Мазмұны кіріспе I. Технологиялық БӨлім
жүктеу/скачать 210,33 Kb.
|
Сағынтай
| I.ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1.1.Жобаланатын процестің арналу мақсаты, сипаттамасы және процесті таңдау негіздемесі Синтетикалық аммиакты өндірумен байланысты маңызды мәселелердің бірі - атмосфералық азотты бекіту. Синтетикалық аммиак өндірісін жетілдіру үлкен бірлік қуаттылықтағы агрегаттарды құру жолымен жүріп жатыр. N2 бекіту технологиясын жетілдірудің өлшемі 1 тонна NH3 өндіруге жұмсалатын энергия шығындары болуы мүмкін. Энерготехнологиялық схема бойынша жұмыс істейтін қазіргі заманғы қондырғыларда энергияның нақты шығыны орта есеппен 33,5 ГДж/т құрайды. Аммиак өндірісінің шығындарында энергия шығындары 68% құрайды. Қуаты тәулігіне 1360 т/т аммиак агрегатындағы энергия шығыны 36,4 ГДж/т аммиакқа тең, оның ішінде шикізат ретінде 17,6 ГДж/т және отын ретінде 18,8 ГДж/т, оның ішінде 6,3 ГДж/т атмосфераға жоғалады. Аммиактың құны H2 алу әдісіне байланысты. H2 өндірудің белгілі әдістерінің ішінен табиғи газды бу-оттекті конверсиялау және табиғи газды 3 МПа қысыммен су буымен конверсиялау ұсынылады. Табиғи газдан сутегін алу мынадай операцияларды қамтиды: - табиғи газды екі сатыда сығымдау және күкіртсіздендіру (340-400°С кезінде кобальто-молибден катализаторында күкіртті сутекке дейін органосульфат қосылыстарын гидрогенизациялау және түзілген күкіртті сутекті мырыш оксидімен сіңіру); - табиғи газды булы конверсиялау (3,23°С қысым кезінде никель катализаторындағы құбырлы пештің радиантты камерасындағы бастапқы риформинг МПа және 80 °с дейінгі температурада); - 1000-1250°С температурада және 3,2 МПа дейінгі қысымда жоғары температуралы алюмохромды және белсенділігі жоғары Ni-катализаторлардағы шахталық конвертерде синтез-газда Н2:N2 қажетті арақатынасын қамтамасыз ете отырып, қалдық метанды ауамен және бумен бу-ауа конверсиясы (қайталама риформинг); - көміртек оксидін екі сатыға конверсиялау (Fe-де жоғары температуралы конверсия реакторында);430°С дейінгі температурада CR катализаторы және Zn-Cu катализаторында 250°С дейін төмен температуралы конверсия реакторында); - 1,9— 2,73 МПа қысым кезінде CO2-ден ыстық калий ерітіндісімен конверсияланған газды тазарту және калий бикарбонатының қаныққан ерітіндісін жылыту немесе моноэтаноламинмен тазарту; - Ni катализаторында 375 °C дейінгі температурада және 1,9—2,7 МПа қысым кезінде газды Co және CO2-ден жұқа тазарту (метанерлеу); - синтез-газды сығу, 420-450 °C температурада және 3,20 МПа қысымда аммиак синтезі, сұйық аммиактың конденсациясы және бөлінуі. Энергия ресурстарын нақты тұтынуды төмендету конверсия пешіне жағылатын ауаны алдын ала қыздыру тораптарындағы ірі тоннажды агрегаттарды жаңғырту, СО2 жоюдың жақсартылған жүйесін енгізу, синтез процесіндегі қысымды оңтайландыру, үрленетін газдардан сутегін қалпына келтіру, аммиак синтезі конвертерінің конструкциясын жетілдіру, жаңа, неғұрлым тиімді катализаторларды пайдалану және басқа да бірқатар іс-шараларды жүргізу жолымен қол жеткізіледі. Энергия тұтынуды 10% - ға төмендету. СО2-ны синтездік газдан шығару үшін СО2 хемосорбциясының орнына физикалық сіңіруді қолдану ұсынылады. Сіңіргіш ретінде калий карбонаты мен моноэтаноламиннің орнына полипропиленкарбонат қолданылады. Еріткіш қысымның төмендеуімен қалпына келеді, содан кейін ауамен үрленеді. Бұл жағдайда еріткішті қалпына келтіруге жұмсалатын энергия шығындары күрт төмендейді, бұл моноэтаноламинді қолданған жағдайда қажет. Физикалық сіңіру процесінде бу шығыны 40 есе жоғары, бірақ электр энергиясының шығыны 10 есе аз. Физикалық сіңіру процесінде жалпы энергияны үнемдеу 5-10% құрайды. Энергияны үнемдеу тазартылған газдардан сутектің қалпына келуіне ықпал етеді. АҚШ фирмаларының бірі криогенді қондырғыдағы үрлеу газдарынан сутекті қалпына келтіруді ұсынды. Қалпына келтірілетін сутегі синтез-газ компрессорына жіберіледі, ал қалдық газ бастапқы конверсия пештерінде отын ретінде пайдаланылады. Нәтижесінде сутекті пайдалану дәрежесі 92-95% - дан 99,5% - ға дейін артады. Жалпы үнемдеу шамамен 2,9 ГДж/т аммиакты құрайды. Синтетикалық аммиак технологиясының негізгі элементі оның элементтерден синтезі болып табылады, сондықтан күш катализатордың тиімділігін арттыруға, процестің температурасын төмендетуге және реактордың жаңа, ықшам құрылымдарын жасауға бағытталған. Мысалы, конверсия дәрежесі 16-дан 22-25% - ға дейін көтерілуі мүмкін, ал энергияның жиынтық шығыны 26,8 ГДж/т.аммиакқа дейін азайтылуы мүмкін. NH3 өндірісінде энергия шығынын одан әрі төмендету NH3 бөлу процесін таңдауға байланысты болады. Егер NH3 өндірісінде кішкене салқындату арқылы бөлу процесін жүзеге асыру мүмкін болса, онда екінші жылытуға кететін энергияны үнемдеуге және басқа қажеттіліктерге бағыттауға болады. Энергияны үнемдеуге екінші конверсия кезеңінде ауадағы азот мөлшерін азайту арқылы қол жеткізуге болады, нәтижесінде қажетті температураға аз отын жағу арқылы қол жеткізуге болады. жүктеу/скачать 210,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|