Ammónia Termelés 2
A normális élet a növények és az Ms-votnyh nitrogén csak akkor szükséges, emészthető formában. Aude-Naco, mert a magas kémiai semlegesség, a nitrogén nem kimerülő források * élővilág szinte alatti láb. A problémák megoldására az emberiség élelmiszer-szükségleteinek nitrogén asszimilálható formában, „kommunikáció-wai”, hogy a legegyszerűbb vegyületek - ammónia cat-cerned ezután elő salétromsavval és műtrágyák.
Az arány az ammónia termelés növekedése folyamatosan elvezetjük-Chiva. Ebben a mennyiségi termelés növelésére kíséri minőségi változások minták termelési bázis. Eldurvít edi-teljesítmény átnyúló ** ammónia szintézis egységek [6] bevezetett egy új, hatékony katalizátorok és szorbensek, fejlődtek ki progresszív berendezések és technológiai rendszerek, amelyek több teljes felhasználását a nyersanyagok és az üzemanyag. Az elmúlt években, köszönhetően a jobb kihasználása a hőtermelés ammónia lehet szervezni az az elv, energia technológia, amelyben a folyamat teljesen önfenntartó magukat gőz és mechanikai energiát.
Ammónia termelés három szakaszból áll: egy félig-chenie salétromsav keverékét, tisztítását és az ammónia szintézis magát.
Az első lépés - megszerzése salétromsav keverék. Az alapanyag előállítására ammónia és hidrogén nitrogénatom. Nitrogén elkülönítjük a levegőtől - tartalmazó gázkeverék 78,05 térfogat% nitrogén, 20,95% oxigén, 0,94 tömeg% argont és kis mennyiségű szén-savas gáz, a neon, hélium, kripton és xenon. Erre a kosár-szellem mélyhűtés egy tartalmazó folyadék-készlet, és ezután a desztillálást, különbségen alapuló forró pontok az egyes gázok, elválasztjuk részekre redőnnyel.
Hidrogénatom, úgy nyerjük az alábbi módszerek bármelyikével: víz elektrolízisével vagy vizes sóoldatokat; A koksz-Vågå gáz cseppfolyósítása minden egymást követő com-ponenseket, kivéve a hidrogénatomot; átalakítása szén-monoxid-gázt újra neratornogo; konverziója metán vagy homológjai.
Hidrogén - a legdrágább lépése a pro-sét. Jelenleg a legtöbb a hidrogén ammónia szintézis nyert legolcsóbb VJ sorok nyersanyag - tartalmazó gáz metánt és homológjai. Ezek közé tartoznak a tompított olaj gázok-Földgáz, finomítói gázok. Jelenlétében a vezető-gőz és az oxigén, metán átalakul hidrogén:
és a képződött szén-monoxid egy CO2 és H2:
A konverziós földgáz végezzük atmoszferikus vagy megnövelt nyomáson katalizátor alkalmazásával (katalitikus konverzió) vagy anélkül (vysokotempera - hőmérséklet konverzió). Gyakran a folyamat egy nikkel-katalízissel is tórusz úgy, hogy a maradék a metán koncentrációja volt, 8 - 10%. Ennél a koncentrációnál a metán a további átalakítás a levegő (azaz keveréke azo-ta és oxigén aránya 4: .. 1) lehetővé teszi, hogy megkapjuk azonnal az elegyet nitrogén-N2 arányban. H2 = 1: 3. Ez szükségtelenné teszi a felépülési és energiafogyasztó egységek rogostoyaschih elválasztás Sport hektár és jelentősen javítja a megvalósíthatóság még-ence folyamatot.
Azonban, a kapott nitrogént, hidrogént, és az elegyet nitrogén-szennyezett származott földgáz CPD-neniyami kén, valamint oxidok és szén-dioxid képződik az átalakítás során. Mivel a nagy érzékenységű Áramlási sebesség ammónia szintézis katalizátor ezek szennyező-SNM nagyban csökkenti a hatását, és irreverzibilis mérgezés (különösen ként tartalmazó vegyületekkel-vezetőképes), a gáz van kitéve egy alapos tisztítás.
A második szakasz - a gáz tisztítása. Ahhoz, hogy a kén eltávolítása szennyeződések soedineniytipa szén-diszulfidot CS2. karbonil-szulfid COS és merkaptánok R -SH azok hidrogénezünk kobalt-molibdén katalizátort olyan ütemben-séklet 350-450 ° C-on, amíg a hidrogén-szulfid legkoulavlivaemogo
A kapott hidrogén-szulfidot eltávolítják a gázból, a teljesítmény különböző abszorbensek, mint a cink-oxid: ZnO + H2S à ZnS + H2O
Miután az ilyen tisztítás a gáz tartalmaz hidrogén-szulfid-bo nem nagyobb, mint 1 mg / m 3.
A tisztítást a CO2 gáz keletkezik folyékony abszorbensek. Víz helyett tisztítás fogyaszt nagy mennyiségű vizet és energiát szivattyúzó, származnak hatékonyabb tisztítási teljesítmény vizes oldatokban az etanol-aminok, vagy forró kálium-karbonát oldatok által aktivált arzén. Amikor pro-myvke gáz jelzett vizes oldatok CO2 szennyeződések képeznek karbonátok és hidrogén-karbonátok. Regeneráció mosogatók eltávolítására CO2 deszorbeáló termel Xia: Az etanol-amin - melegítés 120 ° C-on, a dis-hoz létre hamuzsír - nyomáscsökkentő.
Szennyeződések eltávolítjuk a CO-gázt abszorpciós méz-noammiachnym gyenge megoldás ecetsav vagy sósav, hangyák. A tisztítás hatékonysága megnő Vyshen nyomás 30 MPa és süllyesztő tempera-túrák 25-0 ° C-on Tisztítása a gáz nem több, mint 0,003% SB. A tisztítás keveréke salétromsav, félig tea kokszolókemence-gáz maradékokat öblítéssel eltávolítjuk CO Coy folyékony nitrogén. Ebben a részben a nitrogén elpárolog, és bejut a salétromsav keverék, amely egy korom-hordozó N2. H2. közel 1: 3. Arányú hígítással komplement-tive mennyiségű nitrogént hozta a REQ-dimogo szintetizálására N2 pontos kapcsolatban ammónia. H2 = 1: 3. Azokban az esetekben, ha a maradék tartalmazza Mennyiség-TION CO és CO2 a gáz kis (1%), szennyezőanyag-eltávolítás hidrogénezéssel végezzük a (metanirova-niem) reakciók által
Folyamat hőmérséklet: 200 - 400 ° C, a katalizátor - nikkel alumínium-oxid hordozós.
Harmadik szakasz - ammónia szintézisénél. Az ammónia a reakció
N2 + 3H2 2NH3 + Q-áramlik elég gyors csak jelenlétében tartalmazó katalizátorok, mint promoterek alumínium-oxidokat, kálium és a kalcium. A reakcióhőt növekszik Uwe-lichenie hőmérséklet, és az egyensúlyi hozam függ nemcsak a hőmérséklet, hanem a nyomást.
Ammónia szintézis exoterm reverzibilis-lefölözött folyamatot. Összhangban az elve Chatelier hőelvonás reakciót kiszorítják a jobb oldalon. Erre a célra, közbenső hűtéssel a gázkeverék kevésbé fűtött számláló áramlás jön létre, miután minden kapcsolatot a katalizátorral. Ez biztosítja Autoterm folyamatot. Annak ellenére azonban, hőelvezetést a folyamat során a hőmérséklet továbbra is enyhén növekszik. Ezért, az oszlopban alkalmazott ammónia szintézis katalizátorok, hogy hatékonyan működik a különböző hőmérséklet-tartományokban.
Modern, nagy ammónia szintézis oszlopon EDI-határ-teljesítmény polcok négy katalizátor-MI. Az első (a gázáram irányában) van az alacsony --- hőmérsékleten katalizátor (350- 500 ° C), a második - közepes hőmérsékleten (400 -550 ° C); és a harmadik négy-edik - magas hőmérsékleten (550-700 ° C).
A tényleges kitermelése ammónia mellett a fenti tényezők befolyásolják a katalizátor aktivitását, az összetétele a gázkeverék, tervezési jellemzői Appa-rata (annál kevésbé áramlási ellenállás, a nagyobb sávszélességet és alacsonyabb energiaköltségek) és időtartamát érintkezési a gáz a katalizátorral (vagy a visszatérési érték, amely az úgynevezett bulk gáz sebessége). A növekvő térfogatú SKO-nőnek ammónia eltávolítása az 1 m 3 érintkező tömege meredeken helyezése-megolvadt. De ugyanakkor ez megnöveli a nem reagált salétromsav keverék. A Avo-veszteség a keveréket kell ismételten szivattyúzni HÉA át a katalizátor egy zárt ciklusban. Ez rose-gyűrődések energiafogyasztás szivattyúzására. Gazdasági szempontból, az ilyen költségeket minimalizálni lehet bizonyos optimális értékei a bulk gáz sebessége (15,000 és 30,000 m 3 a gázkeveréket egy 1 m 3 katalizátor óránként).
Műszaki és gazdasági mutatói készítés-CIÓ javítható az átmenet, energia- és erőforrás és munkaerő-takarékos technológiák. Ezt úgy érjük el szennyezést neniem aggregátumok magas fajlagos kapacitás, kevés vízzel, és PCS rendszerek. Különös figyelmet fordítanak Uchi-CIÓ hő származó füstgázok metán fűtési kazán, és a gázáramok a reaktorból távozó hidrogénezését szerves kén, konverterek metán és szén-monoxid, ammónia szintézis oszlopban, és a methanator t. D.
Újrahasznosított kiváló minőségű hő-használ, hogy magas nyomású gőz. Ener-lógia a gőzturbinák alakítjuk mechanikai tömörítés és kiszorító gázok keresztül borogatás-Ing. Low-grade hőjét kisnyomású technológiai gőz, túlhevülés a víz alatt, termelő hideg és m. N. hasonló energiatakarékos elve önfenntartó folyamat gőz- és NE-mechanikus energiát. Olyan területeken tapasztalható alatti statok üzemanyag, ez lehetővé teszi, hogy megszervezzék ajt-CIÓ minimális energiát. Cseréje a vízhűtés és a levegő jelentősen csökkenti a vízfogyasztást. Ezeket az elveket használják a modern termelési rendszereket ammónia nagy agrega perc (1500 m / nap) egység kapacitását. Az egyik, hogy Coy egység biztosítja az éves megtakarítás ekspluata-közi költségek összege 15 millió. Rub. és kapitalovlozhe betétek akár 25 millió. dörzsölni. Az említett áramkör blokkokat tartalmazza megszerzése keveréke salétromsav, gáz tisztításához és sy ammónia.