 мм

Силовые кабели подключаются напрямую к двигателю и нагревателю.

Регулирование производительности компрессоров осуществляется в диапазоне от 10 до 100%, при помощи задвижки. Дальнейшее снижение производительности до 0% осуществляется при помощи байпаса горячего газа.

КИП

Необходимые датчики КИП устанавливаются местно. Взрывозащита датчиков осуществляется при помощи взрывобезопасных электрических сетей.

Все технологические параметры процесса отслеживаются двумя датчиками, один отвечает за сигнализацию при нештатной ситуации, второй производит отключение установки.

Все датчики КИП и клапаны, установленные на полозьях, соединены с распределительными коробками, установленными на полозьях. Кабели защищены кожухами из оцинкованной стали. Клеммы и кабельные вводы, при помощи многожильных соединительных кабелей соединены с дистанционным пультом управления.

Все перепускные клапаны соответствуют стандарту API520 и разработаны специально для работы с холодильной техникой.

Система контроля машины (MMS)

Поставляется опционально. Представляет собой электронную панель с классом защиты IP 55 и устанавливается на удалении от установки, в безопасном месте.

Для компрессора система включает:

Датчики осевого смещения, два на стороне всасывания;
Радиальные измерители скорости, вертикальный и горизонтальный, для каждого компрессора, всего 4 датчика.

Ориентировочные размеры панели:

Длина
Ширина
Высота

900 мм
600 мм
2200 мм

Полозья в сборе

Оборудование запатентовано и поставляется с внешней обработкой поверхности для эксплуатации вне помещения в коррозионно опасной зоне. Трубопроводы изготавливаются из углеродистой стали, при необходимости подвергаются абразивной обработке, загрунтованы и окрашены с учетом эксплуатации в условиях повышенного коррозионного воздействия. Основание и сопутствующие несущие и опорные детали полозьев будут оцинкованы методом горячего погружения.

Габаритные размеры полозьев

	Полозья компрессора	Полозья резервуара	Конденсатор воздушного охлаждения
Длина, мм	6000	6000	6000
Ширина, мм	2400	2400	2400
Высота, мм	5000	4000	5000
Вес, мм	9000	12000	3000

Ограничения эксплуатации

Температура окружающей среды в тени	От -45 до +45 °C
Максимальная температура окружающей среды	+45 °C
Подача воздуха	От 550 до 850 кПа (изб.) t_{конденсации}= -40 °C
Классификация взрывоопасной зоны	Зона 2; Группа смеси IIA; Температурный класс T3
Сейсмическая и ветровая нагрузка	Не нормируется
Электропитание установки	400В/3ф/50Гц 240В/1ф/50Гц

Объём комплектации системы улавливания паров:

Компрессор;
Привод компрессора;
Система смазочного масла компрессора:
Масляный сепаратор;
Масляный охладитель;
Маслонасос;
Масляные фильтры (рабочий и резервный);
Конденсатор с воздушным охлаждением;
Ресивер жидкости;
Осушитель фильтра;
Входной сепаратор;
Теплообменник возврата масла;
Испаритель;
Экономайзер;
Локальная панель управления;
Панель дистанционного управления с ПЛК;
Клапаны и КИП;
Полозья, сборка, электропроводка и трубопроводная объвязка.

Система улавливания и рекуперации паров метанола

Общее описание

Технологическая схема установки

Спецификация

Основное оборудование

Наши специалисты всегда готовы вам помочь