ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

На рисунке 5 представлена принципиальная технологическая схема современного агрегата производства аммиака. Природный газ из заводского коллектора проходит расходомер и делится на два потока. Затем газ направляют на сжатие в турбокомпрессор 1. После компрессора газ под давлением 4,4*10⁵ Па при температуре 130—140°С смешивают с азотоводородной смесью, (поступающей из отделения синтеза аммиака, и подают в радиационно-конвективный огневой подогреватель. Далее его при температуре около 400°С направляют в аппараты сероочистки 4, где вначале на кобальтмолибденовом катализаторе происходит гидрирование органических соединений серы с образованием сероводорода, затем на оксидно-цинковых адсорбентах практически полное его поглощение.

После очистки от сернистых соединений газ с содержанием серы не выше 0,5 мг/м³ смешивают в смесителе с водяным паром.

Полученную парогазовую смесь направляют печь 5. При температуре 500°С происходит конверсия природного газа водяным паром.

Тепло, необходимое для реакции, получают сжиганием природного газа в межтрубном пространстве печи. Из реакционных труб конвертированный газ, содержащий около 10% остаточного метана, поступает в смеситель шахтного реактора II-ой ступени 6. Сюда же под давлением 30*10⁵ Па и при температуре 500°С нагнетается турбокомпрессором технологический воздух. В свободном пространстве шахтного реактора часть конвертированного газа сгорает с кислородом воздуха, выделяя при этом тепло, необходимое для эндотермической реакции оставшегося метана с водяным паром на никельсодержащем катализаторе. Из нижней части шахтного реактора конвертированный газ, содержащий 0,3% остаточного метана, при температуре около 1000°С попадает в котел-утилизатор 1-ой ступени 7, ,а затем при температуре около 600°С в котел утилизатор II-ой ступени 8.

Технологический газ из котла-утилизатора II-ой ступени под давлением 27*10⁵ Па и при температуре 400°С с соотношением пар : газ = 0,6 и подается в конвертор диоксида углерода I-ой ступени 9. В конверторе диоксида углерода на железохромовом катализаторе протекает конверсия до диоксида углерода с водяным паром. Далее газ с остаточным содержанием оксида углерода 3,7% при температуре 450 °С поступает в теплообменник 10_а-₃ . Охлажденный до 225 °С газ с соотношением пар : газ=0,45 поступает в конвертор оксида углерода II-ой ступени 11, где на медьсодержащем катализаторе протекает конверсия. Конвертированный газ, в котором содержание оксида углерода не превышает 0,5%, с температурой 240— 275°С проходит сепаратор 12 где отгоняется конденсат который далее направляют в отпорную колонну 13 для отгонки растворённых газов, пройдя теплообменник 10г, газ с температурой 35—45 °С подается в абсорбер 14. В абсорбере конвертированный газ промывают водным раствором поташа “Карсол”, где из конвертированного газа выделяют практически весь диоксид углерода. Из абсорбера азотоводородную смесь с температурой 40 °С направляют в теплообменник , откуда с температурой 300 °С ее подают в метанатор 16. В метанаторе 16 на никелевом катализаторе практически полностью проходит реакция гидрирования остаточных количеств оксидов углерода до метана и воды. Из метанатора азотоводородную смесь при температуре 350 °С пропускают через нагревател питательной воды 10д, воздушный холодильник 10е и с температурой около 40 °С подают в сепаратор 17 где отделяют азотоводородную смесь от воды.

Раствор поташа подают в отделение регенерации 15, где его подвергают разгонке и дегазации.

Из сепаратора чистую азотоводородную смесь под давлением 24*10⁵ Па подводят к центробежному компрессору 18.

После I-ой ступени компрессора, около 4% азотоводородной смеси подают на стадию гидрирования от сернистых соединений.

Сжатая до 300*10⁵ Па азотоводородная смесь при температуре около 40°С поступает в сепаратор 17, где она смешивается с циркуляционным газом и подаётся на компрессор, где дожимается до рабочего давления. Смесь свежего и циркуляционного газов, направляется в межтрубное пространство выносного теплообменника 10ж, где нагревается до температуры не выше 146°С за счет тепла газа, выходящего из колонны синтеза. Из выносного теплообменника циркуляционный газ поступает в колонну синтеза 19, проходя снизу вверх по кольцевой щели между корпусом колонны и кожухом насадки, а затем в межтрубное пространство внутреннего теплообменника, размещенного вверху в горловине корпуса колонны. В теплообменнике газ нагревается до 400—440°С за счет тепла газа, выходящего из катализаторной коробки, и поступает на катализатор первой полки. Общий объем катализатора, загруженного в колонну синтеза — 38 м³, располагается на 3-х полках. Катализатором является промотированное железо марки AmoMax-10.

Количество катализатора на каждой полке:

I полка -4,8 м³

II полка -6,7 м³

III полка . 26,5 м³

Такое распределение катализатора по полкам произведено с целью поддержания оптимальной температуры на них, в частности, для исключения перегрева катализатора вследствие экзотермичности реакции синтеза. Для этого же предназначены и холодные байпасы, по которым газ подается на полки мимо внутреннего теплообменника. Регулирование температуры катализатора на полках производится с помощью заслонок, холодных байпасов, с дистанционным управлением.

НС-7 - на I-ю полку

HC-13 - на II-ю полку

НС-14 и НС-15 - на III-ю полку

Пройдя третий, нижний слой катализатора, азотоводородоаммиачная смесь с содержанием аммиака ~ 17% и температурой 538°С по центральной трубе поднимается вверх, входит в трубки внутреннего теплообменника, охлаждаясь до температуры 333°С, и выходит из колонны синтеза. Далее газовая смесь проходит трубное пространство подогревателя питательной воды 10з, охлаждаясь до температуры 170°С. После прохождения трубного пространства выносного теплообменника 10ж, она охлаждается входящим циркуляционным газом до 65 °С. С 65^оС до 10°С газ охлаждается в аммиачном холодильнике 20, где из газа конденсируется часть аммиака. Сконденсировавшийся аммиак отделяется в .сепараторе 21 и направляется в сборник жидкого аммиака 22, а циркуляционная азотоводородная смесь содержанием аммиака 10-12% об. подаётся на смешение со свежей азотоводородной смесью перед сепаратором 17 тем самым замыкая цикл.

Дата добавления: 2019-08-31; просмотров: 163; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!