Мазмұны кіріспе I. Технологиялық БӨлім
Процестің технологиялық сұлбасының сипаттамасы, технологиялық режим нормалары
жүктеу/скачать 210,33 Kb.
|
Сағынтай
| 1.4. Процестің технологиялық сұлбасының сипаттамасы, технологиялық режим нормалары
Табиғи газдан синтетикалық аммиакты өндіру келесі негізгі кезеңдерден тұрады: 1) Күкірт қосылыстарынан табиғи газды тазарту; 2) Көміртек тотығы мен сутегі үшін табиғи газды бумен жұту; 3) Алынған газ қоспасы су буларына айналады, көміртек тотығы көміртегі диоксидіне айналады; 4) Газ қоспасын оттегі қосылыстарынан тазарту; 5) Аммиак синтезі. Аммиакты өндірудің ең ежелгі өнеркәсіптік әдісі көмірді кокстеу кезінде оны түтін газдарынан бөліп алу болып табылады. Оны өндірудің негізгі заманауи тәсілі - азот пен сутегі элементтерін синтездеу болып табылады. Азот сутек қоспасынан аммиакты синтездеу үшін әртүрлі қысымды қолдануға байланысты мынадай топтарға бөледі: 1.Төменгі қысымда (10-200 атм. қысым аралығында жұмыс істейтін жүйелер. 2. Орташа қысымда (280-300 ат.қ қысымда) 3.Жоғары қысымда (450-100 аим.қ қысымда жұмыс істейтін жүйелер. Өнеркәсіпте аммиакты синтездеу барысында тиімді болғандықтан көп жағдайда орташа қысымды қолданады. Аммиак синтезіне арналған газды алудың ең кең таралған және үнемді әдісі көмірсутекті газдарды конверсиялау болып табылады. Бұл үрдістегі шикізат табиғи газ, сондай-ақ ілеспе мұнай, тазартылған және ацетилен қалдық газдары болып табылады. Азот қоспасын алудың айырбастау әдісінің мәні метанның жоғары температурада ыдырауы және оның гомологтарын сутегі мен көміртегі моноксидіне оксиданттар - су буы мен оттегі арқылы қолдану болып табылады. Сонымен қатар атмосфералық ауа немесе оттегімен байытылған ауа айналдырылған газға қосылады. Жай аммиактың синтезі жылуды босатумен және көлемнің азаюымен байланысты. Тепе-теңдік тұрғысынан аммиак қалыптасуының ең қолайлы шарттары, мүмкін, төменгі температура мен ықтимал жоғары қысым болуы мүмкін. Катализаторсыз аммиак синтезі мүлде пайда болмайды. Өнеркәсіпте, аммиак синтезі үшін тек қана темір катализаторлар пайдаланылады, олар Fe3O4 тотықтырылған темір оксидтерін белсендірушілермен (CaO, SiO2 , және кейде MgO) азайтады . Синтездеу процесінің маңызды кезеңі газ қоспасын каталитикалық улардан тазартады (оларда S, O2 , Se, P, As, су буы, СО және т.б. заттар бар). Аммиакты синтездеуге арналған қазіргі заманғы жүйелерде газды пайдалану дәрежесін арттыру үшін азот қоспасының көп айналымы - аммиак айналмалы циклі қолданылады Табиғи газды азот-сутегі қоспасына өңдеудің мүмкін схемаларының бірі төменде көрсетілген. 1 сатурация мұнарасындағы табиғи газ ылғалдандырылады және 2 жылу алмастырғышқа түседі, оған кіре берісте газға бу қосылады. Қыздырылған бу-газ қоспасы 3 араластырғышқа түседі, оған ауа мен техникалық оттегі қосылады. Содан кейін қоспасы метан 4 конвекторына өтеді. Ыстық түрлендірілетін газ ылғалдандырғышқа 5, сол жерден жылу алмастырғышқа 2 түседі. Жылу алмастырғышта артық жылу берген Газ көміртегі оксиді 6 конверторына түседі, конвектордың кіреберісінде газға жетіспейтін бу қосылады. Конвертордан кейін газ 7 қазандыққа және 8 су жылытқышына өтеді. 9 конденсатор мұнарасында салқындағаннан кейін газ тазартуға түседі. Газды тазарту әртүрлі технологиялық схемалар бойынша жүзеге асырылады. Оның бірі бойынша барлығынан бұрын күкірт қосылыстарынан босатылады, әрі осы қосылыстардың негізгі бөлігін метанды конверсиялауға дейін алып тастайды, себебі күкіртті қосылыстар қолданылатын катализаторды улайды. Содан кейін көмірқышқыл газы шығарылады, ол үшін газ қысыммен жуылады. Жуу кезінде газға түскен оттегі және 3:1 стехиометриялық арақатынасқа дәл сәйкестік үшін қосылатын азоттың құрамындағы оттегі мыс – аммиак ерітіндісімен немесе моноэтаноламинмен сіңіру арқылы көмірқышқыл газының қалдықтарымен бірге шығарылады. Сұйық азотпен шаю арқылы газды жұқа тазарту жиі қолданылады. Реакция арқылы аммиак алынады: N2+3H2=2NH3+92,38 кдж (3) Аммиак синтезінің өнеркәсіптік жүйелері мынадай топтарға бөлінеді: жоғары қысымды жүйелер (500 – 100ат) – әлемдік өндірістің 21%; орташа қысымды жүйелер (280-320ат) - 74%; Бу шығару үшін аммиак синтезінің жылуын қолдана отырып, орташа қысымды жүйелер ең үнемді. Аммиак өндіру - толықтай автоматтандырылған процесс. Құрылғыны басқару бір орталық бақылау нүктесінде компьютер көмегімен шоғырланған. Бірыңғай энергетикалық технология схемасы өндірістің алдыңғы кезеңдерімен аммиак синтезін біріктіреді. Синтездеу бағанында бу шығынын 10,3 МПа қысыммен жіберуге жіберілетін жем суын қыздыру үшін пайдаланылатын үлкен реакция жылуы шығарылады. жүктеу/скачать 210,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|