Производство аммиака

Физико-химические параметры процесса синтеза аммиака

Образование аммиака – экзотермический, гомогенный, каталитический процесс, сопровождающийся уменьшением объема газообразных продуктов:

производство аммиака

  • Давление 30МПа
  • Катализатор – железо (Fe)
  • Температура зажигания катализатора T=350°

Степень превращения аммиака 20%

Сырьё: азот-водородная смесь (АВС), полученная в результате конверсии метана.

Примеси в сырье:

  • Вода – содержится в небольшом количестве из-за высокой степени конверсии метана.
  • Угарный газ – является каталитическим ядом для железа:
  • производство аммиака

Очистку АВС от угарного газа проводят восстановлением избытком водорода до метана:

производство аммиака

  • Углекислый газ – содержится в большом количестве.

Очистку от CO2 проводят с помощью моноэтаноламина (МЭА):

производство аммиака

Образующийся осадок карбоната моноэтаноламина отделяют и проводят термическое разложение. Полученный углекислый газ, идет на синтез мочевины, а МЭА снова используется для очистки АВС (рецикл МЭА):

производство аммиака

Аппарат для синтеза аммиака

  • Аппарат для синтеза аммиака (контактный аппарат) – стальная колонна высотой 30 м, диаметром 1,5 м.
  • Верхняя часть – теплообменник-рекуператор, нижняя – реактор вытеснения «труба в трубе».

производство аммиака

  1. АВС подается в нижнюю часть колонны и движется вверх по внешней трубе, охлаждая реактор, затем – теплообменник.
  2. В верхней части колонны АВС входит в рекуператор в межтрубное пространство, охлаждая выходящие газы.
  3. АВС входит на полки с катализатором. Для отвода выделяющегося тепла вводят дополнительные порции АВС байпасом.
  4. После прохождения последней полки с катализатором АВС вместе с аммиаком выходит по внутренней трубе через теплообменник.
  5. Аммиак отделяют конденсацией, происходит рецикл АВС.

В процессе синтеза накапливается метан и аргон. Выделение аргона является промышленным способом его получения. Для удаления метана часть циркулирующей смеси отправляют на сжигание и получают топливный газ.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *