5. Texnologik sxema bayoni. Tabiiy gaz ammiak ishlab chiqarish uchun boshlang’ich xomashyo xisoblanadi. Tabiiy gaz jarayonga 1.1-1.2 mPa bosimda 70000 m3/s tezlikda kirib keladi. Tarkibida 80 mg/m3 gacha S birikmalari bo’ladi. Gazning bosimi va xarorat markaziy boshqaruv pulti orqali boshqariladi.tabiiy gazni signalizatsiya ishlash xarorati 1mPa . tabiiy gaz ikki qismga ajratiladi; biri texnologik maqsadda, boshqasi sifatli yoqilg’I sifatida ishlatiladi.reaksiya uchun mo’ljallangan tabiiy gaz doimiy ravishda 0.35 mPa bosimli bug’ bilan 20 – 40 0C xaroratda qizdirib turiladi. Tabiiy gazni qizdirish faqat qish kunlari amalga oshiriladi . so’ng texnologik maqsad uchun mo’ljallangan tabiiy gazga azot – vodorod aaralashmasi qo’shiladi va separator (408) ga yuboriladi . Seperatorda tozalangan gaz ikki bosqichli markazdan qochma kompressorga yuboriladi. Seperatordan chiqqan gaz kondensati degazator (102) ga yuboriladi.
U yerda agaz kondensatlari qaytadan gazga aylantirilib, yoqilg’i gazalari bilan yoqish uchun yuboriladi. Agregatni ishga tushirish yoki to’xtatish, shuningdek gaz sarfini pasayib ketishini oldani olish maqsadida baypas sovitkich (427) orqali gazni qaytadan kompressorga yuboriladi. Tabiiy gaz kompressiyasidan so’ng 4.5 mPa dan ko’p bo’lmagan bosimda va 200 0C dan yuqori bo’lmagan xaroratda oltingugurtdan tozalash bo’limiga yuboriladi. Oltingugurtdan tozalash ikki bosqichdan iborat :
Birinchi bosqich gidrirlash bo’lib, unda S birikmalari alyumokobalt molibdenli katalizator orqali gidrirlanadi.
Ikkinchi bosqichda xosil bo’lgan H2S ni ZnO ga yutiriladi.
Oltingugurt birikmalari ni gidrirlash uchun separator oldindan tabiiy gaz xajmi bo’yicha 17 % azot – vodorod aralashmasi qo’shiladi. Tabiiy gaz xajmi bo’yicha H2 ning miqdoriga 10 – 11 % ni tashkil etadi. Ishchi xolatda azot - vodorot aralashmasi metanatordan so’ng olinadi.
Ishi xolatda azot – vorot aralasshmasi metanatordan olinadi. Ishga tushirish payitida umumzavod tarmog’idan olinadi. Gazlar aralashmasi kompressor (403) dan so’ng qizdirgich (103) ga boradi, u yerda tutun gazlari bilan 370 – 400 0C gacha qizdiriladi. Yoqish uchun mo’ljallangan gaz injektorlar orqali purkab yoqib beriladi. Gazning xarorati qizdirgich (103) dan so’ng avtomatik tarzda birxil ushlab turiladi. Zmeyevik qizdirgichida avtomatik gazni uzib qo’yish qurilmasi mavjud bo’lib, u quyidagi xollarda gaz kelishini uzib qo’yadi.
Gazlar aralashmasini xarorati ruxsat etilgan miqdordan oshib ketsa.
Qizdirgich (103) da gaz bosimini pasayib ketishi va boshqa xollarda.
Qizdirgich (103) dan so’ng gidrirlash qurilmasi (105A) ga keladi. Gidrirlash jarayoni 1680 soat-1 tezlikda amalga oshadi.
R – S – H + H2 = H2S + RH
R – S – R + H2 = H2S + 2RH
R = CnH2n+1 H2S ning ZnO ga yutilishi 610 -1 tezlikda boradi.
H2S + ZnO = ZnS + H2O
H2S ni ZnO ga yutilishi qaytmas jarayon xisoblanadi. Shuning uchun yutgich (ZnO) ning umumiyog’irlik bo’yicha to’yinishi 14 – 16 % xisoblanadi. To’yingan ZnO larni jarayonni to’xtatmasdan almashtirish mumkin. Tozalangan gazlar aralashmasi tarkibida 0.5 mg/ m3 gacha S birikmalari saqlashi mumkin hamda gazlar aralashmasi 360 – 390 0C ga va 3.7 mPa dan yuqori bo’lmagan bosimgacha trubali pechkaga konversiyalanish uchun yuboriladi.
Metanning bug’ orqali katalitik trubkali pechkadagi konversiyasi.
Trubkali pechka oldidan gaz aralashmasiga suv bug’i qo’shiladi. Bug’ – gaz aralashmasi nisbati 2.5 ÷ 1 nisbatdan kam bo’lmasligi lozim, undan pasaysa katalizatorninng yuqori qismi buziladi. Agregatning yaxshi ishlashi uchun qurilmaga avtomatik qurilma o’rnatilgan. Quyidagi xollarda nazorat klapini blokirovka bo’lishi mumkin:
Tubli pechka kirishida gaz sarfini kamayib ketishi
Trubkali pechdan kegin gaz xarorati maksimaldan oshib kerishi
Trubkali pechka oldidan bug’ sarfini tushib ketishi
Trubkali pechka gorelkasiga kelayotgan gaz sarfini tushib ketishi
Dimososlar to’xtaganda
Kompressor (403) to’tagandanda va boshqa xollarda.
Gazlar aralashmasi pech oldidan trubali pechka tutun gazlari orqali 525 0C gacha qizdiriladi. Qizdirilgan gaz trubali pechkada reaksion trubalar orqali teng taqsimlab yoyiladi. Reaksion trubalarda nikel katalizatori joylashgan bo’lib , undan 1790 -1 tezlikda o’tadi. Chiqishdagi harorat 760 – 830 0C gacha bo’lishi mumkin.
CnH2n + nH2O = nCO + (2n+1)H2 – Q
CH4 + H2O = CO2 + 4 H2– Q
CH4 + 2H2O = CO2 + 4 H2 – Q
CO + H2O = CO2 +H2+ Q
Reaksion trubadan so’ng konvertirlangan gaz yig’uvchi kollektorga keldi yuqoriga ko’tarib beruvchi truba orqali yuqoriga ko’tariladi. Unda qo’shimcha 860 gacha ko’tariladi va o’tga chidamli truba orqali ikkinchi bosqich metan konvertoriga yuboriladi. Trubali pechkadan kegin qolgan metan 9 – 11 % ni tashkil etadi. Yoqilg’I gazlarning umumiy oqimi quyidagi xollarda butunlay to’xtatiladi.
Trubali pechkaga kirishda gaz sarfini kamayib ketishi va pexhkadan so’ng xaroratning maksimaldan oshib ketishi.
Trubali pechga kelishdagi yoqilg’I gazlarining bosimi pasayib ketishi
Compressor (403) ning to’xtashida va boshqalar.
Trubkali pechkadan chiqayotgan tutun gazlari issiqligidan foydalanilgandan so’ng 220 0C gacha bo’lgan haroratda atmosferaga chiqarib yuboriladi. Shaxtali konvertordagi metanning bug’xavoli katalitik konversiyasi. Shxtali pechkada qolgan metanni kislorod va suv bug’i bilan konversiyalash bilan birga, sintez uchun yetarli miqdordagi azot – vodorod aralashmasi xosil qilinadi. Konversiya shaxtali konvertor (110) da nikel va issiqqa chidamli alyumoxromli katalizatorlar yoki ularning analoglari orqali amalga oshiriladi.
Konversiyalangan gaz trubali pechkadan so’ng bug’ – gaz aralashmasi (0.715m3/m3) xolda 860 0C gacha xaroratda ikkinchi bosqich metan konvertori aralashtirgichiga boradi. Jarayon uchun zarur bo’lgan xavo markazdan qochma nasos orqali 3.5 mPa bosimda beriladi . Xavo tarkibidagi zararli moddalar mavjudligi chegarasi quyidagicha bo’lishi kerak.
S birikmalari 0.05 m2/m3
Xlor va uning birikmalari 0.01 m3/m3
Fosfatlar 0.01 m3/m3
Xavo dastlab filtrlar orqali tozalanadi va uch bosqichli siqiladi. Siqilgan xavo 50 0C gacha sovutiladi. Siqilgan xavo 250 0C gacha xaroratda, 3.5 mPa bosimda metan konversiyasiga yuboriladi. Konvertor oldidan metanga suv bug’I aralashtiriladi va bug’ – gaz aralashmasi 1÷0.1 nisbatda bo’ladi. Bug’ – xavo aralashmasitrubalipechkani tutun gazlari orqali 465 – 485 0C gacha qizdiriladi va markaziy truba orqali aralashtirgichga tushdi. Katalizatorni kuyishini oldini oldini olish va normal ishlashini taminlash maqsadida katalizator ustida gazni xavo kislorodi bilan yonishi uchun bo’sh xajm mavjud. So’ng bug’ – xavo aralashmasi oltiburchakli issiqlikka chidamli g’ishtlardan o’tadi. Bu oltiburchakli g’ishtlar gazlarni qurilma bo’ylab teng taqsimlanishini taminlash va issiqlikni ma’lum qismidan katalizatorlarni ximoyalash maqsadida o’rnatilgan. So’ng issiqlikka chidamli alyumoxromli katalizatordan o’tadi. Ikkinchi bosqich metan konversiyasi katalizator ishtirokida, 32 mPa bosimda, 1010 0C xaroratda va 3900 m3/soat tezlikda boradi.
CH4 + O2 = CO +2H2+Q
H2 + 0.5 O2 = H2O + Q + 57.8 kkal/mol
CH4 + H2O = CO +3 H2 –Q – 49.3 kkal/mol
CO + H2O = CO2 + H2+Q + 9.8 kkal/mol
Xavo sarfi sintez bo’limi orqali azot – vodorod aralashmasi xisobidan nazorat qilib turiladi. Xavfsizlikni taminlash maqsadida avtomatik tarzda sarfni uzib qo’yish qurilmasi mavjud.
Xavo sarfi va yonish joyidagi xaroratni tushib ketishida.
Bug’ yig’gichni satxi pasayib ketganda. Bu paytda ximoya bug’ berish trubasi ochiladi. Ikkinchi bosqich riformingdan so’ng metan miqdori 0.5% gacha bo’ladi. Gazlar tarkibi gazanalizatori orqali nazorat qilib turiladi. Konvertirlangan gaz ikki bosqichli sovitiladi. Birinchi bosqichda (111 A va B) katyol utlizatorlari orqali 380 – 480 0C xaroratgacha sovitiladi. Ikkinchi bosqichda (112) issiqlik almashinish qurilmasida 330 – 380 0C gacha bo’lgan xaroratgach sovutiladi. Sovutkich (111 A va B xamda 112 ) lar 10.2 – 10.9 mPa bosimli to’yingan bug’ xosil qiladi. Shaxtali pechkani qobig’i orqali doimiy raviahda suv oqimi bilan sovutib turiladi. Ikkinchi bosqichli (112) sovutilganidan so’ng fakel ustanovkasi gazlarni qurilmani ishga tushirish va avriyada to’xtaganda chiqarib yuborish uchun o’rnatilgan. CO konversiyasining asosiy reaksiyasi quyidagicha.
CO + H2O = CO2 + H2 +Q + 9.8 kkal/ mol
CO ni chuqur konversiya qilish uchun ikki bosqichga ajratilgan. Birinchi bosqichda o’rta xaroratli bo’lib, temirxrom katalizatori orqali amalga oshiriladi. Ikkinchi bosqichda past xaroratda va rux – xrommis – alyuminiyli katalizator orqali amalga oshiriladi. Konvertirlangan gaz 330 – 380 0C xaroratda bug’ – gaz (0.56 – 0.66) ÷1 m3/m3 nisbatda birinchi bosqich CO konvertori (114) ga keladi. Birinchi bosqich CO konvertoridan so’ng 4% gacha CO qoladi va 2120 m3/m3 tezlikda konvertirlanadi. Ekzotermik reaksiyadan so’ng bug’ – gaz aralashmasi 450 0C gacha qizib ketadi. Birinchi bosqich CO konvertoridan so’ng issiqlik almashinish qurilmasi (115) da 330 – 340 0C gacha sovutiladi. Undan so’ng yanabir bor tozalanmagan azot – vodorod aralashmasiga issiqligini berib 200 – 240 0C gacha soviydi. Past xaroratdagi rux – xrommis – alyuminiyli katalizatori bo’lgan ikkinchi bosqich CO konvertorida 200 – 260 0C da chuqur CO konversiyaga uchraydi. Unda 0.65 % gacha CO qolishi mumkin CO konversiyasi 2870 m3/m3 tezlikda boradi. Past xaroratli katalizatordan boshlang’ich foydalanish paytida iloji boricha xaroratni pastroq ushlab turish lozim. Lekin 200 0C dan past emas. Kegin xarorat astasekin 260 0C gacha oshiriladi.
Konvertirlangan gaz 180 0c gacha sovitiladi va gazqaynatgich MDEA ga boradi. Qaynatkichdan so’ng suv – ammiakli absorbsion sovutkichda 120 0C gacha sovutiladi.
Undan so’ng tozalanmagan azot – vodorod aralashmasi qizdirgach (119) ga kelib CO dan tozalangan azot – vodorod aralashmasiga issiqligini berib, o’zi 100 0C gacha soviydi. Oxirgi sovitish xavo sovutkichi (120) orqali 50 0C gacha sovutiladi. Konvertirlangan gazni CO2 dan tozalash quyidagi reaksiya orqali amalga oshiriladi.