Синтез аммиака
Расчеты по производству аммиака 1000р
Для производства азотно-водородной смеси был принят метод каталитической конверсии полуводяного газа с водяным паром; предусматривалась очистка газа от диоксида углерода - отмывкой водой в скрубберах под давлением 1,6 МПа и от оксида углерода - абсорбцией водными растворами комплексных медноаммиачных солей под давлением 12,0 МПа. В 1933 и 1938 гг. были введены в строй Горловский, Днепродзержинский и Кемеровский заводы, где разделение коксового газа проводили методом глубокого охлаждения (до минус 200°С), а в 1940 г. - Чирчикский электрохимический комбинат, где водород получали при электролизе воды.
Еще в довоенный период В. А. Каржавиным и др. были проведены исследования по конверсии метана природных газов и начато строительство Бакинского азотно-тукового завода. Однако только в 1956 г. был пущен первый на базе конверсии метана коксового газа Руставский азотно-туковый завод, а с 1958 г. начат перевод всей азотной промышленности страны на природный газ. Использование природного и попутного газов, а также продуктов переработки нефти позволило отказаться от менее эффективных видов сырья - кокса и каменного угля.
При переходе отечественной азотной промышленности на природный газ для получения азото-водородной смеси были применены паро-кислородная каталитическая конверсия природного газа при низком давлении, высокотемпературная кислородная конверсия при давлении 3,0 МПа и паро-кислородная каталитическая конверсия синтез-газа производства ацетилена.
Однако эти схемы требовали применения дорогого и энергоемкого оборудования для разделения воздуха. В связи с этим, в дальнейшем развитие азотной промышленности в нашей стране было направлено на внедрение двухступенчатого каталитического метода конверсии метана под давлением 3,0 – 4,0 МПа. На первой стадии проводится паровая конверсия метана в трубчатой печи, на второй - паро-воздушная конверсия в шахтном конверторе. В настоящее время этот метод является основным методом получения конвертированного газа для производства аммиака.
Разработка новых, так называемых низкотемпературных, катализаторов конверсии СО позволила значительно упростить схему дальнейшей очистки синтез-газа, так как отпала необходимость применения громоздких и энергоемких методов очистки от СО (медно-аммиачная, промывка жидким азотом). В последнее время были значительно усовершенствованы также методы очистки газа от СО2 в результате применения новых поглотителей (горячий раствор карбида калия) и внедрения двухпоточной моноэтаноламиновой очистки. В качестве последней стадии очистки газа от каталитических ядов был разработан и применен метод гидрирования оксидов углерода (метанирование).
Значительным шагом в развитии азотной промышленности явилось внедрение турбоциркуляционных компрессоров большой мощности с циркуляционным колесом на последней ступени, что позволило значительно снизить капиталовложения и энергетические затраты, уменьшить загрязнение азото-водородной смеси маслом. В настоящее время производство аммиака в Росии базируется главным образом на природном газе. В начале X пятилетки на природном газе работали 23 предприятия азотной промышленности, на долю которых в 1980 г. приходилось около 90% выпускаемого аммиака. На остальных заводах использовались другие виды сырья: кокс, коксовый газ, водород (после электролиза воды).
По мере развития азотной промышленности в нашей стране значительно возросли единичные мощности агрегатов производства аммиака. Так, если перед второй мировой войной производительность колонны синтеза составляла 30 т/сутки, в конце 50-х годов - 100 т/сутки, в конце 60-х – 300-600 т/сутки, то в настоящее время в азотной промышленности эксплуатируются агрегаты мощностью 1360-1420 т/сутки и проектируются агрегаты мощностью 2700-3000 т/сутки. За рубежом за последние 15 лет единичные мощности по выработке аммиака возросли в 6 раз и достигли 1500 т/сутки.
Внедрению в нашей стране агрегатов мощностью 1360 т/сутки предшествовало строительство (начиная с 1965 г.) ряда агрегатов мощностью 600 т/сутки. Технологическая схема этих агрегатов характеризуется использованием значительной части тепла экзотермических стадий процесса и тепла отходящих газов для получения технологического пара. Однако эти схемы не объединены в единый энерготехнологический комплекс. Компрессия азото-водородной смеси в агрегатах мощностью 600 т/сутки осуществляется при помощи электрических поршневых компрессоров, циркуляция азото-водородной смеси - посредством турбоциркуляционных компрессоров с электрическим приводом [1]
Скачать диплом синтез аммиака(1.56 Мб) скачиваний545 раз(а)