Produkcja amoniaku

Przemysł azotu dziś jest jednym z wiodącychprzemysł. Użycie amoniaku rozprzestrzeniać się chłodniczego (R717 czynnik chłodniczy) lek (roztwór amoniaku lub amoniaku, alkohol), rolnica (nawozy).

Szczególną uwagę przywiązuje się do produkcji nawozów azotowych (a co za tym idzie - do ich baz, w tym amoniaku, którego popyt wzrósł o 20% w ciągu ostatnich dwóch dekad).

Ale produkcja amoniaku różni się przede wszystkim wysoką energochłonnością. Cała historia tej produkcji to walka o obniżenie zużytych energii (mechanicznych, termicznych, elektrycznych).

Synteza amoniaku ujawnia formułę:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

Reakcja jest egzotermiczna, odwracalna, z malejącąTom. Ponieważ reakcja jest egzotermiczna, spadek temperatury przesunie równowagę do tworzenia amoniaku, jednak szybkość reakcji znacznie się zmniejszy. Produkcja amoniaku powinna odbywać się w wysokich temperaturach (synteza odbywa się w temperaturze 500 stopni Celsjusza). Zwiększenie t spowoduje reakcję odwrotną. Ciśnienie od 15 do 100 MPa pozwala przeciwdziałać wpływowi temperatury (niskie ciśnienie - od 10 do 15 MPa, średnie ciśnienie - od 25 do 30 MPa, wysokie ciśnienie - powyżej 50 MPa). Spośród nich średnia jest korzystniejsza.

Katalizatorem jest gąbczasta żelazo z dodatkami tlenków wapnia, krzemu, potasu i glinu.

Szkodliwe zanieczyszczenia (tlenek węgla, woda,siarkowodór), negatywny wpływ na szybkość przepływu reakcji przez zatrucie katalizatora, a tym samym zmniejszenie jego aktywności i zmniejsza jego żywotność. Oznacza to, że mieszanina siarkowodoru musi być koniecznie dokładnie oczyszczona. Ale nawet po oczyszczeniu tylko część tej mieszaniny zamienia się w amoniak. W związku z tym pozostała nieprzereagowana frakcja jest ponownie wysyłana do reaktora.

Jak wytwarza się amoniak?

Rurociąg jest dostarczany z już przygotowaną mieszankątrzy części wodoru i jeden azot. Przechodzi on przez turbosprężarkę, gdzie kompresuje się do ciśnienia wskazanego powyżej i jest wysyłany do kolumny syntezy z katalizatorem na wbudowanych półkach. Proces, jak się dowiedzieliśmy, jest wysoce egzotermiczny. Mieszanina azot-wodór jest ogrzewana przez zmieniające się ciepło. Około 25 procent amoniaku i nieprzereagowanego azotu z wodorem wynurza się z kolumny. Całą kompozycję podaje się do lodówki, gdzie mieszaninę chłodzi się. Amoniak pod ciśnieniem staje się ciekły. Teraz do pracy wchodzi separator, którego zadaniem jest odseparowanie amoniaku do zbiornika na dole i nieprzereagowanej mieszaniny, która jest zwracana przez pompę cyrkulacyjną z powrotem do kolumny. Z powodu tej cyrkulacji mieszanina azot-wodór jest używana w 95%. Ciekły amoniak przepuszczany przez rurociąg amoniaku trafia do specjalnego magazynu.

Wszystkie urządzenia używane w produkcji,maksymalnie hermetyczny, co eliminuje przecieki. Wykorzystywana jest tylko energia reakcji egzotermicznych zachodzących wewnątrz. Program jest zamknięty, bez odpadów. Koszty są redukowane poprzez ciągły i zautomatyzowany proces.

Produkcja amoniaku nie może nie wpływaćśrodowisko. Emisje gazów są nieuniknione, w tym amoniak, tlenki węgla i azotu oraz inne zanieczyszczenia. Niskie ciepło jest uwalniane. Wodę odrzuca się po umyciu układów chłodzenia i samego reaktora.

Dlatego produkcja amoniaku jestobejmują czyszczenie katalityczne za pomocą środka redukującego gaz. Zmniejszenie ilości ścieków można osiągnąć przez zastąpienie sprężarek tłokowych turbosprężarkami. Ciepło o niskim potencjale można wykorzystać, wprowadzając ciepło o wysokim potencjale. Jednak zwiększy to zanieczyszczenie spalinami.

Układ Ehnergotehnologicheskih tym cyklu mieszanym, że stosuje się parę wodną jako produkty spalania i ciepła, a jednocześnie zwiększyć wydajność produkcji i zmniejszenie emisji zanieczyszczeń.